60萬t連續(xù)催化重整裝置主要危險因素分析(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上60萬t連續(xù)催化重整裝置主要危險因素分析 一、引言   本文以錦州石化公司連續(xù)催化重整裝置為例，分析了該裝置的主要危險性為火災(zāi)爆炸危險性，其中包括物料的火災(zāi)爆炸危險性、生產(chǎn)過程的火災(zāi)危險性、爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)，該裝置的主要包括設(shè)備腐蝕危險。通過對主要危險性分析，為該裝置的安全生產(chǎn)保障措施的制定、初步設(shè)計及施工的繪制，提供重要的參考依據(jù)。    二、物料的火災(zāi)爆炸危險性       1.氫氣       氫氣即是連續(xù)重整裝置的原料，

2、也是該裝置的主要產(chǎn)品。氫氣是無色無味的氣體，爆炸極限為4.075.0（V/V），引燃溫度為560，按照可燃?xì)怏w火災(zāi)危險性分類原則，氫氣屬于甲類火災(zāi)危險物質(zhì)。在高壓下，氫氣爆炸范圍加寬，燃點(diǎn)降低，并且高壓下鋼與氫氣接觸易產(chǎn)生氫脆和氫腐蝕，這是氫管道泄漏以致于出現(xiàn)損壞的重要原因之一。按照危險化學(xué)品名錄，氫氣屬于危險化學(xué)品第2類壓縮氣體和液化氣體中的第1項(xiàng)易燃?xì)怏w。       2.石腦油       石腦油是連續(xù)重整裝置的主要原料。石腦油為易燃易爆液體，引燃溫度為350，其閃點(diǎn)為2，石腦油屬于甲類火災(zāi)危險性物質(zhì)。在空氣

3、中濃度為1.18.7（V/V）的范圍內(nèi)，只要遇到明火或火花即能發(fā)生爆炸。按照危險化學(xué)品名錄，石腦油屬于危險化學(xué)品第3類易燃液體中的第2項(xiàng)中閃點(diǎn)液體。       3.液化石油氣       液石石油氣是該裝置形成的氣態(tài)烴混合物，石油氣易受壓而液化（液化烴），為甲A類火災(zāi)危險性物質(zhì)。其主要成分為C4以下的輕組分，主要有丙烷、丁烷、丙烯、丁烯和丁二烯等，其氣體比空氣重1.52.0倍。閃點(diǎn)為-74，在空氣中的爆炸極限濃度為2.259.65（V/V）。按照危險化學(xué)品名錄，液化石油氣屬于危險化學(xué)品第2類壓縮氣體和液化氣體中的

4、第1項(xiàng)易燃?xì)怏w。       4汽油       高辛烷值重整汽油是該裝置的主要產(chǎn)品，是液態(tài)烴類的混合物，含有少量的芳烴主要是甲苯和二甲苯。汽油的引燃溫度為415530，閃點(diǎn)為50，在空氣中的爆炸極限濃度為1.47.8（V/V），汽油的火災(zāi)危險性為甲B類可燃液體。按照危險化學(xué)品名錄，汽油屬于危險化學(xué)品第3類易燃液體中的第1項(xiàng)低閃點(diǎn)液體或第3類易烯液體中的第2項(xiàng)中閃點(diǎn)液體。       5.苯       連續(xù)重整裝置的芳烴產(chǎn)品應(yīng)該是苯、

5、甲苯、二甲苯，但近年來生產(chǎn)中將甲苯、二甲苯餾分均并入高辛烷值重整汽油中。苯是C6組分分餾出裝置的主要產(chǎn)品。苯為無色透明液體，有強(qiáng)烈芳香味。引燃溫度為560，閃點(diǎn)為-11，在空氣中的爆炸極限為1.28.0（V/V）。苯為甲B類火災(zāi)危險性可燃液體。按照危險化學(xué)品名錄，苯屬于危險化學(xué)品第3類易燃液體中的第2項(xiàng)中閃點(diǎn)液體。       6.燃料氣       燃料氣的組分中約16為甲烷、11為乙烷、12為乙烯、13為丙烯，按照可燃?xì)怏w火災(zāi)危險性分類原則，甲烷、乙烷、乙烯、丙烯屬于甲類火災(zāi)危險性的可燃?xì)怏w。按照危險化學(xué)品名錄

6、，甲烷、乙烷、乙烯、丙烯屬于危險化學(xué)品第2類壓縮氣體和液化氣體中的第1項(xiàng)易燃?xì)怏w。       7.氨       氨是該裝置冷凍系統(tǒng)的冷凍介質(zhì)，與空氣混合可形成爆炸性氣體，具有火災(zāi)和爆炸的危險性。引燃為651，爆炸極限為15.727.4（V/V），蒸氣密度（空氣1）為0.59，比空氣輕很多。為乙類火災(zāi)危險性物質(zhì)。按照危險化學(xué)品名錄，氨屬于危險化學(xué)品第3類易燃液體中的第3項(xiàng)有毒液體。       三、生產(chǎn)過程的火災(zāi)爆炸危險性分析     

7、0; 錦州石化分公司60萬t/a連續(xù)催化重整裝置為甲類火災(zāi)危險裝置，其使用的物料和生產(chǎn)的產(chǎn)品均為易燃、易爆液體和氣體；反應(yīng)部分為臨氫系統(tǒng)，操作溫度較高，其中重整反應(yīng)溫度超過介質(zhì)（鉑料和氫氣）自燃點(diǎn)；產(chǎn)品分離部分操作壓力較高，存在著大量易燃易爆物質(zhì)泄漏達(dá)到爆炸極限的可能。因此，該裝置從物料的輸送、加工到產(chǎn)品的輸出，火災(zāi)與爆炸的危險是其主要的不安全因素。       1.預(yù)加氫反應(yīng)區(qū)       預(yù)加氫反應(yīng)主要包括預(yù)脫砷和預(yù)加氫2個反應(yīng)器，呈并列結(jié)構(gòu)布置，反應(yīng)介質(zhì)為氫氣和直餾汽油的混合物，操作溫度280370，操作壓力

8、為2.02.5MPa，氫油體積比為150，反應(yīng)空速（）為6.0h-1。由于操作溫度和壓力比較高，且為臨氫系統(tǒng)，火災(zāi)、爆炸的危險程度高。       加氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其系統(tǒng)熱量平衡依靠物料流動和氫氣循環(huán)帶而維持。若壓縮機(jī)、原料泵等設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)熱平衡被破壞，反應(yīng)生成熱大于帶出熱，可導(dǎo)致反應(yīng)器溫度升高，嚴(yán)重時可燒壞催化劑和設(shè)備，甚至可釀成火災(zāi)爆炸事故。       2.圓筒加熱爐區(qū)       本區(qū)包括預(yù)加氫加熱爐、汽提塔重沸爐、脫戊烷塔重沸爐和脫C6塔重沸爐各一臺，呈東

9、西向一字式排列，均為對流-輻射圓筒爐，采用燃料氣明火加熱，被加熱介質(zhì)為直餾汽油與氫氣的混合物和汽油，加大了該區(qū)火災(zāi)爆炸的危險性。       3.預(yù)加氫產(chǎn)物分離區(qū)       預(yù)加氫產(chǎn)物分離區(qū)主要包括預(yù)加氫氣液分離罐、汽提塔、汽提塔項(xiàng)回流罐、石腦油分餾塔及塔頂回流罐等主要設(shè)施。       預(yù)加氫氣液分離罐的作用是使預(yù)加氫產(chǎn)物和氫氣分離，氫氣返回循環(huán)氫壓縮機(jī)循環(huán)使用，系統(tǒng)臨氫，且操作壓力為2.0MPa，火災(zāi)爆炸危險程度較高：預(yù)加氫產(chǎn)物經(jīng)汽提塔和石腦油分餾塔處理后即為重整進(jìn)料，

10、2個塔操作壓力分別為1.43MPa和0.58MPa，操作溫度也較高，存在著物料泄漏發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險性；汽提塔回流罐和石腦油分餾塔頂回餾罐操作壓力分別是1.38MPa和0.63MPa，操作介質(zhì)是石腦油，同樣具有泄漏而發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的可能。       4.重整反應(yīng)區(qū)       重整反應(yīng)區(qū)包括4臺呈疊置式布置的徑向式反應(yīng)器，形成了一個管線很少、非常緊湊的裝置，系統(tǒng)臨氫，操作介質(zhì)為汽油和氫氣的混合物，其設(shè)計入口溫度為549，平均反應(yīng)壓力為0.35MPa，反應(yīng)空速（）為1.19h-1，反應(yīng)器設(shè)計溫度超過操作介質(zhì)自燃點(diǎn)

11、，一旦該反應(yīng)器泄漏，并達(dá)到介質(zhì)爆炸極限，不需要外界點(diǎn)火源即可引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。       5.重整催化劑再生區(qū)       重整再生區(qū)主要包括分離料斗、再生器、閉鎖料斗等，其作用是通過燒焦、氯化、干燥、還原等過程將經(jīng)過重整反應(yīng)后結(jié)焦積炭、活性降低的催化劑重新恢復(fù)活性。其中催化劑劑燒焦使用，氧含量0.50.8的氮?dú)猓偕鷾囟瓤刂圃诩s565。再生器（氧環(huán)境）與閉鎖料斗（氫環(huán)境）之間靠氮封罐隔離，一旦氮封罐出現(xiàn)故障可造成氧-氫環(huán)境互竄，有引發(fā)爆炸事故的可能，是該裝置的一個危險點(diǎn)。    

12、  6.重整加熱爐區(qū)       重整加熱爐為“四合一”立式爐，加熱爐燃燒介質(zhì)為燃料氣，排出780高溫?zé)煔猓┯酂徨仩t發(fā)生溫度為420、壓力為3.8MPa的中壓蒸汽。對流室煙氣直接經(jīng)加熱爐區(qū)公用煙囪排入大氣。加熱爐為明火火源，加熱介質(zhì)為汽油和氫氣的混合物，最高溫度達(dá)532，增大了發(fā)生火災(zāi)、爆炸的可能性。       7.重整產(chǎn)物分離區(qū)       重整產(chǎn)物分離區(qū)主要包括重整產(chǎn)物分離罐、脫戊烷塔、脫戊烷塔頂回流罐、脫C6、脫C6塔頂回流罐、氫提純系統(tǒng)（氨氣與重整產(chǎn)物2

13、個再接觸罐之間逆向流動接觸吸收，氫氣中的輕烴組分被吸收，以提高氫氣純度）、氨冷凍系統(tǒng)、氫氣脫氯罐、空冷器、換熱器等。該區(qū)工藝過程為物理過程。       該區(qū)設(shè)有一套氨冷凍系統(tǒng)，包括臺氨壓機(jī)，目的是降低重整產(chǎn)氫中混烴溫度，便于輕烴吸收，以提高產(chǎn)氫純度。氫烴混合物溫度可降至0，其溫度變化幅度較大，對安全生產(chǎn)有一定影響；氨與空氣能形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起燃燒爆炸；若遇高熱，氨容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。       8.氨氣壓縮機(jī)區(qū)       氫氣壓縮機(jī)區(qū)主要

14、包括預(yù)加氫循環(huán)氫壓縮機(jī)（往復(fù)式）、預(yù)加氫補(bǔ)充氫增壓機(jī)（往復(fù)式）、重整循環(huán)氫壓縮面（離心式）、重整氫增壓機(jī)（往復(fù)式）、重整氫增壓機(jī)入口分液罐等設(shè)施。該區(qū)為臨氫區(qū)域，且所有壓縮機(jī)均設(shè)置在同一廠房內(nèi)其中預(yù)加氫循環(huán)氫壓縮機(jī)出口壓力達(dá)3.0MPa，增大了火災(zāi)、爆炸危險性。生產(chǎn)火災(zāi)危險性為甲類，爆炸危險區(qū)為2區(qū)。       四、工藝裝置火災(zāi)危險性       重整裝置生產(chǎn)過程中有甲類火災(zāi)危險性物質(zhì)存在，一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，有可能引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。按照石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范附表5.1對工藝裝置或裝置內(nèi)單元的火災(zāi)危險性確定

15、的原則，重整裝置應(yīng)為甲類火災(zāi)危險性工藝裝置。       五、爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)       在重整裝置生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)泄漏，就會在裝置區(qū)作業(yè)環(huán)境的空氣中形成爆炸性氣體混合物。因此，裝置區(qū)域內(nèi)屬于爆炸危險環(huán)境。根據(jù)本裝置爆炸性氣體混合物出的頻繁程度和持續(xù)時間，按照爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第2.2.1條對爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)劃分的原則，本裝置主要生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)為2區(qū)；區(qū)域內(nèi)的地炕、地溝等應(yīng)為1區(qū)。       六、設(shè)備腐蝕危險     &#

16、160; 重整裝置過程中有硫化氫及氫氣存在，因此以硫化氫及氫氣為介質(zhì)的工藝設(shè)備、管道可能存在氫脆、氫腐蝕和硫化氫腐蝕的問題。       氫脆現(xiàn)象是在高應(yīng)力和氫氣的聯(lián)合作用下發(fā)生的一種脆性破壞，使金屬延性和韌性降低甚至產(chǎn)生裂紋。通過熱處理控制材料的強(qiáng)度，并盡可能地消除焊接和加工的殘余應(yīng)力，能有效防止氫脆裂紋的產(chǎn)生。       氫腐蝕是高溫下侵入鋼中的氫與金屬晶體碳化物反應(yīng)產(chǎn)生甲烷氣泡，并在金屬晶體間和非金屬灰渣部位聚焦，引起延性和韌性劣化的現(xiàn)象。       硫化氫對鐵有腐蝕作用，特別在260以上時，硫化氫的腐蝕速度加快，生成硫化鐵和氫氣。