揚(yáng)子石化企業(yè)加氫裂化反應(yīng)器RBI應(yīng)用

1、目 錄1 緒 論11.1 引言11.2 課題的意義11.3 課題的目的21.4 加氫裂化技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)31.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)31.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)41.5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)51.5.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)51.5.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)61.5.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)61.6 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)71.6.1 課題主要內(nèi)容71.6.2 論文結(jié)構(gòu)72 揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀92.1 簡(jiǎn)介揚(yáng)子石油化工企業(yè)92.2 揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀92.3 揚(yáng)子石化加氫裂化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及工作原理102.3.1 結(jié)構(gòu)102.3.2 工藝原理112

2、.3.3 加氫裂化反應(yīng)器的作用123 rbi風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及方法133.1 rbi技術(shù)133.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法133.2.1 定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)143.2.2 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)143.3 rbi定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)154 基于rbi的失效可能性及失效后果164.1 失效可能性164.1.1 設(shè)備系數(shù)174.1.2 管理系數(shù)的確定174.2 失效后果184.2.1 分析失效后果194.3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)195 加氫裂化反應(yīng)器故障樹的建立與分析215.1 故障樹模型的建立和分析215.1.1 故障樹模型的建立215.1.2 定性分析276 加氫反應(yīng)器安全運(yùn)行的應(yīng)對(duì)措施及安全管理296.1 設(shè)備安全運(yùn)行應(yīng)對(duì)措施296.1.1 加

3、氫設(shè)備安全運(yùn)行的基本應(yīng)對(duì)措施296.1.2 加氫裂化裝置設(shè)備運(yùn)行期間的檢查306.2 物料因素的安全應(yīng)對(duì)措施306.2.1 加氫裝置的防火防爆306.2.2 加氫裝置常見可燃物消防特性316.3 中毒危害的應(yīng)對(duì)措施316.4 加氫裝置工藝安全管理327 結(jié)論347.1結(jié)論34參考文獻(xiàn)35致 謝371 緒 論1.1 引言 石油化工企業(yè)潛藏著火災(zāi)、爆炸、毒害等多種危險(xiǎn)，危險(xiǎn)在特定條件下轉(zhuǎn)變成事故后，給人民生命以及國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成一定損失，成為威脅人類女全和健康的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年發(fā)生25億起工傷事故，導(dǎo)致33萬(wàn)人死亡，由工傷事故和職業(yè)病所造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)于全球國(guó)民生產(chǎn)總值(gnp)的4

4、%。慘痛的教訓(xùn)告誡我們，工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中的高能量物質(zhì)一旦釋放，潛在的各種危險(xiǎn)表現(xiàn)出來(lái)后，將造成巨大的損失，為減少危險(xiǎn)帶來(lái)的損失，就必須預(yù)防、控制工業(yè)生產(chǎn)事故的發(fā)生，及時(shí)做好危險(xiǎn)的辨識(shí)、評(píng)價(jià)和控制工作。危險(xiǎn)是可能產(chǎn)生潛在損失的征兆。它是風(fēng)險(xiǎn)的前提，沒(méi)有危險(xiǎn)就無(wú)所謂風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)是指從事某項(xiàng)活動(dòng)中客觀存在的不確定性而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失、自然破壞或人身傷亡的可能性，它由兩部分組成:一是危險(xiǎn)事件出現(xiàn)的概率;二是一旦危險(xiǎn)出現(xiàn)，其后果嚴(yán)重程度和損失的大小。危險(xiǎn)是客觀存在，是無(wú)法改變的，而風(fēng)險(xiǎn)卻在很大程度上隨著人們的意志而改變，亦即按照人們的意志可以改變危險(xiǎn)出現(xiàn)或事故發(fā)生的概率和一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)，由于改進(jìn)防范措施從而改

5、變損失的程度川。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的概念，風(fēng)險(xiǎn)不僅意味著不良后果或不期望事件的存在，而且意味著發(fā)生不良后果或不期望事件的渠道和可能性。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(risk assessment)則是對(duì)不良后果或不期望事件發(fā)生的幾率進(jìn)行描述及定量的系統(tǒng)過(guò)程，也就是對(duì)一特定時(shí)期內(nèi)安全、健康、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等受到損害的可能性及可能程度做出評(píng)估的系統(tǒng)過(guò)程。它不僅估計(jì)事故發(fā)生的概率，分析事故發(fā)生的原因和造成的后果，而且可以界定風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行優(yōu)先排序，為降低風(fēng)險(xiǎn)提供一套系統(tǒng)科學(xué)的方法，給決策者提供依據(jù)，幫助改進(jìn)設(shè)計(jì)、降低不希望事件發(fā)生的可能性。1.2 課題的意義 現(xiàn)代煉油技術(shù)中，加氫裂化是指通過(guò)加氫反應(yīng)使原料中有10%以上的分子變小的

6、那些加氫工業(yè)，包括餾分油加氫裂化（含加氫裂化生產(chǎn)潤(rùn)滑油料），渣油加氫裂化和餾分油加氫脫蠟（選擇裂化和擇形異構(gòu)化）。rbi(risk based inspection)技術(shù)是基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是在追求系統(tǒng)安全性與經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一理論基礎(chǔ)上建立的一種優(yōu)化檢驗(yàn)策略的方法，是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)設(shè)備管理新技術(shù)，并在私企行業(yè)形成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)api580。在標(biāo)準(zhǔn)api580中，rbi技術(shù)的定義是:對(duì)設(shè)備實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理的過(guò)程，關(guān)注的重點(diǎn)有兩方面:一是材料退化失效引起的壓力設(shè)備內(nèi)容物泄漏的風(fēng)險(xiǎn);二是通過(guò)檢測(cè)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)控制。加氫裂化生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多且質(zhì)量好，通?？芍苯由a(chǎn)液化氣，汽油，煤油，噴漆燃料，

7、柴油等清潔燃料和輕石腦油，重石腦油，尾油等優(yōu)質(zhì)石油化工原料。而且加氫裂化技術(shù)還具有生產(chǎn)方案靈活和液體產(chǎn)品收率高等特點(diǎn)。因此，隨著近年來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程清潔化，生產(chǎn)清潔燃料，加工含硫原油，增加輕質(zhì)油收率，提高煉化一體化生產(chǎn)效益等形式的發(fā)展，加氫裂化技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本課題是中國(guó)揚(yáng)子石化企業(yè)科技開發(fā)部立項(xiàng)的科研項(xiàng)目揚(yáng)子石化企業(yè)加氫裂化反應(yīng)器rbi應(yīng)用的一部分，擬以石油化工中的加氫裂化反應(yīng)器為研究對(duì)象，采用不同的分析方法對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)，求出反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)及其風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間變化的趨向，找出薄弱環(huán)節(jié)，采取有效的防范措施，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制與管理，使反應(yīng)器達(dá)到長(zhǎng)周期運(yùn)行的目的。其意義：（1） 在加氫反應(yīng)

8、器風(fēng)險(xiǎn)不發(fā)生變化的情況下，采取措施適當(dāng)延長(zhǎng)其運(yùn)行周期(逐步過(guò)渡到5年2修或3年1修)，減少停工時(shí)間，降低檢維修費(fèi)用。（2） 系統(tǒng)了解反應(yīng)器總體風(fēng)險(xiǎn)狀況和各組成部分之間的風(fēng)險(xiǎn)水平，找出風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域，系統(tǒng)管理失效風(fēng)險(xiǎn)。（3） 摸清加氫裂化反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)大小，進(jìn)行科學(xué)管理，提高反應(yīng)器的運(yùn)行可靠性，改善生產(chǎn)過(guò)程的安全性。（4） 開發(fā)新的評(píng)價(jià)軟件，建立加氫反應(yīng)器的失效數(shù)據(jù)庫(kù)。1.3 課題的目的 隨著煉油及石化工業(yè)的迅猛發(fā)展，加氫裂化技術(shù)已成為原油加工過(guò)程的關(guān)鍵手段之一，所處地位愈加重要。而且環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對(duì)油品的要求越來(lái)越高。對(duì)于煉油企業(yè)來(lái)說(shuō)，常規(guī)的煉油技術(shù)已不能滿足環(huán)保的要求，迫切需要一種生產(chǎn)清

9、潔燃料的煉油工藝。在這種背景下，只有加氫后的產(chǎn)品能夠完全滿足成產(chǎn)清潔燃料的要求，并有進(jìn)一步開發(fā)利用的空間。但加氫裂化裝置處于高溫，高壓，臨氫，易燃，易爆，有毒介質(zhì)操作環(huán)境；其強(qiáng)放熱效應(yīng)有時(shí)使反應(yīng)得不到控制；工藝物流中的氫氣具有爆炸危險(xiǎn)性和穿透性；高壓串低壓系統(tǒng)爆炸；高溫，高壓設(shè)備設(shè)計(jì)，制造產(chǎn)生的問(wèn)題，可能引起火災(zāi)和爆炸；管線，閥門，儀表的泄露可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果；設(shè)計(jì)方案的不合理，生產(chǎn)管理中的問(wèn)題均可能引發(fā)事故。在此基礎(chǔ)上，中石化正著力研究推行rbi技術(shù)，并向國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局申請(qǐng)?jiān)谥惺到y(tǒng)內(nèi)部分裝置開展rbi技術(shù)的試點(diǎn)應(yīng)用。國(guó)家質(zhì)檢總局在征求有關(guān)單位和專家意見的基礎(chǔ)上予以發(fā)文，同意在中國(guó)石

10、油化工集團(tuán)公司、中國(guó)石油化工股份有限公司系統(tǒng)內(nèi)具備一定管理基礎(chǔ)的企業(yè)開展rbi檢驗(yàn)技術(shù)試點(diǎn)應(yīng)用。rbi技術(shù)是理論和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，對(duì)應(yīng)用rbi技術(shù)來(lái)降低費(fèi)費(fèi)用的目的幾乎是所有企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，隨著rbi技術(shù)的深入使用和持續(xù)管理，將在科學(xué)側(cè)多的基礎(chǔ)上保證安全地延長(zhǎng)裝置壽命和降低修理費(fèi)方面大大發(fā)揮作用國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。1.4 加氫裂化技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)20世紀(jì)50年代中期，美國(guó)對(duì)汽油的需求量大幅增長(zhǎng)，對(duì)柴油和易燃油的需求量下降，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。熱裂化催化裂化和延遲焦化等二次加工技術(shù)可以增加汽油產(chǎn)量，但汽油質(zhì)量不能滿足車用汽油高辛烷值的要求。因此，

11、需要一種新的加工技術(shù)，把重質(zhì)油品轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品。在這種情況下，許多石油公司根據(jù)催化裂化催化劑的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和德國(guó)煤焦油高壓加氫生產(chǎn)汽柴油的經(jīng)驗(yàn)，研究開發(fā)出餾分油固定床加氫裂化技術(shù)。1959年美國(guó)chevron公司首先公布了is cracking技術(shù)，1960年uop公司公布了lomax 技術(shù)，接著unocal公司宣布開發(fā)了unicracking技術(shù)。隨后美國(guó)gulf公司，荷英shell公司，法國(guó)ifp，德國(guó)basf公司和英國(guó)bp公司等相繼宣布開發(fā)成功自己的加氫裂化技術(shù)。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)之間的聯(lián)合，兼并，重組，目前國(guó)外有uop, chevron，ifp，sheik等公司擁有并對(duì)外轉(zhuǎn)讓成套專

12、利技術(shù)；另外還有albemarle，criterion，holder topsoil，united catalysts等主要的催化劑生產(chǎn)和供應(yīng)商。60年代初期，加氫裂化技術(shù)主要用于把a(bǔ)go,cgo和lco轉(zhuǎn)化為汽油。因?yàn)楫?dāng)時(shí)催化裂化的轉(zhuǎn)化率低，有些原料轉(zhuǎn)化不了。所以加氫裂化主要用于轉(zhuǎn)化在催化裂化裝置中難以裂化的油料。這時(shí)的加氫裂化裝置都采用兩段工藝，第一段用加氫處理催化劑的原料油進(jìn)行脫硫，脫氮，然后進(jìn)入第二段進(jìn)行加氫裂化圣餐汽油。得到的輕汽油辛烷值高，直接用作汽油調(diào)和組分；芳徑潛含量高的重汽油進(jìn)行催化重整，得到高收率的高辛烷值汽油和氫氣。這種兩段工藝和生產(chǎn)方案至今仍為美國(guó)一些煉油廠加氫裂化裝置

13、所采用。60年代后期到70年代，催化裂化技術(shù)特別是提升管技術(shù)和分子篩催化劑的進(jìn)展，使得催化裂化能夠生產(chǎn)最大量高辛烷汽油并成為主力技術(shù)。與此同時(shí)世界油品市場(chǎng)對(duì)噴氣燃料和柴油的需求迅速增加，加之活性高，選擇性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，能轉(zhuǎn)化重餾分油的加氫裂化催化劑趨于成熟，促進(jìn)了加氫裂化的發(fā)展，加氫裂化工藝方面出現(xiàn)了以生產(chǎn)中間餾分油為主的單段流程和既能生產(chǎn)中間餾分油又能生產(chǎn)石腦油，靈活性較大的單段串聯(lián)流程。煉油廠新建的德加氫裂化裝置多數(shù)都轉(zhuǎn)向以加工vgo生產(chǎn)噴氣燃料和柴油為主要目的。至70年代中期，世界上新建的加氫裂化裝置60%的加工能力都是用于生產(chǎn)噴氣燃料和柴油，而且逐年增加。80年代以來(lái)，加氫裂化技術(shù)發(fā)展

14、的趨勢(shì)，除了多生產(chǎn)中間餾分油以外，就是把加氫裂化富含烷烴的未轉(zhuǎn)化尾油用作催化裂化原料或蒸汽裂解值乙烯原料和生產(chǎn)高黏度指數(shù)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油料。90年代新建的加氫裂化裝置，90%的加工能力用于主要生產(chǎn)中間餾分油，單段，單短串聯(lián)和兩段工藝都用應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，為了適應(yīng)清潔燃料生產(chǎn)及其升級(jí)換代的需要，出現(xiàn)了部分轉(zhuǎn)化加氫裂化等一批新工藝，在生產(chǎn)石腦油，噴氣燃料和清潔柴油同時(shí)，未轉(zhuǎn)化的尾油用作催化裂化原料，直接生產(chǎn)清潔汽油組分，這也是21世紀(jì)加氫裂化工藝的發(fā)展方向之一。1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)我國(guó)是世界上最早掌握現(xiàn)代加氫裂化技術(shù)的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一。在上個(gè)世紀(jì)50年代初，撫順石油三廠研制出35

15、11和3512催化劑（mos-白土），以酸堿精制頁(yè)巖輕柴油，并解決了我國(guó)加氫裂化工藝裝置初次開工的技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題。與此同時(shí)，石油三廠與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合作開發(fā)了3592催化劑（moo-半焦），先后進(jìn)行了低溫煤焦油的高壓和中壓加氫裂化工業(yè)試生產(chǎn)。這些研究開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，為我國(guó)現(xiàn)代加氫裂化技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1966年，由我國(guó)自行開發(fā)，設(shè)計(jì)和建造的第一套400kt/a餾分油單段加氫裂化工藝裝置在大慶石油化工總廠建成投產(chǎn)。該裝置采用我國(guó)自己開發(fā)與生產(chǎn)的以無(wú)定形硅鋁為載體，主要生產(chǎn)噴氣燃料和柴油，具有工藝簡(jiǎn)單，能耗低等特點(diǎn)。這套工業(yè)裝置的成功投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)現(xiàn)代加氫裂化技術(shù)的水平與發(fā)展基

16、本與國(guó)外大公司同步。此后我國(guó)加氫裂化技術(shù)的開發(fā)工作一直在穩(wěn)步推進(jìn)，撫順石油廠先后成功開發(fā)了3762，3812，3821等加氫裂化催化劑；生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的加氫裂化-擇形裂化工藝技術(shù)，以大慶減二，減三及加氫裂化尾油為原料，生產(chǎn)輕，中質(zhì)低傾點(diǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，并用這些基礎(chǔ)油調(diào)制出汽車機(jī)油，柴油機(jī)油等10多種潤(rùn)滑油產(chǎn)品。進(jìn)入80年代以后，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的日愈嚴(yán)格，對(duì)優(yōu)質(zhì)清潔馬達(dá)燃料和石油化工原料的市場(chǎng)需求大幅度增長(zhǎng)，為了適應(yīng)這一發(fā)展形勢(shì)，我國(guó)煉油企業(yè)大力發(fā)展催化裂化等加工技術(shù)的同時(shí)，也加快了加氫裂化技術(shù)的開發(fā)步伐。在加氫裂化催化劑開發(fā)方面，中國(guó)石化撫順石油化工研究院（fripp）在

17、國(guó)內(nèi)率先研制成功超隱y沸石，繼而開發(fā)了靈活型3824，輕油性3825以及用于緩和加氫裂化的3882三種含分子篩催化劑，并先后在工業(yè)裝置上成功應(yīng)用。中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院(ripp）也先后開發(fā)成功了rt-1,rt-5,rt-25,rt-30,rhc-1,rhc-5等加氫裂化催化劑和生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的擇形裂化催化劑，以及中壓加氫改制，中壓加氫裂化（rmc）和最大限度提高劣質(zhì)柴油十六烷值（rich）等工藝技術(shù)，并先后實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。隨著我國(guó)煉油廠高，中壓加氫裂化工業(yè)裝置逐年增加，催化劑用量迅速增多，我國(guó)催化劑再生技術(shù)也隨之問(wèn)世。中國(guó)石化金陵分公司采用自行開發(fā)的再生新工藝和流程，1990年初成功地進(jìn)

18、行了加氫裂化催化劑的器內(nèi)再生技術(shù)（hcrt），對(duì)中國(guó)石化，茂名分公司，金陵分公司，石家莊煉化股份有限公司等近20家煉油化工企業(yè)所用的加氫裂化和加氫精制催化劑進(jìn)行器外再生，理化性質(zhì)和活性評(píng)價(jià)以及工業(yè)應(yīng)用的結(jié)果表明，再生催化劑的性能達(dá)到了較高水平。1.5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)1.5.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是風(fēng)險(xiǎn)工程學(xué)的重要組成部分，是針對(duì)具有危險(xiǎn)源發(fā)生的概率和可能造成后果的嚴(yán)重程度、性質(zhì)等進(jìn)行定性或定量的評(píng)價(jià)。它在估計(jì)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故的同時(shí)，分析了事故發(fā)生的原因和造成的后果，全面反映出系統(tǒng)的安全性。風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)技術(shù)的實(shí)施，在減少生產(chǎn)事故發(fā)生，保證生產(chǎn)長(zhǎng)周期、安全運(yùn)行的同時(shí)，也起到了保護(hù)

19、資源與環(huán)境的作用，隨著地球資源日益緊缺，風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的意義將更為突出。進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，一般情況分五個(gè)步驟完成，即風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),風(fēng)險(xiǎn)分析,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),風(fēng)險(xiǎn)控制和風(fēng)險(xiǎn)管理。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)就是辨識(shí)潛在的各種危險(xiǎn)因素,可能存在的危險(xiǎn)事件、可能發(fā)生的事故類型,事故發(fā)生原因和機(jī)制等,為風(fēng)險(xiǎn)分析提供必須的信自，是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制的前提和基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)分析包括可能引起多種危害的定義以及與該種危害有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)。其任務(wù)一般是失效原因分析、失效機(jī)理的探索和尋求主要影響因素和對(duì)失效后果進(jìn)行估計(jì)。它主要用于確定分析范圍、找出風(fēng)險(xiǎn)、分析風(fēng)險(xiǎn)，估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性以及由風(fēng)險(xiǎn)而引起的系統(tǒng)潛在的損失，是對(duì)不確定事件所引起的潛在損

20、失進(jìn)行定量或定性的測(cè)量，主要的分析方法有定性分析和定量分析。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是針對(duì)具體危險(xiǎn)源發(fā)生的概率和可能造成后果的嚴(yán)重程度、性質(zhì)等進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)，它涉及工程系統(tǒng)或裝置的個(gè)性問(wèn)題。它在分析事故發(fā)生可能性和事故后果的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)程度的大小，確定危險(xiǎn)源以及系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)控制是通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí),評(píng)估,控制和轉(zhuǎn)移，以最小的費(fèi)用獲得最大收益(或最大安全保障)的管理方法。它可以幫助企業(yè)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)做出科學(xué)分析，做出成本和效益的分析，以降低風(fēng)險(xiǎn)所導(dǎo)致的各種損失，節(jié)約費(fèi)用的同時(shí)，也能獲得較大的安全保障。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)價(jià)后，對(duì)在可接受風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)的裝置，建立監(jiān)測(cè)措施，防止該部分裝置的風(fēng)險(xiǎn)隨生產(chǎn)條件的變化而增大;對(duì)

21、具有較高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備，應(yīng)通過(guò)制定風(fēng)險(xiǎn)消除措施，降低危險(xiǎn)源對(duì)系統(tǒng)的影響程度，從而降低系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。對(duì)危險(xiǎn)性較高的、不可排除的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)做出進(jìn)一步分析，尋求降低風(fēng)險(xiǎn)的途徑，將其控制在可接受范圍內(nèi)。但是，值得注意的是:風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制的結(jié)果，并非是風(fēng)險(xiǎn)越小越好，因?yàn)闊o(wú)論是通過(guò)減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率還是采用防范措施降低風(fēng)險(xiǎn)造成的損失，都需要投入資金、技術(shù)和勞務(wù)作代價(jià)，通常的做法是將風(fēng)險(xiǎn)限定在一個(gè)合理的,可接受的水平上，根據(jù)影響風(fēng)險(xiǎn)的因素，進(jìn)行優(yōu)化，尋求最佳投資方案。風(fēng)險(xiǎn)管理是依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果，結(jié)合各種經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及其它有關(guān)因素對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理決策并采取相應(yīng)控制措施的過(guò)程。其目標(biāo)是在風(fēng)險(xiǎn)排序的基礎(chǔ)上

22、，對(duì)控制風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)措施進(jìn)行損-益分析，進(jìn)而對(duì)控制風(fēng)險(xiǎn)所采取的措施進(jìn)行決策，并對(duì)其控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)做出相應(yīng)調(diào)整，從而盡可能地減少風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)損失。1.5.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)開始于20世紀(jì)30年代的保險(xiǎn)業(yè)，最早應(yīng)用于金融、保險(xiǎn)、投資等領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)學(xué)的一項(xiàng)決策技術(shù)。自20世紀(jì)40年代核工業(yè)發(fā)生泄露事件后，風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)開始用于核電廠的安全評(píng)價(jià)中，70年代，隨著核電技術(shù)的迅速發(fā)展，公眾對(duì)核電站的安全性要求越來(lái)越高，促使了風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在該領(lǐng)域迅速興起。1974年美國(guó)原子能委員會(huì)(nuclear regulatory commission，nrc)應(yīng)用系統(tǒng)安全工程分析方法，提出著名的核電站風(fēng)險(xiǎn)

23、報(bào)告(wash-1400)，在科技界和工程界引起了震動(dòng)。到1975年，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)已廣泛用于核工業(yè)領(lǐng)域，隨后逐步在航空、航天、環(huán)境工程、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。如1976年英國(guó)衛(wèi)生與安全管理局(has)對(duì)convey島石油化工企業(yè)的工業(yè)設(shè)施危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià);1979年英國(guó)倫敦cremer & warmer公司和德國(guó)法蘭克福battle公司對(duì)rijn mound地區(qū)的六個(gè)工業(yè)設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);1984年對(duì)印度博帕爾農(nóng)藥廠進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等。隨著風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展，到20世紀(jì)90年代歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家開始基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)技術(shù)(risk-based inspection，rbi)的研究

24、，編制了一些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)石油學(xué)會(huì)(american petroleum institute，api)頒布的基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)規(guī)范，api581美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)的管線完整性管理系統(tǒng)，asmeb31.8s,以及機(jī)械完整性風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng);法國(guó)bv(bureau veriats)公司的設(shè)備資產(chǎn)完整性管理(asset integrity management，aim)方法和rb-eye軟件等。在風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)技術(shù)研究的同時(shí)，逐漸將基于風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)方法推廣到實(shí)際應(yīng)用中，例如shell公司的reynolds將rbi方法應(yīng)用于石油化工企業(yè)中，radian國(guó)際公司的munson應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)開展了電廠主蒸汽管線和再熱

25、管線的風(fēng)險(xiǎn)分析，dnv公司的tallinn等人對(duì)lng廠的設(shè)備進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)排序，allier:等人開展了煉油廠的風(fēng)險(xiǎn)管理研究，加拿大管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指導(dǎo)委員會(huì)prasc，開展了油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，美國(guó)原amoco管道公司采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)管理所屬的油氣輸送管道等，這些工作在工程實(shí)踐中取得了明顯成效。同時(shí)，為推進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的廣泛應(yīng)用，推出了許多基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)的商用軟件，如dnv公司的orbi下onshore軟件、法國(guó)by公司的rb .eye軟件、英國(guó)tischuk公司的-toca軟件、英國(guó)焊接學(xué)會(huì)twi的risk wise軟件等。1.5.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)起步較晚，開始于20

26、世紀(jì)80年代，隨著國(guó)外先進(jìn)安全工程技術(shù)的引入，國(guó)內(nèi)進(jìn)行了大量研究。1981年，原勞動(dòng)人事部組織人員進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的研究工作;1988年，原機(jī)械電子部制訂了機(jī)械工廠安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);1990年，中國(guó)石化總公司制定了石油化工企業(yè)安全評(píng)價(jià)實(shí)施辦法;1992年，原化工部勞保所制訂了化工廠危險(xiǎn)程度分級(jí)方法;同年國(guó)家科委將“重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與宏觀控制技術(shù)研究”列為國(guó)家“八五”科技攻關(guān)計(jì)劃的內(nèi)容;1994年，北京燕山石化公司和原化工部勞保所共同制定了石化裝置安全評(píng)價(jià)細(xì)則;1996年，中國(guó)石油天然氣總公司煉化局提出煉油(化工)廠安全性綜合評(píng)價(jià)辦法等。大量風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的研究，使得風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在工程中的應(yīng)用取得了迅猛發(fā)

27、展，例如南京工業(yè)大學(xué)化工機(jī)械研究所開展了工程風(fēng)險(xiǎn)投資和項(xiàng)目篩選決策方法的研究，合理延長(zhǎng)在用安全閥檢驗(yàn)周期的研究，埋地壓力管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及pla裝置引進(jìn)設(shè)備超標(biāo)缺陷的安全評(píng)定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究;南京煉油廠開展了煉油裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);金陵石化公司化工一廠開展了基于半定量風(fēng)險(xiǎn)分析的凡士林加氫裝置安全評(píng)估;以及其它單位進(jìn)行的煉油化工裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式的研究:海洋平臺(tái)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)在油氣管道技術(shù)研究中的應(yīng)用困;基于半定量風(fēng)險(xiǎn)分析的加氫裂化裝置安全評(píng)估;長(zhǎng)輸管線風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)的研究，風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)在壓力容器和管道上的應(yīng)用等，都已逐步將風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)引入到生產(chǎn)管理當(dāng)中。隨著周邊的韓國(guó)，馬來(lái)西亞、新加坡等國(guó)家rbi研究項(xiàng)目

28、的相繼開展，我國(guó)也開始了rbi項(xiàng)目的嘗試，2003年茂名石化，合肥通用所和法國(guó)bv公司聯(lián)合開展的基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)在茂名加氫裂化裝置和乙烯裝置中的應(yīng)用:天津石化公司、華東理工大學(xué)和挪威dnv公司聯(lián)合對(duì)天津石化化工廠大芳烴預(yù)加氫裝置的40臺(tái)設(shè)備和270條管線開展了rbi分析;齊魯石化和英國(guó)tischuk公司對(duì)齊魯石化煉油廠開始rbi的研究;揚(yáng)子石化、南京工業(yè)大學(xué)以及挪威dnv公司聯(lián)合開展揚(yáng)子石化芳烴廠100#加氫裂化裝置的rbi的分析工作。1.6 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)1.6.1 課題主要內(nèi)容本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:加氫裂化技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)。rbi定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的研究，rbi失

29、效可能性及失效后果，加氫反應(yīng)器的故障樹分析以及加氫反應(yīng)器安全運(yùn)行的應(yīng)對(duì)措施及安全管理等。1.6.2 論文結(jié)構(gòu)第一章：緒論。簡(jiǎn)單介紹了課題的來(lái)源，背景和意義，加氫裂化反應(yīng)器在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。第二章：揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀。主要介紹揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀以及加氫裂化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。第三章：rbi風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及方法。主要介紹了rbi技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及它的分類第四章：基于rbi失效可能性及失效后果。從失效可能性和失效后果兩方面介紹定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的同時(shí)，對(duì)加氫裂化反應(yīng)器進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，確定反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)水平，得出潛在的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。第五章：加氫裂化反應(yīng)器故障樹的建立與分析。主

30、要介紹用故障樹分析法來(lái)找出加氫裂化反應(yīng)器由故障引起的失效后果。及沿著故障樹發(fā)展方向查找加氫反應(yīng)器常出現(xiàn)的一些故障發(fā)生的原因和途徑。第六章：加氫反應(yīng)器安全運(yùn)行的應(yīng)對(duì)措施及安全管理。主要講加氫反應(yīng)器有效的設(shè)備管理，技術(shù)管理手段，工藝和技術(shù)的安全狀況及提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施。第七章：結(jié)論。概括和總結(jié)論文的重要內(nèi)容，介紹論文的主要特點(diǎn)，并針對(duì)論文的不足和缺陷作以說(shuō)明。2 揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀2.1 簡(jiǎn)介揚(yáng)子石油化工企業(yè)中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司（原揚(yáng)子石油化工股份有限公司）坐落于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的江蘇省南京市，系中國(guó)石油化工股份有限公司（中國(guó)石化）的全資子公司，注冊(cè)地址為南京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)高科一

31、路28號(hào)，注冊(cè)資本為233059.6654萬(wàn)元。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為石油煉制和烴類衍生物的生產(chǎn)與銷售。公司目前擁有以800萬(wàn)噸/年原油加工、65萬(wàn)噸/年乙烯、140萬(wàn)噸/年芳烴裝置為核心的43套大型石油化工生產(chǎn)裝置，年產(chǎn)聚烯烴塑料、聚酯原料，橡膠原料，基本有機(jī)化工原料，成品油等5大類44種商品700多萬(wàn)噸，可廣泛應(yīng)用于輕工，紡織，電子，食品，汽車，航空以及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，公司年銷售收入400多億元。揚(yáng)子石化在管理上始終奉行“安全，健康與環(huán)保，準(zhǔn)備在先，持續(xù)優(yōu)化，紀(jì)律嚴(yán)格”四項(xiàng)原則。這是揚(yáng)子石化從二十年來(lái)的經(jīng)營(yíng)管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中萃取出來(lái)的精華，也是揚(yáng)子石化企業(yè)文化管理模式的基礎(chǔ)。 安全，健康與環(huán)保。

32、揚(yáng)子石化強(qiáng)調(diào)以安全，健康和環(huán)保為前提經(jīng)營(yíng)企業(yè)，把它列為公司的首要管理原則。在揚(yáng)子石化，無(wú)論是年度工作安排還是檢修，改造計(jì)劃，必須包括安全，健康與環(huán)保的內(nèi)容。在各級(jí)管理人員進(jìn)行工作匯報(bào)與工作總結(jié)時(shí)，第一位的內(nèi)容就是安全、健康與環(huán)保情況。按照“安全、健康與環(huán)保”的管理原則，公司樹立“安全生產(chǎn)是投資不是開支”，“安全是員工最大的福利”的觀念，實(shí)行零事故管理，要求員工嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，并制定了具體的管理規(guī)范。堅(jiān)持狠反“三違”（違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律），確?！叭粋Α保ú粋e人、不傷害自己、不被別人傷害），落實(shí)“四不放過(guò)”（事故責(zé)任者沒(méi)有受到處理不放過(guò)、員工沒(méi)有受到教育不放過(guò)，事故的

33、原因未查清楚不放過(guò)，沒(méi)有落實(shí)防范措施不放過(guò)）。揚(yáng)子石化用“安全，健康與環(huán)?！钡墓芾碓瓌t指導(dǎo)管理活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，打造“綠色揚(yáng)子”。公司大量采用當(dāng)今世界石化行業(yè)先進(jìn)的新技術(shù)和新工藝，推行清潔生產(chǎn)理念，從原料采購(gòu)到生產(chǎn)組織并延伸到產(chǎn)品銷售的全過(guò)程，注重從源頭嚴(yán)格控制“三廢”的產(chǎn)生和排放，成為中國(guó)石化首家“清潔生產(chǎn)示范企業(yè)”，“江蘇省環(huán)境教育基地”。2.2 揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的服役現(xiàn)狀揚(yáng)子石化加氫裂化裝置自80年代由德國(guó)引進(jìn)，并于1989年投產(chǎn)運(yùn)行。后來(lái)企業(yè)為增加產(chǎn)量，于1994年對(duì)原有裝置進(jìn)行了改造，使之成為具有兩個(gè)平行反應(yīng)器系列的一段串聯(lián)裂化裝置，處理能力由1.2mt/a提高到2

34、mt/a，優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，采用了延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期的措施，使加氫裂化反應(yīng)器由投產(chǎn)時(shí)1年被迫停工3次，發(fā)展成1997年以前的1年1修，直到現(xiàn)在2年1次大修，增加了生產(chǎn)時(shí)間、減少了停工次數(shù)和時(shí)間，獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，與國(guó)外相比還存在著較大差距，為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，與世界接軌，就迫切需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，再次采用延長(zhǎng)運(yùn)行周期的措施，無(wú)形中增加了反應(yīng)器的潛在風(fēng)險(xiǎn);另外，一部分在70年代后期設(shè)計(jì)制造加氫裂化反應(yīng)器，即將接近設(shè)計(jì)壽命后期，給裝置的安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。因此，有必要對(duì)加氫反應(yīng)器進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估，分析其潛在風(fēng)險(xiǎn)，提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)加氫裂化反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)控

35、制與管理，并采用相應(yīng)的措施，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行的目的。2.3 揚(yáng)子石化加氫裂化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及工作原理2.3.1 結(jié)構(gòu)加氫裂化反應(yīng)器主要包括這幾部分：入口擴(kuò)散器，去垢籃，分配盤，冷氫管，冷氫箱，催化劑支撐盤。(1) 入口擴(kuò)散器入口擴(kuò)散器是介質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器遇到的第一個(gè)部件，將進(jìn)來(lái)的介質(zhì)擴(kuò)散到反應(yīng)器的整個(gè)截面上；消除氣，液介質(zhì)對(duì)頂分配盤的垂直沖擊，為分配盤的穩(wěn)定工作創(chuàng)造條件；通過(guò)擾動(dòng)促使氣液兩相混合。(2) 積垢籃框在加氫反應(yīng)器的頂部催化劑床層上有時(shí)設(shè)有去垢籃，與床層上的磁球一起對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器的介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，去垢籃一般均勻地布置在床層上表面，藍(lán)周圍充填適量的大顆粒瓷球，以增加透氣性。 (3) 分配盤在催化劑床

36、層上面，采用分配盤是為了均布反應(yīng)介質(zhì)，改善其流動(dòng)狀況，實(shí)現(xiàn)與催化劑的良好接觸，進(jìn)而達(dá)到徑向和軸向的均勻分布。(4) 冷氫管烴類的加氫反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，對(duì)多床層的加氫反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，油氣和氫氣在上一床層反應(yīng)后溫度將升高，為了下一床層繼續(xù)有效反應(yīng)的需要，必須在兩床層間引入冷氫氣來(lái)控制溫度。將冷氫氣引入反應(yīng)器內(nèi)部并加以散布的管子被稱為冷氫管。冷氫加入系統(tǒng)的作用和要求是：均勻，穩(wěn)定地供給足夠的冷氫量；必須使冷氫與熱反應(yīng)物充分混合，在進(jìn)入下一床層時(shí)有一均勻的溫度和物料分布。 (5) 冷氫箱冷氫箱實(shí)為混合箱和預(yù)分配盤的組合體。它是加氫反應(yīng)器內(nèi)的熱反應(yīng)物與冷氫氣進(jìn)行混合及熱量交換的場(chǎng)所。其作用是將上床層流下來(lái)的

37、反應(yīng)產(chǎn)物與冷氫管注入的冷氫在箱內(nèi)進(jìn)行充分混合，以吸收反應(yīng)熱，降低反應(yīng)物溫度，滿足下一催化劑床層的反應(yīng)要求，避免反應(yīng)器超溫。冷氫箱的第一層為擋板盤，擋板上開有節(jié)流孔。由冷氫管出來(lái)的冷氫與上一床層反應(yīng)后的油氣在擋板盤上先預(yù)混合，然后由節(jié)流孔進(jìn)入冷氫箱。進(jìn)入冷氫箱的冷氫氣和上床層下來(lái)的熱油氣經(jīng)過(guò)反復(fù)折流混合，就流向冷氫箱的第二層篩板盤，在篩板盤上再次折流強(qiáng)化混合效果，然后在作分配。篩板盤下有時(shí)還有一層泡帽分配盤對(duì)預(yù)分配后的油氣再作最終的分配。 (6) 催化劑支撐盤催化劑支撐盤由t形大梁，格柵和絲網(wǎng)組成。大梁的兩邊搭在反應(yīng)器器壁的凸臺(tái)上，而格柵則放在大梁和凸臺(tái)上。格柵上平鋪一層粗不銹鋼絲網(wǎng)，和一層細(xì)不

38、銹鋼絲網(wǎng)，上面就可以裝填磁球和催化劑了。2.3.2 工藝原理1 .加氫裂化反應(yīng)原理: 加氫裂化反應(yīng)的結(jié)果，很大程度上取決于催化劑的加氫活性和酸性活性中心的配比。加氫裂化催化劑可分為高加氫活性和低酸性活性，和低加氫活性和高酸性活性兩種，前者以加氫為主，故而產(chǎn)品中的輕組分少，液收大，飽和烴含量大，而后者是以裂化為主，產(chǎn)品中輕組分多，干氣產(chǎn)量大，轉(zhuǎn)化率高，不飽和烴含量高。1. 烷烴的加氫裂化反應(yīng)烷烴加氫裂化隨分子量的增加而加快，而且c-c鍵斷裂一般都是在分子的中間部位。因?yàn)橹虚g部位的c-c鍵能最小，故而易發(fā)生斷鏈。2. 環(huán)烷烴的加氫裂化一般帶側(cè)鏈的環(huán)烷烴加氫反應(yīng)時(shí)大都發(fā)生斷側(cè)鏈反應(yīng)，而單環(huán)環(huán)烷烴或短

39、側(cè)鏈單環(huán)環(huán)烷烴一般比較穩(wěn)定，它們分解是通過(guò)異構(gòu)化生成五元環(huán)衍生物的斷環(huán)產(chǎn)物。雙環(huán)烷烴在加氫裂化時(shí)首先發(fā)生一個(gè)環(huán)的異構(gòu)化，生成五元環(huán)衍生物而后斷裂，當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，第二個(gè)環(huán)斷裂。3. 芳烴加氫反應(yīng)苯在加氫條件下的反應(yīng)過(guò)程：首先生成六元環(huán)烷烴，后發(fā)生異構(gòu)化，五元環(huán)開環(huán)和側(cè)鏈斷開：稠環(huán)芳烴加氫，首先是：一個(gè)放環(huán)加氫，接著生成的環(huán)烷環(huán)發(fā)生異構(gòu)化，后斷裂，然后進(jìn)行第二個(gè)環(huán)的加氫，如此繼續(xù)下去。2.3.3 加氫裂化反應(yīng)器的作用（1）加氫裂化可以最大量地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中間餾分油（噴氣燃料和柴油等），是調(diào)整油品結(jié)構(gòu)的一個(gè)最重要手段。（2）加氫裂化采取循環(huán)操作時(shí)，可以最大量生產(chǎn)富含芳徑潛含量的重石腦油作為催化重整的

40、進(jìn)料。以生產(chǎn)高辛烷值汽油組分或者為聚酯等化纖裝置提供btx芳徑。（3）加氫裂化采取一次通過(guò)的操作可以最大量地生產(chǎn)尾油。尾油的bmci值低，是蒸汽裂解制乙烯的優(yōu)質(zhì)原料，對(duì)于既有煉油裝置又有化工裝置的企業(yè)特別使用。（4）加氫裂化可以直接加工含硫vgo，不需要進(jìn)行原料預(yù)處理。（5）加氫裂化可以提高潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的質(zhì)量，生產(chǎn)符合apil類的基礎(chǔ)油。（6）渣油加氫裂化是轉(zhuǎn)化高硫，高金屬含量渣油的最有效手段，和渣油催化裂化等工藝結(jié)合，可以最大量地生產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品。3 rbi風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及方法3.1 rbi技術(shù)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)(risk-based inspection，rbi)技術(shù)是國(guó)際上新興的資產(chǎn)完整性管理技術(shù)，它

41、通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中潛在的各種危險(xiǎn)及其危險(xiǎn)嚴(yán)重程度進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出薄弱壞節(jié)，優(yōu)化檢驗(yàn)效率，在降低或至少維持等同風(fēng)險(xiǎn)水平的同時(shí)，延長(zhǎng)設(shè)備的操作時(shí)間和運(yùn)行周期，降低檢修費(fèi)用。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)未將經(jīng)濟(jì)性、安全性以及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)導(dǎo)決策等進(jìn)行檢驗(yàn)，而不是有針對(duì)性地系統(tǒng)化地對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，造成管理和檢驗(yàn)行為不能有效、集中地進(jìn)行。而rbi技術(shù)改變了過(guò)去傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法，它在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)，通過(guò)檢驗(yàn)10%-20%的設(shè)備識(shí)別80%-90%的風(fēng)險(xiǎn)，在保證設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)設(shè)備檢驗(yàn)周期，降低檢修費(fèi)用。圖3-1表示了隨著檢驗(yàn)程度的增加，風(fēng)險(xiǎn)水平的變化

42、曲線，可以明顯的看出rbi技術(shù)比傳統(tǒng)的檢驗(yàn)程序能更有效的降低裝置風(fēng)險(xiǎn)。 風(fēng)險(xiǎn) 傳統(tǒng)檢驗(yàn)程序下的風(fēng)險(xiǎn) 應(yīng)用了rbi技術(shù)下的風(fēng)險(xiǎn) 殘余風(fēng)險(xiǎn) 檢驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行的程度 圖3-1 使用rbi的風(fēng)險(xiǎn)管理3.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是對(duì)事故發(fā)生的可能性以及事故后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)其評(píng)價(jià)結(jié)果的類型可將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法分為:定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)兩種方法。3.2.1 定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(qualitative risk assessment)由于其操作簡(jiǎn)單、直觀、容易掌握，并且只需要較少的數(shù)據(jù)，就可以對(duì)生產(chǎn)工藝、化工設(shè)備、防范措施、環(huán)境、資產(chǎn)管理以及人員配置等多方面做出定性分析，從主觀角度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序，因此

43、是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)者在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)初期通常采用的評(píng)價(jià)方法。定性評(píng)價(jià)主要依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，常用的方法有:安全檢查表(scl),預(yù)危險(xiǎn)分析法(pha),危險(xiǎn)可操作性研究(hazop),故障類型和影響分析法(fmea)以及基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)(rbi)的定性風(fēng)險(xiǎn)分析法。定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般適用于裝置或系統(tǒng)的篩選評(píng)價(jià)，由于其評(píng)價(jià)結(jié)果很大程度上依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)事故發(fā)生的可能性和事故后果的嚴(yán)重程度不能做出量化，因此，進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)了解相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)后，需進(jìn)一步進(jìn)行定量的風(fēng)險(xiǎn)分析。3.2.2 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(quantitative risk assessment)也稱為概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(pra)，是在

44、定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備失效概率和失效后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，它能夠從數(shù)量上說(shuō)明被評(píng)對(duì)象的危險(xiǎn)等級(jí)，精確地描述系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，因此在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)根據(jù)危險(xiǎn)性量化方法的不同，可分為火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法、故障樹分析法、事件樹分析法、影響圖法、故障類型和影響分析法以及基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)(rbi)的定量風(fēng)險(xiǎn)分析法。本文在進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，主要采rbi技術(shù)和故障樹分析法對(duì)揚(yáng)子加氫裂化反應(yīng)器的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。（1）rbi分析技術(shù)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)(risk-based inspection，rbi)技術(shù)，是國(guó)際上新興的資產(chǎn)完整性管理技術(shù)，最初由挪威船級(jí)社開發(fā)并用在海洋平臺(tái)的管理上，后來(lái)

45、逐漸運(yùn)用到石油化工行業(yè)的設(shè)備管理中。它通過(guò)檢測(cè)來(lái)獲得設(shè)備數(shù)據(jù)，了解服役設(shè)備的狀況，并結(jié)合設(shè)備的工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)條件、腐蝕情況、歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用失效分析技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)分析設(shè)備發(fā)生失效的概率，以及設(shè)備失效后造成的嚴(yán)重后果，從這兩方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并提出檢驗(yàn)策略。通過(guò)rbi技術(shù)分析，能夠了解風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因，清楚在役設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)分布，明確設(shè)備存在的風(fēng)險(xiǎn)是否在企業(yè)可接受風(fēng)險(xiǎn)范圍之內(nèi)，從而有針對(duì)性地對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)行跟蹤監(jiān)控并采用減緩措施，有效減少檢驗(yàn)成本，在保證安全的前提下，優(yōu)化檢驗(yàn)次數(shù)和檢驗(yàn)頻率，適當(dāng)延長(zhǎng)裝置壽命，降低檢修費(fèi)用。（2）故障樹分析方法故障樹分析(fault tre

46、e analysis，簡(jiǎn)稱fat)是1961年由美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的a.b. watson 最先提出的，它是可靠性分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中常用的方法，已在很多方面得到應(yīng)用，1965年華盛頓和美國(guó)波音公司聯(lián)合資助的安全研討會(huì)上，halas和jackson等人提交的關(guān)于故障樹的學(xué)術(shù)論文，引起科技人員的重視。1974年美國(guó)原子能委員會(huì)(nuclear regulatory commission，nrc)發(fā)表的wash-1400報(bào)告中，主要的分析技術(shù)就是可靠性工程中的事件樹分析和故障樹分析剛等，從此故障樹分析的應(yīng)用日益普及到目前為止。故障樹分析法既可以進(jìn)行定性分析，也可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，己被公認(rèn)為復(fù)雜系統(tǒng)可靠性

47、分析的一種好方法。故障樹分析(fat)是一種圖形演繹法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法，由邏輯門符號(hào)和事件符號(hào)組成。它把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為頂事件，用規(guī)定的邏輯符號(hào)描述導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障這一事件的直接原因或間接原因，并建立相應(yīng)的邏輯關(guān)系，由此進(jìn)行深入分析，找出故障的基本原因，即故障樹的基本事件。故障樹分析包括定性分析和定量分析，定性分析主要尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因和原因的組合，找出所有故障模式;定量分析的主要目的在于根據(jù)基本事件發(fā)生的概率，求出頂事件發(fā)生的概率和其他定量指標(biāo)(如基本事件結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、相對(duì)概率重要度)。故障樹分析的最終目的是幫助人們尋找潛在事故或進(jìn)行事故診斷，找

48、出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。3.3 rbi定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基于rbi的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是用具體數(shù)值來(lái)量化裝置風(fēng)險(xiǎn)的一種評(píng)價(jià)方法，它從失效的可能性和失效后果兩方面進(jìn)行分析，如圖4-1，得出設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。評(píng)價(jià)時(shí)涉及到設(shè)備類型，建造材料，工藝流體性質(zhì)，流體存量，運(yùn)行條件，退化機(jī)理，退化速率，材料敏感性，保溫狀況，涂層質(zhì)量，隔離系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)，檢驗(yàn)有效性等多種影響因素，以及腐蝕減薄，應(yīng)力腐蝕開裂，高溫氫損傷，外部腐蝕等多種失效模式和設(shè)備損傷，營(yíng)業(yè)中斷，人員傷亡等多種失效后果，是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的過(guò)程。風(fēng)險(xiǎn)（risk）=失效可能性（lof） 失效后果（cof）可燃后果 毒性后果損傷次因子 g

49、ff fe fm營(yíng)業(yè)中斷通用次因子注：gff-同類失效效率fe-設(shè)備系數(shù)fm-管理系數(shù)機(jī)械次因子工藝次因子圖4-1 風(fēng)險(xiǎn)分析的主要內(nèi)容4 基于rbi的失效可能性及失效后果4.1 失效可能性失效可能性分析以同類設(shè)備失效頻率(gff)為基礎(chǔ)，綜合考慮設(shè)備服役現(xiàn)狀和企業(yè)管理水平對(duì)同類設(shè)備失效頻率影響，通過(guò)設(shè)備系數(shù)(fe)與管理系數(shù)(fm)兩項(xiàng)進(jìn)行修正，得到調(diào)整后的失效頻率即為設(shè)備失效可能性。用公式表達(dá)即為:lof=gfffe fm (4-1)同類設(shè)備失效頻率數(shù)據(jù)來(lái)源于23家世界知名石化企業(yè)設(shè)備失效歷史的統(tǒng)計(jì)，api581標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)編制成每一設(shè)備類型和每一管徑的同類失效頻率，表4-1列出了設(shè)

50、備同類失效頻率的具體數(shù)據(jù)。設(shè)備修正系數(shù)主要涉及到損傷次因子(使用時(shí)間、損傷類型、破壞率、檢驗(yàn)有效性)、通用次因子(裝置條件、氣溫、地震)、機(jī)械次因子(裝置復(fù)雜性、建造規(guī)范、壽命周期、安全系數(shù)、振動(dòng)監(jiān)測(cè))、工藝次因子(穩(wěn)定性、連續(xù)性、泄壓閥、腐蝕工況、清潔工況)，從四個(gè)方面辨別可能對(duì)裝置失效頻率有重要影響的特定條件。管理系數(shù)主要考慮企業(yè)的設(shè)備管理水平，用于調(diào)節(jié)工藝安全管理系統(tǒng)對(duì)裝置的機(jī)械完整性影響。表4-1 同類設(shè)備失效頻率設(shè)備類型泄露頻率（/年）1/4英寸1英寸4英寸破裂單密封離心泵610-2510-4110-4雙密封離心泵610-3510-4110-4塔器810-5210-4210-5610

51、-6離心壓縮機(jī)110-3110-4往復(fù)式壓縮機(jī)610-3610-4過(guò)濾器910-4110-4510-5110-5翅片/風(fēng)扇冷卻器210-3310-4510-8210-8換熱器(殼程)410-5110-4110-5610-6換熱器(管程)410-5110-4110-5610-6075英寸直徑管子110-5310-71英寸直徑管子510-6510-72英寸直徑管子310-6610-24英寸直徑管子910-7610-7710-86英寸直徑管子410-7410-7710-88英寸直徑管子310-7310-7810-8210-810英寸直徑管子210-7310-7210-812英寸直徑管子110-731

52、0-7310-8210-816英寸直徑管子110-7210-7210-8210-816英寸直徑管子610-8210-7210-8110-8壓力容器410-5110-4110-5610-6反應(yīng)器110-4310-4310-5210-5往復(fù)泵710-1110-2110-3110-3常壓儲(chǔ)罐410-5110-4110-5210-54.1.1 設(shè)備系數(shù)設(shè)備系數(shù)用來(lái)衡量裝置失效頻率與同類失效頻率相比偏離程度的大小，在所提到的四個(gè)次因子中，損傷次因子(damage factor，df)的確定涉及到檢驗(yàn)有效性?；陲L(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)，也正是通過(guò)有效檢驗(yàn)由byes公式更新舊的可用數(shù)據(jù)，達(dá)到通過(guò)有效檢驗(yàn)

53、降低風(fēng)險(xiǎn)的目的，因此df的確定是設(shè)備修正中的主要內(nèi)容。df是破壞概率和檢驗(yàn)有效性的一種度量，它建立在工業(yè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)專家分析提供各種破壞機(jī)理下的損傷模式，以及相關(guān)參數(shù)如腐蝕速率、檢驗(yàn)有效性等，在全面考慮正常操作和非正常運(yùn)行的情況下，建立實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的破壞率，并根據(jù)檢驗(yàn)程序的有效性、檢驗(yàn)次數(shù)的多少來(lái)確定各種失效可能性對(duì)破壞速率的影響程度。由于df的確定過(guò)程涉及到多種失效機(jī)理，因此需從多種失效類型分別加以考慮，如腐蝕減薄(thinning)，應(yīng)力腐蝕開裂(scc)，外部損傷(external damage)，高溫氫腐蝕(htha)，脆性斷裂(brittle fracture)等。 設(shè)備系數(shù)

54、計(jì)算：通過(guò)計(jì)算得出各種損傷模式下?lián)p傷因子后，用各種失效模式下?lián)p傷因子的總和作為總的損傷次因子df來(lái)量化失效模式對(duì)同類失效頻率的影響。通用次因子從工廠條件、天氣狀況、地震活動(dòng)方面分析工廠中所有運(yùn)行裝置的一般情況;機(jī)械次因子主要從裝置設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)條件分析機(jī)械因素對(duì)設(shè)備修正系數(shù)的貢獻(xiàn);工藝次因子分析受操作工藝和裝置運(yùn)行方式等因素的影響情況，這三種因子的確定均可根據(jù)裝置實(shí)際情況從api581標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中查表得出。四種次因子確定以后，其數(shù)值之和作為設(shè)備系數(shù)，從設(shè)備項(xiàng)，通用條件，機(jī)械條件以及工藝影響四個(gè)方面對(duì)同類失效頻率進(jìn)行修正。4.1.2 管理系數(shù)的確定管理系數(shù)主要用于評(píng)價(jià)被評(píng)企業(yè)的管理水平，對(duì)于企業(yè)中同一裝置內(nèi)的設(shè)備項(xiàng)，其管理系數(shù)的數(shù)值相同，因此它不改變?cè)O(shè)備項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)順序，但是當(dāng)評(píng)價(jià)不同裝置之間的風(fēng)險(xiǎn)水平時(shí)，管理系數(shù)對(duì)總的風(fēng)險(xiǎn)水平有顯著影響。評(píng)價(jià)