TFE裂解工艺F22汽化节点非稳态本质安全分析

作者：秦杨梅; 肖泽仪^*; 曾际颖; 郭世蒙; 樊森清

来源：工程科学与技术, 2019, 51(04): 210-216.

DOI：10.15961/j.jsuese.201800550

• TFE裂解工艺
• F22汽化
• 本质安全
• 非稳态
• 模糊逻辑

在化工过程中,过程安全分析是非常重要的。然而,在非稳态条件下,过程工艺参数处于变化状态,并且缺乏系统性的本质安全分析方法,更容易产生危险和事故。作者对二氟一氯甲烷(F22)水蒸气稀释裂解中F22汽化非稳态过程进行了本质安全性分析。首先,利用热量动态平衡方程,对F22汽化过程建立了集总参数数学模型,并对模型进行数值计算,得到与实际相吻合的F22汽化操作温度、操作压力以及F22出口气体流量的非稳态时间过程曲线。然后,系统地分析了影响四氟乙烯(TFE)生产过程本质安全的因素,从物质、工艺和设备3个方面建立TFE生产过程本质安全指标体系,并根据相关标准与文献将指标分级并建立隶属函数。将选取的相应指标值和计算所得数据输入MATLAB模糊逻辑工具箱,利用IF-THEN规则建立模糊推理规则,用面积重心法逆模糊化求得各指标的本质安全度。分别运用层次分析法和变权思想的方法计算得出各指标的初始权重和变权权重。最后,计算得出F22汽化非稳态过程的系统本质安全度。结果表明:F22汽化过程达到稳态的时间将近1 000 s,前500 s温度、压力及出口气体量升高迅速,稳态值分别为268.55 K、432.405 kPa和1.085 kg/s;初始时本质安全度0.576 4下降至稳态时的0.574 2,显示该过程在非稳态(如启动)阶段表现出稍高的风险。这种方法和计算结果为该工艺中F22汽化节点相关的安全设计、建设、监控和管理提供参考理论依据。