苯乙烯生產過程中的物料乙烯、氫氣為甲類火災危險氣體,苯、甲苯、乙苯和苯乙烯等均為甲、乙類易燃、易爆危險性液體。這些物料一旦泄漏,遇明火或靜電及其他因素引起的火花就能引發火災、爆炸和中毒事故。該生產裝置屬于甲類火災、爆炸危險性生產裝置,裝置大部分區域為爆炸危險Ⅱ區。

乙苯脫氫改造后,增加了氧化脫氫反應器SMART,工藝要求反應系統中加入氧氣,生產過程中要保持氧氣加入量的高度準確,以保證乙苯的高轉化率(即苯乙烯的收率),同時還須穩定控制脫氫尾氣氧含量。乙苯脫氫反應尾氣氧含量在線分析儀必須確保準確無誤,當控制氧含量的表ASHH—3005、3006、3007三個中有二個達到含氧量1%時聯鎖停車。裝置投產后,必須嚴格執行工藝操作規程,在操作區內操作,穩定控制溫度、壓力,防止物料泄漏,嚴格控制乙苯脫氫系統中的氧含量,以避免火災爆炸事故的發生。

SMART乙苯氧化脫氫反應爆炸情況分析:根據SMART乙苯氧化脫氫反應器生產過程情況,結合上述事故分析,乙苯氧化脫氫反應器爆炸部位主要集中在反應器的上部氣相,易損壞設備包括上封頭和氣相換熱器和管線。導致爆炸的情況有以下兩種:①根據UOP公司專家的經驗,反應器在超溫、飛溫時非常危險。在1.07kPa、300℃以上情況下,反應器混合物蒸汽外泄漏都能自燃,發生劇烈燃燒,即使反應器處于保持狀態,也有可能導致反應器爆炸。②反應器尾氣中的氧含量超高。這時含有高濃度的尾氣,氫氣含量達80%,只要氣相處于運動狀態或遇靜電、明火,都有可能發生爆炸。(一)開停工危險因素分析及其防范措施1.苯乙烯裝置開工時的危險因素分析及其防范措施裝置的檢修后開車是安全生產中最重要環節之一。在裝置開車期間超壓、超溫或物料的泄漏和各種設備及機械故障,易造成各種安全事故。因此,檢修后在開車過程中必須特別注意安全,苯乙烯裝置開車安全要求如下:(1)苯乙烯裝置檢修后,檢修方應向生產車間進行交接。施工現場應做到工完、料凈、場地清,有毒、有害的廢金屬、設備、管線要有專人負責進行安全處理,以防后患。檢修后的設備管道內必須清掃干凈,經過仔細檢查后方可封閉,并有檢查記錄和檢修人員簽字。(2)車間生產負責人要按開車方案組織全面檢查,做好系統開車的準備工作。并與廠調度密切聯系,統一指揮,按順序開車。檢修施工單位要組織保運人員,負責監護和搶修。(3)開車前對通風、通訊、消防、梯子、平臺欄桿、照明等一切安全設施進行全面檢查,并使其處于良好狀態,要特別注意遺留在高溫設備和管線上的木板等易燃物,一定要清掃干凈,防止因高溫而著火。(4)在裝置開車前,必須按工藝、設備、儀表和電器變更情況及時修改控制指標和操作法,并對崗位工人進行交底和培訓,使他們熟悉新的指標和操作。(5)檢修后的壓力容器、儲罐和管線必須按規定進行試壓、試漏和氣密性試驗,傳動設備必須經過單機調試,安全閥和防爆膜要調校正確,復位;檢修后的儀表(含調節閥)和聯鎖必須重新調校試驗合格。(6)接收易燃,易爆物料的密閉設備和管線,在進物料之前,必須按工藝要求進行氣體置換合格,(氧含量小于0.3%),并按抽堵盲板流程圖所規定的項目逐漸抽出盲板,完成后必須再經過檢查確認。(7)進料一定要緩慢進行,提量后應注意觀察工藝指標變化,待各方面穩定后,再進行下一次提量。(8)升溫也要緩慢進行,烴化/反烴化反應升溫速度不超過30℃/h,各塔的升溫速度不超過10℃/h;脫氫反應器一段脫氫反應器/302升溫速度不超過10℃/h。(9)系統升降壓速度要慢。(10)在開車過程中,要注意對現場設備的檢查和監視,要特別注意烴化/反烴化反應器和脫氫反應器系統,如有異常要及時報告妥善處理。2.苯乙烯裝置停工時的危險因素分析及其防范措施裝置的停工是安全生產中重要的一環。在裝置停工過程中容易發生超壓、超溫或物料的泄漏和泵抽空、罐冒頂事故。在裝置停工期間,發生重大事故的例子屢見不鮮。此外,裝置停工是為了裝置的大檢修做準備,若達不到安全要求,必然影響到檢修工作的安全,甚至給檢修工作留下隱患,因此裝置的停工必須安全平穩,為安全檢修創造條件。苯乙烯裝置停工期間,除了按常規的項目之外,還要進行脫氫催化劑的燒焦和乙苯/苯乙烯分離塔DA—401和苯乙烯精餾塔的乙苯清洗和蒸煮。為了確保裝置停工的安全,除了嚴格按操作法和停車方案操作外,苯乙烯裝置的停工安全要求如下:(1)苯乙烯裝置停工由生產調度和車間負責人按停工方案統一指揮,確保安全停車。(2)烷基化/烷基轉移反應器DR—101A/B、烷基轉移反應器停車時,系統降壓速度不得超過0.1MPa/h。(3)蒸汽過熱爐BA—301降溫速度不得超過60℃/h,脫氫系統降升壓速度不得超過0.1MPa/h。(4)各塔停車時降溫速度不得超過10℃/h。(5)脫氫反應系統燒焦時,系統升溫速度不得超過30~2/h。燒焦過程中,催化劑床層任一點溫度超過500℃,應相應減少空氣量,盡量使其溫度降到500℃以下。(6)停車期間,用泵倒空塔,罐要有專人監護液面,一旦液位為零,要立即停泵,防止泵抽空或泄漏。(7)裝置停車后按停車方案和工藝要求切斷進出裝置物料,各種物料按有關規定運出裝置區。易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的物料回收或排火炬。無火炬設施的帶壓易燃、易爆氣體要緩慢排放,逐漸減壓;放空管線末端必須采取防火措施。(8)對有毒、可燃、有腐蝕性物料的設備、容器、管線應按規定進行徹底的蒸汽吹掃,熱水蒸煮,堿中和,氮氣置換,使其內部不會殘存油和空氣。取樣分析應符合安全技術要求。分析合格后,加上符合工藝壓力等級要求的盲板,使之與相連的設備、管線系統隔絕。(9)指定專人按停車方案確定的盲板圖加盲板,盲板要統一編號,(盲板標志要明顯),防止泄漏。(10)在停車時,對于殘存有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性物料的罐、槽、塔、管線等設備,其出口人口或與設備系統相連處加的盲板應加上“有物料,注意防火或隔離”的警告牌,并指定專人看管。(二)正常生產中危險因素分析及其防范措施根據對氧化反應器生產過程中存在的危險因素分析,在實際生產操作過程中同樣存在操作性危險。1.SMART乙苯氧化脫氫反應器尾氣超氧其原因為:(1)開/停車和升降負荷時,乙苯混合料進料和氧氣進料不匹配;(2)正常生產時,乙苯進料泵突然故障停運;(3)氧化催化劑、脫氫催化劑使用后期;(4)乙苯混合料中水比過小;(5)壓縮氧氣壓力突然上升,而乙苯混合料進量未變。2.反應器超溫、飛溫的因素(1)稀釋蒸汽流量控制過低,甚至為零;(2)壓縮氧氣壓力突然上升,而乙苯混合料進量未變;(3)壓縮機故障;(4)首次開車正壓進料時間過長;(5)反應器突然泄漏。(三)裝置安全自保聯鎖系統及其應用(四)裝置易發生的事故及其處理1,緊急事故處理的一般原則(1)不跑、冒、滴、漏,不超溫、超壓、竄壓,控制好減溫減壓、減量速度,控制好液位、界面。(2)事故判斷要及時準確、動作迅速、請示匯報要及時,相互聯絡要及時。(3)注意保護催化劑及設備,保護催化劑主要是不使催化劑迅速積炭、燒結、粉碎、中毒等。要求系統不能超溫、超壓,壓力波動不能過劇,有毒物料不能接觸催化劑,如加熱爐在無介質時不能于燒爐管等。(4)不能隨便排放油和氣體,防止發生著火爆炸等惡性事故。(5)要服從班長、值班長、技術管理人員及調度的指揮,積極配合,協調一致。總之,事故處理的過程中,主要注意保護催化劑及設備、人身安全,而且盡量使系統處在一種一旦事故解除就可以迅速恢復生產的狀態下。2.主要的工藝異常現象處理方案?

(2)蒸汽過熱爐和燃料控制系統見表3—58。(3)反應器出料冷卻系統見表3—59。(4)公用工程見表3—60。3.乙烯及甲烷氣體泄漏事故的處理本裝置的烷基化反應系統以乙烯為原料,脫氫崗位的蒸汽過熱爐以甲烷為長明燈燃料。含這兩種氣體的管線和設備發生泄漏時,首先將泄漏源上游最近處的閥門切斷,同時要防止可燃氣體大面積擴散。泄漏量小且泄漏方向向上,因這兩種氣體輕于空氣,所以氣體向上擴散。此時應防止擴散點上部扇形區內有火種;如果大量泄漏或泄漏點向下,那么整個泄漏點附近范圍內都有可能充滿爆炸性混合物,這時還需根據風向的情況判斷危險區的位置,如果泄漏的氣體有可能擴散到蒸汽過熱爐(BA—301),則必須停蒸汽過熱爐并且對蒸汽過熱爐進行蒸汽幕和氮氣、蒸汽吹掃保護,同時注意杜絕在泄漏危險區內有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區進行緊急戒嚴,防止火種帶人,保護人身安全。另外在進行事故處理時要注意可燃氣體擴散區內的氧含量低,防止發生窒息現象,必要時佩戴自吸式氧氣呼吸器。如果可燃氣體泄漏出來后燃燒,一般情況下不要試圖滅火,以防止爆炸事故發生。要讓尾氣在受控制和監視的情況下燃燒,同時注意保護設備和管線的安全(可利用噴水降溫、加隔火擋板等方法)。4.氫氣泄漏事故的處理在脫氫單元的尾氣系統中,尾氣壓縮機出口以后的管線和設備,都在正壓下操作,有可能泄漏出尾氣。尾氣的主要成分是氫氣,氫氣的火災爆炸危險性極高,為此,一旦尾氣泄漏,將有可能發生火災爆炸事故。尾氣泄漏后要馬上停尾氣壓縮機(可通過聯鎖停車),把尾氣送往火炬,降低泄漏管線的壓力,切斷尾氣來源。尾氣泄漏出來后極易向上擴散,尾氣泄漏點上方的扇形區域內不能有火種;如果泄漏量大且泄漏點向下,則擴散區低且面積大,這時還需根據風向的情況判斷危險區的位置,如果泄漏的氣體有可能擴散到蒸汽過熱爐(隊—301),則必須停蒸汽過熱爐并且對蒸汽過熱爐進行蒸汽幕和氮氣、蒸汽吹掃保護,同時注意杜絕在泄漏危險區內有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區進行緊急戒嚴,防止火種帶人,保護人身安全。另外在進行事故處理時要注意可燃氣體擴散區內的氧含量低,防止發生窒息現象、必要時佩戴自吸式氧氣呼吸器。如果尾氣泄漏出來后燃燒,一般情況下不要試圖滅火,以防止爆炸事故發生。要讓尾氣在受控制和監視的情況下燃燒,同時注意保護設備和管線的安全(可利用噴水降溫、加隔火擋板等方法)。5.可燃液體泄漏事故的處理本裝置的可燃液體有:苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二乙苯、C9、殘油、焦油等,排在前邊的易揮發變成可燃性氣體,排在后邊的不易揮發。高溫的苯等液體如果泄漏出來,極易揮發,同空氣形成爆炸性混合物,并且這種揮發物的比重大于空氣,易在地面積聚,不易驅散。所以本裝置如果有可燃液體泄漏出來,可能引起火災爆炸事故。泄漏出的可燃液體如果未形成火災爆炸事故,在情況允許時要立即對泄漏處及地面進行噴水冷卻和沖洗,盡量減少揮發,把有機物料沖人污水系統回收,同時防止泄漏區有任何火種存在,處理時要防止窒息現象發生。在泄漏發生時要判斷是否需要停車處理漏點,如果泄漏量大或情況危險,則需停車處理泄漏,切斷泄漏點物料的來源,降低泄漏點所在設備和管線的壓力;如果泄漏量小,不會產生任何事故,則可以在進行處理后繼續進行生產,但要加強監護。如果泄漏出的可燃液體著火,要及時盡全力撲救,同時在最近處的閥門切斷泄漏點的可燃液體,滅火后按液體泄漏后未燃燒的方法處理。6.脫氫反應系統泄漏事故的處理脫氫反應系統泄漏后,立即停車,詳見“緊急聯鎖停車中的302#聯鎖”,如果泄漏處的可燃氣體著火,不要試圖撲滅,試圖撲滅將帶來爆炸的危險,但要通過噴水降溫,加擋火板等方法來減少火焰對設備和管線的損害。

篇2:乙苯苯乙烯裝置說明危險因素防范措施

一、裝置簡介

(一)裝置發展及其類型

1.裝置發展

自1937年美國陶氏化學公司和德國巴斯夫公司同時實現乙苯脫氫制苯乙烯的工業化生產以來,苯乙烯已有50多年的工業化生產歷史。

苯乙烯是重要的有機化工原料。它作為重要的合成單體與其他烯烴單體發生共聚反應,可生產丁苯橡膠、聚苯乙烯樹脂、ABS和SAN樹脂、離子交換樹脂及不飽和聚酯樹脂;此外還用于制藥,染料行業,或制取農藥乳化劑及選礦劑等。

苯乙烯的主要生產方法為乙苯脫氫法和環氧丙烷共氧化法,前者約占苯乙烯生產能力的90%,乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝有孟山都/魯姆斯法、巴斯夫法、Fina/Badger法、Cdf法和三菱油化/環球化學法。而共氧化法步驟多,流程長,又存在環氧丙烷的聯產問題,因此國內外生產和研究重點多放在乙苯脫氫法上。

近年來許多公司研究用甲苯代替苯制苯乙烯的方法,如孟山都公司和三菱油化公司的甲苯—甲醇、甲苯—甲烷直接合成苯乙烯方法,是一種全新的工藝路線。在1992年第10屆國際催化劑會議的大會專題報告中,該工藝開發研究列為當代4大烴化技術之一,值得引起苯乙烯技術研究者的重視。

目前,我國苯乙烯生產方法多采用乙苯催化脫氫法。60年代和70年代建設的小型裝置能耗和物耗較高,缺少市場競爭能力,隨著國外技術的引進,大部分已停產,剩下的幾套經多次技術改造,能耗和物耗有所下降,同時,利用地區差價和本企業下游產品的需求仍維持生產。

二、重點部位及設備

苯乙烯生產裝置中反應崗位是在高溫、高壓、易燃、易爆、物料有毒有害的環境下生產的,精餾崗位也存在類似的情況。因此在苯乙烯生產過程中要遵守安全技術規定。

1.爐區

(1)蒸汽過熱爐點火前應打開風門通風,并對爐膛和操作環境做動火分析。有關聯鎖均應掛上,分析燃料氣中氧含量小于2%,并嚴禁帶液(冬季要保溫并進行排凝,以防因帶液引起爆燃損壞爐體)。停車期間燃料系統應加切斷盲板,防止燃料漏人爐膛和周圍環境引起事故。?

(2)開停工時嚴格按溫度曲線控制升溫、恒溫和降溫。正常生產時,應嚴格控制各工藝參數在工藝指標范圍內。?

(3)當蒸汽過熱爐點火后(包括正常生產)應檢查爐內燃燒狀況是否正常。?

(4)在蒸汽過熱爐停爐檢修時,必須對燃料、原料、蒸汽(包括滅火蒸汽)等加堵盲板,以防竄人檢修場所引起事故。?

(5)對急冷鍋爐、汽包檢查有無外漏,排污是否正常以保證爐水質量。同時要經常檢查、校對汽包液面計是否準確,以防因假液面造成停車或事故。?

(6)爐區周圍嚴禁堆放可燃物,檢修結束后要及時拆除腳手架。當裝置烴類大量泄測時,爐區有可能成為其火源,應開啟蒸汽過熱爐水幕等進行保護,同時停爐。?

(7)如發生爐管破裂,應立即停爐熄火(但爐管蒸汽切記不能停還需適當加大)開滅火蒸汽(應進行排凝,否則凝液將損壞爐管)整個裝置各系統均應采取相應措施。?

2.壓縮區?

該區內設有消防水設施,可燃氣體自動檢測、報警設施。?

(1)消防水設施:每個壓縮機分別設有兩股消防水,同時供應壓縮機上部消防噴淋,形成水幕。?

(2)可燃氣體自動檢測、報警設施:該區域壓縮機周圍共設有可燃氣體自動檢測點7個,可燃氣體自動檢測報警器安裝于儀表控制室表盤上。當可燃氣體濃度達到一定值,報割器鳴響報警。?

(3)安全閥:每個壓縮機尾氣排放系統頂部都設有一個安全閥,超壓自動啟跳。?

(4)聯鎖:為防止崗位人員誤操作,設有儀表聯鎖報警系統,當崗位人員誤操作時,室內DCS即發出報警,室內人員可及時通知崗位人員。?

3.反應器區

(1)反應器包括烴化反應器,脫氫反應器,此二種反應器為放熱反應、吸熱反應,必須嚴格控制毒物的帶人,以防結焦而使催化劑失活。

(2)要特別注意氫氣的泄漏問題,氫氣外漏著火火焰為淡藍色不易被發現。

(3)正常生產時,因反應器壓力、溫度較高,應嚴格控制。

(4)各反應器在停車時,一定要先排液后放壓,以防低沸點液相物料在設備內因先放壓后而氣化造成低溫冷淬損壞設備,引起事故。

(5)應經常檢查反應器人孔、閥門、儀表接頭、液面計、法蘭彎頭等處由于腐蝕等原因造成的泄漏。?

(6)反應器安全閥、緊急放空閥等一定要定期校驗,始終保持完好狀態,在事故狀態下起到應有的作用。

(7)當反應器發生火警,除立即報警、撲救外,同時應作緊急停車處理,將物料送出或排放火炬。積極協助專業消防人員切斷物料來源(特別是與儲罐的切斷)等措施,對著火點采取重點突破,逐個消滅。火滅后注意檢查著火點防止復燃。

三、危險因素分析及其防范措施

苯乙烯生產過程中的物料乙烯、氫氣為甲類火災危險氣體,苯、甲苯、乙苯和苯乙烯等均為甲、乙類易燃、易爆危險性液體。這些物料一旦泄漏,遇明火或靜電及其他因素引起的火花就能引發火災、爆炸和中毒事故。該生產裝置屬于甲類火災、爆炸危險性生產裝置,裝置大部分區域為爆炸危險Ⅱ區。裝置的主要物料的火災爆炸危險數據如表3—55所示。

乙苯脫氫改造后,增加了氧化脫氫反應器SMART,工藝要求反應系統中加入氧氣,生產過程中要保持氧氣加入量的高度準確,以保證乙苯的高轉化率(即苯乙烯的收率),同時還須穩定控制脫氫尾氣氧含量。乙苯脫氫反應尾氣氧含量在線分析儀必須確保準確無誤,當控制氧含量的表ASHH—3005、3006、3007三個中有二個達到含氧量1%時聯鎖停車。裝置投產后,必須嚴格執行工藝操作規程,在操作區內操作,穩定控制溫度、壓力,防止物料泄漏,嚴格控制乙苯脫氫系統中的氧含量,以避免火災爆炸事故的發生。SMART乙苯氧化脫氫反應爆炸情況分析:

根據SMART乙苯氧化脫氫反應器生產過程情況,結合上述事故分析,乙苯氧化脫氫反應器爆炸部位主要集中在反應器的上部氣相,易損壞設備包括上封頭和氣相換熱器和管線。導致爆炸的情況有以下兩種:

①根據UOP公司專家的經驗,反應器在超溫、飛溫時非常危險。在1.07kPa、300℃以上情況下,反應器混合物蒸汽外泄漏都能自燃,發生劇烈燃燒,即使反應器處于保持狀態,也有可能導致反應器爆炸。?

②反應器尾氣中的氧含量超高。這時含有高濃度的尾氣,氫氣含量達80%,只要氣相處于運動狀態或遇靜電、明火,都有可能發生爆炸。?

(一)開停工危險因素分析及其防范措施

1.苯乙烯裝置開工時的危險因素分析及其防范措施

裝置的檢修后開車是安全生產中最重要環節之一。在裝置開車期間超壓、超溫或物料的泄漏和各種設備及機械故障,易造成各種安全事故。因此,檢修后在開車過程中必須特別注意安全,苯乙烯裝置開車安全要求如下:

(1)苯乙烯裝置檢修后,檢修方應向生產車間進行交接。施工現場應做到工完、料凈、場地清,有毒、有害的廢金屬、設備、管線要有專人負責進行安全處理,以防后患。檢修后的設備管道內必須清掃干凈,經過仔細檢查后方可封閉,并有檢查記錄和檢修人員簽字。

(2)車間生產負責人要按開車方案組織全面檢查,做好系統開車的準備工作。并與廠調度密切聯系,統一指揮,按順序開車。檢修施工單位要組織保運人員,負責監護和搶修。?

(3)開車前對通風、通訊、消防、梯子、平臺欄桿、照明等一切安全設施進行全面檢查,并使其處于良好狀態,要特別注意遺留在高溫設備和管線上的木板等易燃物,一定要清掃干凈,防止因高溫而著火。?

(4)在裝置開車前,必須按工藝、設備、儀表和電器變更情況及時修改控制指標和操作法,并對崗位工人進行交底和培訓,使他們熟悉新的指標和操作。?

(5)檢修后的壓力容器、儲罐和管線必須按規定進行試壓、試漏和氣密性試驗,傳動設備必須經過單機調試,安全閥和防爆膜要調校正確,復位;檢修后的儀表(含調節閥)和聯鎖必須重新調校試驗合格。?

(6)接收易燃,易爆物料的密閉設備和管線,在進物料之前,必須按工藝要求進行氣體置換合格,(氧含量小于0.3%),并按抽堵盲板流程圖所規定的項目逐漸抽出盲板,完成后必須再經過檢查確認。?

(7)進料一定要緩慢進行,提量后應注意觀察工藝指標變化,待各方面穩定后,再進行下一次提量。?

(8)升溫也要緩慢進行,烴化/反烴化反應升溫速度不超過30℃/h,各塔的升溫速度不超過10℃/h;脫氫反應器一段脫氫反應器/302升溫速度不超過10℃/h。?

(9)系統升降壓速度要慢。?

(10)在開車過程中,要注意對現場設備的檢查和監視,要特別注意烴化/反烴化反應器和脫氫反應器系統,如有異常要及時報告妥善處理。?

2.苯乙烯裝置停工時的危險因素分析及其防范措施

裝置的停工是安全生產中重要的一環。在裝置停工過程中容易發生超壓、超溫或物料的泄漏和泵抽空、罐冒頂事故。在裝置停工期間,發生重大事故的例子屢見不鮮。此外,裝置停工是為了裝置的大檢修做準備,若達不到安全要求,必然影響到檢修工作的安全,甚至給檢修工作留下隱患,因此裝置的停工必須安全平穩,為安全檢修創造條件。

苯乙烯裝置停工期間,除了按常規的項目之外,還要進行脫氫催化劑的燒焦和乙苯/苯乙烯分離塔DA—401和苯乙烯精餾塔的乙苯清洗和蒸煮。為了確保裝置停工的安全,除了嚴格按操作法和停車方案操作外,苯乙烯裝置的停工安全要求如下:

(1)苯乙烯裝置停工由生產調度和車間負責人按停工方案統一指揮,確保安全停車。

(2)烷基化/烷基轉移反應器DR—101A/B、烷基轉移反應器停車時,系統降壓速度不得超過0.1MPa/h。

(3)蒸汽過熱爐BA—301降溫速度不得超過60℃/h,脫氫系統降升壓速度不得超過0.1MPa/h。

(4)各塔停車時降溫速度不得超過10℃/h。

(5)脫氫反應系統燒焦時,系統升溫速度不得超過30℃/h。燒焦過程中,催化劑床層任一點溫度超過500℃,應相應減少空氣量,盡量使其溫度降到500℃以下。

(6)停車期間,用泵倒空塔,罐要有專人監護液面,一旦液位為零,要立即停泵,防止泵抽空或泄漏。

(7)裝置停車后按停車方案和工藝要求切斷進出裝置物料,各種物料按有關規定運出裝置區。易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的物料回收或排火炬。無火炬設施的帶壓易燃、易爆氣體要緩慢排放,逐漸減壓;放空管線末端必須采取防火措施。

(8)對有毒、可燃、有腐蝕性物料的設備、容器、管線應按規定進行徹底的蒸汽吹掃,熱水蒸煮,堿中和,氮氣置換,使其內部不會殘存油和空氣。取樣分析應符合安全技術要求。分析合格后,加上符合工藝壓力等級要求的盲板,使之與相連的設備、管線系統隔絕。

(9)指定專人按停車方案確定的盲板圖加盲板,盲板要統一編號,(盲板標志要明顯),防止泄漏。

(10)在停車時,對于殘存有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性物料的罐、槽、塔、管線等設備,其出口人口或與設備系統相連處加的盲板應加上“有物料,注意防火或隔離”的警告牌,并指定專人看管。

(二)正常生產中危險因素分析及其防范措施

根據對氧化反應器生產過程中存在的危險因素分析,在實際生產操作過程中同樣存在操作性危險。

1.SMART乙苯氧化脫氫反應器尾氣超氧其原因為:

(1)開/停車和升降負荷時,乙苯混合料進料和氧氣進料不匹配;

(2)正常生產時,乙苯進料泵突然故障停運;

(3)氧化催化劑、脫氫催化劑使用后期;

(4)乙苯混合料中水比過小;

(5)壓縮氧氣壓力突然上升,而乙苯混合料進量未變。

2.反應器超溫、飛溫的因素

(1)稀釋蒸汽流量控制過低,甚至為零;

(2)壓縮氧氣壓力突然上升,而乙苯?昆合料進量未變;

(3)壓縮機故障;

(4)首次開車正壓進料時間過長;

(5)反應器突然泄漏。

(三)裝置安全自保聯鎖系統及其應用

安全自保聯鎖設置情況如表3—56所示。

(四)裝置易發生的事故及其處理

1.緊急事故處理的一般原則

(1)不跑、冒、滴、漏,不超溫、超壓、竄壓,控制好減溫減壓、減量速度,控制好液界面。

(2)事故判斷要及時準確、動作迅速、請示匯報要及時,相互聯絡要及時。

(3)注意保護催化劑及設備,保護催化劑主要是不使催化劑迅速積炭、燒結、粉碎、中等。要求系統不能超溫、超壓,壓力波動不能過劇,有毒物料不能接觸催化劑,如加熱爐無介質時不能干燒爐管等。

(4)不能隨便排放油和氣體,防止發生著火爆炸等惡性事故。

(5)要服從班長、值班長、技術管理人員及調度的指揮,積極配合,協調一致。

總之,事故處理的過程中,主要注意保護催化劑及設備、人身安全,而且盡量使系統處種一旦事故解除就可以迅速恢復生產的狀態下。

2.主要的工藝異常現象處理方案

(1)烷基化和轉烷基化崗位見表3—57。

(3)反應器出料冷卻系統見表3—59。

(4)公用工程見表3—60。

3.乙烯及甲烷氣體泄漏事故的處理

本裝置的烷基化反應系統以乙烯為原料,脫氫崗位的蒸汽過熱爐以甲烷為長明燈燃料。含這兩種氣體的管線和設備發生泄漏時,首先將泄漏源上游最近處的閥門切斷,同時要防止可燃氣體大面積擴散。泄漏量小且泄漏方向向上,因這兩種氣體輕于空氣,所以氣體向上擴散。此時應防止擴散點上部扇形區內有火種;如果大量泄漏或泄漏點向下,那么整個泄漏點附近范圍內都有可能充滿爆炸性混合物,這時還需根據風向的情況判斷危險區的位置,如果泄漏的氣體有可能擴散到蒸汽過熱爐(BA—301),則必須停蒸汽過熱爐并且對蒸汽過熱爐進行蒸汽幕和氮氣、蒸汽吹掃保護,同時注意杜絕在泄漏危險區內有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區進行緊急戒嚴,防止火種帶人,保護人身安全。另外在進行事故處理時要注意可燃氣體擴散區內的氧含量低,防止發生窒息現象,必要時佩戴自吸式氧氣呼吸器。如果可燃氣體泄漏出來后燃燒,一般情況下不要試圖滅火,以防止爆炸事故發生。要讓尾氣在受控制和監視的情況下燃燒,同時注意保護設備和管線的安全(可利用噴水降溫、加隔火擋板等方法)。

4.氫氣泄漏事故的處理

在脫氫單元的尾氣系統中,尾氣壓縮機出口以后的管線和設備,都在正壓下操作,有可能泄漏出尾氣。尾氣的主要成分是氫氣,氫氣的火災爆炸危險性極高,為此,一旦尾氣泄漏,將有可能發生火災爆炸事故。尾氣泄漏后要馬上停尾氣壓縮機(可通過聯鎖停車),把尾氣送往火炬,降低泄漏管線的壓力,切斷尾氣來源。尾氣泄漏出來后極易向上擴散,尾氣泄漏點上方的扇形區域內不能有火種;如果泄漏量大且泄漏點向下,則擴散區低且面積大,這時還需根據風向的情況判斷危險區的位置,如果泄漏的氣體有可能擴散到蒸汽過熱爐(BA-301),則必須停蒸汽過熱爐并且對蒸汽過熱爐進行蒸汽幕和氮氣、蒸汽吹掃保護,同時注意杜絕在泄漏危險區內有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區進行緊急戒嚴,防止火種帶人,保護人身安全。另外在進行事故處理時要注意可燃氣體擴散區內的氧含量低,防止發生窒息現象、必要時佩戴自吸式氧氣呼吸器。如果尾氣泄漏出來后燃燒,一般情況下不要試臥滅火,以防止爆炸事故發生。要讓尾氣在受控制和監視的情況下燃燒,同時注意保護設備和管線的安全(可利用噴水降溫、加隔火擋板等方法)。

5.可燃液體泄漏事故的處理

本裝置的可燃液體有:苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二乙苯、C9、殘油、焦油等,排在前邊的易揮發變成可燃性氣體,排在后邊的不易揮發。高溫的苯等液體如果泄漏出來,極易揮發,同空氣形成爆炸性混合物,并且這種揮發物的比重大于空氣,易在地面積聚,不易驅散。所以本裝置如果有可燃液體泄漏出來,可能引起火災爆炸事故。泄漏出的可燃液體如果未形成火災爆炸事故,在情況允許時要立即對泄漏處及地面進行噴水冷卻和沖洗,盡量減少揮發,把有機物料沖人污水系統回收,同時防止泄漏區有任何火種存在,處理時要防止窒息現象發生。在泄漏發生時要判斷是否需要停車處理漏點,如果泄漏量大或情況危險,則需停車處理泄漏,切斷泄漏點物料的來源,降低泄漏點所在設備和管線的壓力;如果泄漏量小不會產生任何事故,則可以在進行處理后繼續進行生產,但要加強監護。如果泄漏出的可燃液體著火,要及時盡全力撲救,同時在最近處的閥門切斷泄漏點的可燃液體,滅火后按液體泄漏后未燃燒的方法處理。

6.脫氫反應系統泄漏事故的處理

脫氫反應系統泄漏后,立即停車,詳見“緊急聯鎖停車中的302#聯鎖”,如果泄漏處的可燃氣體著火,不要試圖撲滅,試圖撲滅將帶來爆炸的危險,但要通過噴水降溫,加擋火板等方法來減少火焰對設備和管線的損害。

篇3:聚苯乙烯裝置危害因素及防范措施

(一)裝置生產過程中的特點及不安全因素

生產聚苯乙烯的原料多為易燃、易爆、有毒化學品,由其工藝生產路線和原料特性決定了以下一些特點及不安全因素:

1.在一定溫度下苯乙烯單體能自聚、甚至爆聚,從而可能導致整個生產系統出現失控現象,其后果輕者出次品,重者整個系統停車,甚至更嚴重。

2.多數原料易燃、易爆、有毒,因此它們的泄漏(或蒸氣放出)都可能對人、環境產生不良影響,同時引起火災和爆炸。

3.物料輸送過程中可能產生靜電,如處理不好,可能會產生爆炸或火災。

4.裝置傳動設備較多,一旦主要傳動設備故障處理不好,可能會造成系統停車或更嚴重后果。

(二)安全措施

裝置在安全生產方面主要采取了以下手段:

1.選擇高精度的集散控制型DCS系統,對整個生產系統實行計算機監控、并能迅速、準確的對工藝參數進行檢索、跟蹤處理及應急反應,以確保安全生產。

2.在整個生產系統中,設有多個軟、硬聯鎖,當某一部位不正常時,聯鎖將按一定程序進行動作,以此來避免事故的發生和蔓延。

3.對系統壓力進行嚴格控制,并在有可能超壓的重點部位安裝安全閥及爆破片,使其能在壓力超高時將物流排放到安全的地方,確保人身及環境設備的安全。

4.對可能發生泄漏(或蒸汽放出)及火災地區周圍設有多個可燃氣體檢測器、自動滅火設施及報警通訊系統,一旦發生類似異常情況,便可立即采取有效的應急措施,保護人身財產的安全。

5.對一些有毒和粉塵爆炸危險的化學品,采取使用時有除塵措施,并做好人身保護,使用后進行處理,避免危險情況的發生。

(三)正常生產中危險因素及其防范

1.停電

事故危害:可能導致裝置停車,屬重度危害。

事故過程:出現停電故障時,所有相關的設備將全部停止運轉,導致反應系統突然中止,系統壓力、溫度升高,發生爆聚。

事故預防:定期檢查電氣系統,并確認事故電機是否在自動位置上。

應急措施:

(1)若電壓在6s內恢復正常,操作工應立刻檢查那些按程序自動重新啟動的電機,見“應急程序”。

(2)裝置運行時,事故電源系統應在自動位置上,若電源故障6.5s后沒有恢復正常,將事故電機自動或手動啟動。操作工應立即到現場檢查和手動啟動有關電機。

(3)正常電源恢復持續30rain后,將開關切回到正常電源,使裝置在正常電源下重新運轉起來。

附:正常電源發生事故后的應急程序:

(1)將各反應器攪拌速度控制信號置于0%。

(2)將主進料調節閥切為手動,置100%全開狀態。

(3)當得到電源時,啟動各反應器攪拌,緩慢調節達到目標速率。

(4)按順序檢查或啟動下列設備:冷、熱載體系統循環泵;反應區各熱載體泵;各原料進料泵;各真空系統泵;燃料油系統、加熱爐系統泵和風機;加熱爐;切粒系統所有設備。

(5)調整下列參數進入目標值:總進料速率、礦物油、循環液、引發劑、添加劑的進料量;所有熱載體溫度及各區域熱載體加熱、冷卻溫度;切粒廠房內按切粒操作程序重新啟動切粒系統。

2.停循環水事故

事故危害:中度

事故過程:循環水故障,導致裝置循環水系統無水,造成冷載體換熱器無法正常工作。

應急措施:

(1)循環水上水線停水,立刻打開消防水上水線到循環水上水線的閥門和循環水回水線到雨排水線的閥門,同時關循環水上水線和回水閥。

(2)若冷量不足,首先要保證冷載體換熱器的用水。

(3)循環水故障長時間得不到解決,裝置應考慮緊急停車。

3.停激冷水事故

事故過程:激冷水故障,冷凍站出問題造成激冷水溫度上升或輸送壓力不足,一般應小于4℃)。

事故預防:

(1)加強冷凍站操作人員的崗位培訓。

(2)精心操作,認真巡檢,保證冷凍站系統正常工作。

應急措施:

(1)在激冷水溫度上升或無流量造成真空系統最終冷凝器溫度上升的情況下,積極查找原因,調整蒸發器壓力和壓縮機負荷,降低激冷水溫度。若激冷水溫度長時間高于10度,此時用冷卻水代替激冷水。產品因殘單含量超標要切到另一料倉,作為次品。

(2)若事故發生時間很長,可考慮緊急停車。

4.停儀表風事故

事故危害:重度,可導致裝置停車。

事故過程:

(1)主進料調節閥全開,使主進料量迅速下降。

(2)各反應區冷載體閥全開、熱載體閥全關,切粒機停止,各反應區及原料預熱器處刊全冷狀態。

(3)若它突然喪失則壓力調節閥保持在原來位置上,若慢慢喪失壓力調節閥會隨儀表風變小而慢慢關閉。

(4)熱載體加熱爐停止。

(5)啟動裝置內的水噴淋系統。

(6)原料罐出口的氣動閥關閉。

應急措施:

(1)立即將低壓氮接人代替。

(2)一旦儀表風恢復正常,停掉氮氣補充管線。

(3)若儀表風短期內不能恢復,接到調度指令后進行系統緊急滿釜停車。

5.熱載體加熱爐停爐事故

事故危害:重度危害,可導致反應系統和聚合物加熱器、脫揮發器溫度降低,時間過長將造成滿釜停車。

事故過程:兩臺加熱爐同時停止運轉,原料預熱器、各反應區、聚合物加熱器、脫揮發器溫度降低,反應器攪拌壓力上升,切粒模頭擠出困難,造成停車。

事故預防:

(1)正常生產時執行加熱爐一開一備的規定。

(2)定時檢查加熱爐儀表控制及聯鎖系統。

(3)檢查可能導致停爐的相關聯鎖值是否在正常范圍內。

應急措施:

(1)若停爐,立即啟動備用爐,使系統恢復正常。

(2)若備用爐也無法啟動,立即將聚合物加熱器、脫揮發器的熱載體流量調節閥及旁通全開,保證溫度。

(3)將冷載體溫度提高到70℃,盡量維持各反應區溫度。

(4)若停爐時間過長,則采取滿釜緊急停車措施。

6.反應器攪拌停轉事故

事故危害:重度,造成產品不合格,可導致停車。

事故過程:反應器攪拌停轉,導致反應系統局部甚至全部失控,造成溫度升高,產品不合格。

反應失控會導致:

(1)生產高抗沖產品時,如果第一反應器攪拌停止造成反應失控,凝膠含量大增,產品性能不合格。

(2)三臺反應器的攪拌造成的反應失控會產生高黏度的聚合物,使攪拌槳葉和導生盤管產生應力,易使其斷裂。

(3)會造成脫揮發器高液位,給切粒崗位造成危害。

(4)由于反應失控向聚合物系統中加入的大量循環液會給開車帶來困難,大餅料增多。

應急措施:

若是單臺攪拌出現故障,如果是驅動攪拌的液壓馬達出現故障,按緊急停車程序處理。如果只是液壓單元的問題,立即用備用液壓馬達代替該液壓單元。并按切粒系統故障事故預案同步處理。

同時:

(1)將失控區冷載體閥全開,若5min后溫度仍上升,打開冷載體調節閥的旁通閥,但夾套入口熱載體溫度不應低于80℃,否則黏度過高,若黏度太高,系統壓力上升,可降低進料量但絕不可停止進料。

(2)檢查冷載體集管中的壓力,必要時可從0.6MPa提高到0.7MPa,同時可將冷載體溫度從60℃降到50qC,并加大冷載體量。

(3)迅速降低失控區前一區的溫度5~C,后一區降低3—5℃。

(4)若失控區發生在第一反應區,要把原料預熱器投人事故冷卻,把供料中的EB含量提高2%,從第一反應器中部以8L/min的流量加人循環液;若失控區發生在2、3、4、5區,以8L/min的流量向第一區和失控區中加入循環液,以4L/min的流量向后一區沖人循環液(6、7、8區除外)。

(5)當聚合物溫度降到比規定值高出5~C時,把溫度慢慢恢復到正常,防止過冷。降溫期間要注意聚合物和導生的溫差,1、2、3區要小于35℃,4、5、6、7、8區要小于30℃。

(6)注意系統壓力,壓力調節閥要在自動方式位置。若壓力增高可手動開大開度,然后再打自動(要注意壓力調節閥開的太快,聚合物閃蒸到部分冷凝器中)。

(7)讓每個反應器的底部先恢復到規定溫度,慢慢將攪拌轉數恢復到規定值。

(8)注意脫揮發器液面,脫揮發器溫度應保持在230℃,聚合物加熱器在230℃。若擠出不通,提高真空到80mmHg(10.6kPa),把聚合物擠出,脫揮發器液面小于10%。

(9)待失控物料到達7區后,加快MFR分析頻率,1次/小時,直到MFR恢復正常為止以指數變化決定更換產品料倉。

(10)待以上工作恢復正常時要檢查通往各區循環液的閥門應關閉;曾經啟動和關閉的設備應恢復到原來狀態如熱載體泵、冷卻器、調節閥等;輸送管線的熱載體加熱閥應關閉。液壓單元故障排除后立即切換回正常狀態,啟動拉條。若是兩臺及以上反應器攪拌停轉,則采取緊急停車程序。

7.切粒系統故障

事故危害:重度,可導致停車。

事故過程:切粒機無法正常運轉,造成脫揮發物器液面上升,被迫降負荷或滿釜停車。

事故預防:工藝和維修人員加強對該系統的巡檢,出現異常及時解決。

應急措施:

(1)若切粒機一條線停,立即判斷故障原因,及時解決。

(2)脫揮發物器液面達到15%時,將生產負荷降到7t/h或以下。此時可適當提高聚創物加熱器/脫揮發物器溫度。

(3)脫揮發物器液面達到30%時,按緊急停車程序處理。

8.壓力調節閥PV-3157故障

事故危害:重度,可導致停車。

事故過程:導致反應系統壓力波動、脫揮發物器液面升高或反應系統壓力驟然升高。

應急措施:

(1)若是壓力變送器信號不穩,把閥打到控制室手動操作。

(2)若是儀表風故障造成或氣動活塞致動器不穩定,關掉信號,現場手動操作手輪來控制壓力。

(3)若閥開度停止在某一開度上,立刻切換到現場手動操作,閥手動操作時應密切注視系統壓力。

9.物料泄漏事故

事故危害:重度,會導致火災、爆炸事故發生。

事故過程:

(1)因儀表失靈造成的罐溢出。

(2)開停車期間由于操作不慎造成的跑料。

(3)由超壓造成的密封處漏或罐、管線破裂,將導致火災爆炸、中毒事故。

事故預防:

(1)認真巡檢,儀表工應確認液位計正常。

(2)認真執行壓力容器定期檢驗制度。

應急措施:

(1)現場報警;

(2)隔離泄漏源;

(3)絕對禁止火源,機動車嚴禁人內;

(4)立刻檢查堤堰及排放閥,使之處于隔離狀態;

(5)若需要停車,按緊急停車程序停車;

(6)立刻把泄漏物料收集到容器中;

(7)若熱載體加熱爐泄漏,打開消防水使水霧打入熱載體蒸汽中,驅散蒸汽云;

(8)采用帶壓堵漏或打卡子的辦法堵漏。

10.料倉靜電爆燃

事故危害:重度,可引起爆鳴、火災、爆炸事故。

事故過程:料倉內粉塵積聚過多會產生靜電過多及爆炸,嚴重的會炸壞料倉。

事故預防:

(1)每個料倉及粒料輸送管線都有靜電接地,定期檢查靜電接地處于完好;

(2)對切粒除塵系統進行除塵改造,有效去除粉塵。

應急措施:

(1)發生事故后,立即判斷事故位置,若有火災立即報火警;

(2)視事故程度決定切換料倉或緊急停車。

(四)聚苯乙烯裝置事故案例

由于聚苯乙烯生產過程比較平穩,溫度、壓力都不是很高(230℃、0.3MPa左右),因此發生事故的可能性很小。但是由于苯乙烯聚合的特性,在反應過程中若溫度控制不好有可能產生“爆聚”現象,造成設備損壞和停車事故。同時脫揮發系統若發生故障,會造成聚合物無法正常擠出,下面介紹的是某裝置曾經發生的火災事故[引。

1990年1月28日,某聚苯乙烯裝置在建成投料試車中,因真空系統一臺泵故障,使真空系統聯鎖停車。造成脫揮發物器中未反應的苯乙烯和乙苯單體無法從系統中脫除,形成湯料。8:25分裝置雖滿釜停車,但湯料仍通過聚合物擠出泵逐漸漏向模頭。9:15分因模頭溫度較高(約210~C),苯乙烯和乙苯揮發到切粒廠房空間中,廠房內逐漸呈白霧狀,氣味也逐漸增大,值班長找來分析工用測爆儀測定模頭附近可燃性氣體濃度為37%,立即將人員撤出。9:25分北線模頭著火,并迅速擴散到南線,10:00分大火基本被撲滅,未造成人員傷亡,直接經濟損失上萬元。經過分析,事故原因為:未反應的苯乙烯和乙苯單體從模頭溢出,揮發到切粒廠房內形成局部可燃性氣體成為第一著火物,又因模頭溫度高達230℃,乙苯和苯乙烯穿過模頭瞬間變成氣體噴出,產生靜電造成火災事故。