合成药车间全操作自动化实现的问题及难点
反应釜,投料,液位,1自动化设计上的难点,2工艺成熟度的问题,3多功能车间的问题,4项目建设团队配置的问题,5调试的问题,6结束语
朱东利(南京聚高工程技术有限公司,南京 210000)
国内现有的化学合成原料药工厂,绝大部分自动化水平较低,因安全监管文件的要求,目前能够实现的普遍停留于安全自动化的层次上(即能够满足安全监管文件要求,实现超温、超压、超液位或可燃/有毒气体泄漏报警等),离过程控制自动化(如反应釜的温控)、全操作自动化的目标还有很大的距离。
合成原料药的企业管理者大都还是想实现“自动化减人”的,毕竟现在面临的安全形势、人员招聘形势都很严峻,但受限于传统的操作理念和合成原料药行业固有的特点,实现全操作自动化有不少的障 碍。
1 自动化设计上的难点
对比目前安全监管文件,化学合成药车间在自动化的设计上还存在一些难度:
(1)高位槽滴加的问题
《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三〔2009〕116 号)中,以氧化反应为例,要求监控氧化剂的流量[3],实现定量滴加。这个在很多工艺中实现起来很困难。
一是高位槽需要滴加的量少,滴加时间长,导致流速会很小,流量计选型困难,排除了很多流量计的选择(如涡街等);二是有的滴加的物料是非导电的有机溶剂,电磁流量计不适用;三是有的物料还有腐蚀性,高位槽从上往下重力流,对转子流量计的安装有要求,衬氟的不能水平安装,前后要保持0.1 MPa的压差;这些原因都导致选型困难,有的企业花大价钱上了特材的质量流量计,有的设置了高位槽的称重进行滴加等等。
从重点监管的危险化工工艺监管的出发点来看,就是怕防止引发剂进料过快导致反应剧烈,需要通过一些措施确保引发剂不要加那么快。如果从引发剂加入过快这个偏离出发,可以得出很多控制措施,并不一定是要加流量计或者流量控制回路,可以加限流孔板,可以加调节阀限制开度,可以加手阀限制开度等等,这些措施都是可以保证引发剂不会加入过快。
(2)蒸馏液位测量的问题
《蒸馏系统安全控制指导意见》(鲁安监发字〔 2011〕140 号)中,为了避免蒸馏蒸干了以后物料发生分解爆炸,提出“蒸馏塔(釜):塔釜温度、液位,重点塔板温度、组分,进料流量、温度,塔顶温度、压力(真空度)、回流量”监控,但同时也指出“由于蒸馏过程形式多样,物料性质千差万别,不可能包括所有情况,也不是所有的蒸馏过程都需要以上的控制措施,需要针对具体蒸馏装置确定具体的安全控制措施”[2]。
《本质安全诊断治理基本要求》(苏应急〔2019〕53 号)中提到“精馏(蒸馏)塔应设塔釜和回流罐液位就地和远传指示、 并设高低液位报警”[4] ......
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