MTBE（甲基叔丁基醚）裝置火災(zāi)爆炸危險性評價

1、this city does not have the legend of long grass ying flying. it always lives in reality, with fast drumming, hurried figures, numb eyes, false smiles, and i am being assimilated.悉心整理助您一臂之力（頁眉可刪）mtbe（甲基叔丁基醚）裝置火災(zāi)爆炸危險性評價 一、引言安全生產(chǎn)是關(guān)系到企業(yè)和職工生命財產(chǎn)安全的大事，也是企業(yè)獲取經(jīng)濟效益的基本保證。對在役裝置進行安全評價，可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致事故的危險因素，并對危險進行定量化分

2、析，以便采取措施消除或控制這些危險因素，保證裝置安全平穩(wěn)運行。二、mtbe裝置概況mtbe，即甲基叔丁基醚，主要作為高辛烷值無鉛汽油的調(diào)和組分，其研究法辛烷值達117，馬達法辛烷值為101。武漢石化的mtbe裝置于1994年7月建成投產(chǎn)，裝置原設(shè)計規(guī)模為2萬t/a，1999年改造為3萬t/a，該裝置采用固定床醚化反應(yīng)工藝。mtbe合成原理：液態(tài)烴c4中的異丁烯和工業(yè)甲醇，以大孔強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，在溫度4065，壓力1.0mpa1.5mpa的操作條件下，液相合成甲基叔丁基醚（mtbe）。該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱h=-37kj/mmol。裝置的原料及產(chǎn)品均為甲類火災(zāi)危險物質(zhì)。圖1為

3、mtbe裝置流程方框圖。圖1 mtbe裝置流程方框圖三、道氏安全評價的原理道氏評價方法是利用工藝過程中的物質(zhì)、設(shè)備、物料量等數(shù)據(jù)，通過逐步推算，得出工藝過程和生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險性，事故造成的損失，分析出事故的影響范圍，便于人們采取相應(yīng)的安全措施，最大限度保障安全。評價中使用的數(shù)據(jù)來源于對以往事故的統(tǒng)計分析、物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)及安全設(shè)施的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。四、道氏評價法在裝置安全評價中的應(yīng)用1、評價單元劃分按mtbe裝置的生產(chǎn)工藝，可將mtbe裝置劃分為反應(yīng)系統(tǒng)和產(chǎn)品分離-甲醇回收系統(tǒng)2個單元。2、單元火災(zāi)爆炸指數(shù)（fei）的計算按照道七版所規(guī)定的取值原則，結(jié)合裝置的實際情況，通過有關(guān)分析，查圖表

4、、計算得到各單元的火災(zāi)爆炸指數(shù)。見表1。表1 單元火災(zāi)爆炸指數(shù)表項目原料凈化 反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)品分離 甲醇回收系統(tǒng)選取重要物質(zhì)異丁烷異丁烷物質(zhì)系數(shù)mf2121一般工藝危險系數(shù)f12.251.75特殊工藝危險系數(shù)f22.9572.935工藝單元危險系數(shù)f3 = f1f26.655.14火災(zāi)、爆炸指數(shù)fei = f3mf1401083、安全措施補償系數(shù)前面計算的火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)是表示單元沒有考慮安全措施情況下潛在的危險性。裝置在建設(shè)和改造中一般都根據(jù)規(guī)范和標準以及過去的經(jīng)驗考慮了必要的防火防爆措施，這些措施得到落實，能有效地控制危險。mtbe裝置各單位安全措施補償系數(shù)按照道七版的規(guī)定取值，見表2。表2

5、 單元安全補償措施系數(shù)表項目原料凈化 反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)品分離 甲醇回收系統(tǒng)工藝控制安全補償系數(shù)c10.880.88物質(zhì)隔離安全補償系數(shù)c20.930.93防火設(shè)施安全補救系數(shù)c30.830.83安全措施補償系數(shù)c = c1c2cf30.680.684、單元暴露區(qū)域的計算暴露區(qū)域是指當單元發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時可能影響的區(qū)域，暴露區(qū)域的計算方法如下：暴露區(qū)域的面積（s）=r2式中：r為暴露半徑，r=fei0.840.3048各單元的暴露半徑與暴露區(qū)域計算如下：1）反應(yīng)單元r=1400.840.3048=35.8（m）s=3.1435.822=4024（m2）2）產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元：r=1080.

6、840.3048=27.7（m）s=3.1427.722=2409（m2）5、暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)更換價值暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)更換價值=原來成本0.82價值增長系數(shù)式中系數(shù)0.82是考慮到事故發(fā)生時有些成本不會遭到損失或無需更換。 由于各單元建設(shè)費用缺乏，故暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)更換價值采用假設(shè)的方法。設(shè)反應(yīng)單元、產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元的財產(chǎn)更換價值分別為j1、j2萬元人民幣。6、危害系數(shù)（df）的確定危害系數(shù)代表了單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。它由單元危險系數(shù)（f3）和物質(zhì)系數(shù)（mf）查圖得到。7、基本最大可能財產(chǎn)損失（base mppd）確定了暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)更換價值和危害系數(shù)

7、，就可以計算按理論推斷的暴露區(qū)域內(nèi)基本最大可能財產(chǎn)損失。（base mppd）?；咀畲罂赡茇敭a(chǎn)損失是假定沒有任何一種安全措施來降低損失時發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故可能造成的最大財產(chǎn)損失，它由暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)的更換價值和危害系數(shù)相乘得到。8、實際最大可能財產(chǎn)損失（actual mppd）基本最大可能財產(chǎn)損失與安全措施補償系數(shù)的乘積就是實際最大可能財產(chǎn)損失。它表示在采取適當（但不一定完全理想）防護措施后事故造成的財產(chǎn)損失。道七版根據(jù)求出的實際mppd還可估算發(fā)生事故時的最大可能停產(chǎn)天數(shù)，從而確定停產(chǎn)造成的損失。由于各單元實際mppd的數(shù)值在評價中難以確定，故停產(chǎn)天數(shù)和損失在此不做進一步計算。9、評價結(jié)果及

8、分析9.1評價結(jié)果1）根據(jù)道化學(xué)公司第七版火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法的評價程序，對mtbe裝置各單元進行評價，結(jié)果匯總于表3。表3 mtbe裝置單元評價結(jié)果匯總表項目原料凈化 反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)品分離 甲醇回收系統(tǒng)物質(zhì)系數(shù)mf2121工藝單元危險系數(shù)f36.655.14火災(zāi)、爆炸指數(shù)fei140108暴露半徑（m）35.827.7暴露面積（m2）40242409暴露區(qū)內(nèi)財產(chǎn)價值（萬元人民幣）j1j2危害系數(shù)df0.800.73基本mppd（萬元人民幣）0.80 j10.73 j2安全措施補償系數(shù)c0.680.68實際mppd（萬元人民幣）0.54j10.50j22）道七版將火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)劃分為5個等

9、級，每個危險等級與fei之間的對應(yīng)關(guān)系見表4。表4 fei與危險程度對應(yīng)表fei160619697127128158159以上危險程度等級最輕較輕中等很大非常大9.2評價結(jié)果分析1）由上述評價結(jié)果可見，在沒有采取任何安全措施之前，反應(yīng)單元和產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元危險等級分別為“很大”和“中等”，說明反應(yīng)單元的潛在危險性較高。2）經(jīng)安全措施補償后，反應(yīng)單元和產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元的潛在危險性都有明顯下降，財產(chǎn)損失也得以下降，都為“較輕”。說明從工藝控制、設(shè)備和消防等方面采取必要的安全措施，系統(tǒng)的潛在危險性得到了有效控制。3）對于運行多年的mtbe裝置，難以改變目前的設(shè)備布局和工藝過程，而

10、應(yīng)該主要從增加安全設(shè)施，加強安全管理入手，降低風(fēng)險度。五、評價后建議采取的對策和措施1、取消裝置的中間罐區(qū)裝置的中間罐區(qū)共設(shè)有5個罐，其中有2個100m3的原料甲醇罐，2個200m3的mtbe罐，1個100m3的不合格mtbe罐，全部為拱頂罐。由于我廠生產(chǎn)的mtbe用作高標號汽油的調(diào)和組分，不單獨作產(chǎn)品出廠，實際上不管mtbe純度是否達到98%，都可以直接進輕油車間大罐。甲醇可由輕油車間罐區(qū)直接送裝置使用，沒有必要先進裝置中間罐再使用。拆除中間罐區(qū)有以下幾點好處：一是可減少裝置危險品的數(shù)量，從而降低裝置的風(fēng)險。二是甲醇對人體有害，易揮發(fā)，容易造成環(huán)境污染和人員中毒，著火不易撲滅，取消甲醇中間罐

11、，可減少泄漏源，減輕職業(yè)危害。三是由于mtbe、甲醇都極易揮發(fā)，5個中間罐采用的又都是拱頂罐，拆除中間罐區(qū)有利于降低裝置物損失和能耗。2、建議在裝置改造時，采用計算機集散控制系統(tǒng)（dcs），工藝參數(shù)集中在dcs中指示、記錄、自動控制并超限報警，降低系統(tǒng)風(fēng)險。3、由于本裝置的醚化反應(yīng)對壓力要求不高，建議在工藝許可的條件下盡量降低系統(tǒng)壓力，從而降低裝置的危險度。4、由于現(xiàn)操作室靠裝置的一面采用的是玻璃窗，不符合規(guī)范的要求。建議將靠裝置的玻璃窗拆除，封閉為防爆實體墻，在發(fā)生事故時保護人員安全。5、建議加強日常定點、定期的監(jiān)測工作，這是監(jiān)測作業(yè)環(huán)境污染和預(yù)防甲醇等物質(zhì)慢性中毒的必要措施。6、建議在有條件時上工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)隱患，保證裝置安全運行。7、mtbe裝置原料采用口對口供應(yīng)方式，這種方式可減少中間環(huán)節(jié)，節(jié)省能源。但受氣分裝置來料影響太大，給平穩(wěn)生產(chǎn)帶來威脅。建議建一個大的原料緩沖罐，保證裝置進料量的穩(wěn)定。六、結(jié)束語道七版是一種操作性很強的裝置風(fēng)險定量評價方法，為工廠進行現(xiàn)代化安全管理提供了科學(xué)依據(jù)。通過評價、對我們有如下啟示：1、任何一個煉油化工裝置，即使在設(shè)計、制造、施工上符合有關(guān)規(guī)范和標準，但客觀上還是存在固