1.项目概况：

为了更全面和系统的提升苯法己内酰胺生产工艺的安全性，受中国石油化工股份有限公司科技开发部委托，安工院、石科院和巴陵石化联合承担了“苯法己内酰胺安全工艺包研发”课题，该课题在前期研究的基础上从工艺危险性识别、设备平面布置风险辨识、工艺参数的控制范围和临界条件、设备安全、安全仪表控制、静电危害、安全设施、安全量化风险评估等方面对苯法己内酰胺的生产工艺及设备仪表等进行了全面系统的安全性分析和研究，为苯法己内酰胺装置设计提供技术支撑。主要工作如下：

（1）根据氨肟化反应、重排反应的机理，结合现场装置确定全装置的危险点，应用危险性及可操作性分析方法和保护层分析方法，分析装置各部位可能发生的危险反应及最大危害后果，提出安全操作注意事项；

（2）针对氨肟化装置和重排反应装置中不同危险部位，研究化学暴露指数（CEI）、火灾和爆炸指数（F&EI）、活性化学品问题清单、电器安全要求等级以及安全泄放条件等内容；

（3）研究不同部位热失控危险性及后果分析，特别是氨肟化反应器、重排工序中重排反应器、水解反应器的热失控危险性；

（4）研究在不同异常操作条件下反应体系各工艺参数的变化规律，确定其对安全操作的影响；

（5）完善氨肟化反应装置和重排反应装置中存在危险因素进行量化并确定其风险等级，针对不同风险，结合操作实际，进行提出管理措施；

（6）针对氨肟化和重排反应可能存在的危险及影响因素，提出控制措施，制定反应器部分安全联锁的技术要求，确定安全联锁的报警值、联锁停车参数和停车操作；

（7）研究制定全装置各关键部位发生误操作的紧急处理方法、安全规程、和应急处置方案 ；

（8）研究开发苯法己内酰胺装置的安全工艺包。

2.主要成果：

（1）根据氨肟化反应、重排反应的机理，结合现场装置确定全装置的危险点，在危险性及可操作性分析方法的基础上，分析了装置各部位可能发生的危险反应及最大危害后果，提出了安全操作注意事项。

（2）针对氨肟化装置和重排反应装置中不同危险部位，进行了火灾和爆炸指数（F&EI）分析和风险评估，得到了装置的安全间距。对装置物料的危险性进行了分析，给出了工艺条件下的风险控制方法。

（3）研究了氨肟化反应器、重排反应器重点部位的热失控危险性及后果分析。

（4）研究了己内酰胺装置的设备和管道在正常和异常工艺状况下的设备失效分析，并提出对设备选材、工艺操作或腐蚀监检测等保障设备安全运行的建议。

（5）研究了己内酰胺装置中物料的静电危害特性参数和静电衰减特性，研究了设备的静电起电情况和放电条件，给出了装置的防静电措施。

（6）研究了己内酰胺装置中涉及到反应泄放和重点物理超压泄放的压力容器的泄放条件，按照物料的危险特性给出了需要安装气体报警器的位置。

（7）应用失效频率数据库软件LEAK对己内酰胺泄漏事件频率分析，给出了各单元发生泄漏事故的风险分布。

（8）将研究成果进行汇总，编制了《苯法己内酰胺安全工艺包》。

3.创新点和知识产权：

（1）通过研究给出了己内酰胺生产工艺中与安全相关的重要工艺参数，如反应温度上下限、催化剂浓度下限、双氧水/酮比上限等的安全临界值和危险限值；

（2）用安全保护层分析方法分析了装置对安全仪表控制系统的要求，认为氨肟化反应器的压力控制和搅拌控制需要的SIL等级为2；氨肟化反应水酮比控制、氨肟化反应色度监测、氨肟化反应氨酮比控制、氨肟化反应循环流量控制、氨肟化反应温度控制、氨肟化反应循环泵控制、氨肟化反应产物中间罐压力控制、重排精制的加氢氢气压力控制需要的SIL等级为1；其余的安全仪表控制系统的SIL等级为0；

（3）对氨肟化反应器的反应泄放类型和泄放面积进行了评估；

（4）将重要工艺参数的安全临界值和危险限值与工艺流程图结合起来，创造性的提出了工艺安全流程图的概念。

4.成果应用情况：

研究成果已在巴陵分公司14万吨/年己内酰胺装置上得到了应用，为装置的安全操作和稳定运行提供了安全技术支持，降低了安全事故和非计划停车带来的损失。