洗苯塔自燃原因分析及预防对策参考文本.docx
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洗苯塔自燃原因分析及预防对策参考文本
洗苯塔自燃原因分析及预防对策参考文本
InTheActualWorkProductionManagement,InOrderToEnsureTheSmoothProgressOfTheProcess,AndConsiderTheRelationshipBetweenEachLink,TheSpecificRequirementsOfEachLinkToAchieveRiskControlAndPlanning
某某管理中心
XX年XX月
洗苯塔自燃原因分析及预防对策参考文本
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平煤天宏焦化公司捣固型焦炉年产30万t冶金焦,产生煤气1.9万m3/h,配有相应的化产回收系统。
自20xx年开工以来,内装波纹板(0.8mm钢板冲压而成)填料的塔洗苯塔运转一直正常,塔前煤气含苯18~24g/m3,塔后煤气含苯2~4g/m3,脱除率在90%以上,塔阻力在400~500Pa,各项指标均运行在规定范围内。
后因塔阻高在检修过程中出现洗苯塔内的波纹板(0.8mm钢板)填料出现自燃着火,针对自燃现象进行了详细分析,从设备管理和工艺操作等查找发生自燃的原因,并阐述了在今后的操作和检修中应采取的预防对策。
1事故经过
20xx年下半年洗苯塔出现洗苯效果差,脱苯后的煤气含苯6~8g/m3,同时塔阻力也较大,高达900Pa左右。
最初考虑到可能是洗苯塔运行时间长,造成洗油渣堵塞波纹板填料和上部捕雾层。
首先采用热贫油冲洗塔内填料(由于塔顶装有热贫油喷洒管道),冲洗后塔阻力相应有所好转,1d以后塔阻力又回到900Pa,反复用热贫油冲洗,效果均不明显。
后来,讨论分析认为,洗苯塔捕雾层堵塞的可能性较大,决定打开洗苯塔人孔,检查捕雾层和捕雾层下部的波纹板填料是否存在洗油渣堵塞现象。
20xx年10月16日下午安排停产检查。
首先用蒸汽(气压4kg/cm3)通入洗苯塔底部吹扫12h,17日上午11:
30打开塔体下部两个人孔和上部捕雾层处人孔,当时温度比较高,从捕雾层人孔处往外冒白色蒸汽,无法检查。
下午5:
00,当班职工发现靠近捕雾层处的人孔冒黑烟伴有火星喷出,塔体冒青烟(塔体外部油漆被烤燃)。
判断塔内可能着火,当班职工迅速在塔底通入蒸汽灭火;同时报告分厂领导,经分厂领导和技术人员商议,决定从塔底通蒸汽灭火,再从塔顶加入低温水进行降温灭火处理。
经过一夜的喷水降温,塔体温度基本接近自然温度。
事后检查,洗苯塔捕雾层大部分烧坏,塔体内的波纹板填料几乎全部烧变形,在塔盘支撑填料架上存有一层稀薄的红黄色粉末并有硫磺味,对波纹板上的残渣化验分析,其含硫量达4.35%,这充分说明塔体内有大量硫化物存在。
2着火原因
焦炉煤气中含有的硫化氢气体(中平能化天宏焦化公司煤气净化工艺没有上脱硫工艺),在洗苯过程中,硫化氢气体在煤气冷凝水的作用下形成弱酸,与塔体和波纹板接触反应,生成硫化亚铁。
在检修时,硫化亚铁与人孔口处进入的空气接触氧化。
由于硫化亚铁和空气中的氧气在塔体内起氧化反应,反应过程中产生大量热量集聚在塔内,当温度达到硫化铁的着火温度时,很容易引发硫化铁自燃。
2.1硫化亚铁的生成
当有水存在时,这些硫化氢对铁质设备具有明显的腐蚀作用,反应过程:
H2S=H++HS-
HS-=H++S2-
这是一种电化学腐蚀过程。
阳极反应:
Fe→Fe2++2e
阴极反应:
2H++2e→H2(渗透钢中)
Fe2+与S2+及HS-反应:
Fe2++S2-=FeS↓
Fe2++H2S=FeS↓+2H+
另外,硫与铁还可直接作用生成硫化亚铁:
Fe+S=FeS↓
生成的硫化亚铁结构比较疏松,均匀地附着在设备及波纹板壁上[1]。
2.2硫化亚铁的自燃
在检修洗苯塔时,首先用蒸汽对塔内的填料进行吹扫,硫化亚铁及铁的其他硫化物在塔体内受蒸汽的吹扫加热后与空气(或光照时)产生如下放热反应:
FeS+3/2O2=FeO+SO2+49kJ
Fe2S3+3/2O2=Fe2O3+3S+586kJ[2]
此反应为放热反应,反应后产生的大量热量聚集在塔体内形成自燃着火。
3控制硫化铁的生成
硫化亚铁的产生过程就是设备的腐蚀过程,有必要从多个方面采取措施,减少对设备的硫腐蚀。
3.1从工艺方面入手,减少设备硫腐蚀,控制硫化亚铁的产生。
在生产中要严格控制入洗苯塔的煤气温度和贫油温度差(要求夏季贫油温度比煤气温度高出3~5℃,冬季高出5~10℃),防止煤气温度降低出现冷凝水,与硫化氢形成弱酸腐蚀塔体和波纹板填料。
最好再上一套硫化氢回收工艺,不但消除了硫化氢对设备的腐蚀,而且也避免了硫化氢气体在煤气燃烧过程中的环境污染问题。
3.2在设备方面采取措施,阻止硫化亚铁产生。
在易被硫腐蚀的部位,如洗苯塔填料和捕雾层可更换成耐腐蚀的钢材。
在兼顾成本的同时,选择价格一般的耐腐蚀钢材,例如选择价格合理而防腐性能较好的316L不锈钢。
在工艺许可的情况下,也可以选择陶瓷和塑料填料,消除硫化亚铁的生成。
3.3加强岗位操作管理,防止因操作不当,造成硫化亚铁的不断生成。
在洗苯操作中,严格要求贫油的温度始终比煤气温度高,夏季贫油温度比煤气温度高出3~5℃,冬季高出5~10℃。
为了保证适宜的洗苯温度,规定煤气进入洗苯塔前,应在终冷洗萘塔内冷却至18~28℃,贫油温度低于30℃,另外,在购进洗油时,严把洗油含酚关(洗油含酚<0.5%),防止贫油水乳化,影响脱水效率和洗苯效果等。
4灭火及硫化铁的处置办法
在正常生产过程中,由于洗苯塔内的填料和空气是隔绝的,硫化亚铁不会产生自燃。
但停工检修期间,煤气管线和塔体断开,为了避免在检修期间引起检修人员煤气和油气中毒。
在检修之前,向塔体内吹入蒸汽置换煤气和油气。
吹过蒸汽的洗苯塔温度比较高,此时填料的温度将要接近硫化氢的着火温度,此时再打开人孔,硫化亚铁与空气中的氧接触生成硫化铁并放出热量,放出的热量和原有蒸汽吹扫热量不能很好地散发出去,当聚集到一定程度很容易产生自燃着火现象。
发现着火时不要惊慌,安排人员封堵底部的人孔,阻止空气进入塔内并及时在塔底通入蒸汽灭火,同时从塔顶加水降温,一定要把自燃火势控制在初始状态,否则后果极其严重。
对于其他有可能产生硫化亚铁的设备和煤气主管道的动火,一定要通入水蒸气保持一定的湿度,防止见明火燃烧。
另外,从容器中清理出来的硫化亚铁,要求及时浇水装入袋子中,并保持湿润,外运填埋和空气隔离,防止自燃和环境污染[3]。
5结束语
检修前,根据设备自身特点及以往的实践经验,做好硫化亚铁自燃预案,一旦发生自燃事故,立即采取措施,防止事故范围扩大,减小经济损失。
设备用蒸汽吹扫清洗时,对于弯头、拐角等盲区要做特别处理,确保吹扫质量,防止残油及剩余油气的存在。
对密闭容器一定要自然冷却,达到常温后再打开人孔,避免硫化亚铁高温自燃引发爆炸和火灾事故。
设备打开人孔后,首先要自然通风冷却,不能急于检查和处理问题,然后在进入之前必须用清水冲洗,保证内部构件湿润,对清除的硫化亚铁应及时装入袋中浇湿后运出,并尽快采取深埋处理。
检修期间,特别是在气温较高的环境下,注意降温通风处理,在检修过程中,必须有人进行现场监护和检查力度,一旦发现问题要及时处理,避免检修人员受到人身伤害。
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