HZAOP分析在氯化反應中的設計與應用

周明艷

(中化二建集團有限公司，江蘇 南京 210000)

1 概述

HAZOP分析方法是由一個包含不同專業的工作小組共同完成。通過整個小組的共同討論(“頭腦風暴”)來確定工藝系統潛在的與安全或生產關聯的危害。

HAZOP分析的特點是由各專業技術人員組成分析小組，以“分析會議”的形式進行。會議期間，在分析小組組長的引導下，使用一套核心引導詞，對系統的設計進行全面、系統地檢查，識別對系統設計意圖的偏差[1]，并針對每一種偏離設計原有意圖的情形討論它的原因和后果，并且評估在現有的安全保障措施下，該情形可能帶來的風險，如果認為現有的安全保障措施不足以將風險降低到可以接受的水平，則需要提出更多的危害控制措施，即改進意見。

根據《危險化學品目錄》(2015版)氯屬劇毒化學品；根據《首批重點監管的危險化學品名錄》(安監總管三[2011〗95號)的規定氯屬重點監管的危險化學品；根據《國家安監總局關于公布首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》(安監總管三[2009〗116號)的規定氯化反應是危險化工工藝。另生產、使用氯氣的車間(作業場所)，空氣中氯氣含量最高允許濃度為1mg/m3[2]。因此，新建的氯化反應項目必須按要求設計安全儀表系統。

本文以氯化反應工藝為例，描述了HAZOP分析方法、程序以及得出的結論，其結論對相似工藝的工廠設計與實際生產有指導作用。基于氯氣的高度危害性，本文從安全角度出發對氯化反應項目所采取的安全儀表系統給出了建議。

2 工藝流程描述及特點

2.1 液氯汽化

從液氯鋼瓶來的液氯通過銅管接入汽化器，經溫水加熱后生成氯氣，溫水溫度≤40℃，氣化后的氯氣進入氯氣緩沖罐，經穩壓后通入氯化釜。

2.2 氯化反應

二氯甲烷加入氯化釜，釜溫降至-20℃時，一次性加入雙乙烯酮，釜溫降至-25℃后，勻速通入氯氣進行氯化加成反應，生成氯乙酰基乙酰氯，保溫10min。

反應方程式如下：

3 HAZOP分析

3.1 分析節點

本文分析所依附的液氯汽化與氯化反應流程簡圖見圖1。

本文對氯氣緩沖罐出料管線到氯化反應釜物料出口的節點范圍進行分析。

圖1 液氯汽化與氯化反應流程簡圖

3.2 分析結果及結論

表1列出氯化反應的部分HAZOP分析結果。

表 1 節點 HAZOP安全評價分析報告記錄表

4 過程控制與安全儀表系統

隨著信息技術的飛速發展，當前，DCS系統在煤、電、化工等工藝領域應用廣泛，它大大減輕了工作人員的工作強度，也提高了工作效率。

安全儀表系統獨立于基本過程控制系統(如DCS)，獨立完成儀表安全功能[3]。

基于HAZOP分析會議的討論結果，液氯氣化與氯化反應主要設置了如表2所示SIS系統。

表2 SIS系統控制點情況表(部分)

5 結論

本文采用HAZOP分析的方法，充分考慮了生產過程中的多種可能存在的危險有害因素、薄弱環節、生產狀況，并給出了防范措施以及結果。

其分析結果有助于設計人員從源頭上提高工藝安全性，減少事故，同時也有助于企業認識危險、落實相應的對策措施。