(一)裝置危害因素及防范措施

裝置主要生產區屬爆炸危險生產場所。主要工藝為易燃易爆的己烷、氫氣、乙烯、丙烯、1—丁烯等化學品、遇空氣能自燃的三乙基鋁催化劑、強腐蝕性的燒堿。其安全措施主要為:

1.主要設備均為露天布置,因工藝需要放在室內的連續運轉設備均設有正壓通風,防止可燃氣體積累。

2.各專業的設計、施工、驗收均應符合石油化工有關防火防爆的設計規范、標準。裝置中設有高壓水消防系統和泡沫消防系統、聚合釜上設有低壓水噴淋系統。

在主要生產區及1—丁烯中間罐區設置可燃氣體報警器。裝置中設置火災報警系統。工藝配管及設備考慮靜電接地。

3.自控、電氣設計中考慮了比較完善的聯鎖系統,一旦冷卻水系統或供電系統發生故障、或者己烷分離系統壓力異常升高、或者發生地震、火災等意外事故時,可以通過聯鎖系統自動停車或按鈕停車。

4.可能接觸燒堿的區域設置洗眼器及淋浴器。

粉料輸送、造粒及包裝區主要有易燃燒爆炸的HDPE粉塵及穩定劑粉塵,靜電會導致它們燃燒或爆炸,其安全措施如下:

(1)粉料和粒料輸送管道設置靜電接地及法蘭間的靜電跨接。

(2)粉料輸送在氮氣保護下運行。

(3)自控上確保粉料風送系統的壓力高于干燥工段粉料干燥器壓力,防止可燃氣體泄漏造粒工段。

(4)粉料穩定劑配制中設有排塵風罩、粉塵排風系統設有高效袋式除塵(靜電接地),包裝廠房在裝袋處設有防塵罩。

采取了一系列安全措施之后,只要嚴格執行操作規程,可以避免爆炸等惡性事故發生。到目前為止,世界上同等裝置均未發生過惡性事故。

(二)正常生產中危險因素分析及其防范措施

1.正常操作中,聚合反應壓力,溫度異常

原因:(1)催化劑進料量過大;(2)催化劑罐攪拌器自停;(3)調節閥或儀表失靈;(4)聚合釜工藝條件波動。

處理:(1)降低乙烯和催化劑進料;(2)若催化劑稀釋罐攪拌自停,應立即停乙烯,并降低催化劑的進料量,增大冷卻水和循環風量,穩定后將催化劑調到給定值;(3)進行手動控制維持正常溫度,并通知儀表進行處理;(4)檢查己烷進料及循環氣量,同時注意溫度變化情況,視情況加己烷進料量。

2.離心機固定端機械密封的密封油內漏

原因:機械密封損壞。

措施:提高密封沖洗己烷,嚴重時需要停車換機械密封。

3.離心機潤滑油壓力波動大

原因:出口過濾器堵及油泵機械故障。

措施:切到備用泵,清理過濾器,或更換油泵。

4.混煉機故障

原因:(1)樹脂混煉程度不佳;(2)齒輪泵轉速低;(3)有異物進入混煉機;(4)進料波動大。

處理:(1)調整樹脂的混煉程度;(2)調整齒輪泵轉速;(3)迅速將換向閥由“通入側”切55"排料側”,停進料,停齒輪泵;(4)檢查計量系統以及粉料的濕含量。

5.混煉造粒機組故障

原因:(1)啟動齒輪泵后,PCW水通人過早;(2)混煉機與齒輪泵操作波動大;(3)由于控制不當,顆粒冷卻水溫度下降;(4)高壓蒸汽壓力下降。

處理:(1)選擇適當的通水時間;(2)盡可能使混煉機與齒輪泵操作平衡;(3)調整簡體冷卻水溫到合適溫度60—70℃;(4)提高模板加熱高壓蒸汽的壓力。

6.造粒電氣設備故障

原因:(1)電源故障;(2)由于雷電、主電源切換造成的電壓瞬時下降所致。

處理:(1)退刀,排凈水室中的水;(2)對混煉機1段、2段、水端密封部位加熱并保持Z—425—2、3段一直處于加熱狀態;(3)將裝置內所有電機開關鎖在“關”的位置。

7.塔釜底低聚物濃度高

原因:(1)進料物性的變化使塔釜液黏度升高,而消弱換扇器的傳熱能力;(2)離心機分離效果不好,使塔進料中有過量高分子聚合物;(3)塔底采出泵故障使流量上不去;(4)蒸汽冷凝液脈沖排出,換熱器的熱效率低。

處理:(1)停止進料,用新鮮己烷補充至塔底采出泵的人口管線上;(2)啟動循環泵;(3)提高塔采出量的給定值;(4)適當降低蒸汽量的給定值。

(三)裝置聯鎖系統及其作用’

1.主要控制聯鎖(以A線為例)

(1)目的

①防止聚合失控;②防止因聚合釜內漿料沉淀而局部聚合后造成淤漿料熔融;’③防止聚合釜內壓力與溫度異常升高;④防止在母液泵停車時第一聚合釜與第二聚合釜間的母液管線起到平衡管的作用;⑤防止第一閃蒸罐和第二閃蒸罐液位異常升高;⑥防止因氣體從第一稀釋罐和第二稀釋罐突然流出,造成第一閃蒸罐和第二閃蒸罐液內壓力升高;⑦防止在第一漿液泵停車時物料從第二聚合釜向第一閃蒸罐返流;⑧保護閃蒸汽壓縮機。

(2)聯鎖系統的功能

1)為達到上述目的①,有下列信號:

①停車信號;緊急工藝事故停車和冷卻水故障檢測;②第一聚合釜循環風量超低信

號;③第二聚合釜循環風量超低信號。

2)為達到上述目的②,采用下列信號:

①第一聚合釜攪拌器停車信號;②第二聚合釜攪拌器停車信號。

3)為達到目的③,采用下列信號:

①第一聚合釜壓力高信號;②第二聚合釜溫度高信號。

4)為達到上述目的④,有下列停車信號:母液泵停車信號。

5)為達到目的⑤有下列信號:①第一閃蒸罐液位高信號;②第二閃蒸罐液位高信號。

6)為達到目的⑥有下列信號;①第一閃蒸罐壓力高信號;②第二閃蒸罐壓力高信號。

7)為達到目的⑦有下列信號:漿液泵停車信號。

8)為達到目的⑧有下列信號:①停車信號;②壓縮機吸人罐液位高信號;③壓縮機吸人罐壓力高信號;④壓縮機油壓低信號;⑤壓縮機出口溫度高信號。

2。電源故障

(1)全部停電。一旦發生全部停電,應在30min內完成下列動作:

①關每個罐的底閥、每臺泵的進出口閥,再關沖洗管線的總閥;

②關進料控制閥的切斷閥、所有蒸汽控制閥的切斷閥,低聚物系統保溫以免凝結;

③把所有控制閥從“自動”切換到“手動”位置,并將它們關死;

④將所有的電機開關鎖在“關”位。

注意:注意罐和塔的壓力,根據需要用氮氣增壓或泄壓。

(2)瞬時停電。在瞬時停電恢復供電時,一部分電機將自動啟動,另一部分電機需按優先次序再啟動,以防供電系統產生大的壓降。

①現象:低聚物結片所有電機停,回收單元的所有電機停。

②聯鎖動作:同冷卻水故障。

③操作人員動作:聯鎖作用于這些閥后,即撥到“手動”并將控制閥完全關死。按下聯鎖復位按鈕,使聯鎖動作的控制處于正常操作狀態,然后切換到“自動”位置。把HC—731從“TK—702”(精己烷罐)切換到“TK—703”(補充己烷罐)位置,按①中的次序啟動需要再啟動的電機,當T—704(己烷脫水塔)出口己烷含水合格后,將HC—731撥到"TK—702位置,低聚物結片按正常程序開車。

3.蒸汽故障

應判斷是哪種蒸汽故障,故障是暫時的、還是長期的。若不能在短期內排除,立即按正常停車步驟停車;若短期故障,系統可載液停車。

4.儀表風故障

儀表風故障時,儲罐中的儀表風可維持30min儀表操作,因此一旦儀表風故障不能在30min內排除,必須按蒸餾停車按鈕進行聯鎖停車。將控制閥調節器由“自動”切換成“手動”,將閥關死。關閉現場各進料閥和蒸汽的切斷閥。

(四)裝置易發生事故及其處理

1.冷卻水故障

原因:裝置循環水出現故障,儀表進行檢測,并由“多數回路原理”發出冷卻水故障信號。

處理:(1)立即將所有調節回路手動關閉,將催化劑泵沖程回零,將現場操作開關打到“關”位;(2)關閉現場各進料和蒸汽的切斷閥;(3)密切注意聚合釜內溫度和壓力的變化,如果溫度上升有超+5℃的危險,可打開聚合釜泄壓閥,蒸發釜內一部分己烷,防止反應器溫度超高,但反應器內壓力最低不得低于0.15MPa,放空也必須適當,溫度不超過+5℃剛可,否則會因聚合釜內淤漿濃度超高而導致嚴重后果;(4)將聚合釜夾套通人工藝水并投用水噴淋系統;(5)注意風機電流防止因循環氣中己烷在冷凝器中不冷凝和冷卻造成冷凝己冷進入風機,或因循環氣溫度過高,造成風機電流過高;(6)通過臨時膠管,用消防水代替冷卻水對密封油進行冷卻,一定要保證風機和聚合攪拌的運轉;(7)注意密封油壓力和溫度變化,若采取消防水冷卻后溫度仍上升至60℃,密封油罐和換熱器上噴淋消防水;(8)檢查聚合釜攪拌齒輪減速器潤滑油油溫,若超過60℃應立即用工藝水或消防水對其油冷卻器,冷箱進行冷卻;(9)將壓縮機電源開關就地打至“關”位,壓縮機吸人罐壓力超高通過調節閥去火炬的旁通進行放空。

2.電源故障

原因:低壓電氣故障導致電力供給中斷,電氣設備停止運轉。

處理:(1).電源故障聯鎖動作后,將所有控制閥從“自動”切到“手動”,并將調節閥關死;(2)現場手動將各電機操作柱上操作開關打至“關”位;(3)關閉催化劑泵,冷凝己烷輸送泵,淤漿輸送泵進出口閥;(4)關閉每個罐的罐底閥;(5)關閉聚合釜原料進料切斷閥;

(6)關閉乙烯預熱器、丙烯蒸發器蒸汽控制閥的切斷閥;(7)注意各罐壓力,根據需要用氮氣升壓或手動泄壓;(8)如果全廠停電,則冷卻水也可能停,這時反應釜溫度上升,如果溫度有超過+5℃的危險,則現場放空,蒸發一部分己烷降溫。此操作一定要適當只要不超過十5℃即可。

3.混煉造粒機組故障

原因:(1)啟動齒輪泵后,筒體冷卻水通人過早;(2)混煉機與齒輪泵操作波動大;(3)由于控制不當,顆粒冷卻水溫度下降;(4)高壓蒸汽壓力下降。

處理:(1)選擇適當的通水時間;(2)盡可能使混煉機與齒輪泵操作平衡;(3)調整筒體冷卻水水溫到合適溫度60~70℃;(4)提高模板加熱高壓蒸汽的壓力。

4.造粒電氣設備故障

原因:(1)電源故障;(2)由于雷電、主電源切換造成的電壓瞬時下降所致。

處理:(1)退刀,排凈水室中的水;(2)對混煉機1段、2段、水端密封部位加熱并保持混煉機2、3段一直處于加熱狀態;(3)將裝置內所有電機開關鎖在“關”的位置。

篇2:低壓聚乙烯安全生產要點

1工藝簡述

目前世界上有二十多種工藝路線生產低壓高密度聚乙烯(HDPE),國內也有多種生產工藝路線,主要有沸騰床氣相法和淤漿法。采用淤漿法低壓高密度聚乙烯生產工藝,由催化劑配制、聚合、分離干燥、造粒、包裝、溶劑回收和已烷切割等工序組成。

簡要工藝過程是以高純度乙烯為主原料,丙烯或丁烯-1為共聚單體和氫氣混合,以已烷或90號溶劑油為溶劑,使用高活性的鈦基催化劑(PZ)和三乙基鋁活化劑(AT),分別用溶劑已烷稀釋到規定濃度后由泵打入聚釜,在約85℃溫度及0.3~0.6MPa低壓條件下進行淤漿聚合,聚合后的淤漿用離心機分離成濾餅和溶劑。濾餅在轉筒干燥器內用蒸氣干燥,再用氮氣輸送至粉末貯倉。粉末和穩定劑經計量后進入混煉機、造粒機造粒,粒料用空氣送入料倉,得到各種不同牌號的高密度聚乙烯顆粒產品。

生產中所用物料丙烯、乙烯、氫氣、已烷和三乙基鋁催化劑等,均為易燃易爆有毒危險品。

2重點部位

2.1聚合釜是聚乙烯生產的關鍵設備,每條生產線有兩臺聚合釜。工藝物料乙烯、丙烯與空氣混合爆炸極限較寬,溶劑已烷又是低燃點物料,一旦泄漏極易發生事故。

2.2溶劑回收是除去母液中的水分和少量的共聚單體,進行溶劑回收的單元。回收的溶劑已烷是一種低燃點的可燃液體,且有毒,操作中必須認真對待。因本工序設備容器較多,操作一旦出現失誤,容易造成跑料而發生危險。

2.3催化劑配制對聚合釜反應至關重要,必須嚴格按規定要求在稀釋槽用已烷稀釋到規定濃度(鈦基催化劑濃底為5mg分子鈦/IPZ漿液,三乙基鋁催化劑濃度為100mg分子鋁/IAT溶液)然后由催化劑加料泵計量打入聚合釜。三乙基鋁見空氣即著火,遇水激烈燃燒而發生爆炸;鈦基催化劑遇水則分解,易灼傷皮膚;溶劑已烷又是低燃點的可燃性物質。因此,稍有泄漏或控制失當,就會發生著火、爆炸。

3安全要點

3.1聚合釜聚合釜不得超溫、超壓運行,當聚合釜溫度超過85℃、壓力超過0.6MPa時,就可能發生聚合物溶融粘壁的“溶爐”和“爆聚”事故。

清理聚合釜時,塑料粉末下泄撞擊,會造成靜電荷積累自燃,為防止靜電危害,應對清理物料作噴水處理。

若沉積物堵塞時,不得用鐵棒錘擊堵料,必須使用銅質工具或涂有黃油的工具。不得帶壓處理物料。

3.2已烷回收塔不能超溫、超壓。當塔內壓力超過0.4MPa、溫度超過105℃時,就有可能發生燃燒、爆炸或中毒事故。

3.3催化劑配制三乙基鋁催化劑配料槽,關鍵是密閉防泄漏。要經常檢查法蘭、管線有無泄漏。系統必須有氮氣置換、保護,氧含量不得超過0.2%,系統露點小于或等于-50℃,系統壓力要維持在0.02MPa,嚴防泄壓或負壓。向接受槽裝鈦基催化劑時,嚴防不純物質如氧、硫化物等進入系統。

3.4其它部位

3.4.1一定要把低聚物切片中的已烷蒸干,低聚物已烷含量不得超過0.2%,防止已烷帶到包裝工序引起著火。抽風機不能停轉,以防可燃氣體濃度超標而引起著火。

3.4.2已烷高壓換熱器不得泄漏,蒸汽壓力不得超過4.0MPa,內部壓力不得超過3.0MPa,否則容易引起火災。

3.4.3已烷貯罐區不得超儲或負壓,液位不應超過貯罐容積的80%。

3.4.4在處理鈦基催化劑時,必須穿戴橡膠手套和面罩,以防灼傷。

3.4.5在操作擠壓機時,要使用專用的安全工具。

3.4.6為防止靜電危害,在生產過程中的壓料、泄料或取樣時,必須注意流速不能過快。

3.4.7專用消防設施如聚合釜、稀釋罐上的水幕要可靠好用。裝置中的事故越限報警信號和安全聯鎖系統報警、聯鎖裝置要定期調試和維護保養。

3.4.8聚乙烯粉末系爆炸性粉塵,易產生靜電,要注意輸送系統必須在氮氣保護下進行。