制苯裝置說明與危險因素、防范措施.doc

1、編號： SM-ZD-33248制苯裝置說明與危險因素、防范措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as tocoordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制： _審核： _批準： _本文檔下載后可任意修改FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE制苯裝置說明與危險因素、防范措施簡介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計劃，達成上下級或不同的人員之間形

2、成統(tǒng)一的行動方針，明確執(zhí)行目標，工作內(nèi)容，執(zhí)行方式，執(zhí)行進度，從而使整體計劃目標統(tǒng)一，行動協(xié)調(diào)，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時請詳細閱讀內(nèi)容。一、裝置簡介(一)裝置發(fā)展及類型1裝置發(fā)展制苯裝置是以乙烯裝置的副產(chǎn)品裂解汽油和氫氣為原料，應用各種技術(shù)，以生產(chǎn)純苯為主產(chǎn)品，同時副產(chǎn)多種石油化工原料的石油化工裝置。裂解汽油在制苯裝置中通過加氫、抽提分離得到純苯，同時可得到C5 、 C9 、甲苯、抽余油、 C8 等重要的副產(chǎn)品。裂解汽油加氫工藝隨著催化劑的進步由原來的高溫CO 、MO 系列，向低溫貴金屬系列發(fā)展。工藝路線也向全餾分深度加氫發(fā)展。制苯工藝也以抽提制苯為主，逐漸淘汰了能耗高、損失

3、率大的甲苯脫烷基及二、三甘醇抽提的工藝方法。普遍采用的為四甘醇、環(huán)丁砜為溶劑的工藝方法。N 甲酰第2頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE基嗎啉抽提工藝為目前國際較先進的水平。2裝置類型(1) 加氫工藝類型裂解汽油中除含苯、甲苯、二甲苯外，還含有單烯烴、雙烯烴、 飽和烴 (直鏈烷烴、 環(huán)烷烴 )以及含硫、 氧、氮的有機化合物，根據(jù)色譜分析，有200 多種組分，組成相當復雜。這種油的特點為穩(wěn)定性差，存放過程中易聚合生成低聚合度產(chǎn)物 (即膠質(zhì) )，故在應用中必須先經(jīng)過加氫工藝處理。鑒于從裂解汽油中除去雙烯烴、單烯烴和硫、氧、氮有機化合物的條件不同，國內(nèi)外普遍采用

4、兩段加氫法。一段加氫主要是雙烯烴加氫；二段加氫主要是單烯烴加氫，同時將硫、氧、氮有機化合物加氫轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳牧蚧瘹?、水和氨而被除去。裂解汽油選擇性加氫過程中催化劑起著關(guān)鍵性的作用，隨著乙烯丙烯工業(yè)的飛速發(fā)展和裂解汽油加氫裝置的不斷增加，國內(nèi)外對此類催化劑，尤其是一段加氫催化劑的研究開發(fā)和工業(yè)應用高度重視。從催化劑類型分為兩段高溫加氫和一段低溫二段高溫加氫工藝。從加工物料分為全餾分加氫和分餾加氫。由油品第3頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE的不同使用目的又可分為一段加氫和兩段加氫。加氫工藝類型比較如表3 12 所示。(2) 抽提工藝類型從重整油和裂解汽油中分

5、離芳烴的方法有溶劑抽提法、吸附法、抽提蒸餾法、共沸蒸餾法等。目前，溶劑抽提法是工業(yè)生產(chǎn)輕芳烴的主要手段。自1952年美國環(huán)球油品公司(UOP) 和道化學公司(DOW) 研究成功以二乙二醇醚(又稱二甘醇 )為溶劑的UDEX法投人工業(yè)生產(chǎn)以來，各國又研究成功了環(huán)丁砜為溶劑的Sul-folane法， N 甲苯吡咯烷酮為溶劑的Arosolvan法，二甲基亞砜為溶劑的IFP 法以及N 甲?；鶈徇鵀槿軇┑腇ormex法，并陸續(xù)投入生產(chǎn)。此外，UDEX 法已陸續(xù)改用二甘醇 (DEG) 和二丙二醇醚 (DPG) 混合溶劑三甘醇(TEG) 、四甘醇 (TETRA) 或二乙二醇胺 (DGA) 作抽提溶劑。這里主要

6、介紹N 甲?；鶈徇?NFM) 抽提蒸餾組合工藝專有技術(shù)，溶劑使用N 甲?；鶈徇?NFM) 。將加氫后的C? C?先進行切割塔分餾，然后經(jīng)過抽提系統(tǒng)及苯塔精餾，第4頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE主產(chǎn)品為純苯，副產(chǎn)品有C7 餾分、抽余油等，當苯、甲苯抽提工況時副產(chǎn)甲苯。二、重點部位及設(shè)備(一)重點部位1加氫反應器系統(tǒng)加氫反應系統(tǒng)是制苯裝置生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備部位。包括兩臺加氫反應器。一臺C8 加氫反應器和一臺預硫化反應器。分離罐是氣液分離設(shè)備，也是加氫系統(tǒng)的壓力控制點。6 臺氫氣壓縮機組成的壓縮機組是裝置的心臟部位。兩臺加熱爐為正壓式圓筒爐，是二段加氫反應的熱量

7、來源。也是系統(tǒng)的控制重點。高溫換熱器在開、停車過程中，或正常操作中因溫度變化，極易發(fā)生泄漏。冷卻器也均在高壓下操作。預硫化氫氣預熱器為高壓蒸汽加熱富含H2S 氫氣介質(zhì)的換熱器(間斷使用 )。若以上部位發(fā)生事故將會導致惡性事故的發(fā)生。2預分餾及抽提系統(tǒng)(1) 脫砷反應系統(tǒng)由于脫砷劑過氧化氫異丙苯的化學性質(zhì)極不穩(wěn)定，易在物料帶水或物料停留時間過長時在脫砷反應器部位發(fā)生物第5頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE料聚合。發(fā)生事故會導致裝置局部或全部停工。脫砷劑儲罐注意溫度過高發(fā)生分解爆炸，在加裝CHP 時會產(chǎn)生靜電火花引起爆炸， 加裝 CHP 所用氣泵沒有置換干凈

8、，其他化學物質(zhì)混入CHP 儲罐中，與過氧化氫異丙苯發(fā)生化學反應會引起爆炸。(2) 抽提系統(tǒng)抽提系統(tǒng)重要部位為抽提蒸餾塔，此塔的操作一旦出現(xiàn)故障，可引起溶劑返 ?昆，塔頂抽余油中帶走溶劑，造成溶劑的損失。嚴重時溶劑在抽余油系統(tǒng)中夾帶過多而造成設(shè)備凍堵，致使裝置停車。(二)重點設(shè)備裝置的重點設(shè)備以兩段加氫反應器為主，包括重點機組補充氫壓縮機和循環(huán)氫壓縮機。另外反應系統(tǒng)的第二循環(huán)氫冷卻器、二段進料預熱器、循環(huán)氫預熱器以及高壓閃蒸罐和加熱爐，出現(xiàn)問題后處理不當都會造成部分或全部裝置停工，或?qū)е聬荷鹿拾l(fā)生。1加氫反應器加氫反應器是制苯裝置的生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備，燕化公司制苯第6頁 / 總 16頁FS 精編解決

9、方案| SOLUTION TEMPLATE裝置的兩臺加氫反應器使用了20 年，一段加氫反應器(R201) 在 1990 年再生時發(fā)生超溫，造成筒體間斷裂紋，雖經(jīng)修復，但屬監(jiān)護使用， 在 1994 年改造后降壓至 2。6MPa( 原操作壓力為 5 9MPa) ，由于使用了鈀系催化劑， R 201 入口溫度為 50 、85 ，比原來的操作溫度 (2600(2) 大為降低。二段反應器 (R 301) 原設(shè)計壓力為6 6MPa ，設(shè)計溫度為 360 ， 目前壓力定為5。4MPa ，操作溫度嚴格限制，不得超過 360 。兩臺反應器當溫度壓力發(fā)生變化時，易造成反應器超溫和泄漏。2.硫化反應器二段加氫催化劑

10、中的活性組分CO 、 Mo元素，是以氧化態(tài)的形態(tài)附在氧化鋁骨架上，為了使催化劑有充分的活性和選擇性，并且抑制不希望發(fā)生的加氫裂化和聚合反應，催化劑活性組分應變成硫化態(tài)下操作，催化劑在第一次使用或經(jīng)過再生操作后，要對催化劑進行預硫化。催化劑預硫化操作時間 7 lOh ，但硫化流程長， 易產(chǎn)生泄漏點， 造成濃度較大硫化氫外泄。在加氫系統(tǒng)中硫化氫對設(shè)備易造成嚴重腐蝕，另外硫化劑更換時要做好置換工作，避免硫化物自然。第7頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE3.高壓分離罐高壓分離罐是氣液分離設(shè)備，也是加氫系統(tǒng)的壓力控制點。高壓分離罐是加氫系統(tǒng)的高低壓分界，二者的液面

11、計、壓力表、安全閥、調(diào)節(jié)閥等失靈，均能造成嚴重影響，液面過高會造成氫壓機系統(tǒng)帶油損壞氫氣壓縮機，嚴重時造成壓縮機撞缸，液面過低則易發(fā)生高壓竄低壓而引起爆炸事故。4.氫壓機系統(tǒng)氫氣壓縮機是裝置的心臟，如果循環(huán)氫壓縮機一旦發(fā)生故障停車，循環(huán)氫流量突然降低，將會使反應器內(nèi)熱量無法帶出，會造成“飛溫”使加熱爐管過熱，造成催化劑和設(shè)備損壞。另外氫氣壓縮機廠房內(nèi)易發(fā)生氫氣泄漏事故。5.加氫換熱器加氫換熱器在停車過程中或正常操作中因溫度變化，極易發(fā)生泄漏。6.加熱爐反應系統(tǒng)中加熱爐是為反應部分提供熱量的，爐管內(nèi)充滿高溫高壓氫氣，如爐管壁溫超高，將會使爐管壽命縮短，嚴重超溫會導致爐管爆裂，造成爆炸事故。第8頁

12、 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE在操作時要嚴格按操作法進行操作。在停爐時注意把火嘴根部閥門關(guān)閉，防止電磁閥：泄漏，造成燃料氣在爐膛積聚發(fā)生危險。在點火時行點長明燈火嘴，后打開主火嘴閥門，投主火嘴。7.脫砷系統(tǒng)脫砷劑儲罐注意溫度過高發(fā)生分解爆炸，在加裝 CHP 時產(chǎn)生靜電火花會引起爆炸，加裝CHP 所用氣泵沒有置換干凈，其他化學物質(zhì)混入CHP 儲罐中，與過氧化氫異丙苯發(fā)生化學反應會引起爆炸。8抽提蒸餾塔在塔內(nèi)完成苯抽提和非芳脫除的主要任務(wù)，該塔處理量大，熱交換量大。由于進料多樣、操作復雜，有一定的危險性。是抽提制苯的重要設(shè)備。三、危險因素分析及其防范措施裂

13、解汽油加氫、抽提制苯裝置，工藝上有高溫、高壓、臨氫的特點。物料大部分為甲類危險品。產(chǎn)品苯毒性極大。正常生產(chǎn)和特殊操作中均產(chǎn)生H2S 有毒氣體。所以在化工生產(chǎn)裝置中是易發(fā)生事故的裝置。第9頁 / 總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE(一)開停工時的危險因素及其防范措施1.開工時的危險因素分析及其防范措施開工時裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達到正常操作指標。物料、氫氣、水、電逐步引入裝置。所以在開工時，裝置的操作參數(shù)變化較大，較易發(fā)生事故。裝置開工的主要步驟為：置換氣密一系統(tǒng)墊油一預分餾建立單塔循環(huán)一反應系統(tǒng)建立安全液循環(huán)一抽提系統(tǒng)建立溶劑循環(huán)一反應系統(tǒng)升溫升壓一系統(tǒng)投

14、料。裝置開工的順序為預分餾、加氫反應系統(tǒng)再至抽提系統(tǒng)。各階段易發(fā)生的事故分析如下：(1) 預分餾物料聚合預分餾系統(tǒng)處理的物料為不飽和物料。由于脫砷劑過氧化氫異丙苯的化學性質(zhì)極不穩(wěn)定，易在物料帶水或物料停留時間過長時起到聚合反應的鏈引發(fā)作用。致使物料在脫砷反應器部位發(fā)生聚合。所以在預分餾的正常操作中應及時發(fā)現(xiàn)原料帶水或再沸器泄漏的情況。事故發(fā)生會導致裝置局部或全部停工。脫砷劑儲罐注意溫度過高發(fā)生分解爆炸，在加裝第10頁 /總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATECIIP 時產(chǎn)生靜電火花引起爆炸，加裝CHP 所用氣泵沒有置換干凈，其他化學物質(zhì)混入CHP 儲罐中，與過氧化氫

15、異丙苯發(fā)生化學反應引起爆炸。(2) 加熱爐點火氣體加熱爐是正壓式圓筒爐， “電子點火系統(tǒng)” 在操作時要嚴格按操作法進行操作。點爐之前應對爐膛進行測爆，如果發(fā)生未點燃或熄火現(xiàn)象時，在重新點爐之前應再次對爐膛測爆，合格后再進行。 在停爐時注意把火嘴根部閥門關(guān)閉，防止電磁閥泄漏，造成燃料氣在爐膛積聚發(fā)生危險。在點火時先點長明燈火嘴，后打開主火嘴閥門，投主火嘴。為反應部分提供熱量的爐管內(nèi)充滿高溫高壓氫氣，如爐管壁溫超高，將會使爐管壽命縮短，嚴重超溫會導致爐管爆裂，造成爆炸事故。(3) 二段出料換熱器泄漏二段出料溫度為260 、 350 ，與二段進料在二段進料預熱器、第二循環(huán)氫冷卻器進行換熱，兩側(cè)物料均

16、是高壓、臨氫。在開工階段溫度變化較大的時候，容易造成泄漏。所以在開工過程中升溫速度應該嚴格控制在30 h。溫度升至 100 以上后要進行熱緊。第11頁 /總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE(4) 反應器超溫在開工階段由于預分餾的操作不穩(wěn)定，所以C5 餾分極易發(fā)生夾帶至反應器，造成溫度急劇升高。另外加熱爐的調(diào)整不夠及時也是造成飛溫的一個主要原因。所以在開工階段應嚴格檢查進料質(zhì)量后再向反應器進料。加熱爐的調(diào)整也應迅速及時。如果發(fā)生飛溫，應及時降低進料直至停止。降低加熱爐溫度直至滅爐。利用循環(huán)氫帶走反應熱。(5) 抽提塔沖塔抽提塔在開工過程中，由于溫度的調(diào)整以及進料量

17、的變化會造成塔內(nèi)汽液平衡的失調(diào)。從而使溶劑夾帶至塔頂而造成沖塔。開工時應注意兩塔溶劑循環(huán)建立平穩(wěn)后，兩塔溫度調(diào)整至操作值后再緩慢的進料。且進料量維持在10 15t h 之間。溫度調(diào)整應緩慢進行。如果發(fā)生沖塔，立即降低直至關(guān)閉汽提塔再沸器、抽提蒸餾塔再沸器的加熱蒸汽。降低貧溶劑和凈化溶劑的入塔溫度。降低進料量直至停止進料。2停工時危險因素分析及其防范措施裝置停工是裝置由正常操作狀態(tài)逐漸降低溫度、壓力、第12頁 /總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE流量的過程。各操作參數(shù)變化較大，所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài)。因操作不當也有可能造成事故。主要應注意以下問題。(1) 預分餾

18、各塔殘油應盡量抽盡。 各塔溫度降至常溫。 一旦打開設(shè)備， 注意清除設(shè)備內(nèi)部的殘留物。 吹掃后進行水洗，防止低聚物自燃。(2) 加氫反應系統(tǒng)應有足夠的氫氣循環(huán)帶油時間， 保證兩反應器不發(fā)生物料聚合。(3) 反應系統(tǒng)降溫速率要慢， 防止發(fā)生泄漏著火事故。 同樣反應系統(tǒng)卸壓時速率要慢保證火炬系統(tǒng)的安全。(4) 抽提蒸餾塔蒸塔后一定要水洗， 防止塔內(nèi)殘留物自燃。(5) 加氫氫氣循環(huán)系統(tǒng)中的一段循環(huán)氫吸人罐、 二段循環(huán)氫吸人罐以及穩(wěn)定塔系統(tǒng)應及時水洗， 防止 FeS 因干燥自燃。(6) 預硫化反應器的硫化劑卸出前應用氮氣置換，卸出后應水浸并及時堆埋，防止日曬自燃。(二)特殊操作時的危險因素分析及其防范措

19、施裝置的特殊操作是指加氫反應系統(tǒng)的催化劑再生、催化劑預硫化和一段催化劑活化操作。由于操作改變了工藝操作條件和工藝流程，以及產(chǎn)生劇毒的硫化氫氣體，所以存在著第13頁 /總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE很大的危險因素。危險因素及預防措施列于表316。(三)正常操作時的危險因素分析及其防范措施正常生產(chǎn)時的工藝參數(shù)是穩(wěn)定的，但是在長期運轉(zhuǎn)過程中受設(shè)備、公用工程條件、加工量調(diào)節(jié)、人員操作水平、儀表可靠度諸多因素的影響，正常生產(chǎn)中仍有不少影響安全生產(chǎn)的因素。裝置各單元的危險因素分析及防范措施列于表3 17 。(四 )裝置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)及其作用裂解汽油加氫、抽提制苯裝置的關(guān)鍵危險部位是兩段加氫系統(tǒng)。此系統(tǒng)由于使用低、高兩段不同壓力下進行加氫操作，同時二段反應進料溫度在2m 以上且物料混合后經(jīng)過加熱爐加熱?；瘜W反應為放熱反應，極易造成反應器床層超溫。氫壓機的運行過程嚴禁帶油，以及加熱爐的溫度必須嚴格控制， 否則造成反應器 “飛溫”。所以裝置的主要聯(lián)鎖系統(tǒng)圍繞加氫反應系統(tǒng)中的加熱爐、氫氣壓縮機、 氫氣循環(huán)系統(tǒng)。目前本裝置使用的聯(lián)鎖系統(tǒng)都采用PlC 執(zhí)行。1.裝置安全自保原則(1) 保證循環(huán)氫量、 加熱爐系統(tǒng)發(fā)生故障時及時切斷反應第14頁 /總 16頁FS 精編解決方案| SOLUTION TEMPLATE系統(tǒng)的進料。(2) 保證液態(tài)