丙烯腈装置监测预警及控制技术的研究

论文摘要

丙烯腈装置是化工生产企业典型的设备,包含了化工经常使用的设备如炉、塔、釜、器、机、泵及罐槽、池等复杂设备。装置中所使用的原料,中间产品和生成物具有易燃、易爆、高毒的特点,特别是副产品氰化物,剧毒,而且化学性质非常活泼,可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等。装置虽高度集成,自动化水平较高,生产过程连续,但工艺流程复杂,工艺过程要求苛刻,影响生产的工艺参数众多,稍有变化,有可能发生火灾爆炸、中毒等事故。因此如何做好预防工作,将事故扼杀在萌芽状态,同时提高安全生产水平尤为重要。本课题研究的主要工作是建立丙烯腈装置的预警控制系统,实现丙烯腈生产全过程的的监测预警、实时预警、预警控制和应急控制,使装置处于非正常工况下时能快速有效地实施风险控制,转危险状态为安全状态,减少事故损失,保护人员安全,达到丙烯腈装置安全平稳生产的目的。在对某炼化企业丙烯腈生产装置风险分析的基础上,采用安全评价方法,例如:重大危险源辨识法、蒙德火灾爆炸、毒性评价方法、危险和可操作性研究,确定装置中需监控的重点设备和关键参数,通过OPC通讯技术实时采集DCS操作参数数据并进行多参数趋势预警分析,建立起丙烯腈装置非正常工况下安全预警控制系统。系统涵盖安全保障的预防、预警、应急和处置的各个环节,主要功能模块:数据采集模块、气体检测模块、opc通信模块、操作参数预警分析模块、环境浓度分析模块、应急处置模块、操作标准和应急预案模块、典型事故案例模块、气象信息模块、基本信息维护模块等技术内容,实现了多参数实时监控、自动预警和应急辅助决策。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 丙烯腈装置安全生产现状
• 1.2.2 丙烯腈装置风险评价方法
• 1.2.3 丙烯腈检测预警技术
• 1.2.4 应急控制技术
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第2章 丙烯腈装置危险分析及工艺流程简介
• 2.1 大庆炼化公司丙烯腈装置简介
• 2.2 装置中主要物料危害分析
• 2.2.1 主要物料危险分析
• 2.2.2 主要物料毒性分析
• 2.3 丙烯腈装置生产工艺流程
• 2.4 装置主要设备简介
• 2.5 装置内主要控制系统
• 2.6 本章小结
• 第3章 丙烯腈装置安全评价和事故后果模拟
• 3.1 重大危险源辨识
• 3.2 ICI 蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法
• 3.2.1 评价单元的划分
• 3.2.2 单元内主要物质及物质系数确定
• 3.2.3 反应单元危险性的初期评价
• 3.2.4 其它单元危险性初期评价
• 3.2.5 安全措施补偿系数
• 3.2.6 评价结果汇总
• 3.2.7 评价结果分析
• 3.3 危险和可操作性研究
• 3.4 反应器泄露事故危害后果模拟分析案例
• 3.4.1 反应器概况
• 3.4.2 泄漏扩散模型
• 3.4.3 泄漏量的计算
• 3.4.4 火灾模型
• 3.4.5 爆炸模型
• 3.5 氨中毒模型
• 3.6 本章小结
• 第4章 预警模型的建立
• 4.1 确定预警目标
• 4.1.1 预警参数分析
• 4.1.2 动态推理机制的分析
• 4.2 偏差分析
• 4.3 敏感度分析
• 4.4 标准化处置规程
• 4.5 本章小结
• 第5章 丙烯腈装置预警系统的建立
• 5.1 需求分析
• 5.1.1 现有监测控制系统
• 5.1.2 系统建立的原则
• 5.2 系统建立的方案
• 5.3 系统的构成
• 5.4 系统主要功能模块
• 5.4.1 数据采集模块
• 5.4.2 气体检测模块
• 5.4.3 安全预警系统网络模块
• 5.4.4 OPC 通讯模块
• 5.4.5 操作参数预警分析模块
• 5.4.6 环境浓度预警分析模块
• 5.4.7 应急处置模块
• 5.4.8 操作标准和应急预案模块
• 5.4.9 典型事故案例模块
• 5.4.10 气象信息模块
• 5.4.11 基本信息维护模块
• 5.4.12 模拟模块（系统试运行）
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢