《萃取单元操作机械化、自动化设计指导》

ICS

71.020G04团体标准T/CCSAS OXX—202X萃取单元操作机械化、自动化设计导则Design guidelinefor mechanizationand automationof theextraction unitoperation（征求意见稿）发布实施202X-XX-XX202X-XX-XX中国化学品安全协会发布萃取单元操作机械化、自动化设计导则1范围本文件规定了萃取单元操作在实现机械化、自动化操作方面的技术要求本文件适用于石化、化工行业中间歇、连续操作的萃取单元操作过程以及构成萃取单元的各类设备的机械化、自动化改造与设计2范性引用文件本文件没有规范性引用文件3术语和定义

3.1萃取单元操作extraction unitoperation利用混合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，并借助物质在相际间的传质使得组成混合物的物质得以分离、富集及纯化的操作过程4一般要求

4.1用于检测萃取单元操作过程控制参数（如流量、温度、压力、液位、料位、重量、电导率、密度、浓度）、设备运行参数（如电机电流、电机转速等）的仪表以及现场执行机构（如调节阀、开关阀等）应具备信号远传功能，控制系统应根据仪表检测信号设置相应的参数报警值或联锁值；各种检测仪表宜与现场相对应的执行机构构成自动调节控制回路或联锁控制回路

4.2萃取单元操作中使用的动力设备（如泵等）应实现远程停止功能，宜实现远程启动功能，且能够根据工艺的需求利用变频器控制调节动力设备的输出能力

4.3萃取单元固相进料应根据工艺安全要求设置密闭添加设施5萃取单元机械化、自动化操作要求

5.1间歇操作

5.

1.1进料

5.

1.

1.1液相进料应至少满足以下要求a）采用动力输送设备（如泵等）向萃取单元液相进料时，萃取单元液相进料管线应设置流量检测仪表、开关阀，萃取单元液相进料流量检测仪表与进料开关阀及动力输送设备构成联锁控制回路;b）采用动力输送设备先向计量槽液相进料，然后计量槽利用重力（或动力输送设备）出料再向萃取单元液相进料时，计量槽应设置液位检测仪表（或称重模块），计量槽液相进料管线和液相出料管线均应设置开关阀，萃取单元液相进料管线宜设置开关阀，计量槽液位检测仪表（或称重模块）与计量槽液相进料开关阀及计量槽进料动力输送设备构成联锁控制回路；同时，计量槽液位检测仪表（或称重模块）与计量槽液相出料开关阀、萃取单元液相进料开关阀及萃取单元进料动力输送设备构成联锁控制回路；T/CCSAS OXX—202Xc）采用压料方式向萃取单元液相进料时，压料罐出料管线应设置开关阀，萃取单元液相进料管线应设置流量检测仪表和开关阀萃取单元液相进料流量检测仪表与压料罐液相出料开关阀及萃取单元液相进料开关阀构成联锁控制回路；d）萃取单元液相进料为小批次及特殊物料时，应采用计量槽的进料方式

5.

1.

1.2固相进料应至少满足以下要求a）采用机械输送（或气力输送）方式由原料仓向计量料仓固相进料时，计量料仓应设置料位检测仪表（或称重模块），料位检测仪表（或称重模块）与机械输送（或气力输送）系统构成联锁控制回路；同时，计量料仓出口设置给料器（如旋转阀、插板阀等），料位检测仪表（或称重模块）与给料器构成联锁控制回路；b）萃取单元固相进料为小批次及特殊物料时，应采用计量料仓的进料方式

5.

1.2出料采用重力方式进行萃取单元出料时，萃取单元出料系统宜设置流量检测仪表（或液位检测仪表、称重模块），萃取单元出料管线应设置开关阀，萃取单元出料系统流量检测仪表（或液位检测仪表、称重模块）与萃取单元出料开关阀构成联锁控制回路；如萃取单元出料系统未设置流量检测仪表、液位检测仪表及称重模块，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控启闭萃取单元出料开关阀

5.

1.

2.2采用动力输送设备进行萃取单元出料时，萃取单元出料系统宜设置流量检测仪表（或液位检测仪表、称重模块），萃取单元出料管线应设置开关阀，萃取单元出料系统流量检测仪表（或液位检测仪表、称重模块）与萃取单元出料开关阀及出料动力输送设备形成联锁控制回路如萃取单元出料系统未设置流量检测仪表、液位检测仪表及称重模块，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控启闭萃取单元出料开关阀萃取过程

5.

1.

3.1萃取釜应至少满足以下要求a）萃取釜搅拌电机应实现远程停止功能，宜实现远程启动功能搅拌电机应为变频电机，搅拌电机供电回路应配备变频控制器，搅拌电机宜设置转速检测仪表，搅拌电机转速检测仪表与电机变频控制器构成自动调节控制回路；如未设置搅拌电机转速检测仪表，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控控制电机变频控制器；b）萃取釜冷（热）媒管线出口应设置温度检测仪表及流量调节阀，萃取釜冷（热）媒管线出口温度检测仪表与冷（热）媒流量调节阀构成自动调节控制回路；c）萃取釜宜设置密度检测仪表（或具备密度检测功能的质量流量检测仪表、电导率仪、智能视镜等）对液体相界面进行检测，各种检测仪表信号应具备信号远传功能，控制系统应根据仪表检测信号设置相应的参数报警值或联锁值；各种检测仪表宜与现场相对应的执行机构构成自动调节控制回路或联锁控制回路针对萃取釜中不同的萃取剂应设置不同的出料开关阀密度检测仪表（或具备密度检测功能的质量流量计、电导率仪、智能视镜等）与不同萃取剂出料开关阀构成相对应的联锁控制回路；如未设置密度检测仪表（或具备密度检测功能的质量流量计、电导率仪、智能视镜等），则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控控制不同的萃取剂出料开关阀；d）若萃取釜出料易产生旋涡，则萃取釜釜底宜设置防涡流板；或在萃取釜出料管线设置流量检测仪表及调节阀，萃取釜出料管线流量检测仪表与出料调节阀构成自动调节控制回路

5.

1.

3.2离心萃取器应至少满足以下要求a）离心萃取器离心电机应实现远程停止功能，宜实现远程启动功能离心电机应为变频电机，离心电机供电回路应配备变频控制器，离心电机宜设置转速检测仪表，离心电机转速检测仪表与电机变频控制器构成自动调节控制回路；如未设置离心电机转速检测仪表，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控控制离心电机变频控制器；b）离心萃取器中应分别设置轻相和重相背压压力检测仪表，并应针对萃取器中轻相和重相所处不同位置设置不同的出料开关阀萃取器轻相和重相背压压力检测仪表与轻相和重相各自的出料开关阀构成联锁控制回路

5.2连续操作

5.

1.1采用动力输送设备（或压差等）方式向萃取单元连续液相进料时，萃取单元进料管线应设置液相流量检测仪表、调节阀，萃取单元进料流量检测仪表与进料调节阀构成自动调节控制回路

5.

1.2萃取单元出料系统宜设置流量检测仪表、调节阀萃取单元出料系统流量检测仪表与萃取单元进料调节阀、萃取单元出料调节阀构成自动调节控制回路

5.

2.3萃取过程

5.

2.

3.1萃取塔应至少满足以下要求a）萃取塔冷（热）媒管线出口应设置温度检测仪表（或压力检测仪表）、调节阀，萃取釜冷（热）媒管线出口温度检测仪表（或压力检测仪表）与冷（热）媒调节阀构成自动调节控制回路；b）萃取塔应设置塔釜液位检测仪表、塔釜采出液调节阀，萃取塔塔釜液位检测仪表与塔釜采出液调节阀构成自动调节控制回路；c）采用回流萃取方式时，回流液管线（或采出液管线）应设置回流液流量检测仪表（或采出液流量检测仪表）、回流液调节阀（或采出液调节阀），回流液流量检测仪表（或采出液流量检测仪表）与回流液调节阀（或采出液调节阀）构成自动调节控制回路；d）采用转盘萃取塔等设备时，转盘萃取塔所用电机应实现远程停止功能，宜实现远程启动功能转盘电机应为变频电机，转盘电机供电回路应配备变频控制器，转盘电机宜设置转速检测仪表，转盘电机转速检测仪表与电机变频控制器构成自动调节控制回路；如未设置转盘电机转速检测仪表，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控控制转盘电机变频控制器

5.

2.

3.2离心萃取器应至少满足以下要求a）离心萃取器离心电机应实现远程停止功能，宜实现远程启动功能离心电机应为变频电机，离心电机供电回路应配备变频控制器，离心电机宜设置转速检测仪表，离心电机转速检测仪表与电机变频控制器构成自动调节控制回路；如未设置离心电机转速检测仪表，则控制系统应能够人工给定输出信号远程遥控控制离心电机变频控制器；b）离心萃取器中应设置分别轻相和重相背压压力检测仪表，并应针对萃取器中轻相和重相所处不同位置设置不同的出料调节阀萃取器轻相和重相背压压力检测仪表与轻相和重相各自的出料调节阀构成自动调节控制回路6其他操作要求针对特殊的工艺物料（如易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质等），在萃取单元操作过程（进料、萃取、出料）中存在诸多安全风险，应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP）,并采用预先危险分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定性定量风险评价方法，对整个萃取单元操作过程的危险性进行分析，根据分析结果设置相应的机械化及自动化操作方式萃取单元操作过程（进料、萃取、出料）中如有人员现场操作，应采用机械化和自动化的手段来实现现场无人操作。