乙苯苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施正式.docx
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乙苯苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施正式
乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施(正式)
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KG-AO-9819-29
乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施(正式)
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苯乙烯生产过程中的物料乙烯、氢气为甲类火灾危险气体,苯、甲苯、乙苯和苯乙烯等均为甲、乙类易燃、易爆危险性液体。
这些物料一旦泄漏,遇明火或静电及其他因素引起的火花就能引发火灾、爆炸和中毒事故。
该生产装置属于甲类火灾、爆炸危险性生产装置,装置大部分区域为爆炸危险Ⅱ区。
乙苯脱氢改造后,增加了氧化脱氢反应器SMART,工艺要求反应系统中加入氧气,生产过程中要保持氧气加入量的高度准确,以保证乙苯的高转化率(即苯乙烯的收率),同时还须稳定控制脱氢尾气氧含量。
乙苯脱氢反应尾气氧含量在线分析仪必须确保准确无误,当控制氧含量的表ASHH—3005、3006、3007三个中有二个达到含氧量1%时联锁停车。
装置投产后,必须严格执行工艺操作规程,在操作区内操作,稳定控制温度、压力,防止物料泄漏,严格控制乙苯脱氢系统中的氧含量,以避免火灾爆炸事故的发生。
SMART乙苯氧化脱氢反应爆炸情况分析:
根据SMART乙苯氧化脱氢反应器生产过程情况,结合上述事故分析,乙苯氧化脱氢反应器爆炸部位主要集中在反应器的上部气相,易损坏设备包括上封头和气相换热器和管线。
导致爆炸的情况有以下两种:
①根据UOP公司专家的经验,反应器在超温、飞温时非常危险。
在1.07kPa、300℃以上情况下,反应器混合物蒸汽外泄漏都能自燃,发生剧烈燃烧,即使反应器处于保持状态,也有可能导致反应器爆炸。
②反应器尾气中的氧含量超高。
这时含有高浓度的尾气,氢气含量达80%,只要气相处于运动状态或遇静电、明火,都有可能发生爆炸。
(一)开停工危险因素分析及其防范措施
1.苯乙烯装置开工时的危险因素分析及其防范措施
装置的检修后开车是安全生产中最重要环节之一。
在装置开车期间超压、超温或物料的泄漏和各种设备及机械故障,易造成各种安全事故。
因此,检修后在开车过程中必须特别注意安全,苯乙烯装置开车安全要求如下:
(1)苯乙烯装置检修后,检修方应向生产车间进行交接。
施工现场应做到工完、料净、场地清,有毒、有害的废金属、设备、管线要有专人负责进行安全处理,以防后患。
检修后的设备管道内必须清扫干净,经过仔细检查后方可封闭,并有检查记录和检修人员签字。
(2)车间生产负责人要按开车方案组织全面检查,做好系统开车的准备工作。
并与厂调度密切联系,统一指挥,按顺序开车。
检修施工单位要组织保运人员,负责监护和抢修。
(3)开车前对通风、通讯、消防、梯子、平台栏杆、照明等一切安全设施进行全面检查,并使其处于良好状态,要特别注意遗留在高温设备和管线上的木板等易燃物,一定要清扫干净,防止因高温而着火。
(4)在装置开车前,必须按工艺、设备、仪表和电器变更情况及时修改控制指标和操作法,并对岗位工人进行交底和培训,使他们熟悉新的指标和操作。
(5)检修后的压力容器、储罐和管线必须按规定进行试压、试漏和气密性试验,传动设备必须经过单机调试,安全阀和防爆膜要调校正确,复位;检修后的仪表(含调节阀)和联锁必须重新调校试验合格。
(6)接收易燃,易爆物料的密闭设备和管线,在进物料之前,必须按工艺要求进行气体置换合格,(氧含量小于0.3%),并按抽堵盲板流程图所规定的项目逐渐抽出盲板,完成后必须再经过检查确认。
(7)进料一定要缓慢进行,提量后应注意观察工艺指标变化,待各方面稳定后,再进行下一次提量。
(8)升温也要缓慢进行,烃化/反烃化反应升温速度不超过30℃/h,各塔的升温速度不超过10℃/h;脱氢反应器一段脱氢反应器/302升温速度不超过10℃/h。
(9)系统升降压速度要慢。
(10)在开车过程中,要注意对现场设备的检查和监视,要特别注意烃化/反烃化反应器和脱氢反应器系统,如有异常要及时报告妥善处理。
2.苯乙烯装置停工时的危险因素分析及其防范措施
装置的停工是安全生产中重要的一环。
在装置停工过程中容易发生超压、超温或物料的泄漏和泵抽空、罐冒顶事故。
在装置停工期间,发生重大事故的例子屡见不鲜。
此外,装置停工是为了装置的大检修做准备,若达不到安全要求,必然影响到检修工作的安全,甚至给检修工作留下隐患,因此装置的停工必须安全平稳,为安全检修创造条件。
苯乙烯装置停工期间,除了按常规的项目之外,还要进行脱氢催化剂的烧焦和乙苯/苯乙烯分离塔DA—401和苯乙烯精馏塔的乙苯清洗和蒸煮。
为了确保装置停工的安全,除了严格按操作法和停车方案操作外,苯乙烯装置的停工安全要求如下:
(1)苯乙烯装置停工由生产调度和车间负责人按停工方案统一指挥,确保安全停车。
(2)烷基化/烷基转移反应器DR—101A/B、烷基转移反应器停车时,系统降压速度不得超过0.1MPa/h。
(3)蒸汽过热炉BA—301降温速度不得超过60℃/h,脱氢系统降升压速度不得超过0.1MPa/h。
(4)各塔停车时降温速度不得超过10℃/h。
(5)脱氢反应系统烧焦时,系统升温速度不得超过30~2/h。
烧焦过程中,催化剂床层任一点温度超过500℃,应相应减少空气量,尽量使其温度降到500℃以下。
(6)停车期间,用泵倒空塔,罐要有专人监护液面,一旦液位为零,要立即停泵,防止泵抽空或泄漏。
(7)装置停车后按停车方案和工艺要求切断进出装置物料,各种物料按有关规定运出装置区。
易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料回收或排火炬。
无火炬设施的带压易燃、易爆气体要缓慢排放,逐渐减压;放空管线末端必须采取防火措施。
(8)对有毒、可燃、有腐蚀性物料的设备、容器、管线应按规定进行彻底的蒸汽吹扫,热水蒸煮,碱中和,氮气置换,使其内部不会残存油和空气。
取样分析应符合安全技术要求。
分析合格后,加上符合工艺压力等级要求的盲板,使之与相连的设备、管线系统隔绝。
(9)指定专人按停车方案确定的盲板图加盲板,盲板要统一编号,(盲板标志要明显),防止泄漏。
(10)在停车时,对于残存有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性物料的罐、槽、塔、管线等设备,其出口人口或与设备系统相连处加的盲板应加上“有物料,注意防火或隔离”的警告牌,并指定专人看管。
(二)正常生产中危险因素分析及其防范措施
根据对氧化反应器生产过程中存在的危险因素分析,在实际生产操作过程中同样存在操作性危险。
1.SMART乙苯氧化脱氢反应器尾气超氧
其原因为:
(1)开/停车和升降负荷时,乙苯混合料进料和氧气进料不匹配;
(2)正常生产时,乙苯进料泵突然故障停运;
(3)氧化催化剂、脱氢催化剂使用后期;
(4)乙苯混合料中水比过小;
(5)压缩氧气压力突然上升,而乙苯混合料进量未变。
2.反应器超温、飞温的因素
(1)稀释蒸汽流量控制过低,甚至为零;
(2)压缩氧气压力突然上升,而乙苯混合料进量未变;
(3)压缩机故障;
(4)首次开车正压进料时间过长;
(5)反应器突然泄漏。
(三)装置安全自保联锁系统及其应用 (四)装置易发生的事故及其处理
1,紧急事故处理的一般原则
(1)不跑、冒、滴、漏,不超温、超压、窜压,控制好减温减压、减量速度,控制好液位、界面。
(2)事故判断要及时准确、动作迅速、请示汇报要及时,相互联络要及时。
(3)注意保护催化剂及设备,保护催化剂主要是不使催化剂迅速积炭、烧结、粉碎、中毒等。
要求系统不能超温、超压,压力波动不能过剧,有毒物料不能接触催化剂,如加热炉在无介质时不能于烧炉管等。
(4)不能随便排放油和气体,防止发生着火爆炸等恶性事故。
(5)要服从班长、值班长、技术管理人员及调度的指挥,积极配合,协调一致。
总之,事故处理的过程中,主要注意保护催化剂及设备、人身安全,而且尽量使系统处
在一种一旦事故解除就可以迅速恢复生产的状态下。
2.主要的工艺异常现象处理方案
(2)蒸汽过热炉和燃料控制系统见表3—58。
(3)反应器出料冷却系统见表3—59。
(4)公用工程见表3—60。
3.乙烯及甲烷气体泄漏事故的处理
本装置的烷基化反应系统以乙烯为原料,脱氢岗位的蒸汽过热炉以甲烷为长明灯燃料。
含这两种气体的管线和设备发生泄漏时,首先将泄漏源上游最近处的阀门切断,同时要防止可燃气体大面积扩散。
泄漏量小且泄漏方向向上,因这两种气体轻于空气,所以气体向上扩散。
此时应防止扩散点上部扇形区内有火种;如果大量泄漏或泄漏点向下,那么整个泄漏点附近范围内都有可能充满爆炸性混合物,这时还需根据风向的情况判断危险区的位置,如果泄漏的气体有可能扩散到蒸汽过热炉(BA—301),则必须停蒸汽过热炉并且对蒸汽过热炉进行蒸汽幕和氮气、蒸汽吹扫保护,同时注意杜绝在泄漏危险区内有其他火种。
必要时对可燃气体可能扩散区进行紧急戒严,防止火种带人,保护人身安全。
另外在进行事故处理时要注意可燃气体扩散区内的氧含量低,防止发生窒息现象,必要时佩戴自吸式氧气呼吸器。
如果可燃气体泄漏出来后燃烧,一般情况下不要试图灭火,以防止爆炸事故发生。
要让尾气在受控制和监视的情况下燃烧,同时注意保护设备和管线的安全(可利用喷水降温、加隔火挡板等方法)。
4.氢气泄漏事故的处理
在脱氢单元的尾气系统中,尾气压缩机出口以后的管线和设备,都在正压下操作,有可能泄漏出尾气。
尾气的主要成分是氢气,氢气的火灾爆炸危险性极高,为此,一旦尾气泄漏,将有可能发生火灾爆炸事故。
尾气泄漏后要马上停尾气压缩机(可通过联锁停车),把尾气送往火炬,降低泄漏管线的压力,切断尾气来源。
尾气泄漏出来后极易向上扩散,尾气泄漏点上方的扇形区域内不能有火种;如果泄漏量大且泄漏点向下,则扩散区低且面积大,这时还需根据风向的情况判断危险区的位置,如果泄漏的气体有可能扩散到蒸汽过热炉(队—301),则必须停蒸汽过热炉并且对蒸汽过热炉进行蒸汽幕和氮气、蒸汽吹扫保护,同时注意杜绝在泄漏危险区内有其他火种。
必要时对可燃气体可能扩散区进行紧急戒严,防止火种带人,保护人身安全。
另外在进行事故处理时要注意可燃气体扩散区内的氧含量低,防止发生窒息现象、必要时佩戴自吸式氧气呼吸器。
如果尾气泄漏出来后燃烧,一般情况下不要试图灭火,以防止爆炸事故发生。
要让尾气在受控制和监视的情况下燃烧,同时注意保护设备和管线的安全(可利用喷水降温、加隔火挡板等方法)。
5.可燃液体泄漏事故的处理
本装置的可燃液体有:
苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二乙苯、C₉、残油、焦油等,排在前边的易挥发变成可燃性气体,排在后边的不易挥发。
高温的苯等液体如果泄漏出来,极易挥发,同空气形成爆炸性混合物,并且这种挥发物的比重大于空气,易在地面积聚,不易驱散。
所以本装置如果有可燃液体泄漏出来,可能引起火灾爆炸事故。
泄漏出的可燃液体如果未形成火灾爆炸事故,在情况允许时要立即对泄漏处及地面进行喷水冷却和冲洗,尽量减少挥发,把有机物料冲人污水系统回收,同时防止泄漏区有任何火种存在,处理时要防止窒息现象发生。
在泄漏发生时要判断是否需要停车处理漏点,如果泄漏量大或情况危险,则需停车处理泄漏,切断泄漏点物料的来源,降低泄漏点所在设备和管线的压力;如果泄漏量小,不会产生任何事故,则可以在进行处理后继续进行生产,但要加强监护。
如果泄漏出的可燃液体着火,要及时尽全力扑救,同时在最近处的阀门切断泄漏点的可燃液体,灭火后按液体泄漏后未燃烧的方法处理。
6.脱氢反应系统泄漏事故的处理
脱氢反应系统泄漏后,立即停车,详见“紧急联锁停车中的302
#联锁”,如果泄漏处的可燃气体着火,不要试图扑灭,试图扑灭将带来爆炸的危险,但要通过喷水降温,加挡火板等方法来减少火焰对设备和管线的损害。
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