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炼油化工单元操作安全技术(下)

  

  五、常减压蒸馏操作

  常减压装置是将原油经初馏塔、常压塔和减压塔进行常、减压蒸馏,生产石脑油、轻柴油、柴油、馏分油、渣油等油品的炼油装置。常减压装置主要包括原油电脱盐、常减压工序等部分。全过程的易燃、易爆、易中毒和加热炉易结焦等是装置操作的主要安全要点。

  (1)认真巡回检查,及时发现和消除炉、塔、贮槽等设备管线的跑、冒、滴、漏。禁止乱排乱放各种油品和可燃气体,防止火灾发生。

  (2)常减压蒸馏过程中许多高温油品一旦泄漏,遇空气会立即自燃着火,火灾危险很大。造成热油跑料着火的原因主要有:

  ①法兰垫刺开跑料;

  ②年久腐蚀漏油;

  ③液面计、热电偶套管等漏油着火;

  ④原油含水多,塔内压力过高,安全阀起跳喷油着火;

  ⑤减压操作不当,空气进入减压塔内引起火灾爆炸;

  ⑥压力过大,造成爆炸着火;

  ⑦压力和真空度剧烈变化引起漏油等。

  (3)火灾现场处理方法:

  ①初期火灾可用蒸汽或石棉布扑盖火源,或用干粉灭火器灭火;

  ②减压塔火灾要向塔内吹人蒸汽,恢复常压。不允许在负压系统管线上动火堵漏;

  ③火势大时要立即通知消防队灭火。并紧急停车,将塔内油抽空。

  (4)加热炉结焦处理

  加热炉内油品温度高、油晶轻、组分复杂。如果加热炉进料量和炉温度控制不当,或仪表温度测量指示、仪表流量控制指示不准,都会导致炉管结焦。炉管结焦不仅影响传热,严重时还会堵塞以致烧毁炉管,爆炸着火。尤其是常压炉分四路进料,加热后又合为一路去常压塔;减压炉分两路进料,加热后也合为一路去减压塔。如果各支路的进料量不平衡,易局部超温而加快炉管结焦。针对加热炉的这些特点,操作中应特别注意以下问题:

  ①加热炉各支路进料量均衡,严防偏烧。如各支路间进料量不平衡,有的支路就会因进料量少,减缓或停止管内油品流动,使炉管局部超温结焦,烧坏炉管。

  ②平衡好各塔底液面,稳定加热炉的进料流量。

  ③不论是正常停车,还是异常情况下的紧急停车,加热炉进料降量时要维护局部循环,必须保证炉管内的油品流动,以防炉管结焦烧坏。

  ④正常停炉要严格按规定程序进行,同时应特别注意控制加热炉的原油降量速度和降温速度;加热炉停止进油之后仍要改为热循环,并注意维持三塔液面平衡;常压炉降温至250℃,减压炉降温至230℃时,炉子全部熄火。炉膛温度降到200℃时,自然通风降温;加热炉熄火后继续冷循环降温到90℃时开始退油。

  ⑤加热炉紧急停车时也应该注意:熄火后要向炉膛吹入适当蒸汽,尽量保证炉膛温度不要下降太快;减压塔恢复常压时,末级抽真空器放空阀要关闭,严防空气倒入减压塔;尽快退走设备内存油,但要尽量维护局部循环,防止超温超压。

  (5)加热炉回火

  炉子回火是发生操作事故的主要原因之一。加热炉回火原因主要有如下几个方面:

  (1)燃料油大量喷入炉内或瓦斯带油。

  (2)烟道气挡板开度过小,降低了炉子抽力,烟气排不出去。

  (3)炉子超负荷运行,烟气来不及排放。

  (4)升温点火时瓦斯阀门不严,瓦斯窜入炉内,造成炉膛爆炸着火。

  加热炉回火时首先要及时打开炉子垂直挡板,然后熄火,待查明回火原因,处理后重新点火。

  

  六、催化裂化装置操作

  催化裂化是蜡油和渣油在高温和催化剂作用下,在提升管式反应器中进行快速反应,把较大分子的烃类裂化为较小分子烃类,再经分馏、吸收等工序生产汽油、柴油、液态烃干汽等产品的炼油生产装置。催化裂化反应类型主要有裂化反应、异构化反应、氢转移反应和芳构化反应四种。反应—再生和分馏是催化裂化装置的核心。装置除具有易燃、易爆、易中毒特点外,油浆易结焦堵塞设备管线,也是比较突出的安全问题。

  ()反应—再生单元安全特性

  在反应—再生过程中,原料油与再生后的高温催化剂在反应器提升管的下部进入并呈沸腾流化状态(催化剂为固体)接触反应,反应后的催化剂和油气经上部的反应沉降器进行气固分离,反应油气去分馏。催化剂由斜管回到烧焦罐烧焦。在烧焦罐中,反应后催化剂自待生斜管进入烧焦罐底部,在压缩空气推动下呈沸腾流化状态进行烧焦,并由主风带入上部再生器进一步烧焦。再生后的高温催化剂由再生斜管进入提升管式反应器底部流化反应。在这个反应—再生过程中,同时存在着易燃物(反应油气)、助燃物(压缩空气)和烧焦明火三个要素。所以在实际操作中必须严格控制汽提段流量和二段流量。

  另外,如果沉降器顶压过高,不仅会迫使系统停车,甚至可能会使催化剂倒流引发重大事故。

  ()反应再生过程操作异常现象

  (1)提升管温度大幅度波动,会烧坏设备。引起温度大幅度波动的原因主要有:流量波动大或原料带水;烧焦罐温度大幅度波动;原料预热温度大幅度波动;两器差压波动;催化剂量波动;再生滑阀控制失灵。

  对温度波动要查明原因,有针对性地采取措施。如对原料进行脱水,稳定进料量和原料预热温度,稳定烧焦温度,调节两器差压。如仪表失灵改用手动等。

  (2)沉降器压力大幅波动。如果沉降器出现压力大幅度波动,首先要准确判断异常原因,采取对应的处理措施。如果是原料带水,要立即进行脱水。进料量波动大时要稳定进料量。其它原因如汽提蒸汽量及压力波动大,催化剂循环波动量大,以及分馏塔釜液位过高等,都要及时采取对应的调节控制措施。

  (3)再生器压力大幅度波动。原因主要有:双动滑阀失控、主风量波动大、外取热器取热管破裂、待生剂带油、进入再生器水蒸气压力流量大幅度变化、启用燃烧油过猛或带水。

  处理时要根据产生异常现象的原因采取措施。如滑阀失控可改为手动控制或摇控;风量波动可调节主风机入口蝶阀以稳定风量;外取热器管破裂则可停掉破裂的取热管束;待生剂带油时可加大汽提蒸汽;进再生器的蒸汽压力和流量波动大时,可调节稳定进再生器的蒸汽压力和流量;如果燃油带水或喷油过猛,则要对燃油脱水和缓慢喷燃烧油。

  (4)催化剂架桥,影响催化剂的流动。通常可用如下方法处理:适当调节蒸汽量,降低汽提段料位;加强蒸汽冷凝液排除;适当开大再生滑阀,增加催化剂循环量,调整斜管蒸汽。

  ()分馏单元操作

  分馏塔塔底液位过高,会造成冲塔和油气管液封,使反应器超压停车。如果分馏塔顶油气分离器液面过高,则会使富气带液损坏气压机。所以分馏液位控制十分重要。如果出现塔底液位突然上涨,应判明原因及时处理。处理方法通常有:

  (1)联系反应岗位降量、提高反应深度。

  (2)降低油浆循环量和回炼油返塔量。如因回炼油罐溢出,流入塔底引起的,则要加大回炼比,提高油浆回炼量。

  (3)切换备用泵或解决油浆泵抽空气阻问题。

  (4)以上措施不见效时应联系外甩油浆。

  另外,如果塔釜的塔盘结焦堵塞,应考虑清理疏通。

  

  七、氧化反应单元操作

  氧化反应在化工操作中十分常见。有的化工过程利用氧化反应制取化工产品,有的化工过程也因为不良氧化反应而产生人们所不希望的副产物,甚至会产生影响安全生产的过氧化物。无论是何种氧化反应,都有独特的安全要求。

  ()异丙苯氧化生产过氧化氢异丙苯

  过氧化氢异丙苯工业上主要用作高分子聚合反应的激发剂。过氧化氢异丙苯的工业生产采用空气氧化生产。由于过氧化氢异丙苯性质活泼,在80℃以上开始分解,在135℃以上会剧烈分解爆炸。遇酸、碱也可分解,剧烈振动会引起爆炸。因此操作中应特别注意。

  (1)严格控制氧化塔及系统的操作温度。氧化塔的反应温度不仅影响反应速度和收率,也直接影响装置的安全生产。氧化反应在80℃以上进行,一般控制在110120℃。如果反应温度降低,氧化反应速度变慢,反应温度过高,则氧化速度加快,但过氧化氢异丙苯的分解过程也相应加快。特别在系统中过氧化物浓度较高时,超温引起过氧化物剧烈分解会爆炸着火。

  (2)精心控制氧化塔操作压力,防止超压引起防爆板破裂。氧化塔反应温度超过145℃,就会因过氧化氢异丙苯分解反应放出的热量使塔内物料温度急剧上升,产生高压造成防爆板爆破以至爆炸。另外,防爆板腐蚀或仪表控制失灵使塔顶压力控制过高,会造成氧化塔顶超压防爆板爆破。处理时一是要停止通空气,停止加异丙苯,降温,更换防爆板。二是要在停车更换防爆板后检查检修仪表。

  (3)要注意氧化和提浓系统的联锁、报警装置,定期校验,确保正常投用。

  (4)防止过氧化氢异苯在管道内分解。管道内分解会引起整个系统的剧烈振动,甚至发生爆炸。其原因一是循环分解液中酸浓度太高,二是过氧化氢异丙苯在分解器上的加料管线止逆阀失效。处理时要降低分解反应温度和分解器加料量,逐步降低系统中酸含量,更换止回阀。

  ()丙烯氨氧化生产丙烯腈的安全操作

  丙烯氨氧化法是最常见的丙烯腈生产方法。是以丙烯、氨、空气按一定比例进入沸腾床或固定床反应器,在以硅胶作截体的磷钼系或锑铁系催化剂作用下,在400500℃温度和常压下进行丙烯的氨氧化反应,生成丙烯腈。然后经中和塔用稀硫酸中和,除去未反应的氨,用水吸收丙烯腈气体,再经萃取分离、脱水精馏等工序得到丙烯腈产品。反应式为:

  

  在丙烯氨氧化工艺过程中应注意如下问题:

  1.防止在氧化反应器内形成爆炸混合物

  在合成反应器里,空气、氨和丙烯按一定比例混合,经催化剂床层流化接触,在400500℃温度下反应生成丙烯腈。如果出现加料顺序错误或加料比例失控,可能会在合成反应器内形成爆炸性混合气体,发生火灾爆炸事故。为防止爆炸性混合气体的形成、应特别注意:

  (1)反应器升温投料前认真检查核准投料程序,严格控制投料比。要先投空气,再投氨,待反应器内氧含量降到7%以下后再逐渐投入丙烯。

  (2)在紧急情况(如突然停电、停脱盐水等)下停车,要按先切断丙烯,再切断氨,最后停空气的停车顺序进行紧急停车处理,打开吹扫氮气,吹扫原料分布器。然后再按正常停车处理。

  2.防止物料泄漏

  氧化反应器(包括塔系统)高温物料泄漏,很容易引起着火爆炸。另外回收精制过程中发生泄漏,丙烯腈及副产物氢氰酸等泄漏,易造成人员中毒事故。操作中要认真巡回检查,及时消除设备的泄漏;精心调节、稳定操作,防止反应系统超温超压。

  丙烯氨氧化工艺过程的危险性主要来自于高温有毒物料泄漏引起的火灾爆炸和人员中毒、温度的失控造成的系统超压、设备烧毁和物料的爆聚等危害。

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