煉油廠加氫裂化、加氫精制生產(chǎn)過程危險性分析與生產(chǎn)

1、煉油廠加氫裂化、加氫精制生產(chǎn)過程危險性分析與生產(chǎn)、儲運(yùn)安全摘 要石油化工生產(chǎn)裝置具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜和生產(chǎn)物料易燃、易爆、易中毒等特點(diǎn)，在連續(xù)生產(chǎn)過程中若有失誤，即有可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒甚至人身傷亡等重大事故。因此，其生產(chǎn)具有高度的危險性。通過安全評價，可以找出裝置存在的安全隱患和不足，可以全面的、系統(tǒng)的掌握裝置的安全現(xiàn)狀及受控程度，為裝置的安全管理和決策提供依據(jù)，最終達(dá)到裝置長期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行的目的，滿足企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的要求，是企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。本文是對煉油廠的加氫精制和加氫裂化生產(chǎn)過程危險及有害因素分析，確定了危險點(diǎn)，找到了容易發(fā)生事故的部位，加強(qiáng)了對危險及易發(fā)生事故設(shè)備的重視。

2、本文通過對裝置的危險、有害因素分析和工藝過程危險性分析，確定出個裝置生產(chǎn)運(yùn)行期間存在的主要危險源，然后用安全檢查表和易燃、易爆、有毒重大危險源傷害模型對個裝置進(jìn)行了定性和定量評價，查找出各裝置事故隱患。對查出的事故隱患提出了整改和預(yù)防措施。目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc287522749 摘 要 PAGEREF _Toc287522749 h I HYPERLINK l _Toc287522750 目 錄 PAGEREF _Toc287522750 h II HYPERLINK l _Toc287522751 第一章 序言 PAGEREF _Toc28

3、7522751 h 1 HYPERLINK l _Toc287522752 1.1化工生產(chǎn)裝置安全評價的目的和意義 PAGEREF _Toc287522752 h 1 HYPERLINK l _Toc287522753 1.2 安全評價的現(xiàn)狀與發(fā)展 PAGEREF _Toc287522753 h 2 HYPERLINK l _Toc287522754 第二章 加氫精制 PAGEREF _Toc287522754 h 5 HYPERLINK l _Toc287522755 2.1加氫精制裝置單元組成與工藝流程 PAGEREF _Toc287522755 h 5 HYPERLINK l _Toc2

4、87522756 2.2加氫精制裝置 PAGEREF _Toc287522756 h 6 HYPERLINK l _Toc287522757 2.3主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn) PAGEREF _Toc287522757 h 6 HYPERLINK l _Toc287522758 2.4 催化劑、保護(hù)劑及硫化劑 PAGEREF _Toc287522758 h 7 HYPERLINK l _Toc287522759 2.5 原料及產(chǎn)品性質(zhì) PAGEREF _Toc287522759 h 9 HYPERLINK l _Toc287522760 2.6 加氫精制化學(xué)反應(yīng) PAGEREF _Toc287

5、522760 h 11 HYPERLINK l _Toc287522761 2.7 加氫精制催化劑及助劑。 PAGEREF _Toc287522761 h 11 HYPERLINK l _Toc287522762 2.7原料及產(chǎn)品危險及有害特性 PAGEREF _Toc287522762 h 12 HYPERLINK l _Toc287522763 2.8重點(diǎn)部位及設(shè)備 PAGEREF _Toc287522763 h 14 HYPERLINK l _Toc287522764 2.9 危險因素分析及其防范措施 PAGEREF _Toc287522764 h 15 HYPERLINK l _Toc

6、287522765 第三章 加氫裂化 PAGEREF _Toc287522765 h 20 HYPERLINK l _Toc287522766 3.1 加氫裂化裝置單元組成與工藝流程 PAGEREF _Toc287522766 h 20 HYPERLINK l _Toc287522767 3.2 主要裝置 PAGEREF _Toc287522767 h 21 HYPERLINK l _Toc287522768 3.3 技術(shù)特點(diǎn) PAGEREF _Toc287522768 h 21 HYPERLINK l _Toc287522769 3.4 原料及產(chǎn)品危險有害特性 PAGEREF _Toc287

7、522769 h 22 HYPERLINK l _Toc287522770 3.5 加氫裂化催化劑 PAGEREF _Toc287522770 h 25 HYPERLINK l _Toc287522771 3.6 加氫裂化化學(xué)反應(yīng) PAGEREF _Toc287522771 h 26 HYPERLINK l _Toc287522772 3.7主要操作條件 PAGEREF _Toc287522772 h 26 HYPERLINK l _Toc287522773 3.8 重點(diǎn)部位及設(shè)備 PAGEREF _Toc287522773 h 27 HYPERLINK l _Toc287522774 3.9

8、 過程危險因素及其防范措施 PAGEREF _Toc287522774 h 30 HYPERLINK l _Toc287522775 第四章 加氫生產(chǎn)中典型事故案例分析 PAGEREF _Toc287522775 h 39 HYPERLINK l _Toc287522776 4.1 加氫生產(chǎn)中典型事故案例分析 PAGEREF _Toc287522776 h 39 HYPERLINK l _Toc287522777 事故案例一 加氫車間反應(yīng)器超溫事故 PAGEREF _Toc287522777 h 39 HYPERLINK l _Toc287522778 4.2 案例二 高壓氫氣反串入低壓脫氧水

9、罐，引起超壓爆炸 PAGEREF _Toc287522778 h 39 HYPERLINK l _Toc287522779 4.3 事故案例三：氫氣泄漏，發(fā)生爆炸事故 PAGEREF _Toc287522779 h 40 HYPERLINK l _Toc287522780 第五章 結(jié)論 PAGEREF _Toc287522780 h 42 HYPERLINK l _Toc287522781 附錄二 加氫過程流程簡圖 PAGEREF _Toc287522781 h 43 HYPERLINK l _Toc287522782 附錄三 加氫裂化裝置流程圖 PAGEREF _Toc287522782 h

10、 44第一章 序言1.1化工生產(chǎn)裝置安全評價的目的和意義化工工藝裝置的安全評價，是根據(jù)生產(chǎn)使用的原料和產(chǎn)品的危險性，結(jié)合操作條件來評價某一生產(chǎn)工藝過程設(shè)備的火災(zāi)、爆炸潛在危險性。安全評價方法應(yīng)以國家有關(guān)安全防火法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，上級行政主管部門認(rèn)可，掌握充足的火災(zāi)爆炸等事故資料，對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行安全分析，提出相應(yīng)的安全、防火對策。自70年代以來我國建設(shè)的石油化工裝置日趨大型化，促進(jìn)了生產(chǎn)過程自動控制技術(shù)的發(fā)展，提高了綜合效益，但也存在發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的潛在危險。因此，在工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理及操作等方面應(yīng)保證裝置的安全生產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。近十幾年來化工廠所發(fā)生的火災(zāi)、爆炸大多是由易燃、易爆危險物質(zhì)

11、的物理、化學(xué)性質(zhì)造成的。化工生產(chǎn)所使用的原料和生產(chǎn)的產(chǎn)品、中間品，大多是易燃液體，易燃?xì)怏w，可燃固體危險物質(zhì)。要想完全掌握和認(rèn)識幾百種化學(xué)物質(zhì)的危險性是困難的，有規(guī)范化的安全評價方法，故應(yīng)對有危險性的工藝裝置、單元過程及設(shè)備進(jìn)行安全評價?；馂?zāi)爆炸事故的外因是與裝置的生產(chǎn)管理、操作人員的技術(shù)素質(zhì)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的“安全第一”思想及是否嚴(yán)格執(zhí)行安全、操作規(guī)程有關(guān)。具有先進(jìn)技術(shù)的大型化裝置，一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故會造成重大的生命財(cái)產(chǎn)損失。為了預(yù)防和把損失控制在最低限度，對于這類化工工藝裝置的性能、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)操作條件及生產(chǎn)管理、操作人員組成的統(tǒng)一體，應(yīng)進(jìn)行綜合性安全管理，防止人為的火災(zāi)、爆炸事故1。綜上所述

12、，影響企業(yè)安全性的因素很多，歸納起來可分為人的因素、管理因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素等不確定性的因素。這些因素都具有動態(tài)變化復(fù)雜、模糊性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其是人的因素目前還只能做一些定性研究，很難做到定量化。而在安全評價過程中，定性評價只能夠知道系統(tǒng)中危險性的大致情況，如危險因素和嚴(yán)重程度等，提醒人們應(yīng)該注意哪些階段和哪些環(huán)節(jié)，但要達(dá)到系統(tǒng)的最佳安全狀態(tài)，還有待于安全的定量評價，只有做到了定量分析和評價，才能計(jì)算出事故發(fā)生的概率和損失率，充分發(fā)揮系統(tǒng)工程的作用，也才能依據(jù)定量評價的信息和數(shù)據(jù)，決策者可以決定最佳方案，安全機(jī)關(guān)可以督促企業(yè)改善安全狀況。只有通過量的分析，才能探索事故的發(fā)生規(guī)律和主要影響因素

13、，才能有目的有重點(diǎn)的采取有效的安全措施對象，在對碳酸二甲酯生產(chǎn)裝置的危險性分析和安全評價過程中，采用定性分析與定量分析相結(jié)合的方式具體分析了生產(chǎn)過程中所涉及到的危險物質(zhì)和危險因素，評價過程中所用到的安全評價方法有：安全檢查表方法（SCL）和火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法，其中重點(diǎn)運(yùn)用了安全檢查表（SCL）法。1.2 安全評價的現(xiàn)狀與發(fā)展1.2.1 國外安全評價概況安全評價技術(shù)起源于20世紀(jì)30年代，是隨著保險業(yè)的發(fā)展需要而發(fā)展起來的。安全評價技術(shù)在20世紀(jì)60年代得到了很大的發(fā)展，首先使用于美國軍事工業(yè)。我國于1990年10月由國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會批準(zhǔn)發(fā)布了類似美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-822B

14、的軍用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)安全性通用大綱（GJB900-90）。MIL-STD-822系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)從一開始實(shí)施，對世界安全和防火領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響，迅速為日本、英國和歐洲其他國家引進(jìn)使用。此后，系統(tǒng)安全工程方法陸續(xù)推廣到航空、航天、核工業(yè)、石油、化工等領(lǐng)域，并不斷發(fā)展、完善，成為現(xiàn)代系統(tǒng)安全工程的一種新的理論、方法體系，在當(dāng)今安全科學(xué)中占有非常重要的地位。系統(tǒng)安全工程的發(fā)展和應(yīng)用，為預(yù)測、預(yù)防事故的系統(tǒng)安全評價奠定了可靠的基礎(chǔ)。安全評價的現(xiàn)實(shí)作用又促使許多國家政府、生產(chǎn)經(jīng)營單位集團(tuán)加強(qiáng)對安全評價的研究，開發(fā)自己的評價方法，對系統(tǒng)進(jìn)行事先、事后的評價，分析、預(yù)測系統(tǒng)的安全可靠性，努力避免不必要的損失。196

15、4年美國道（DOW）化學(xué)公司根據(jù)化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，首先開發(fā)出“火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法”，用于對化工裝置進(jìn)行安全評價，1993年已發(fā)展到第七版。1974年英國帝國化學(xué)公司（ICI）蒙德（Mond）部在道化學(xué)公司評價方法的基礎(chǔ)上引進(jìn)了毒性概念，并發(fā)展了某些補(bǔ)償系數(shù)，提出了“蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)評價法”。1974年美國原子能委員會在沒有核電站事故先例的情況下，應(yīng)用系統(tǒng)安全工程分析方法，提出了著名的核電站風(fēng)險報(bào)告（WASH-1400），并被以后發(fā)生的核電站事故所證實(shí)。1976年日本勞動省頒布了“化工廠安全評價六階段法”，該法采用了一整套系統(tǒng)安全工程的綜合分析和評價方法，使化工廠的安全性在規(guī)劃、設(shè)計(jì)

16、階段就能得到充分的保證，并陸續(xù)開發(fā)了匹田法等評價方法。由于安全評價技術(shù)的發(fā)展，安全評價已在現(xiàn)代生產(chǎn)經(jīng)營單位管理中占有優(yōu)先的地位。由于安全評價在減少事故，特別是重大惡性事故方面取得的巨大效益，許多國家政府和生產(chǎn)經(jīng)營單位愿意投入巨額資金進(jìn)行安全評價，美國原子能委員會1974年發(fā)表的核電站風(fēng)險報(bào)告就用了70人年的工作量，耗資300萬美元，相當(dāng)于建造一座1000兆瓦核電站投資的百分之一。當(dāng)前，大多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家已將安全評價作為工廠設(shè)計(jì)和選址、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝過程、事故預(yù)防措施及制訂應(yīng)急計(jì)劃的重要依據(jù)。近年來，為了適應(yīng)安全評價的需要，世界各國開發(fā)了包括危險辯識、事故后果模型、事故頻率分析、綜合危險定量分析

17、等內(nèi)容的商用化安全評價計(jì)算機(jī)軟件包，隨著信息處理技術(shù)和事故預(yù)防技術(shù)的進(jìn)步，新的實(shí)用安全評價軟件不斷地進(jìn)入市場。計(jì)算機(jī)安全評價軟件包可以幫助人們找出導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因，認(rèn)識潛在事故的嚴(yán)重程度，并確定降低危險的方法。另一方面，70年代以后世界范圍內(nèi)發(fā)生了許多震驚世界的火災(zāi)、爆炸、有毒物質(zhì)的泄漏事故。我國近年也曾發(fā)生過火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏等重大事故。惡性事故造成的人員嚴(yán)重傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失，促使各國政府、議會立法或頒布規(guī)定，規(guī)定工程項(xiàng)目、技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目都必須進(jìn)行安全評價，并對安全設(shè)計(jì)提出明確的要求。日本勞動安全衛(wèi)生法規(guī)定由勞動基準(zhǔn)監(jiān)督署對建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行事先審查和許可證制度；美國對重要工程項(xiàng)目的竣工

18、、投產(chǎn)都要求進(jìn)行安全評價；英國政府規(guī)定，凡未進(jìn)行安全評價的新建生產(chǎn)經(jīng)營單位不準(zhǔn)開工；歐共體1982年頒布關(guān)于工業(yè)活動中重大危險源的指令，歐共體成員國陸續(xù)制定了相應(yīng)的法律；國際勞工組織（ILO）也先后公布了1988年的重大事故控制指南、1990年的重大工業(yè)事故預(yù)防實(shí)用規(guī)程和1992年的工作中安全使用化學(xué)品實(shí)用規(guī)程，對安全評價提出了要求。2002年歐盟未來化學(xué)品白皮書中，明確危險化學(xué)品的登記及風(fēng)險評價，作為政府的強(qiáng)制性的指令。1.2.2 我國安全評價現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代初期，安全系統(tǒng)工程引入我國，受到許多大中型生產(chǎn)經(jīng)營單位和行業(yè)管理部門的高度重視。通過吸收、消化國外安全檢查表和安全分析方法，機(jī)械、

19、冶金、化工、航空、航天等行業(yè)的有關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營單位開始應(yīng)用安全分析評價方法，如安全檢查表（SCL）、事故樹分析（FTA）、故障類型及影響分析（FMFA）、事件樹分析（ETA）、預(yù)先危險性分析（PHA）、危險與可操作性研究（HAZOP）、作業(yè)條件危險性評價（LEC）等，有許多生產(chǎn)經(jīng)營單位將安全檢查表和事故樹分析法應(yīng)用到生產(chǎn)班組和操作崗位。此外，一些石油、化工等易燃、易爆危險性較大的生產(chǎn)經(jīng)營單位，應(yīng)用道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價方法進(jìn)行了安全評價，許多行業(yè)和地方政府有關(guān)部門制定了安全檢查表和安全評價標(biāo)準(zhǔn)。為推動和促進(jìn)安全評價方法在我國生產(chǎn)經(jīng)營單位安全管理中的實(shí)踐和應(yīng)用，1986年原勞動人事部分別向

20、有關(guān)科研單位下達(dá)了機(jī)械工廠危險程度分級、化工廠危險程度分級、冶金工廠危險程度分級等科研項(xiàng)目。1987年原機(jī)械電子部首先提出了在機(jī)械行業(yè)內(nèi)開展機(jī)械工廠安全評價，并于1988年1月1日頒布了第一個部頒安全評價標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械工廠安全性評價標(biāo)準(zhǔn)，1997年進(jìn)行了修訂，頒布了修訂版。由原化工部勞動保護(hù)研究所提出的化工廠危險程度分級方法是在吸收道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價方法的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算物質(zhì)指數(shù)、物量指數(shù)和工藝參數(shù)、設(shè)備系數(shù)、廠房系數(shù)、安全系數(shù)、環(huán)境系數(shù)等，得出工廠的固有危險指數(shù)，進(jìn)行固有危險性分級，用工廠安全管理的等級修正工廠固有危險等級后，得出工廠的危險等級。1991年國家“八五”科技攻關(guān)課題中，

21、安全評價方法研究列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。與此同時，安全預(yù)評價工作隨著建設(shè)項(xiàng)目“三同時”工作向縱深發(fā)展過程中開展起來。1988年國內(nèi)一些較早實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目“三同時”的省、市，根據(jù)原勞動部198848號文的有關(guān)規(guī)定，在借鑒國外安全性分析、評價方法的基礎(chǔ)上，開始了建設(shè)項(xiàng)目安全預(yù)評價實(shí)踐。2002年6月29日中華人民共和國第70號主席令頒布了中華人民共和國安全生產(chǎn)法，規(guī)定生產(chǎn)經(jīng)營單位的建設(shè)項(xiàng)目必須實(shí)施“三同時”，同時還規(guī)定礦山建設(shè)項(xiàng)目和用于生產(chǎn)、儲存危險物品的建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行安全條件論證和安全評價。2002年1月9日中華人民共和國國務(wù)院令第344號發(fā)布了危險化學(xué)品管理?xiàng)l例，必將進(jìn)一步推動安全評價工作向更廣、更深

22、的方向發(fā)展。第二章 加氫精制2.1加氫精制裝置單元組成與工藝流程2.1.1 組成單元柴油加氫精制裝置的基本組成單元為：加熱爐反應(yīng)單元，循環(huán)氫單元，生成油分離單元。作為擴(kuò)充部分有：干氣脫硫單元，膜分離單元等。 ( l )加熱爐單元原料油經(jīng)換熱并與從循環(huán)氫壓縮機(jī)來的循環(huán)氫混合后，以氣液混相狀態(tài)進(jìn)人加熱爐，加熱至反應(yīng)溫度（也有采用循環(huán)氫與原料油在加熱爐爐后混合的爐后混氫工藝流程）后自上而下通過反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層裝填以利于注入冷氫，以控制反應(yīng)溫度。由反應(yīng)器底部引出的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱、冷卻后進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行油氣分離。分出的氣體是循環(huán)氫，循環(huán)氫中除了主要成分是氫氣以外，還有少量氣態(tài)烴和未溶

23、于水的硫化氫，分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油，其中也溶有少量氣態(tài)烴和硫化氫。 ( 2 )循環(huán)氫單元及膜分離單元為了保證循環(huán)氫的純度，避免 H2S 在系統(tǒng)中積累，由高壓分離器分出的循環(huán)氫經(jīng)膜分離系統(tǒng)除去H2S ，然后在經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓至反應(yīng)壓力送回反應(yīng)系統(tǒng)。循環(huán)氫主要部分與原料油混合，其余部分不經(jīng)加熱直接送人反應(yīng)器作冷氫。 (3)生成油分離單元及干氣脫硫單元生成油中溶解的NH3、H2S 和氣態(tài)烴必須除去，在低壓分離器部分，通過酸性氣和酸性水的分離外送出除去一部分 NH3 和H2S ，在汽提分餾部分也通過頂回流罐將酸性氣和酸性水分離外送。而且在反應(yīng)過程中不可避免地會產(chǎn)生一些汽油餾分。生成油進(jìn)人汽提塔

24、，塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷凝冷卻進(jìn)人頂回流罐進(jìn)行氣、油、水三相分離，分出的汽油一部分作塔頂回流，其余引出裝置；分離出的酸性氣到脫硫塔進(jìn)行脫硫；分離出的酸性水經(jīng)酸性水汽提作為節(jié)能打回注水罐重復(fù)利用。分餾塔底油作為精制柴油外送。低壓分離器和回流罐分離出的酸性氣去干氣脫硫單元脫硫后作燃料氣，高分和低分的酸性水外送制硫裝置。 2.1.2工藝流程原料柴油自罐區(qū)或其他裝置（催化、焦化裝置）送來，由原料泵送去過濾器進(jìn)行過濾，然后進(jìn)人原料緩沖罐。由反應(yīng)進(jìn)料泵抽出，與循環(huán)氫壓縮機(jī)出口來的部分循環(huán)氫混合后與反應(yīng)生成油換熱至 200 一 250 ，進(jìn)入加熱爐加熱至 240 一 320 后從反應(yīng)器頂部進(jìn)人反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物與原料油

25、換熱后經(jīng)空冷器（在進(jìn)人空冷前要注入軟化水）繼續(xù)冷卻至 30 一 50 ，進(jìn)人高壓分離器。高壓分離器頂部分出循環(huán)氫經(jīng)分液罐去壓縮機(jī)壓縮至 6 一 8MPa 后與原料油混合。高壓分離器中的反應(yīng)生成油進(jìn)人低壓分離器繼續(xù)分離，頂部低分子氣體去脫硫塔脫硫后作燃料氣。高壓分離器和低壓分離器底部分出含硫污水出裝置。生成油自低分換熱至 200 一 260 后進(jìn)人汽提塔。塔頂分出少量粗汽油及燃料氣，塔底出精制柴油，冷卻至 30 一 50 后出裝置。為了維持系統(tǒng)氫分壓，需要新氫壓縮機(jī)不斷補(bǔ)充新鮮氫氣供反應(yīng)需要。2.2加氫精制裝置加氫精制是各種油品在氫壓下進(jìn)行改質(zhì)的一個總稱。加氫精制處理原料油范圍寬，產(chǎn)品靈活性大，

26、液體產(chǎn)品收率高質(zhì)量好。加氫精制的目的主要是對油品進(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和、芳烴飽和和脫除金屬、瀝青雜質(zhì)等，以達(dá)到改善油品的氣味、顏色和安定性，防止腐蝕，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足油品的使用要求。加氫精制工藝裝置主要類型有：石腦油加氫、煤油加氫、柴油加氫、潤滑油加氫和石蠟加氫等。還可以對劣質(zhì)渣油進(jìn)行加氫處理，得到安全性好的低硫、低赫度的餾分，除生產(chǎn)部分石腦油和優(yōu)質(zhì)柴油外，其重組分可做重油催化裂化的原料。加氫精制工藝操作條件視原料性質(zhì)而定，一般反應(yīng)總壓力為 3 . 0 一 8 . OMPa 之間。反應(yīng)溫度 300 一 360 ，液時空速 1 . 0 一 2 . 0 之間。渣油加氫工藝條件要求苛

27、刻，如孤島減壓渣油加氫要求壓力高達(dá)16.9MPa ，溫度385。隨著加氫工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國加氫膨化劑水平也有很大的發(fā)展，基本上能滿足煉油廠加氫精制的要求。 2.3主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn)1 主要操作條件不同的原料和催化劑，操作條件也不相同，已工業(yè)應(yīng)用的 RN 一 10 催化劑的典型操作條件見表 2 一 31 。表 2 一 31 主要工藝操作條件單元項(xiàng)目 單 位 數(shù) 值反應(yīng)器反應(yīng)器總壓力(表)平均反應(yīng)溫度減時空速氫油比(體積)Mpah-1 6-8 280-320 0.5-1.5 350高壓分離器入口溫度壓力(表)Mpa 30-50 6.5-7.5低壓分離器壓力(表)溫度Mpa240-50氣提

28、塔進(jìn)料溫度塔頂溫度塔頂壓力(表)Mpa190-260100-1500.2-0.3脫硫塔塔頂溫度塔頂壓力(表)MPa10-450.15-0.252 工藝技術(shù)特點(diǎn) ( l )臨氫、高溫、高壓是柴油加氫裝置的顯著特點(diǎn)。由于加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以在床層間注人冷氫既可以控制床層溫升，又減少了加熱爐的熱負(fù)荷。( 2 )反應(yīng)部分采用國內(nèi)外成熟的爐前混氫流程，操作方便，流程簡化，傳熱效率高，又可減少加熱爐管結(jié)焦。 (3)原料罐、注水罐等采用瓦斯氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)，防止其與空氣接觸。為防止原料中固體雜質(zhì)帶人反應(yīng)床層，堵塞催化劑，過早造成反應(yīng)壓降增加，采用了自動反沖洗過濾器。 ( 4 )高壓換熱器采用雙殼程式換熱器，

29、傳熱效率高，減少設(shè)備臺數(shù)和占地面積。2.4 催化劑、保護(hù)劑及硫化劑1.催化劑柴油加氫是加氫精制過程，其催化劑按活性組分劃分的主要類型有： Ni 、 WNi 、 MONi 、 Pd 、 Pd 等，按載體分有 C 、 r 一 A12 03 、 Si02 / A12O3 等，當(dāng)然還有少量的第三組分的添加。一個實(shí)用性強(qiáng)又便宜又有競爭力的加氫精制催化劑應(yīng)具有以下特性： ( 1 )高的催化活性； ( 2 ) 高的機(jī)械強(qiáng)度； ( 3 )穩(wěn)定性好； ( 4 )再生性能好； ( 5 )催化劑成本低。目前國內(nèi)典型的加氫催化劑 RN 一 10 物化性質(zhì)見表 2 一 32 。 表232 RN-10催化劑的物化指標(biāo)項(xiàng)目

30、指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)物理性質(zhì) 比表面積/(m2) 孔體積/(ml/g) 堆積密度/(g/ml) 壓碎強(qiáng)度/(N/mm)=100250.85-0.95=18形狀化學(xué)組成/%(質(zhì))WO3NiO三葉草=26.0=2.62 保護(hù)劑為了防止催化劑中毒，在反應(yīng)器頂部裝填保護(hù)劑，預(yù)先脫除金屬，使金屬留在催化劑的孔道內(nèi)。從而保護(hù)了精制催化劑，保證長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。目前國內(nèi)加氫精制的保護(hù)劑主要是 RG 一 1 ，其物理性質(zhì)見表 2 一 33。 表2-33 RG-1保護(hù)劑的物化性質(zhì)項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)物理性質(zhì) 比表面積/(m2) 孔體積/(ml/g) 堆積密度/(g/ml) 壓碎強(qiáng)度/(N/mm)=1800.6實(shí)測=12形狀化學(xué)組

31、成/%(質(zhì))MoO3NiO三葉草5.0-7.01.0-1.53 硫化劑加氫精制催化劑的活性金屬組分只有以硫化態(tài)存在時，才具有較高的活性。因此在新的或再生過的加氫精制催化劑投人使用之前需要進(jìn)行硫化。催化劑硫化是提高催化劑活性和延長壽命的一個重要環(huán)節(jié)。催化劑的硫化是指在氫氣存在下，用硫化氫和催化劑中的活性氧化態(tài)金屬組分反應(yīng)，使其成為具有更高活性的硫化態(tài)金屬組分。硫化又分干式硫化和濕式硫化，所用硫化劑一般為二硫化碳或二甲基二硫。目前，國內(nèi)加氫精制裝置均采用的濕法硫化。硫化劑為二硫化碳。2.5 原料及產(chǎn)品性質(zhì)不同原料的性質(zhì)不盡相同，某柴油加氫裝置的原料及產(chǎn)品主要性質(zhì)見表 2 一 34。項(xiàng)目 原料精制柴

32、油 密度(20)/(g/cm3) 酸度/(mgKOH/100ml) 閃點(diǎn)/ 十六烷指數(shù)(ASMD-4737) 10%殘?zhí)?膠質(zhì)/(mg/100ml) 氧化沉渣 餾程(ASTM D-86)/ HK/10% 30%/50%/70% 90%/KK 硫含量/(g/g) 氮含量/(g/g) 溴價/(gBc/100g) 總鏈烴/%(質(zhì)) 單芳/%(質(zhì)) 雙芳/%(質(zhì)) 總芳烴/%(質(zhì))8801967139.9091924.4184/214238/264/298345/3721430698.431.425.215.92327.758.283746973450013082174/203223/224/2753

33、22/3593001208844931818349232引發(fā)生成膠質(zhì)及沉渣反應(yīng)的含氧化合物，影響柴油質(zhì)量，因此在產(chǎn)品精制時應(yīng)把含氧化合物除去。脫氧反應(yīng)是經(jīng)基斷裂生成相應(yīng)的烴類和H2O 。 ( 4 ) 烯烴和芳烴加氫飽和反應(yīng)烯烴和二烯烴以及稠環(huán)芳烴其性質(zhì)不穩(wěn)定，加氫可以使雙鍵飽和。這類反應(yīng)比較緩和，所以轉(zhuǎn)化率較低。 ( 5 ) 加氫脫金屬反應(yīng)為了保護(hù)催化劑，反應(yīng)器頂都加裝了保護(hù)劑 RG 一 l ，它可以讓膠質(zhì)和含金屬的分子進(jìn)入保護(hù)劑的孔道內(nèi)，在孔內(nèi)反應(yīng)形成積炭或金屬化合物沉積。在反應(yīng)過程中同時脫除部分硫、氮等雜原子，從而起到保護(hù)精制催化劑的作用。除以上反應(yīng)外，還有烷烴環(huán)烷烴的加氫裂化、烷烴異構(gòu)化

34、等副反應(yīng)二在加氫精制過程中，上述各類反應(yīng)的難易程度或反應(yīng)速率大小排序如下：脫金屬二烯烴飽和脫硫脫氧單烯烴飽和脫氮芳烴飽和2.6 加氫精制化學(xué)反應(yīng)在催化劑的作用下氫氣與原料油中的烯烴，含 S 、含 N 、含 0 化合物和金屬反應(yīng)，通過加氫飽和、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧、加氫脫金屬等反應(yīng)改善油品質(zhì)量，這種反應(yīng)叫加氫精制反應(yīng)2.7 加氫精制催化劑及助劑。加氫精制催化劑加氫精制催化劑主要由活性組分及載體組成，活性組分主要為 Ni 、 W 、 M o、 Pt 、 Pd 等金屬，載體主要為 v 一 Al2 O3 和 SiO2 / Al2O3 ，評定催化劑性能的主要技術(shù)指標(biāo)有催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性

35、、機(jī)械強(qiáng)度和再生性能等。加氫精制催化劑的種類繁多，用于加氫裂化預(yù)精制的催化劑有 HR 一 360 、 HC 一 R 、 3936 、 RN 一 2 等，下面列出國產(chǎn)催化劑 3936 的性能化學(xué)組成MoO3NiOPNa2OSiO2Al2O3%（質(zhì)）%（質(zhì)）%（質(zhì)）%（質(zhì)）%（質(zhì)）%（質(zhì)）23-264.0+-0.32.8+-0.2余量物理性質(zhì)形狀直徑平均長度壓碎強(qiáng)度比表面積空容堆積密度裝填密度密相裝填磨耗mmmmN/cmM2/gMl/gg/cm3g./cm3g/cm3%（質(zhì)）三葉草條1.2-1.43-82501600.32-0.380.88-0.940.78-0.800.87-0.92100,自燃

36、點(diǎn)較低,為250左右2氫氣H2.CH4.C2H6氫氣屬易燃,易爆氣體,爆炸極限為4%-75%,高壓氫氣發(fā)生泄露時可自燃,為甲類易燃?xì)怏w3催化劑SiO2/Al2O3 活性金屬元素 Ni,W,Co,Mo催化劑本身無毒,但使用過的含碳催化劑暴露在空氣中易發(fā)生自燃,而且易形成有毒的碳基鎳4硫化劑二甲基二硫易揮發(fā)液體,沸點(diǎn)109,閃點(diǎn)24,有臭味為甲B易燃液體5鈍化劑無水液氨易燃,易爆,易揮發(fā)液體,自燃點(diǎn)65,爆炸極限為15.7%-27%,有很強(qiáng)的刺激性,最大容許度30mg/m3,乙類可燃?xì)怏w2.8重點(diǎn)部位及設(shè)備1. 反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱爐、加氫反應(yīng)器和高壓分離器三部分組成。 ( l )加熱爐采用

37、純燒瓦斯的方箱式加熱爐，雙排管雙面輻射，一旦有問題，直接影響反應(yīng)溫度和產(chǎn)品的質(zhì)量。 ( 2 )反應(yīng)器分三個床層，其中第一床層上部加有一層保護(hù)劑，其余三層為加氫催化劑。在第二床和第三床層入口設(shè)有急冷氫，防止催化劑的結(jié)焦和床層超溫或“飛溫”。反應(yīng)器是裝置的心臟，一旦出現(xiàn)問題直接導(dǎo)致裝置的停工。 ( 3 )高壓分離器主要是將反應(yīng)產(chǎn)物分離為循環(huán)氫、低分油和含硫含氨污水（酸性水）部分。高分器液位超高可以導(dǎo)致循環(huán)氫帶液危害壓縮機(jī)的正常運(yùn)行；如低液位，或液位抽空，會使高壓氣竄入低分器，導(dǎo)致惡性爆炸事故發(fā)生。反應(yīng)部分屬于高壓高溫部位，在選材時要考慮耐高壓高溫和耐腐蝕，一旦出現(xiàn)問題將影響正常生產(chǎn)。2產(chǎn)品分離 低

38、壓分離器低壓分離器是將高壓分離器減壓分離后的油進(jìn)一步分離，把燃料氣和酸性水脫除，降低裝置的長周期安全生產(chǎn)十分重要。新氫壓縮機(jī)的作用就是將新鮮氫氣增壓送人反應(yīng)系統(tǒng)，壓縮機(jī)出入口壓差較大，一般采用二級或三級壓縮，且均采用往復(fù)式壓縮機(jī)。循環(huán)氫壓縮機(jī)的作用為壓縮高壓分離器或膜分離來的循環(huán)氫，再次打人反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行反應(yīng)，同時保證反應(yīng)器床層的冷氫供給。 3高壓泵加氫裝置的高壓泵主要是反應(yīng)進(jìn)料泵和高壓注水泵。反應(yīng)進(jìn)料泵是將原料由低壓加壓輸送到反應(yīng)系統(tǒng)，屬于關(guān)鍵設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障也必將造成部分或全部停工。高壓注水泵是將低壓系統(tǒng)的水加壓注人反應(yīng)高壓空冷前，以溶解反應(yīng)油中的無機(jī)鹽，嚴(yán)防無機(jī)鹽在無溶解水時冷卻結(jié)晶析出

39、，堵塞高壓空氣冷卻器管道，嚴(yán)重時可能造成管路爆裂，發(fā)生事故，如 2002 年底西北某煉油廠就是因?yàn)楦邏嚎绽涔苈范氯l(fā)生了爆裂著火事故。因此，高壓注水系統(tǒng)也是關(guān)鍵部位。4自動反沖洗過濾器反沖洗過濾器是將罐區(qū)來原料油經(jīng)過過濾，除去原料中的機(jī)械雜質(zhì)，從而減少由于雜質(zhì)過多造成的反應(yīng)系統(tǒng)壓降，同時也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。事實(shí)證明，在生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行時，投用反沖洗過濾后，反應(yīng)器壓降比較平穩(wěn)，同時由于原料雜質(zhì)過高還會堵塞高壓分離器底酸性水外送減壓閥，造成酸性水外送不暢，同樣影響裝置的正常運(yùn)行。由此可以看出，這部分也越來越受到企業(yè)的重視了。現(xiàn)在多采用自動反沖洗過濾器，其內(nèi)設(shè)有約翰遜過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)可以過濾掉=16 m

40、 的固體雜質(zhì)顆粒，當(dāng)過濾器進(jìn)出口壓差大于設(shè)定值（ 200kPa ）時，啟動反沖洗機(jī)構(gòu)，進(jìn)行反沖洗，沖洗掉過濾器上的雜質(zhì)。5特殊閥門本裝置的特殊閥門是反應(yīng)系統(tǒng)的緊急放空閥。在裝置遇到突發(fā)事故時，反應(yīng)系統(tǒng)的緊急放空閥將自動打開，它的作用主要是在單位時間內(nèi)通過卸壓將反應(yīng)系統(tǒng)的大量熱量攜帶出去，保證反應(yīng)器床層不超溫或“飛溫”，保證催化劑不結(jié)焦。緊急放空閥既可以自動，也可以手動操作，視反應(yīng)器床層的溫度而定，但在正常情況下是自動狀態(tài)。在加氫裂化裝置中，由于其加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量大，反應(yīng)溫升高，緊急放空尤為重要。2.9 危險因素分析及其防范措施加氫裝置由于它的技術(shù)特點(diǎn)，屬于高溫高壓，又有化學(xué)反應(yīng)，物料為甲

41、類危險品，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有毒氣體 H2S 、 NH3 等，所以在煉油廠中易出現(xiàn)事故。設(shè)備故障率也較高。2.9.1開停工危險因素及其防范1 開工時危險因素及其防范開工時，裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達(dá)到各項(xiàng)正常操作指標(biāo)。物料、水、電、汽逐步引入裝置。所以在開工時，裝置的參數(shù)變化較大，可能出現(xiàn)的問題也比較多，容易產(chǎn)生事故。柴油加氫開工的步驟如下： = 1 * GB3 臨氫系統(tǒng)干燥、烘爐； 反應(yīng)器催化劑、保護(hù)劑的裝填； 壓縮機(jī)試車； 臨氫系統(tǒng)氣密（氮?dú)鈿饷芎蜌錃鈿饷軆蓚€階段）。氫氣氣密階段要進(jìn)行純度分析； 低壓系統(tǒng)蒸汽貫通試漏，建立冷油運(yùn)； 反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)油，升溫、硫化； 與低壓系統(tǒng)串聯(lián)，調(diào)整操作。在開

42、工時刻各個環(huán)節(jié)扣的很緊，開工過程中要做好系統(tǒng)的壓力平衡和熱平衡，各階段易發(fā)生的事故分析如下： = 1 * GB3 反應(yīng)系統(tǒng)干燥、烘爐。此階段的目的是除去反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的水分，脫除加熱爐耐火材料中的自然水和結(jié)晶水。加熱爐烘爐時，裝置需引進(jìn)燃料氣，在引燃料氣之前應(yīng)認(rèn)真做好燃料氣系統(tǒng)的氣密及隔離，點(diǎn)爐前要做燃料氣的爆炸分析，一般要求燃料氣中氧含量要小于 1 . 0 。加熱爐點(diǎn)火，要徹底用蒸汽吹掃爐膛，其中不能殘留可燃?xì)怏w。 催化劑的裝填。此階段應(yīng)嚴(yán)格按催化劑的裝填方案進(jìn)行，催化劑裝填的好壞對裝置的運(yùn)行情況及運(yùn)行周期有重要影響。催化劑裝填前應(yīng)認(rèn)真檢查反應(yīng)器及其內(nèi)構(gòu)件，檢查催化劑的粉塵情況，是否需要過篩。裝

43、填時，應(yīng)選擇干燥晴朗的天氣進(jìn)行，保證催化劑裝填均勻，否則在正常生產(chǎn)時，反應(yīng)器內(nèi)會出現(xiàn)偏流或熱點(diǎn)。特別值得注意的是，進(jìn)入反應(yīng)器的人員需要穿勞動保護(hù)服裝，戴空氣呼吸面罩，防止異物落人反應(yīng)器內(nèi)。 壓縮機(jī)的試車及臨氫系統(tǒng)氣密。此階段非常重要，它的成功與否直接影響著開工的進(jìn)度。開機(jī)前一定氮?dú)庳炌?，保證氫氣工況下的安全。在氫氣氣密階段，由于系統(tǒng)壓力較高，尤其是在熱緊階段，泄漏點(diǎn)容易著火，檢查要及時。 反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)油和硫化。每次開工都要對催化劑進(jìn)行硫化或補(bǔ)硫，反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)油后，在升溫過程中一定要按照硫化升溫曲線圖進(jìn)行。柴油加氫催化劑的硫化，一般在反應(yīng)溫度達(dá)到150 時，開始注硫，反應(yīng)床層溫度升至 310 一 3

44、15 后，循環(huán)氫中的 H2S 含量達(dá)到要求，硫化結(jié)束，并以 10 -15 h 的速度，開始降溫至 270 一 280 ，切換原料油。剛剛硫化過的催化劑活性很高，容易造成反應(yīng)床層超溫或“飛溫”現(xiàn)象，所以在升溫時，一定要慢。另外，在高分油與低壓系統(tǒng)串聯(lián)時，如果調(diào)節(jié)不及時可能造成高壓竄低壓導(dǎo)致重大事故發(fā)生。綜上所述，現(xiàn)將開工過程中危險因素以及預(yù)防措施見表 2 一 35 。危險因素產(chǎn)生后果預(yù)防措施氫氣氣密泄漏泄漏著火或爆炸、高壓竄低壓氫氣氣密時，要嚴(yán)細(xì)認(rèn)真：氫氣氣密時，及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和處理漏點(diǎn)；按工藝要求，搞好流程，閥門開關(guān)或盲板一定要正確高分壓力竄入低分低壓分離器壓力升高或爆炸，造成緊急停工嚴(yán)格室內(nèi)操

45、作，加強(qiáng)室外巡檢反應(yīng)器超溫或“飛溫”造成催化劑結(jié)焦、反應(yīng)器壓降升高，燒壞設(shè)備開工時，催化劑的活性較高，升溫一定要慢高壓空冷堵塞開工或正常生產(chǎn)時，由于注水不及時，造成高壓空冷胺鹽堵塞，法蘭泄漏，著火或爆炸嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，及時注水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)逐漸降溫降壓降量的過程，其各操作參數(shù)變化較大，所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài)，因操作不當(dāng)而造成著火、爆炸、中毒的事故也曾發(fā)生。主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 要嚴(yán)格保證按停工方案進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作； 在降量時，一定遵循先降溫后降量的原則，防止反應(yīng)器床層超溫或“飛溫”； 在臨氫系統(tǒng)循環(huán)帶油時，要嚴(yán)格控制高壓分離器的液位，

46、避免高壓竄低壓惡性事故的發(fā)生； 在退油結(jié)束后，高硫容器一定要進(jìn)行水溶解、沖洗，避免容器內(nèi)硫化鐵自燃和人員中毒事件發(fā)生； 裝置的輔助流程管線和地下污油罐，其中可能存有殘油，因處理不干凈而動火可能造成著火或爆炸。綜上所述，停工過程中的危險因素及預(yù)防如表 2 一 36 。危險因素產(chǎn)生后果預(yù)防措施反應(yīng)床層超溫或“飛溫”造成催化劑結(jié)焦，反應(yīng)器壓降升高，燒壞設(shè)備一定要按照停工方案進(jìn)行，執(zhí)行先降溫后降量的原則退油時，冷熱油互竄發(fā)生突沸爆炸事故避免大量的熱油或水進(jìn)入冷油容器中，避免大量冷油進(jìn)入設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓高硫設(shè)備或容器FeS自燃或H2S中毒高硫設(shè)備內(nèi)壁生成有FeS或容器內(nèi)含有大量的H2S等有害氣體,在檢修前

47、,一定要進(jìn)行冷卻,或水沖洗溶解,同時在打開設(shè)備前,要有防護(hù)措施3 正常生產(chǎn)中危險因素及其防范正常生產(chǎn)時其各工藝參數(shù)是穩(wěn)定的，但是在長周期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于受工藝設(shè)備、公用工程條件、加工量調(diào)節(jié)、人員操作水平、儀表可靠度等諸多因素的影響，正常生產(chǎn)中仍會有不少影響安全生產(chǎn)的因素，各單元的危險因素和防范要求分析如下。反應(yīng)系統(tǒng)單元加氫精制反應(yīng)，其總體熱效應(yīng)為放熱反應(yīng)，為了嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度的平穩(wěn)，必須及時將反應(yīng)剩余熱導(dǎo)出，防止催化劑床層的超溫和飛溫?？刂品磻?yīng)溫度的方法除了控制其進(jìn)料溫度外，主要是通過在催化劑床層間打冷氫的方法來控制。 汽提分餾單元加氫精制裝置分餾系統(tǒng)的任務(wù)是將低壓分離器來的反應(yīng)生成油按沸點(diǎn)范

48、圍分割成柴油、粗汽油和干氣等餾分。塔頂為粗汽油、含硫氣體和酸性水，通過頂回流罐將三項(xiàng)分離。塔底抽出為精制柴油。此部分影響因素主要是塔頂壓力、頂回流、進(jìn)料溫度和汽提蒸汽。 脫硫單元脫硫溶劑一般為乙醇胺，在低溫下呈堿性，高溫下呈中性。利用脫硫溶劑的這一特性，在 40 左右進(jìn)脫硫塔與酸性氣逆向接觸，將硫化氫和二氧化碳等酸性物質(zhì)吸收下來，產(chǎn)生凈化燃料氣。此部分的主要影響因素為乙醇胺的進(jìn)料溫度。局部聯(lián)鎖點(diǎn)：一是壓縮機(jī)自身的聯(lián)鎖自保（潤滑油壓力、冷卻水、電機(jī)溫度、氣缸溫度等）；二是反應(yīng)進(jìn)料泵自身的聯(lián)鎖自保（潤滑油壓力、冷卻水和軸承溫度）；三是高壓注水泵自身的聯(lián)鎖自保（潤滑油壓力、冷卻水和軸承溫度）。聯(lián)鎖的

49、目的是保證機(jī)泵本身不受損壞 裝置的安全因素和易發(fā)生的事故及具體處理 1 安全危害因素分析加氫裝置火災(zāi)危險類別為甲類。從原料到產(chǎn)品均具有易燃易爆的特點(diǎn)二因此從原料的輸送、加工及產(chǎn)品的輸出，火災(zāi)、爆炸危險是主要的不安全因索。本裝置生產(chǎn)中，加上的烴類產(chǎn)品屬于低毒性物質(zhì)，主要有麻醉和刺激作用，對呼吸道私膜和皮膚有一定刺激作用。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 H2S 氣體是一種劇毒無色氣體，有典型的臭雞蛋味。H2S 濃度在巧150106時，人的嗅覺減弱。通常通過呼吸進(jìn)入人體。接觸低濃度環(huán)境對眼睛、呼吸道有刺激；接觸中等濃度環(huán)境迅速引起呼吸麻痹；接觸高濃度 H2S 氣體可導(dǎo)致人的死亡。車間空氣中最高允許濃度為 10m

50、g/m3。在生產(chǎn)過程中使用二硫化碳等硫化劑進(jìn)行催化劑的預(yù)硫化和補(bǔ)硫。硫化劑通常有麻醉作用。以二硫化碳為例，容易造成急性中毒，嚴(yán)重時意識喪失，甚至于死于呼吸衰竭。慢性中毒主要損害神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。2 裝置易發(fā)生的事故及處理 ( l )嚴(yán)防原料帶水，一旦發(fā)現(xiàn)立即切換原料罐，加強(qiáng)原料緩沖罐的脫水，嚴(yán)重時立即切斷進(jìn)料，按緊急停工處理； (2)新氫中斷，系統(tǒng)壓力下降很快，這時要立即聯(lián)系有關(guān)部門送氫，同時降低進(jìn)料量，必要時切斷進(jìn)料，按緊急停工處理； (3)壓縮機(jī)停機(jī)，系統(tǒng)將停止供氫，必須立即切斷進(jìn)料。同時根據(jù)反應(yīng)器溫升，利用臨氫系統(tǒng)壓控閥通過放壓帶走反應(yīng)器的熱量來調(diào)節(jié)溫升，必要時開緊急放空； (4)發(fā)

51、生大面積停電，應(yīng)立即啟動緊急放空系統(tǒng)，保證反應(yīng)器床層不能超溫，然后按緊急停工的方案停工等待來電； (5) DCS 死機(jī)或停電，應(yīng)立即派專人到現(xiàn)場的主要部位看護(hù)，同時聯(lián)系儀表進(jìn)行處理；(6)機(jī)泵常見事故及處理見表 2 一 38 。故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因 處理措施泵抽空或不上量啟動泵時未灌滿液體葉輪裝反或介質(zhì)溫度低,黏度大泵漏進(jìn)冷卻水入口管路堵塞吸入容器的液體位太低重新灌滿液體停泵聯(lián)系鉗工處理或加強(qiáng)預(yù)熱重新接電機(jī)導(dǎo)線改變轉(zhuǎn)向停泵檢查或重新灌泵停泵檢查排除故障提高吸入容器內(nèi)液體流量壓力下降漏進(jìn)空氣發(fā)生氣蝕葉輪堵塞口環(huán)間隙太大停泵檢查或重新灌泵,驅(qū)除空氣憋壓灌泵處理停泵檢修排除異物更換口環(huán)第三章 加氫裂化3

52、.1 加氫裂化裝置單元組成與工藝流程3.1.1工藝流程( 1 )原料及加氫反應(yīng)單元原料油進(jìn)人裝置界區(qū)后首先進(jìn)入原料緩沖罐，由泵抽出后進(jìn)入自動反沖洗過濾器，過濾掉原料中的機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)人第二原料緩沖罐。原料油經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料泵增壓后進(jìn)人反應(yīng)系統(tǒng)，原料油與反應(yīng)出料換熱后與循環(huán)氫混合，混合物料依此進(jìn)人加氫精制反應(yīng)器和加氫裂化反應(yīng)器，反應(yīng)出料與原料油及循環(huán)氫換熱后經(jīng)高壓空冷進(jìn)人高壓分離器，在高壓分離器內(nèi)進(jìn)行氣、油、水三相分離，氣體進(jìn)入循環(huán)氫系統(tǒng)，水相進(jìn)入含硫污水系統(tǒng)，油相進(jìn)入低壓分離器，而后進(jìn)入分離系統(tǒng)。 ( 2 )氫氣系統(tǒng)自高壓分離器出來的氫進(jìn)人循環(huán)氫壓縮機(jī)，增壓后的循環(huán)氫與來自新氫壓縮機(jī)的新氫混合，混合后

53、的氫氣先與反應(yīng)出料進(jìn)行換熱，換熱后的氫氣進(jìn)人循環(huán)氫加熱爐進(jìn)行加熱，被加熱后的循環(huán)氫與原料油混合后進(jìn)人加氫反應(yīng)器。 ( 3 )分餾單元反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)人分離單元后首先進(jìn)人脫丁烷塔，分離出 C4 及 C4 以下組分，塔頂不凝氣進(jìn)人燃料氣系統(tǒng)，塔頂 LPG 進(jìn)入脫乙烷塔，脫除乙烷后的 LPG 進(jìn)人液化氣脫硫單元。塔底脫丁烷油進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔，產(chǎn)品分餾塔塔頂抽出石腦油產(chǎn)品，分餾塔第一側(cè)線抽出航煤組分，分餾塔第二側(cè)線抽出柴油，產(chǎn)品分餾塔塔底產(chǎn)品為加氫裂化尾油，尾油即可作為原料循環(huán)使用，又可作為產(chǎn)品送出裝置。 ( 4 )脫硫單元加氫裝置所產(chǎn)的干氣及LPG含有 H2S ，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止 H2S 對環(huán)境的污染以

54、及對設(shè)備的腐蝕，需要將其中的 H2S 除去，裝置設(shè)有脫硫單元，三乙醇胺溶液將干氣及 LPG 中的 H2S 除去。 ( 5 )其他輔助系統(tǒng)為回收分餾部分加熱爐煙氣的余熱，提高加熱爐的熱效率，加氫裝置一般都設(shè)有煙氣余熱回收系統(tǒng)，加熱爐的煙氣與加熱爐燃燒用的空氣通過熱管式換熱器進(jìn)行換熱，以回收煙氣中的余熱。為提高反應(yīng)加熱爐的熱效率，加氫反應(yīng)加熱爐對流室部分設(shè)有一套余熱鍋爐系統(tǒng)，發(fā)生 O . 8MPa 蒸汽。3.2 主要裝置裝置的主要類型加氫裝置按加工目的可分為：加氫精制、加氫裂化、渣油加氫處理等類型，這里主要介紹加氫裂化裝置。加氫裂化按操作壓力可分為：高壓加氫裂化和中壓加氫裂化，高壓加氫裂化分離器的

55、操作壓力一般為 16MPa 左右，中壓加氫裂化分離器的操作壓力一般為 9 . OMPa 左右。加氫裂化按工藝流程可分為：一段加氫裂化流程、二段加氫裂化流程、串聯(lián)加氫裂化流程。一段加氫裂化流程是指只有一個加氫反應(yīng)器，原料的加氫精制和加氫裂化在一個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。該流程的特點(diǎn)是：工藝流程簡單，但對原料的適應(yīng)性及產(chǎn)品的分布有一定限制。二段加氫裂化流程是指有兩個加氫反應(yīng)器，第一個加氫反應(yīng)器裝加氫精制催化劑，第二個加氫反應(yīng)器裝加氫裂化催化劑，兩段加氫形成兩個獨(dú)立的加氫體系，該流程的特點(diǎn)是：對原料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作靈活性較大，產(chǎn)品分布可調(diào)節(jié)性較大，但是，該工藝的流程復(fù)雜，投資及操作費(fèi)用較高。串聯(lián)加氫裂化流程也

56、是分為加氫精制和加氫裂化兩個反應(yīng)器，但兩個反應(yīng)器串聯(lián)連接，為一套加氫系統(tǒng)。串聯(lián)加氫裂化流程既具有二段加氫裂化流程比較靈活的特點(diǎn)，又具有一段加氫裂化流程比較簡單的特點(diǎn)，該流程具有明顯優(yōu)勢，如今新建的加氫裂化裝置多為此種流程，本節(jié)所述的流程即為此種流程。3.3 技術(shù)特點(diǎn)( l )混氫方式加氫裝置有兩種混氫方式：爐前混氫和爐后混氫。爐前混氫就是循環(huán)氫與原料油在加熱爐前混合，混合后共同進(jìn)人加熱爐加熱，該種流程的特點(diǎn)是加熱爐設(shè)計(jì)復(fù)雜，爐管易結(jié)焦，但換熱流程簡單；爐后混氫就是加熱爐只加熱循環(huán)氫，原料油不進(jìn)人加熱爐，該種流程的特點(diǎn)是加熱爐設(shè)計(jì)簡單，爐管不易結(jié)焦，但是，換熱流程較復(fù)雜。加氫裂化的原料一般較重，

57、容易結(jié)焦，多采用爐后混氫方式。 ( 2 )循環(huán)氫脫硫問題國外加工高硫油的加氫裝置有一些設(shè)置有循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)。國內(nèi)的原油為低硫原料，加氫原料的硫含量一般都在 0 . 5 % （質(zhì)量）以下，加工這種原料的加氫裝置沒有必要設(shè)置循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)，在加工低硫原料時，為維持循環(huán)氫中硫化氫的濃度，保持加氫催化劑的活性，有時還要在原料中添加一定量的硫。反應(yīng)系統(tǒng) H2S 濃度的控制應(yīng)與催化劑活性、反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備材質(zhì)和循環(huán)氫純度的控制統(tǒng)一考慮。 ( 3 )循環(huán)氫純度的控制循環(huán)氫純度影響著氫分壓，循環(huán)氫純度過低不利于反應(yīng)進(jìn)行。影響循環(huán)氫純度的主要因素有新氫的純度及裂化反應(yīng)深度，新氫的純度越低循環(huán)純度越低，裂化深度越高循

58、環(huán)氫純度越低，為維持循環(huán)氫純度就要排放一部分循環(huán)氫，排放的循環(huán)氫一般被稱為尾氫，尾氣中70 一 80 為氫氣，其余為甲烷、乙烷、硫化氫等，如這股氣體直接排至火炬不但會造成物料損失，而且會加重環(huán)境污染。設(shè)置一套膜分離裝置回收尾氫中的氫氣是很適宜的，回收的氫氣進(jìn)入新氫壓縮機(jī)入口，分離出的甲烷、乙烷等進(jìn)人燃料氣系統(tǒng)。 ( 4 )關(guān)于熱高分問題冷高分流程是將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至 40 一 50 后進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行分離，熱高分流程是將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻到 200 左右進(jìn)入熱高分，油相進(jìn)入分離系統(tǒng)，氣相進(jìn)一步冷卻到 40 一 50 后進(jìn)入冷高分進(jìn)行氣、油、水三相分離。采用熱高分流程可以減少高壓換熱器而積，減小高壓空

59、冷的換熱而積，避免高凝點(diǎn)的尾油在空冷器中冷凝而堵塞管束，降低分離部分加熱爐的熱負(fù)荷，但是，工藝流程較為復(fù)雜?？偟膩砜矗捎脽岣叻至鞒汤笥诒?，為發(fā)展的主要趨勢。 ( 5 )分餾部分流程選擇加氫裝置的分餾部分主要有三種流程：產(chǎn)品汽提流程，脫丁烷流程，脫戊烷流程。三種流程各有其特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇。3.4 原料及產(chǎn)品危險有害特性1.加氫裝置原材料的性質(zhì)加氫裝置原材料的性質(zhì)見表 2 一 29 。表2-29 加氫裝置原材料的性質(zhì)序號名稱主要化學(xué)成分安全性質(zhì)備注1原料油催化柴油.減一線.減二線.減三線屬丙A類可燃液體,閃點(diǎn)較高100,自燃點(diǎn)較低,為250左右2氫氣H2.CH4.C2H6氫氣屬易燃,易

60、爆氣體,爆炸極限為4%-75%,高壓氫氣發(fā)生泄露時可自燃,為甲類易燃?xì)怏w3催化劑SiO2/Al2O3 活性金屬元素 Ni,W,Co,Mo催化劑本身無毒,但使用過的含碳催化劑暴露在空氣中易發(fā)生自燃,而且易形成有毒的碳基鎳4硫化劑二甲基二硫易揮發(fā)液體,沸點(diǎn)109,閃點(diǎn)24,有臭味為甲B易燃液體5鈍化劑無水液氨易燃,易爆,易揮發(fā)液體,自燃點(diǎn)65,爆炸極限為15.7%-27%,有很強(qiáng)的刺激性,最大容許度30mg/m3,乙類可燃?xì)怏w6堿液氫氧化鈉溶液腐蝕性溶液,不能接觸皮膚,不能濺入眼睛7脫硫劑二乙醇胺水溶液無毒2.產(chǎn)品性質(zhì)加氫裝置產(chǎn)品的性質(zhì)如表2-30所示表2-30 加氫裝置產(chǎn)品的性質(zhì)序號名稱主要化學(xué)