ICS71.060.01 G10 中华人民共和国国家标准 GB/T27569—2011 氢 氟酸生产技术规范 ProductiontechnicalregulationforHydrofluoricacid 2011-12-05发布 2012-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC1)归口。 本标准起草单位:多氟多化工股份有限公司、浙江莹光化工有限公司、浙江三美化工股份有限公司、 浙江鹰鹏化工有限公司、中海油天津化工研究设计院。 本标准主要起草人:薛旭金、郭黎明、徐一洪、谢汛友、郭凤鑫、康艳。 ⅠGB/T27569—2011 氢氟酸生产技术规范 1 范围 本标准规定了氢氟酸(分子式为HF)生产企业的平面布置、工艺设计要求、基本生产技术要求、生 产原理、生产过程、生产设备维护和保养、产品质量要求、安全生产、保护环境、污染物控制。 本标准适用于现有、新建(含改、扩建)的氢氟酸生产企业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T534 工业硫酸 GB4053.3 固定式钢梯及平台安全要求 第3部分:工业防护栏杆和钢平台 GB7744 工业氢氟酸 GB8978—1996 污水综合排放标准 GB9078—1996 工业炉窑大气污染物排放标准 GB12348—2008 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12349 工业企业厂界噪声测量方法 GB13271—2001 锅炉大气污染物排放标准 GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB16297—1996 大气污染物综合排放标准 GB18599 一般工业固体废弃物储存、处置场污染控制标准 GB50016 建筑设计防火规范 GB50489 化工企业总图运输设计规范 HG/T2832 工业氟硅酸 YB/T5217 萤石 3 平面布置、工艺设计要求 3.1 基本要求 氢氟酸生产装置建设,应达到科学先进、安全可靠、合理节能、优质高效、保护环境的要求。 3.2 总图布置要求 3.2.1 厂址选择 3.2.1.1 新建、改建、扩建企业厂址的选择,应避开人口稠密区,布置在人员集中场所或一般工业区的 全年最小频率风向的上风侧。不宜布置在窝风地带。 3.2.1.2 厂址选择应符合GB50489的规定。 1GB/T27569—2011 3.2.2 厂区布置 3.2.2.1 厂房的布置应根据工艺流程而确定,并结合场地条件因地制宜布置,合理利用土地,合理绿 化,构建筑物布置整齐且有利于通风、采光。可能散发少量大气污染物的装置应布置在厂区常年最小频 率风向的上风侧的边缘地带。 3.2.2.2 厂区应按人流、物流分区布置,生活区、办公区应设在人流出入便利区。 3.2.2.3 同一性质的生产设备宜集中布置;各装置区内部的设备之间的距离应符合规定,并满足操作、 检修空间和安全疏散要求。 3.2.2.4 各装置区域的布置应充分考虑各功能区、装置区之间的防火间距,合理确定通道宽度。 3.2.2.5 功能分区内各项设施的布置应紧凑合理,并充分考虑操作、检修、安全通道等的间距要求。 3.2.2.6 全厂各装置区之间应形成环形消防车道,消防车道净宽度和净空高度均不应小于4m。 3.2.2.7 在满足安全要求和工艺条件的前提下,回转炉、烘粉炉、渣仓、煤气发生炉(或其他加热系统) 布置应尽量紧凑、经济、合理,力求路线短捷通畅。 3.2.2.8 各装置之间的防火间距应符合GB50016的规定。 3.2.3 厂房(库房)建筑 3.2.3.1 氢氟酸生产区的火灾危险性为丁类,生产区内厂房(库房)的防火等级应符合GB50016的 规定。 3.2.3.2 操作室应处于主框架的全年最小频率风向的上风侧,并与其相距15m。 3.2.3.3 可能散发氟化氢等有害气体装置的厂房宜采用敞开式或半敞开式结构,应采用墙不承重的框 架结构。 3.2.3.4 生产车间地面应平整,易于清扫。 3.2.3.5 厂房建筑应具有足够的使用高度和面积,以利于通风。 3.2.3.6 厂房各层应设置一个通往地面的楼梯,楼梯间设置安全疏散指示灯。 3.2.3.7 生产车间的平面布置上,装置布置应留有安全通道,设备间距满足检修和操作的安全要求。 3.2.3.8 高处作业点、高处平台等部位应设置符合GB4053.3要求的防护围栏。 3.2.3.9 生产场所、作业点的紧急通道和出入口,应设置明显醒目的标志,并配置应急照明设施。 3.2.3.10 各装置区内部的设备之间的距离应符合规定,并满足操作、检修空间和安全疏散要求。 3.2.3.11 具有酸碱腐蚀性作业的场所,其建筑物地面、墙壁、设备基础等应进行防腐处理,工艺设备区 增设导液池,防止出现工艺事故时腐蚀性液体漫流。 3.2.3.12 各种酸碱、氢氟酸的储存区应备有空的备用储罐;或设有经过防腐处理的导液槽、备用槽。 其容积不小于最大罐的最大储存量。不同种类的储罐之间应设置隔堤。 3.3 工艺设计要求 3.3.1 劳动安全卫生防护措施、环境保护设施应做到与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用, 凡不符合劳动安全卫生标准、环境保护标准的,不应施工和投产。 3.3.2 氢氟酸生产工艺分为直接法和无水氟化氢吸收法,直接法工艺流程包括:给料系统、反应系统、 吸收系统和排渣系统;无水氟化氢吸收法工艺流程包括:给料系统、反应系统、洗涤系统、冷凝系统、精馏 系统、氟化氢吸收系统、尾气吸收系统和排渣系统。 3.3.3 氢氟酸生产应采用先进的工艺、设备,宜采用DCS集中控制系统。 3.3.4 氢氟酸生产工艺的设计应优化工艺流程,减少中转环节,缩短运输距离。 3.4 生产线卫生设计及工作场所有害因素职业接触限值 3.4.1 工作场所设计应积极采取有效的综合防护措施,防止有害因素对工作场所的污染。 2GB/T27569—2011 3.4.2 对于生产过程中尚不能完全消除的有害因素,应采取综合预防、治理措施。 3.4.3 对有可能散发有毒气体的场所应定期进行有毒有害物质监测,对超过国家标准规定的,应采取 必要的措施降低浓度,配置适宜的气体防护设施,保证工作场所空气中有毒物质含量低于最高容许 浓度。 3.4.4 有氟化氢存在的场所应配备洗眼器、喷淋装置,装置应采取防冻措施。 4 基本生产技术要求 4.1 工艺装置要求 新建氢氟酸项目采用的技术及设备,应是目前国内或国际的先进技术和先进设施。 4.2 装置规模要求 装置规模应符合国家和有关部门产业结构政策的相关规定。 4.3 环境保护的要求 4.3.1 应设置防止大气污染的除尘装置,大气污染物源排放应满足GB16297的要求。 4.3.2 应设置固体废物综合利用设施,固体废物储存应满足GB18599的要求。 4.3.3 应设置水循环利用系统和工业废水处理系统,工业废水达标排放。 4.3.4 厂界噪声应满足GB12348—2008的要求。 4.4 经济技术评价要求 经济技术评价指标应符合相关部门的规定。在国家没有相关规定时,企业可参见附录B自行 评价。 5 生产原理 5.1 主反应 将干燥后的萤石粉和硫酸混合液按配比送入回转反应炉内进行反应,生成氟化氢气体。其反应式 如下: CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF↑ 5.2 副反应 反应过程中,萤石中的伴生矿与原料硫酸或生成物氟化氢气体反应,其反应式如下: CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6 6 生产过程 6.1 直接法 将干燥后的萤石粉和硫酸混合液按配比送入回转反应炉内进行反应,反应生成粗氟化氢气体。粗 氟化氢气体进入焦子塔,除去大部分硫酸、水分和萤石粉,后进入吸收槽制得氢氟酸成品。 3GB/T27569—2011 回转反应炉排出的炉渣为副产品氟石膏。 6.2 无水氟化氢吸收法 将干燥后的萤石粉和硫酸混合液按配比送入回转反应炉内进行反应,反应生产粗氟化氢气体。粗 氟化氢气体进入洗涤塔,除去大部分硫酸、水分和萤石粉,再进入冷凝器进行冷凝。冷凝液进入精馏塔 提纯,再经脱气塔除去轻组分,制得无水氟化氢,后经吸收槽制得氢氟酸成品。 回转反应炉排出的炉渣为副产品氟石膏。 生产过程中,未被浓硫酸吸收的气体进入水洗塔,充分反应后得到副产品氟硅酸。 6.3 生产过程控制 6.3.1 原料质量要求 6.3.1.1 萤石质量要求 萤石质量符合YB/T5217的要求。 6.3.1.2 硫酸质量要求 硫酸质量应符合GB/T534的要求。 6.4 工艺流程图 6.4.1 直接法工艺流程 直接法工艺流程图见图1。 图1 直接法工艺流程图 6.4.2 无水氟化氢吸收法工艺流程 无水氟化氢吸收法工艺流程图见图2。 4GB/T27569—2011 图2 无水氟化氢吸收法工艺流程图 6.5 主要设备和材质 6.5.1 混酸槽 用于混合浓硫酸和发烟硫酸的设备,材质为钢衬聚四氟乙烯。 6.5.2 烘干炉 烘干萤石粉的设备,材质为碳钢。 6.5.3 回转反应炉 回转反应炉为萤石和硫酸的主反应器,材质为碳钢。 6.5.4 焦子塔 焦子塔为洗涤、除杂设备,材质为碳钢。 6.5.5 氟化氢吸收槽(塔) 吸收氟化氢气体制取氢氟酸的设备,由多级吸收塔组成。材