前言

本内容仅符合常压操作的工艺过程，不适用于减压及加压操作的工艺过程。

问题背景

现阶段国际经济环境不断恶化，国内大部分的化工产能依旧相对过剩，为了生存化工企业进入了恶性竞争和过度竞争的“内卷”时代，一丝一毫的工艺提升、单耗降低都能成为制胜的关键因素之一。我国日趋严格和正规的安全与环保政策实施，对化工企业的要求也越来越严格。化工企业生存条件恶化，工艺先进性是破局的关键。

常压工艺当中，微正压和微负压为两项选择，虽然对于工艺过程影响不大，但是却较大规模的影响到工艺单耗、环保、安全及职业健康因素，如何选择工艺条件是关键点之一，下面将介绍两种工况的优劣。

工艺的实现方式

1、微负压：

通常情况下，微负压是采用引风机抽风的方式产生的。引风机的抽气作用对系统内产生负压状态，风机产生的负压值一般在10KPa以内，通常情况满足2KPa即可满足，普通引风机可满足要求。

微负压通常不能使用真空泵产生，一方面真空泵抽气速率较低，对于大系统或产生气体的系统来说，真空泵会增大；另一方面真空泵产生的负压值过低，导致外部空气泄露进入系统的量和速度增加，产生其它隐患。

2、微正压：

通常情况下，微正压是采用惰性气体保护的，通过控制系统控制惰性气体的压力，确保进入系统的最高压力不超过规定值，最典型的微正压系统为氮封系统。通常情况下，微正压系统的压力范围也在2KPa以内。

微正压系统设计要考虑压力控制系统失效情况，设置保护机构，通常情况下是与机械式正压单呼阀搭配使用，这也是氮封系统的常见做法。

微正压系统一般采用惰性气体，通常为氮气，应当尽量避免采用空气，因为空气当中含有氧气，而氧气的存在不仅会有导致燃烧或爆炸的可能，还有可能与物料发生反应，影响物料的品质。

工况对比

两种工况有各自的优缺点，主要涉及到对单耗、环保、安全、职业健康的影响，其中安全是最重要的影响因素，下面分别描述两种工艺在各方面的对比。

1）单耗

微负压系统形成负压状态，同时存在气流抽出的趋势，因此当系统中的物料蒸气压较高或物料颗粒较细时，采用微负压的方式将会造成物料的流失，从而导致单耗升高，生产成本变高，同时负压抽出的物料加重了后续处理的难度。对于蒸气压较低或颗粒较大的物料，微负压对工艺单耗具有较小的影响。

微正压系统不会产生物料沿系统的损失，但是当密封面密封性能差时，存在物料外泄的可能，对单耗有一定的影响。可以通过加强密封的方式来减少这种影响。

2）环保

对于微负压系统，当物料蒸气压较高或物料颗粒较细时，抽出的物料会加重后续环保设施的负荷，造成环保排放超标。因此，如果采用微负压系统，在设计环保处理设施的时候需要考虑微负压带来的环保压力，根据情况重新核算，增加环保设施的处理能力。

对于微正压系统，存在从密封面处泄露的可能，从而导致无组织排放，局部环境变化，环境不友好，若密封面较多，尤其是存在较多的泄露可能性较大的动密封面时，环境因素是不可忽视的，可以通过加强密封的方式来减小影响。

当工艺控制异常发生时（如密封面失效），微正压系统会造成局部环境的剧变，而微负压系统不会。

3）安全

安全是工艺设计最主要关注的因素，设计是确保安全的基础上进行的。

微正压系统存在物料外泄的可能，当易燃易爆物料外泄到爆炸下限（LEL）以上后，遇到火星或静电会发生爆炸，存在安全隐患。

微正压系统在特殊工艺和系统故障时容易发生较大的安全隐患，如开口加料、密封失效时，大量的易燃易爆、有毒有害气体会大量溢出。

微负压系统存在空气进入系统的可能，当大量空气进入达到易燃易爆物料的爆炸上限（UEL）以下时，遇到火星或静电会在系统内发生爆炸，存在安全隐患。

系统内的爆炸控制相对较为容易，可以通过静电接地、阻火器、止逆阀等方式隔绝能量的传递。

微负压系统中物料被吸入管道或设备狭窄处时，若物料具有腐蚀性或易结晶凝华等物理化学特性，会导致后续系统的腐蚀、堵塞等问题发生，影响系统寿命，严重时还会造成安全隐患，降低系统的安全性。

4）职业健康

微正压系统内的物料可以通过密封面泄露到外部环境当中，当物料有毒有害时，会对操作人员产生影响，当没有佩戴防护用品或防护用品不合格时，可能造成职业健康事故，尤其是对于最高准许浓度（MAC）较低的物料来说，造成职业健康事故的可能性增大。

微负压系统不存在这种情况。

选择因素

从上述分析可以看到，选择何种方案因素需要综合考虑物料挥发特性、易燃易爆性、密封性、职业健康危害、环保处理成本、设施成本、运行成本等各个方面，从中选择最适合目标工艺的方案。

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涉及的定义来自GB/T 50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准P3：

爆炸下限（LEL）：可燃气体发生爆炸时的下限浓度（V%）值。

爆炸上限（UEL）：可燃气体发生爆炸时的上限浓度（V%）值。

最高准许浓度（MAC）：工作地点在一个工作日内、任何时间有毒化学物质均不应超过的浓度。

标准下载

关注公众号，回复“0493”，自动获得《GB/T 50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》下载方式。

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