醇酸树脂生产工艺聚合工段的HAZOP分析研究

郭改珍(上海谊超化工咨询有限公司，上海 200233)

0 引言

醇酸树脂生产工艺聚合工段为常压聚合工艺，聚合反应为放热反应，生产过程工艺操作危险性大，为确保生产过程安全、稳定运行，针对醇酸树脂生产聚合阶段工艺系统的风险，采用HAZOP 分析法进行分析，找出影响聚合工艺安全、稳定运行的核心要素，并针对各核心要素提出风险控制措施。

1 HAZOP分析法介绍

HAZOP分析法(Hazard and Operability Analysis)即“危险与可操作性分析”，是一种以系统工程为基础的用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，多用于生产装置和工艺系统危险性分析。采用HAZOP分析法对工艺系统风险进行分析，在开始危害分析时，HAZOP分析小组将工艺系统划分为若干个节点，并以节点为单位，运用“引导词”的导引功能查找工艺系统中因工艺参数偏离引起的风险，分析风险后果和危险程度，讨论现有安全措施能否在工艺参数偏离下保障生产系统安全，提出需要补充的控制措施。

本文应用风险矩阵法作为风险评定标准。

2 装置概述

2.1 工艺装置

本论文采用HAZOP分析法分析年产4000吨醇酸树脂生产工艺的聚合工段，该工段涉及的主要装置如下：

聚合反应器：立式，容积3m3；操作参数：温度为200～230℃，压力为-0.09/0.095MPa。

醇酸树脂生产中液体投料是通过计量槽称重模块与计量槽进出口管道上的开关阀联锁控制方式进行。固体(粉料)投料由固体料仓投料口投料。固体投料口采用负压式除尘器。

2.2 聚合工艺简介

醇酸树脂生产工艺采用多元醇与多元酸按一定配比在催化剂的作用下发生酯化反应，脱出副产物水，不断缩聚为高分子材料。经稀释剂稀释，硅藻土过滤得到产品。醇酸合成原理见图1，工艺流程见图2。

3 HAZOP分析

根据醇酸树脂生产工艺聚合工段的实际情况，HAZOP分析如表1所示。

4 装置稳定性分析

通过HAZOP 分析以及风险评估，得出影响醇酸树脂生产工艺聚合工段稳定运行的核心要素为运行温度和搅拌速率。为确保聚合反应运行安全，对核心要素采取自动化控制DCS控制系统：

(1)反应釜设二组安装远传温度计，并将温度同导热油调节阀连锁，自动控制反应釜温度；

(2)反应釜夹套设循环水冷却系统，并与温度联锁；

(3)反应釜设高温报警，高高温联锁切断导热油切断阀，并联锁启动循环水冷却。

图1 醇酸树脂合成原理图

图2 醇酸树脂生产工艺流程框图

表1 醇酸树脂聚合工段HAZOP分析

(4)进料总管和反应釜上设视镜，及时进行人工观察；

(5)进料前通过计量罐计量好投料量，一次性加入，加入总量小于反应釜容积；

(6)安装远传液位计，并设高低液位报警，高高液位联锁关闭进料阀门停止进料，低低液位联锁关闭出料阀门停止出料；

(7)设置搅拌速率接入DCS系统，搅拌速率异常停止加料；

(8)设置搅拌故障报警。

5 结语

通过对醇酸树脂生产聚合工段工艺系统HAZOP 分析，确定了影响醇酸树脂生产聚合工段安全运行的核心要素，并提出各核心要求的控制措施。只有将各核心要素的控制措施在项目建设时落实到位，并确保其有效运行，才能保障醇酸树脂生产聚合工段长期安全、稳定运行。