（云南省）关于印发合成氨 氧化 电解工艺安全控制指导意见的通知

云南省安全生产监督管理局关于印发 合成氨 氧化 电解工艺安全控制指导意见的通知 各州、市安全生产监督管理局，各有关单位： 为规范、指导全省危险化工工艺安全控制设计、安装和改造工作，确保安装改造后工艺装置的安全运行，根据国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）和《云南省安全生产监督管理局关于开展化工企业生产装置自动化改造工作的意见》（云安监管〔2009〕139号）对化工生产涉及危险工艺的装置进行自动化改造的有关工作要求，省安全监管局参考省外危险工艺安全控制指导意见，结合我省实际制订了《云南省合成氨、氧化和电解工艺安全控制指导意见》，并经专家审查，现印发你们，并提出以下要求，请认真贯彻执行。 一、涉及的化工企业要按照3个指导意见，针对企业采用的危险化工工艺及其特点，确定重点监控的工艺参数，装备和完善自动控制系统及安全联锁装置，大型和高度危险化工装置要按照推荐的控制方案装备紧急停车系统。 二、有关设计、施工单位和评价单位要按照3个指导意见，结合企业的实际，对相应的危险化工工艺自动控制系统及安全联锁装置进行设计、施工和评价。 三、各级安全监管部门要按照指导意见，加强对辖区内有关企业危险化工工艺装置安全控制改造工作的指导和检查，督促有关企业和设计、施工、评价单位落实方案要求，确保安全控制改造的实用、可靠。 指导意见在实施过程中存在的问题，请认真研究提出处理意见，并及时反馈省安全监管局危化处。 联系人：王俊杰 电话：0871-8025587 二〇一一年八月九日 云南省合成氨工艺安全控制指导意见 依据国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）、云南省安监局《云南省安全生产监督管理局关于开展化工企业生产装置自动化改造工作的意见》（云安监管〔2009〕139号），为做好全省合成氨工艺的安全控制系统改造工作，参照《合成氨生产企业安全标准化实施指南》（AQ3017-2008）的规定，对云南省中小型合成氨厂和大型合成氨装置的现状提出重点监控单元以及合成氨后续工序和尿素装置各工艺参数的检测与控制的基本要求，以指导设计单位的安全控制系统设计工作，并为各级安监部门的有关监督检查工作提供参考。 净化包括水煤气（半水煤气）变换及脱硫脱碳。常用的有湿式氧化法脱硫（栲胶、改良ADA、PDS等）脱硫、化学法（热钾碱）或物理化学法（MDEA）或物理法（碳酸丙烯酯、NHD、低温甲醇洗、变压吸附）脱碳。合成气精制有甲烷化工艺、醇烃化工艺、醇烷化工艺、液氮洗工艺等。合成氨采用22~31.4MPa压力；压缩采用往复式压缩机。 大型合成氨装置气化采用干煤粉加压气化工艺；净化工艺多采用耐硫变换、低温甲醇洗或NHD脱硫脱碳、低温液氮洗精制工艺；合成采用低压合成（11.0~15.0MPa）；压缩采用离心式压缩机。 后续产品主要有碳铵和尿素：尿素生产装置采用水溶液全循环、CO2汽提、NH3汽提工艺。碳铵工艺主要是利用CO2与浓氨水反应碳化、经离心脱水干燥而得。 1 概述 1.1 工艺简介 云南省中小型合成氨厂的气化工艺多采用以无烟块煤、煤球、煤棒为原料的常压固定床间歇气化工艺（UGI）或鲁奇炉（Lurgi）褐煤纯氧加压气化连续制气、碎煤熔渣加压气化（YM）连续制气等方法造气；再经过脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段及制备得到液氨。产品液氨主要用于生产尿素、磷肥等。 1.1.1 造气 造气的气化炉一般分为三种类型：一种是固定床（代表炉型： UGI）；第二种是移动床（鲁奇(Lurgi)、YM炉等）；第三种气流床（代表炉型：德士古（Texaco）、国内的新型对置式多喷嘴水煤浆加压气化，壳牌（SHELL）等）。按工艺分主要有空气煤气法，水煤气法，半煤气法等。 1.1.2 合成气净化与精制 净化包括水煤气（半水煤气）变换及脱硫和脱碳。 变换主要是将粗煤气中的一氧化碳与水蒸汽作用变换成二氧化碳和氢。典型工艺主要有中温变换、耐硫低温变换工艺。 脱硫和脱碳目的是将脱除原料气中的H2S及少量有机硫和CO2脱除。常用脱硫方法有湿式氧化法（栲胶、改良ADA、PDS等）脱硫，化学法（热钾碱）或物理化学法（MDEA）或物理法（碳酸丙烯酯、NHD、低温甲醇洗、变压吸附）的脱碳工艺。 合成气精制是将合成氨新鲜气中的微量CO及CO2进一步净化到总碳低于10ppm，主要有甲烷化工艺、醇烃化工艺、醇烷化工艺、液氮洗工艺、铜洗法工艺等。 1.1.3氨合成及合成气压缩 氨合成是将精制后的合成气经压缩机压缩至合成压力，然后在合成塔内使氢氮气合成为氨，最后经过冷冻分离而取得液体氨产品。 中小型合成氨采用22~31.4MPa压力，而大型合成氨装置的采用11.0~15.0MPa的合成压力。 合成气压缩机有离心式压缩机及往复式压缩机。 1.1.4 液氨贮存 液氨贮存多采用常温压力罐及低温常压罐储存。 1.1.5 尿素合成 多输厂家在生产得到氨后，还用氨与二氧化碳在一定温度和压力下合成尿素，主要工艺包括水溶液全循环工艺、CO2汽提工艺、NH3汽提工艺等。 1.2 合成氨工艺危险特性 合成氨生产过程高温、高压、有毒、易燃、易爆，在生产过程中使用和处理的主要化学危险品有半水煤气（水煤气）、液氨、NH3、CO2、CO、H2、H2S、甲醇、甲烷等。 （1）高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，合成气、氨、甲醇等气体物料一旦过氧（亦称透氧），极易在设备和管道内发生爆炸； （2）高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂（喷）口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸； （3）气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸； （4）高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸； （5）液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。 2 主要安全设计措施的内容 2.1设置生产装置重要参数的远传监控系统，设立安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他系统，保证操作人员及生产过程和设备的平稳、安全运行。 2.2 在可能出现泄漏可燃气体及有毒气体的区域，设置可燃气体及有毒气体报警仪，火灾报警器，并将信号引至控制室。 2.3 所有用电设备及仪表按火灾爆炸危险区域划分图及相关规范选型。 2.4 液氨储罐应设液位计、温度计、压力表、安全阀，并设置高、低、高高液位报警，水雾喷淋装置，视频监视系统。 2.5 必须设置液氨泄漏紧急处理装置，如水喷淋装置等。 2.6 在重要和危险地点设置电视监视系统。 2.7严格遵循规范在各装置区设计包括电气系统接地、设备接地、静电接地和防雷保护接地等设施系统。 2.8工艺系统以及重要压力设备均设立安全阀、爆破板（片）等防爆泄压系统。有可燃性物料的管路系统设立阻火器、水封等阻火设施。 3 重点监控的工艺参数及安全监控基本要求 1）压缩工段 序号 工艺参数及监控要求 备 注 （一）往复式压缩机 1 主轴承、轴瓦设置温度高限报警和高高联锁停车 2 主电机轴承温度高限报警和高高联锁停车 3 润滑油系统设置油压高、低、高高、低低报警和油压低低联锁停车 4 一级进口压力低限报警和低限联锁停车 5 电机定子温度高限报警和高联锁停车 对新上压缩机要求 6 冷却水压力低报警和低低联锁停车 7 设置单向阀（出压缩工段） （二）离心式压缩机 1 压缩机入口分离器液位高限报警和联锁停车 2 压缩机入口压力低限报警 3 压缩机防喘振调节 4 透平背压排气压力低低联锁停车 5 透平背压排汽温度高高联锁停车 6 机组超速联锁跳车 7 润滑油总管压力低低联锁停车 8 脱扣油压力低低联锁停车 9 透平前、后轴振动高高联锁停车 10 透平轴位移高高联锁停车 11 透平轴承温度高高联锁停车 12 调速器故障联锁停车 13 设置单向阀（进出工段设置） （三）其他 1 设置紧急放空阀 2 在压缩机房设可燃及有毒气体报警仪 2）氨合成工段 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 合成塔塔壁温度高报警 2 合成塔温度调节 3 氨合成塔压差高限报警 4 氨合成系统压差高限报警 5 新氢在线分析仪 6 循环氢在线分析仪 7 氢氮气物料比例控制、联锁 UGI气化无联锁要求 8 氨分液位自动调节和高、低限报警 9 冷交液位自动调节和高、低限报警 10 废锅液位自动调节和高、低限报警 11 废锅蒸汽压力自动调节和高、低限报警 12 循环气流量远程控制 13 氨冷却器压力高限报警 14 液氨储槽压力高限报警 15 在废热锅炉、氨冷却器、水冷却器等部位设置安全阀 16 应设置紧急放空阀 17 冷冻液氨储槽区设置应急喷淋设施 18 设紧急停车装置或系统 19 设可燃及有毒气体报警仪，并将报警信号发送至控制室或操作室 3）氨储存系统 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 液氨储罐设置温度显示和高限报警 常温氨储罐不要求 2 液氨储罐压力调节和高限报警 3 液氨储罐液位高、低、高高、低低限报警 4 液氨储罐温度、压力、液位等报警信号应发送至控制室或操作室 5 液氨储罐进出口管线设置双切断阀，其中一只出口切断阀为紧急切断阀，超过100m3的液氨储罐设双安全阀 6 液氨储罐区应设置防火堤、备用事故氨罐、气氨回收、洗眼器、应急喷淋及清净下水回收等设施 7 安全阀排气应引至回收系统或火炬排放燃烧系统； 8 液氨充装现场设置喷淋装置、在线计量装置，充装管前第一道阀处设置紧急切断阀；汽车充装应使用鹤管进行液氨充装； 9 液氨储罐区应设置有毒气体检测报警仪，并将报警信号发送至控制室或操作室 4 其他需监控的工艺参数 1）造气工段 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 原料煤皮带运输机紧急停车设施 2 下行煤气阀和吹风阀安全联锁设施 3 吹风阀应采取双阀或增装蝶阀 4 液压阀阀位指示 5 造气工段设置对气柜的远传监控信号 6 煤气下行管安装爆破片、爆破片装防护罩 7 灰斗安装爆破片、爆破片装防护罩 8 炉底空气管安装爆破片、爆破片装防护罩 9 设置煤气炉一次风管线自动放空设施 10 设可燃或有毒气体报警仪，并将报警信号应发送至工艺装置控制室或操作室； 2）气柜 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 设置气柜容积指示仪及高、低限位报警，气柜低限位应与罗茨风机报警联锁； 2 气柜煤气管进、出口氧含量超标报警， 3 气柜煤气管出口氧含量超标与静电除焦柜断电联锁 4 气柜需装有手动放空装置和自动放空装置 5 气柜监控参数应远传至造气、脱硫、压缩控制室或操作室 6 应设独立的避雷设施；设置消防设施和环形消防通道 7 气柜进、出口安全水封及水封排水设施 8 气柜放空管或顶部排放管阻火器、消除静电设施 9 设有毒气体报警仪，并将报警信号应发送至控制室或操作室； 3）脱硫、净化系统 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 脱硫塔压力、液位声光报警和自动排放联锁设施 2 静电除焦器防止产生负压，氧气自动分析仪与静电除焦柜断电联锁设施 3 铜液再生系统设置超压报警，安全阀或防爆片 4 脱碳塔液位高、低限报警 5 铜洗塔液位高、低限报警 6 脱硫工段应设置对气柜的远传监控设施 7 防止空气压缩机倒转的止逆装置 8 高压铜液泵出口管道安装止逆阀 9 独立设置高压吸收和低压再生放空设施 10 设可燃及有毒气体报警仪，并将报警信号应发送至控制室或操作室 4）联醇工段 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 合成塔塔壁温度报警 2 合成塔压力报警 3 甲醇分离器液位自动调节和高低限报警 4 甲醇中间槽液位自动调节和高低限报警，以及压力高限报警 5 净醇洗涤塔液位高低限报警和放液压力高限报警 6 废锅液位自动调节和高低限报警 7 净氨塔液位自动调节 8 循环机紧急停车装置 9 甲醇吸收塔液位高低限报警 10 放醇管压力高限报警 11 在高压设备和管线上设置安全阀或爆破片 12 离心式循环机应设置单向阀 13 设置紧急放空阀 14 设可燃气体报警仪，并将报警信号应发送至控制室或操作室；甲醇罐区设置防火堤 5）尿素装置 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 在二氧化碳压缩机、液氨泵、甲铵泵设置低油压报警 2 合成塔出口压力自动调节及调节阀自锁装置 3 尿素合成塔超压声光报警 4 尿素合成塔超压与二氧化碳压缩机、液氨泵、甲铵泵联锁停车（或连锁设施） 5 中压系统惰洗器前压力高限报警，中压系统惰洗器后应急放空设施 6 氨冷凝器气相出口温度低限报警 7 尿素合成塔入口二氧化碳气体中氧含量自动调节、报警设施 8 尿素总控制室设置二氧化碳压缩机、液氨泵、甲铵泵紧急停车设施 9 在高压设备和管线上设置安全阀或爆破片 10 设置紧急放空阀 6）其他 1 空分压缩机终端出口压力、膨胀机超速、冷却水中断等报警联锁装置 2 合成氨全系统人工紧急停车设施和措施 3 造气、转化、合成系统人工紧急停车设施和措施 4 仪表风压力低限报警，并将低限报警联锁合成氨停车设施 5 凡有隔热衬里的设备（加热炉除外），其外壁设置测温设施 6 各种传动设备的外露运转部位安装防护设施 7 运转设备附有的报警联锁装置全部投入使用 8 存在放射性危害的液位计处设置符合要求的保护设施和措施 9 空分装置宜设置检测冷凝蒸发器内液氧中总烃含量的在线监测系统 10 生产装置和储运设施中重要的泵、风机和压缩机的操作控制应能实现控制室遥控操作及现场就地操作 11 余热锅炉汽包应设置现场和远传液位设施、低限报警联锁装置、安全阀 12 应在可能泄漏氨、氢气、合成气、一氧化碳、硫化氢等有毒有害、易燃易爆气体作业场所设置检测报警仪； 13 在高压设备和管线上设置相应的安全泄压设施； 云南省氧化（甲醛）工艺安全控制指导意见 按照《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》安监总管三〔2009〕116号和《云南省安全生产监督管理局关于开展化工企业生产装置自动化改造工作的意见》云安监管〔2009〕139号文要求，对氧化（甲醛）生产工艺安全控制提出以下指导意见。 1.甲醛生产工艺概述 目前工业上生产甲醛，均以甲醇作原料，通过氧化制甲醛，由于使用金属银催化剂和氧化铁氧化钼催化剂的不同而分为银法和铁钼法。由甲醇氧化制甲醛工艺为常压操作，主要包括：三元混合气制备、反应、甲醛吸收等工序。云南省甲醛产品主要为甲醛水溶液，用于生产脲醛胶粘结剂等。 三元混合气制备工序： 新鲜空气通过消音器和空气过滤器进入风机升压，与甲醇蒸发器和水蒸汽混合形成三元气体。 反应工序：三元混合气经过蒸汽加热器过热后，进入氧化炉反应器，在固定床催化剂上发生反应，生成甲醛。反应设备——氧化器的结构分为三个主要部分，从上至下依次为催化反应段、高位热能回收段、低位热能回收段。多数工艺利用高位热能产生蒸汽。 甲醛吸收工序：主要由两个吸收塔组成，第二吸收塔上部用软水吸收形成稀甲醛液，再用泵送至第一吸收塔，自上而下与氧化反应器来的甲醛气体逆流接触，循环吸收得到甲醛水溶液产品，送至甲醛贮槽。 2.主要危险特性 甲醇氧化制甲醛属强氧化反应。强氧化反应的主要危险性有火灾爆炸。强氧化反应一般是剧烈放热反应，反应热如不及时移去，将会造成反应失控而发生爆炸事故。原料甲醇和产物甲醛均是易燃、易爆物质，副产过氧化物的性质极不稳定，受热易分解，有爆炸危险。为避免空气与甲醇混合后发生爆炸，在甲醇与空气的混合气中加入蒸汽，控制形成的三元混合气中甲醇浓度和氧含量使其在爆炸极限之外。同时通过控制氧化器内反应温度和触媒床层停留时间而抑制过氧化反应。 （1）反应原料及产品具有燃爆危险性； （2）反应气相组成容易达到爆炸极限，具有闪爆危险； （3）甲醇氧化制甲醛属强氧化反应，反应热如不及时移去，将会造成反应失控而发生爆炸事故； （4）氧化反应器内反应温度过高和触媒床层停留时间过长易发生过氧化反应； （5）产物中易生成过氧化物，化学稳定性差，受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。 3.主要安全设计措施的内容 3.1设置生产装置重要参数的自动控制系统，设立安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他系统，保证操作人员及生产过程和设备的平稳、安全运行。 3.2为避免空气与甲醇混合后发生爆炸，在甲醇与空气的混合气中加入蒸汽，设置控制形成的三元混合气中甲醇浓度和氧含量的安全联锁等措施。 3.3设计控制氧化器内反应温度和触媒床层停留时间的安全联锁停车功能 3.4 在可能出现泄漏可燃气体及有毒气体的区域，设置可燃气体及有毒气体报警仪，火灾报警器，并将信号引至控制室。 3.5 所有用电设备及仪表按火灾爆炸危险区域划分图及相关规范选型。 3.6 甲醇储罐应设液位计、温度计、呼吸阀，并设置高、低、高高液位报警，视频监视系统。 3.7 应设置甲醇泡沫喷淋装置，甲醇、甲醛泄漏紧急处理装置，如水喷淋装置等。 3.8 在重要和危险地点设置电视监视系统。 3.9严格遵循规范在各装置区设置静电接地和避雷设施系统，系统包括电气系统接地、设备接地、静电接地和防雷保护接地。 3.10工艺系统以及重要设备均设立安全阀、爆破片等防爆泄压系统。有可燃性物料的管路系统设立阻火器、水封等设施。 4.重点监控的工艺参数及安全监控基本要求 重点监控工艺参数包括：1）氧化器温度；2）氧化器压力；3）氧化器空气流量；4）三元混合气配比；5）气相氧含量 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 氧反应化器温度高、低限报警，并与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统、紧急切断动力系统形成联锁 非釜式反应器不需与夹套冷却水进水阀形成联锁 2 设置氧化器内温度与甲醇蒸发器温度调节 3 氧反应化器压力显示和高、低限报警，并与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统、紧急切断动力系统形成联锁 非釜式反应器不需与夹套冷却水进水阀形成联锁 4 氧反应化器进口三元混合气比例控制显示和报警，并与紧急冷却系统、紧急切断动力系统形成联锁 5 三元混合气中氧含量监测、报警，高限联锁紧急切断进料系统 6 在主控制室设紧急断料、紧急停车系统 7 设置氧化器内温度超温时自动停止加料并紧急停车，和加入惰性气体或水蒸汽等紧急冷却系统 8 设置紧急送入惰性气体（蒸汽）的系统 9 设置安全泄放系统 10 甲醇蒸发器液位调节，高、低限报警 11 蒸汽分配缸设安全阀 12 氧化器出口设爆破片 13 废热锅炉汽包液位调节，汽包设安全阀和压力报警 14 在高压设备和管线上设置安全阀或爆破片等安全泄压设施 15 空气风机、甲醇泵等生产装置和储运设施中重要的泵、风机和压缩机的操作控制应能实现控制室遥控操作及现场就地操作 16 吸收塔液位自动调节和高、低限报警 17 吸收塔温度调节和高限报警 18 在氧化反应器进口设止逆阀和阻火器 19 二吸塔顶部设手动放空 20 可燃和有毒气体检测报警，并将报警信号发送至控制室或操作室 5.其他需监控的工艺参数 序号 工艺参数及监控要求 备 注 1 甲醇氧化制备甲醛全系统设置人工紧急停车设施和措施 2 仪表风压力低限报警 3 凡有隔热衬里的设备（加热炉除外），其外壁设置测温设施 4 各种传动设备的外露运转部位安装防护设施 5 甲醇储罐液位高、低限报警、高高、低低限联锁 6 甲醇储槽区、甲醛储槽区设呼吸阀，槽区设防火堤 7 存在放射性危害的液位计处设置符合要求的保护设施和措施 8 余热锅炉汽包应设置现场和远传液位设施、低限报警联锁装置、安全阀 9 应在可能泄漏甲醇、甲醛等有毒有害、易燃易爆气体作业场所设置检测报警仪；