摘要
新型煤化工作为能够生产洁净能源和可代替石油化工产品的新兴行业，在“双碳”战略背景下，成为国内未来能源自主化发展的重点方向之一。新型煤化工之一的煤制甲醇行业一直处于快速发展阶段，生产过程中具有高温高压、易燃易爆、毒害等风险，在操作过程中存在一定的安全隐患，因此在煤制甲醇工艺中，安全问题应是重要关注对象。应用功能安全评估针对煤制甲醇工艺具体化、系统化的研究，能够丰富补充煤制甲醇行业危险分析资料数据，具有实际价值。 本文以功能安全技术为理论基础，针对某化工公司煤制甲醇项目中粗甲醇精馏及存储工艺，在确定其物料及工艺危险源后，运用HAZOP方法，将工艺划分为原料罐区、甲醇精馏、醇基燃料罐区三个节点，详细分析划分节点中每个设备的作用与特性、偏差的发生的原因及后果以及现有安全措施的有效性，识别出会引起高风险的偏差，再通过LOPA方法确定高风险点发生频率和后果严重性，识别独立保护层以及其PFD值，结合风险矩阵图与修正因子，计算风险等级，对不满足风险可容忍的风险点综合考虑安全性及可行性等因素，通过增设安全设施或安全仪表系统等措施进一步降低残余风险。论文通过功能安全评估技术的应用，针对项目中超出风险可容忍标准的风险点提出工艺风险控制方案，从而实现煤制甲醇项目风险可控的目标。本文主要内容与结论如下： （1）对某化工公司煤制甲醇项目设备及工艺概况进行说明，通过《危险化学品目录》等标准及相关政策，辨识出粗甲醇精馏与存储工艺中物料中粗甲醇的危险类别以及煤制甲醇工艺属于国家第二批重点监管危险化工工艺，明确其自动化监控系统、重要数据的连续自动监测和数据远传记录、紧急切断系统的要求，对工艺中控制系统、容器设备、监控系统要进行增设和完善。并对工艺生产过程的风险做简要分析，对储罐泄漏与储罐液位、精馏塔与回流罐的温度、压力、液位、循环水流量、压力、逆流等问题应该重点关注。 （2）通过HAZOP分析，粗甲醇精馏与存储工艺划分的三个节点中共形成167条项分析记录，发现当原料储罐V-0101A内现场液位计LG0101A发生假指示、成品储罐V-0102A内现场液位计LG0102A发生假指示、甲醇冷凝器E-0302循环水中断时，最初设计中保护措施不能够保证有效降低风险，可能引起火灾爆炸造成重大伤亡。 （3）通过LOPA半定量分析，对HAZOP分析中筛选出的11个高风险点进行风险等级计算，其中7条能够满足风险可容忍标准。原料储罐V-0101A液位高/低与成品储罐V-0102A液位高/低，4条风险点未能够达到风险可容忍标准，经过分析其已有保护措施无法有效降低风险，需要增设独立远传仪表或合理的安全仪表系统来达到风险降低的目标。经验证对比分析，本文提出的风险控制方案能够有效降低风险。
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