二氯乙烷裂解制氯乙烯生产工艺模拟及hazop分析【字数：15624】
化学化工制造业的高速发展，行业经济规模快速扩大，越来越多的厂家开始制造塑料制品。鉴于频发的火灾爆炸事故，工厂应该更加严格要求安全生产的重要性。本文就对于聚氯乙烯高温爆炸事故作出了模拟工艺后的建议防范措施。本文使用的是Aspen-HAZOP结合的方法，采用先建模后分析的模式。学习的初期，先用Aspen Plus化工流程模拟软件对工艺流程进行模拟，设计完整的工艺流程后，利用控制变量的方法对工艺流程进行模拟，利用软件来设置流程可能会发生的不同情况，由此来得出不同情况下会造成的不同参数。用对比参数组得到的折线图来分析危险性，用危险与可操作性分析方法来分析其中的危险性，列表得出预防事故的建议措施。本文针对HAZOP方法分析表，从可能发生的事故类型和事故原因的角度提议要如何更深入地去增强工业生产安全的防患于未然，更要巩固抢险救灾工程。
目 录
1. 氯乙烯简介 1
1.1氯乙烯的生产与用途 1
1.2 氯乙烯的危险性 2
2. 生产方法 3
2.1 裂解法 3
2.2 乙炔法 4
3. AspenHAZOP模拟办法 5
3.1 Aspen技术简介 5
3.2 HAZOP技术简介 7
3.3 基于过程模拟的HAZOP分析 11
4. 工艺流程 12
4.1循环流过程 12
4.2 工程建模 12
4.2.1全局性参数设置 12
4.2.2 选择物性方法 13
4.2.3 设置流股信息与模块信息 15
4.2.4 加入循环流程 16
4.2.5 灵敏度分析 17
5. 工艺危险性分析 24
5.1 反应器的HAZOP分析 24
5.2 淬冷器的HAZOP分析 25
5.3 精馏塔1的HAZOP分析 27
5.4 精馏塔2的HAZOP分析 28
6. 结论 31
参考文献 32
致谢 33
1. 氯乙烯简介
1.1氯乙烯的生产与用途
氯乙烯是一种无色、易液化、带有醚样气 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
味的气体。它具有剧毒、易燃和致癌的特点。分子式为C2H3Cl，结构式为CHCl=CH2，爆炸上限为31.0，爆炸下限为3.6，熔点为159.8℃，沸点为13.4℃[1]。氯乙烯是有毒物质，长期吸入和接触氯乙烯很有可能会导致肝癌。氯乙烯与空气形成混合爆炸物，爆炸极限为3.6%~31.0%，在加压的情况下更容易发生爆炸，贮运时必须注意容器的密闭性及氮封性，并添加少量阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、火源，注意仓库温度不宜超过30℃。应当与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具，储区应当备有泄漏应急处理设备。当氯乙烯不慎泄漏时，应迅速撤离泄漏污染人员至上风处，并进行隔离，更要严格限制出入。首先切断火源，等待应急处理人员戴好只给正压式呼吸器，穿好防静电工作服后进入污染区进行处理。用工业覆盖层吸附或吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等水源。尽可能将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再投入使用。当土壤生物分解氯化溶剂时，氯乙烯可以在此环境中形成。工业释放或者由其他氯化化学品分解形成的氯乙烯可以进入空气和供应用饮用水。
氯乙烯是一种有机氯化物，这种无色的化合物是一种重要的工业化学品，主要用于生产聚合物，称之为聚氯乙烯，又叫PVC。氯乙烯每年生产约130亿公斤，是世界上最大的石化产品（石油衍生化学品）之一。它的聚合物，聚氯乙烯主要用于纤维、密封剂、涂料和特种功能材料等产品的生产。由于国民经济在不断地高速且持续发展，建筑业与聚氯乙烯加工工业对聚氯乙烯消费的拉动，我国聚氯乙烯工业发展迅速。
美国目前虽然是氯乙烯最大的制造地区，因其在氦和乙烯原料方面的生产成本较低，但中国也是一家大型的制造商，并且是氯乙烯最大的消费者之一。
氯乙烯液体加入聚合反应器中，从单体氯乙烯转化为聚合物聚氯乙烯，聚合过程的最终产物是片状或是丸状的聚氯乙烯。主要业务为加热聚氯乙烯并塑性成产品的公司收购以薄片或者颗粒形式出售的聚氯乙烯，例如生活中常常会使用的塑料管子或塑料瓶。[2]
过去，氯乙烯被用于气溶胶喷雾推进剂，还被短暂地用作吸入麻醉剂，与氯乙烷的情况类似，但其毒性迫使这种做法被废弃。少量氯乙烯可以用于家具和汽车饰品、香料和染料的萃取剂、墙壁涂料覆盖物、家中平常用具和组成汽车部分零件。氯乙烯也可以被用作制冷剂。
1.2 氯乙烯的危险性
在美国，美国职业安全与健康管理局（Occupational Safety and Health Administration）将氯乙烯列为IA类易燃液体，国家防火协会判断其可燃性为4。由于氯乙烯的低沸点，液体氯乙烯在释放至大气压后将经历闪蒸。蒸发部分将形成致密的云（比周围空气重两倍以上），随后导致爆炸或火灾的可能性变大。火灾可能释放有毒的氯化氢（HCl）和一氧化碳（CO）。
氯乙烯在环境中能参与光化学烟雾反应。由于加热条件下，和在空气、光、催化剂、强氧化剂、金属等的接触条件的影响下，氯乙烯能够快速地聚合，具有火灾或爆炸的危险。作为混有空气的气体时，氯乙烯同样具有火灾和爆炸的危险性。静置状况下的氯乙烯可形成过氧化物同样有爆炸的可能性。
根据氯乙烯的MSDS内容，其具有亚急性和慢性毒性。[3]急性毒性表现为麻醉作用；长期接触可引起氯乙烯病。急性中毒情况下，轻度中毒时病人会出现眩晕、胸闷、嗜睡、走路摇摆缓慢等；严重中毒可发生昏迷、抽搐，甚至会造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可导致皮肤出现红斑、水肿或坏死等症状。慢性中毒具体表现为神经衰弱综合征、肝肿大、肝功能异常、消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症；皮肤出现脱水、皲裂、掉屑、湿疹等现象。同时，氯乙烯的致癌性也相当高，严重时会导致肝血管肉瘤。
2. 生产方法
2.1 裂解法
裂解法是二氯乙烷由计量泵送入裂解炉预热，然后到蒸发器加热蒸发，并达到一定温度，蒸汽进入气液分离器分离掉可能夹带的液滴后，进入裂解炉反应管，在一定压力下升温到500~550℃，进行裂解获得乙烯和氯化氢。[4]
目 录
1. 氯乙烯简介 1
1.1氯乙烯的生产与用途 1
1.2 氯乙烯的危险性 2
2. 生产方法 3
2.1 裂解法 3
2.2 乙炔法 4
3. AspenHAZOP模拟办法 5
3.1 Aspen技术简介 5
3.2 HAZOP技术简介 7
3.3 基于过程模拟的HAZOP分析 11
4. 工艺流程 12
4.1循环流过程 12
4.2 工程建模 12
4.2.1全局性参数设置 12
4.2.2 选择物性方法 13
4.2.3 设置流股信息与模块信息 15
4.2.4 加入循环流程 16
4.2.5 灵敏度分析 17
5. 工艺危险性分析 24
5.1 反应器的HAZOP分析 24
5.2 淬冷器的HAZOP分析 25
5.3 精馏塔1的HAZOP分析 27
5.4 精馏塔2的HAZOP分析 28
6. 结论 31
参考文献 32
致谢 33
1. 氯乙烯简介
1.1氯乙烯的生产与用途
氯乙烯是一种无色、易液化、带有醚样气 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
味的气体。它具有剧毒、易燃和致癌的特点。分子式为C2H3Cl，结构式为CHCl=CH2，爆炸上限为31.0，爆炸下限为3.6，熔点为159.8℃，沸点为13.4℃[1]。氯乙烯是有毒物质，长期吸入和接触氯乙烯很有可能会导致肝癌。氯乙烯与空气形成混合爆炸物，爆炸极限为3.6%~31.0%，在加压的情况下更容易发生爆炸，贮运时必须注意容器的密闭性及氮封性，并添加少量阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、火源，注意仓库温度不宜超过30℃。应当与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具，储区应当备有泄漏应急处理设备。当氯乙烯不慎泄漏时，应迅速撤离泄漏污染人员至上风处，并进行隔离，更要严格限制出入。首先切断火源，等待应急处理人员戴好只给正压式呼吸器，穿好防静电工作服后进入污染区进行处理。用工业覆盖层吸附或吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等水源。尽可能将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再投入使用。当土壤生物分解氯化溶剂时，氯乙烯可以在此环境中形成。工业释放或者由其他氯化化学品分解形成的氯乙烯可以进入空气和供应用饮用水。
氯乙烯是一种有机氯化物，这种无色的化合物是一种重要的工业化学品，主要用于生产聚合物，称之为聚氯乙烯，又叫PVC。氯乙烯每年生产约130亿公斤，是世界上最大的石化产品（石油衍生化学品）之一。它的聚合物，聚氯乙烯主要用于纤维、密封剂、涂料和特种功能材料等产品的生产。由于国民经济在不断地高速且持续发展，建筑业与聚氯乙烯加工工业对聚氯乙烯消费的拉动，我国聚氯乙烯工业发展迅速。
美国目前虽然是氯乙烯最大的制造地区，因其在氦和乙烯原料方面的生产成本较低，但中国也是一家大型的制造商，并且是氯乙烯最大的消费者之一。
氯乙烯液体加入聚合反应器中，从单体氯乙烯转化为聚合物聚氯乙烯，聚合过程的最终产物是片状或是丸状的聚氯乙烯。主要业务为加热聚氯乙烯并塑性成产品的公司收购以薄片或者颗粒形式出售的聚氯乙烯，例如生活中常常会使用的塑料管子或塑料瓶。[2]
过去，氯乙烯被用于气溶胶喷雾推进剂，还被短暂地用作吸入麻醉剂，与氯乙烷的情况类似，但其毒性迫使这种做法被废弃。少量氯乙烯可以用于家具和汽车饰品、香料和染料的萃取剂、墙壁涂料覆盖物、家中平常用具和组成汽车部分零件。氯乙烯也可以被用作制冷剂。
1.2 氯乙烯的危险性
在美国，美国职业安全与健康管理局（Occupational Safety and Health Administration）将氯乙烯列为IA类易燃液体，国家防火协会判断其可燃性为4。由于氯乙烯的低沸点，液体氯乙烯在释放至大气压后将经历闪蒸。蒸发部分将形成致密的云（比周围空气重两倍以上），随后导致爆炸或火灾的可能性变大。火灾可能释放有毒的氯化氢（HCl）和一氧化碳（CO）。
氯乙烯在环境中能参与光化学烟雾反应。由于加热条件下，和在空气、光、催化剂、强氧化剂、金属等的接触条件的影响下，氯乙烯能够快速地聚合，具有火灾或爆炸的危险。作为混有空气的气体时，氯乙烯同样具有火灾和爆炸的危险性。静置状况下的氯乙烯可形成过氧化物同样有爆炸的可能性。
根据氯乙烯的MSDS内容，其具有亚急性和慢性毒性。[3]急性毒性表现为麻醉作用；长期接触可引起氯乙烯病。急性中毒情况下，轻度中毒时病人会出现眩晕、胸闷、嗜睡、走路摇摆缓慢等；严重中毒可发生昏迷、抽搐，甚至会造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可导致皮肤出现红斑、水肿或坏死等症状。慢性中毒具体表现为神经衰弱综合征、肝肿大、肝功能异常、消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症；皮肤出现脱水、皲裂、掉屑、湿疹等现象。同时，氯乙烯的致癌性也相当高，严重时会导致肝血管肉瘤。
2. 生产方法
2.1 裂解法
裂解法是二氯乙烷由计量泵送入裂解炉预热，然后到蒸发器加热蒸发，并达到一定温度，蒸汽进入气液分离器分离掉可能夹带的液滴后，进入裂解炉反应管，在一定压力下升温到500~550℃，进行裂解获得乙烯和氯化氢。[4]
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