糠醛生產(chǎn)操作規(guī)程與安全規(guī)程完整1適用范圍本規(guī)程適用于以玉米芯、甘蔗渣、稻殼等農(nóng)林副產(chǎn)為原料，采用稀酸加壓水解—汽提—精餾聯(lián)合工藝，年產(chǎn)3000～5000t糠醛的連續(xù)化裝置，涵蓋原料預(yù)處理、水解、初餾、精餾、成品灌裝、副產(chǎn)醋酸回收、廢水廢氣處理、檢維修及異常處置全過程。2術(shù)語與縮略語2.1糠醛：α-呋喃甲醛，C?H?O?，閃點(diǎn)60℃，自燃點(diǎn)393℃，爆炸極限2.1～19.3%（V）。2.2水解液：含硫酸3.0～3.5%（w）的循環(huán)酸液，密度1.02～1.04g·cm?3。2.3汽提塔：φ1200×18000mm，填料為316L波紋板，操作壓力0.35MPa（表）。2.4DCS：分散控制系統(tǒng)，橫河CENTUMVP，冗余配置。2.5LEL：爆炸下限，現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警值設(shè)為10%LEL。3原料質(zhì)量控制3.1玉米芯：粒度5～15mm，含水≤12%，無霉變，半纖維素≥28%。3.2硫酸：GB/T534一等品，濃度≥98%，氯離子≤50mg·kg?1。3.3石灰：CaO≥90%，200目篩余≤5%，用于中和廢酸。4崗位定員與取證4.1四班三倒，每班12人：班長(zhǎng)1、DCS2、外操6、電工1、維修1、化驗(yàn)1。4.2特種作業(yè)：壓力容器操作證6人，?；に嚥僮髯C8人，高處作業(yè)證4人，受限空間證6人。4.3年度再培訓(xùn)：不少于20學(xué)時(shí)，覆蓋變更管理、事故案例、應(yīng)急演練。5工藝原理與總流程農(nóng)林副產(chǎn)半纖維素在稀酸、高溫、加壓條件下裂解為木糖，木糖脫水閉環(huán)生成糠醛；反應(yīng)液經(jīng)汽提塔分離粗醛，再經(jīng)脫輕、脫重、真空精餾得99.5%成品；塔釜廢酸經(jīng)濃縮、石灰中和、MVR蒸發(fā)回收硫酸鈉；含醛尾氣經(jīng)冷凝—堿洗—生物濾池后達(dá)標(biāo)排放。6單元操作細(xì)則6.1原料預(yù)處理6.1.1皮帶輸送機(jī)速度0.8m·s?1，除鐵器磁場(chǎng)強(qiáng)度≥120mT。6.1.2錘片粉碎機(jī)篩板孔徑10mm，電流≤180A，軸承溫升≤40℃。6.1.3烘干回轉(zhuǎn)窯出口溫度控制在105±5℃，防止半纖維素過度焦化。6.2混酸與上料6.2.1硫酸稀釋采用在線靜態(tài)混合器，冷卻水流量≥25m3·h?1，出酸溫度≤45℃。6.2.2原料與酸液質(zhì)量比1∶0.35，螺旋給料機(jī)變頻30～35Hz，防止架橋。6.3水解工段6.3.1水解釜φ2800×8000mm，設(shè)計(jì)壓力1.0MPa，材質(zhì)Q345R+316L復(fù)合板。6.3.2升溫梯度：常溫→120℃，30min；120→180℃，45min；保溫180℃，120min；蒸汽耗量1.1t·t?1醛。6.3.3每釜出醛率≥理論值82%，殘?zhí)恰?.5%；釜內(nèi)殘壓≤0.05MPa方可開啟底閥。6.4汽提與初餾6.4.1汽提塔頂溫度控制在98～102℃，回流比1.2，塔頂醛水共沸物濃度≥35%（w）。6.4.2塔底酸液經(jīng)石墨換熱器冷卻至≤65℃，泵送回配酸槽，循環(huán)倍率8～10。6.5精餾與脫色6.5.1輕組分塔頂壓力?0.085MPa，塔頂溫度55℃，脫除甲醇、丙酮等低沸物。6.5.2主塔為填料塔，理論板數(shù)55，回流比2.5，側(cè)線采出99.5%成品，色度≤20Hazen。6.5.3活性炭纖維在線吸附器切換周期72h，壓差≥0.08MPa時(shí)更換。6.6成品灌裝6.6.1成品冷卻至≤30℃，經(jīng)0.2μm聚四氟乙烯過濾器進(jìn)入304不銹鋼儲(chǔ)罐，氮封壓力0.5kPa。6.6.2桶裝采用200LHDPE桶，充氮置換3次，留頂空高度≥50mm，貼危標(biāo)9類。6.7硫酸回收6.7.1廢酸濃度降至28%，經(jīng)石墨蒸發(fā)器濃縮至65%，再與98%酸調(diào)配回用。6.7.2蒸發(fā)冷凝液COD≤800mg·L?1，送生化池；濃縮釜?dú)埡蛩徕c≥58%，離心分離后外售。7開停車步驟7.1原始開車7.1.1系統(tǒng)氣密：0.6MPa氮?dú)獗?2h，壓降≤0.01MPa。7.1.2酸洗鈍化：5%檸檬酸+0.3%緩蝕劑，80℃循環(huán)4h，電導(dǎo)率差值≤20μS·cm?1。7.1.3建立水循環(huán)：依次啟動(dòng)汽提塔回流泵、主塔冷凝水泵，確認(rèn)液位穩(wěn)定。7.1.4進(jìn)料負(fù)荷階梯提升：30%→50%→80%，每階段穩(wěn)定運(yùn)行2h，分析合格后再提量。7.2計(jì)劃停車7.2.1提前6h降負(fù)荷至50%，停硫酸計(jì)量泵，切換為清水沖洗30min。7.2.2水解釜出空后，通入0.3MPa蒸汽吹掃60min，取樣殘醛≤0.1%視為合格。7.2.3系統(tǒng)降溫速率≤30℃·h?1，防止石墨塊急冷炸裂。7.3緊急停車7.3.1觸發(fā)條件：DCS檢測(cè)到汽提塔頂壓力≥0.45MPa、水解釜攪拌電流超限、現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)狻?5%LEL、冷卻水中斷≥30s。7.3.2聯(lián)鎖動(dòng)作：停硫酸泵、關(guān)原料螺旋、開事故氮?dú)忾y、關(guān)蒸汽調(diào)節(jié)閥、啟動(dòng)消防雨淋。7.3.3外操在5min內(nèi)關(guān)閉手動(dòng)隔離閥，防止塔內(nèi)物料倒流。8正常操作參數(shù)一覽表水解釜溫度：180±2℃水解釜壓力：0.75±0.02MPa汽提塔頂溫：100±2℃主塔頂溫：55±1℃主塔頂壓：?0.085±0.002MPa成品冷卻器出口：≤30℃循環(huán)酸濃度：3.2±0.2%含醛尾氣排放：≤50mg·m?39關(guān)鍵控制點(diǎn)與報(bào)警值9.1水解釜攪拌電流：正常18～22A，高報(bào)25A，高高報(bào)28A聯(lián)鎖停釜。9.2汽提塔回流罐液位：正常30～70%，低報(bào)20%，高報(bào)80%。9.3主塔塔釜溫度：正常135～140℃，高報(bào)145℃，觸發(fā)蒸汽切斷。9.4現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)猓焊邎?bào)10%LEL，高高報(bào)25%LEL，啟動(dòng)防爆軸流風(fēng)機(jī)。10設(shè)備維護(hù)與檢修10.1日常巡檢：每小時(shí)記錄軸承溫度、機(jī)封水流量、潤(rùn)滑油液位，發(fā)現(xiàn)異音立即切換備泵。10.2水解釜每運(yùn)行800釜次進(jìn)行磁粉檢測(cè)，重點(diǎn)檢查環(huán)焊縫及攪拌軸套沖刷區(qū)。10.3石墨換熱器每年拆檢一次，出現(xiàn)縱向裂紋≥2條或裂紋長(zhǎng)度≥30mm必須更換。10.4安全閥每年校驗(yàn)，起跳壓力誤差≤±3%，鉛封完好。11儀表與聯(lián)鎖管理11.1溫度元件采用雙支Pt100，一用一備，每季度比對(duì)，偏差≤0.5%。11.2壓力變送器帶HART協(xié)議，零點(diǎn)漂移≥0.5%FS時(shí)校準(zhǔn)。11.3聯(lián)鎖摘除須辦理SIL變更單，經(jīng)生產(chǎn)、設(shè)備、安全三方會(huì)簽，限時(shí)24h恢復(fù)。12職業(yè)危害因素及控制12.1糠醛：PC-TWA5mg·m?3，設(shè)置密閉采樣器，外操佩戴A2型濾毒盒。12.2硫酸：配備應(yīng)急噴淋與洗眼器，距離作業(yè)點(diǎn)≤15m，每周試水一次。12.3噪聲：粉碎機(jī)房安裝吸聲吊頂，崗位噪聲≤80dB(A)，提供SNR≥25dB耳塞。12.4高溫：水解釜外壁保溫后表面溫度≤50℃，夏季提供空調(diào)休息室。13個(gè)體防護(hù)要求13.1進(jìn)入泵房、灌裝間必須穿防靜電工作服、防化靴、PVC面屏。13.2檢修水解釜時(shí)，佩戴正壓空氣呼吸器，氣瓶壓力≥25MPa，備用氣瓶現(xiàn)場(chǎng)待命。13.3防化手套采用氟橡膠材質(zhì)，滲透時(shí)間≥480min，每班次檢查破損。14防火防爆措施14.1裝置區(qū)按甲類防爆2區(qū)設(shè)計(jì)，電機(jī)ExdIIBT4，照明IP65。14.2設(shè)備法蘭跨接電阻≤0.03Ω，每季度實(shí)測(cè)。14.3消防水穩(wěn)壓泵出口壓力≥0.8MPa，泡沫站3%抗溶氟蛋白，儲(chǔ)量≥10m3。14.4設(shè)置固定式可燃?xì)怏w探測(cè)器48只，覆蓋半徑≤7.5m，信號(hào)進(jìn)DCS與GDS雙系統(tǒng)。15廢水處理15.1高濃度廢水：COD20000～30000mg·L?1，先經(jīng)鐵碳微電解—Fenton—中和沉淀，COD去除率≥70%。15.2低濃度廢水：COD≤800mg·L?1，進(jìn)A/O生化池，水力停留時(shí)間48h，出水COD≤120mg·L?1。15.3總排口安裝在線COD、氨氮、PH儀，數(shù)據(jù)上傳市平臺(tái)，異常2h內(nèi)報(bào)備。16廢氣治理16.1含醛尾氣經(jīng)兩級(jí)冷凝回收，冷凝液回初餾塔，不凝氣進(jìn)堿洗塔，循環(huán)堿液濃度5%NaOH，pH≥9。16.2真空泵排氣接入生物濾池，空床停留時(shí)間30s，填料為松樹皮+火山巖，出口臭氣濃度≤1000（無量綱）。16.3罐區(qū)氮封尾氣經(jīng)活性炭吸附后排放，更換周期90d，廢炭送有資質(zhì)單位焚燒。17固廢管理17.1水解渣：含水≤55%，有機(jī)質(zhì)≥75%，送有機(jī)肥廠，轉(zhuǎn)移聯(lián)單保存5年。17.2廢活性炭：危廢代碼HW49，噸袋包裝，暫存間防滲，貯存期≤90d。17.3廢機(jī)油：HW08，桶裝加蓋，設(shè)置圍堰，容積≥最大單桶1.1倍。18采樣與分析18.1成品每班采樣2次，檢測(cè)密度、折光、色度、水分、酸度，結(jié)果錄入LIMS。18.2水解液殘?zhí)遣捎肈NS法，波長(zhǎng)540nm，RSD≤2%。18.3廢水COD用快速密閉消解法，2h內(nèi)出數(shù)據(jù)，異常立即復(fù)樣。19變更管理19.1工藝參數(shù)調(diào)整超設(shè)定值±5%、原料變更、設(shè)備代用、聯(lián)鎖值修改，須走M(jìn)OC流程。19.2變更風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用HAZOP+LOPA組合，SIL定級(jí)≥2的變更須總經(jīng)理批準(zhǔn)。19.3變更后培訓(xùn)：相關(guān)崗位100%覆蓋，考核≥90分方可上崗。20應(yīng)急處理20.1糠醛泄漏20.1.1小量泄漏：用沙土圍堰，收集至危廢桶，殘液用5%蘇打水中和。20.1.2大量泄漏：?jiǎn)?dòng)Ⅱ級(jí)響應(yīng)，設(shè)置150m警戒，切斷火源，用防爆泵轉(zhuǎn)移至應(yīng)急罐。20.1.3人員接觸：立即脫去污染衣物，大量清水沖洗15min，就醫(yī)。20.2硫酸泄漏20.2.1佩戴面罩+防酸服，用石灰粉覆蓋，中和至pH6～9，沖洗水進(jìn)應(yīng)急池。20.2.2設(shè)備搶修：采用卡具堵漏，壓力降至0.05MPa以下方可動(dòng)火。20.3火災(zāi)20.3.1初始火：用抗溶泡沫滅火器MF/AR4，噴射時(shí)間≥30s。20.3.2裝置區(qū)火災(zāi)：?jiǎn)?dòng)雨淋系統(tǒng)，泡沫混合比3%，冷卻鄰近罐壁。20.3.3人員撤離：沿上風(fēng)向撤離至集合點(diǎn)，點(diǎn)名時(shí)間≤10min。20.4中毒20.4.1吸入糠醛：轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處，必要時(shí)人工呼吸，給予氧氣，送職業(yè)病醫(yī)院。20.4.2眼部濺入：0.9%生理鹽水連續(xù)沖洗≥15min，請(qǐng)眼科會(huì)診。21事故案例與糾正措施21.12019年某廠汽提塔液位失靈導(dǎo)致塔釜干燒，塔體變形，原因：差壓變送器膜片腐蝕。糾正：改為雙法蘭+放射源液位計(jì)冗余，膜片材質(zhì)升級(jí)為哈氏C276。21.22021年檢修人員未置換合格進(jìn)入水解釜，造成窒息。糾正：增設(shè)釜內(nèi)氧含量在線監(jiān)測(cè)＞20%方可簽發(fā)受限空間證，救援三腳架提前就位。22環(huán)保指標(biāo)與監(jiān)測(cè)頻次22.1廢氣：糠醛≤50mg·m?3，每季度測(cè)一次；硫酸霧≤5mg·m?3，半年一次。22.2廢水：COD≤120mg·L?1，氨氮≤25mg·L