聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物的反应,涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺。聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。
作为首批进入安监总管三目录的工艺,其危险性有如下特点:
1、 聚合原料具有自聚和燃爆危险性;
2、 如果反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚过程进一步加剧,进而引发反应器爆炸;
3、部分聚合助剂危险性较大。
典型工艺如下:
(1)聚烯烃生产
聚乙烯生产;
聚丙烯生产;
聚苯乙烯生产等。
( 2)聚氯乙烯生产
( 3)合成纤维生产
涤纶生产;
锦纶生产;
维纶生产;
腈纶生产;
尼龙生产等。
( 4)橡胶生产
丁苯橡胶生产;
顺丁橡胶生产;
丁腈橡胶生产等。
( 5)乳液生产
醋酸乙烯乳液生产;
丙烯酸乳液生产等。
( 6)涂料粘合剂生产
醇酸油漆生产;
聚酯涂料生产;
环氧涂料粘合剂生产;
丙烯酸涂料粘合剂生产等。
( 7)氟化物聚合
四氟乙烯悬浮法、分散法生产聚四氟乙烯;
四氟乙烯( TFE)和偏氟乙烯(VDF) 聚合生产氟橡胶和偏氟乙烯-
全氟丙烯共聚弹性体(俗称 26 型氟橡胶或氟橡胶-26)等。
重点监控的工艺参数:
1、聚合反应釜内温度、压力;
2、聚合反应釜内搅拌速率;
3、引发剂流量;
4、冷却水流量;
5、 料仓静电、可燃气体监控等。
安全控制的基本要求:
1、反应釜温度和压力的报警和联锁;
2、紧急冷却系统;
3、紧急切断系统;
4、紧急加入反应终止剂系统;
5、搅拌的稳定控制和联锁系统;
6、料仓静电消除、可燃气体置换系统,可燃和有毒气体检测报警系统;
7、高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆面等。
宜采用的控制方式:
1、将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系;
2、在聚合反应釜处设立紧急停车系统。当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能及时加入聚合反应终止剂;
3、安全泄放系统。
本工艺采用DCS系统来实现工艺参数的监控与控制,DCS工艺流程图如下:
本工艺采用SIS安全仪表联锁系统流程图如下:
本工艺DCS和SIS控制系统如下:
DCS控制系统采用UW500a,SIS控制系统采用UW500s和霍尼韦尔HC900控制系统。系统SIL认证等级为SIL2级。系统多年稳定运行。
下面图片为操作台画面: