裂解工艺作业

第九章 裂解工艺安全操作技能

第一节 危险化学品生产一般安全操作技能

一、化工生产安全操作要求

1、生产岗位安全操作要求

(1) 必须严格执行工艺技术规程,遵守工艺纪律,做到“平稳运行”。

(2) 必须严格执行安全操作规程。

(3) 控制溢料和漏料,严防“跑、冒、滴、漏”。

(4) 不得随便拆除安全附件和安全联锁装置,不准随意切断声、光报警等信号。

(5) 正确穿戴和使用个体防护用品。

(6) 严格安全纪律,禁止无关人员进入操作岗位和动用生产设备、设施和工具。

(7) 正确判断和处理异常情况,紧急情况下,应先处理后报告(包括停止一切

检修作业,通知无关人员撤离现场等)

2、开车安全操作要求

(1) 正常开车执行岗位操作法。

(2) 较大系统开车必须编制开车方案(包括应急事故救援预案),并严格执行。

(3) 危险较大的生产装置开车,相关部门人员应到现场。消防车、救护车处于

备防状态。

(4) 开车过程中应严格按开车方案中的步骤进行,严格遵守升降温、升降压和

减负荷的幅度(速率)要求

(5) 开车过程中要严密注意工艺的变化和设备的运行情况,发现异常现象应及

时处理,情况紧急时应终止开车,严禁强行开车。

(6) 开车过程中应保持与有关岗位和部门之间的联络。

(7) 必要时停止一切检修作业,无关人员不准进入开车现场。

3、停车安全操作要求

(1)、正常停车按岗位操作法执行。

(2)、较大系统停车必须编制停车方案,并严格按停车方案中的步骤进行。

(3)、系统降压、降温必须按要求的幅度(速率)并先按高压后低压的顺序进行。凡须保温、保压的设备(容器),停车后要按时记录压力、温度的变化。

(4)、大型传动设备的停车,必须先停主机、后停辅机。

(5)、设备(容器)卸压时,应对周围环境进行检查确认,要注意易燃、易爆、有毒等危险化学物品的排放和扩散,防止造成事故。

(6)、冬季停车后,要采取防冻保温措施,注意低位、死角积水、蒸汽管线、阀门、疏水器和保温伴管的情况,防止冻坏设备。

4、紧急处理管理要求

(1)、发现或紧急情况,必须先尽最大努力妥善处理,防止事态扩大,避免人员伤亡,并及时向有关方面报告。

(2)、工艺及机电设备等发生异常情况时,应迅速采取措施,并通知有关岗位协调处理。必要时,按步骤紧急停车。

(3)、发生停电、停水、停气(汽)时,必须采取措施,防止系统超温、超压、跑料及机电设备的损坏。

(4)、发生爆炸、着火、大量泄漏等事故时,应首先切断气(物料)源,同时迅速通知相关岗位采取措施,并立即向上级报告。

二、关键装置安全管理要求

(1)、制定本单位的关键装置要害(重点)部位安全管理制度,原则是对其实行严格的动态管理和监控。

(2)、在对本单位进行全面安全评价的基础之上,确定本单位的关键装置要害(重点)部位,并建档、备案。

(3)、根据管理需要,可以按照其危险程度分级管理和监控。

(4)、职能部门的监控要求。工艺、技术、机动、仪表、电气等有关部门按照“安全技术生产责任制”的要求,对关键部位的安全运行实时监控管理。按照本单位的规定,定期进行专业安全检查。

(5)、关键所在车间应确实关键部位的安全监控危险点,必要时,应绘制危险点分布图。并按照规定进行检查、监督,对查出的隐患和问题,应及时整改或采取有效防范措施。车间无法处置时应及时报告上级有关部门。

(6)、班组应严格执行巡回检查制度,应严格遵守工艺、操作、劳动纪律和“安全操作规程”。发现险情、隐患应及时报告上级有关部门。

(7)、岗位操作人员必须经培训、考核合格后,持证上岗。

(8)、根据本单位实际需要和可能,设置关键装置专职安全工程师。

(9)、必须制定和完善关键装置的要害(重点)部位各种处理应急预案,并及时修订、补充在有关操作规程中。按照规定,定期进行处理预案的实际演练。

三、生产要害岗位管理要求

(1)、凡是易燃。易爆。危险性较大的岗位,易燃、易爆、剧毒、放射性物品的仓库;贵重机械、精密仪器场所,以及生产过程中具有重大影响的关键岗位,都属于生产要害岗位。

(2)、要害岗位人员应由保卫(防火)、安全和生产技术部门共同认定,经厂长(经理)审批,并报上级有关部门备案。

(3)、要害岗位人员必须具备较高的安全意识和较好的技术素质,并由企业劳资、保卫、安全部门与车间共同审定。

(4)、编制要害岗位安全信息卡和重大事故应急救援预案,并定期组织有关单位、人员演习,提高处置突发事故的能力。

(5)、应建立、健全严格的要害岗位管理制度。凡外来人员,必须经厂主管部门审批,并在专人陪同下经登记后方可进入要害岗位。

(6)、要害岗位施工、检修时必须编制严密的安全防范措施,并到保卫、安全部门备案。施工、检修现场要设监护人,做好安全保卫工作,认真做好详细记录。

第二节 裂解工艺作业的安全操作

一、裂解气的分离过程和分离法

(一)、裂解气的分离过程

裂解气是一个组分复杂的混合物,这些组分的沸点相差很大,现在多采用精馏法来分离。为了得到聚合级的乙烯和丙烯,有些精馏塔的温度是相当低的。而像混合芳烃这样的产物,沸点则比较高,裂解气冷却到100℃左右,他们就能从气相中凝析出来,形成液体产物,因此真正进入分离系统的裂解气主要是C 5以下的烃类。

进入分离系统的裂解气,其分离过程可以概括成三大部分:

(1)、气体净化系统。包括脱除酸性气体、脱水、脱一氧化碳(用催化剂将CO 和CO 2转化成甲烷,即常说的甲烷化)和脱炔。酸性气体不仅会腐蚀设备和管路,

而且还会是脱炔催化剂中毒。乙炔和丙二炔的存在不仅是高纯乙烯和丙烯聚合时采用的催化剂中毒,而且还会在系统里自聚,生成液体产物绿油。水分和CO 2在低温下会结冰、堵塞管路,因此必须将它们出去。

(2)、压缩和冷冻系统。将裂解气加压、降温,为分离创造条件。

(3)、精馏分离系统。用一系列精馏塔将H 2,CH 4, , 乙烯,丙烯C 4 及C 5馏分等分出。

(二)、裂解气的分离方法

将净化后的裂解气进行分离和精制有以下4种方法:

1、深冷分离法

采用-100℃左右的低温将烃类按沸点不同逐个用精馏方法分离出来。这一方法产品率高、质量好,是目前生产聚合级烯烃的主要方法,但其能耗较大、流程复杂。

2、吸收(精馏)法

采用系统自产的C 3, C 4或芳烃作吸收剂,在-70℃将C 2以上馏分吸收下来,与甲烷

和氢气分开,然后采用精馏方法逐个将乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C 4S,C 5S 和芳

烃分开,制的产品。这一方法的优点是冷冻温度比深冷法高,能耗低,工艺流程简单,设备投资省。缺点是产品收率低(特别是乙烯),纯度不高,达不到聚合级要求,只能用作一般有机合成原料。该法20世纪70年代在我国不少中、小型石油化工厂采用。随着产业结构调整,中、小型石油化工厂扩产和技术改造,采用该法的厂家越来越少。

3、吸附分离法

采用活性炭等吸附剂,在低温和高压条件下,C 2以上的烃类吸附下来,然后在

高温和低压下逐个将烃类解吸出来。为了降低解吸时烃的分压,在解吸时通常通入水蒸气。吸附在活性炭移动床中进行,冷的活性炭从上向下移动而进入吸附段,与自下向上的进料气相遇,其中最不易吸附的组分(H 2 CH 4), 在吸附段上部排

出,其余气体都被吸附在活性炭中。进入解吸段(也叫分馏段),活性炭与自下而上的气体逆流而行,温度逐渐上升,被吸附的各组分按相对分子质量大小逐一解吸出来。在分馏段上部是相对分子质量最小的气体,底部是相对分子质量最大的气体,它们分别从侧线引出,分馏段下面的是管壳式加热器,将活性炭吸附的重组分解吸出来,活性炭获得再生,重新返回塔顶使用。这种装置又称超吸附装置,早在20世纪40年代已建成中试装置,但至今未见工业化报道。

3、络合物分离法

利用某些金属盐(如C U 2CL 2 C UNO 3 Agno 3 Agbf 4等)能与烯烃生成络合物的

性质,将烯烃从裂解气中分离出来。这种方法已建有2吨/年的工业生产装置,缺点是得到的是混合烯烃,要将混合烯烃分离,仍需采用低温工艺,技术经济指标亦差,故该法没能得到推广。

二、裂解炉的结焦与清焦

管式裂解炉腐蚀射盘管和急冷换热管在运行过程中有焦垢生成,必须定期进行清焦。对管式裂解炉而言,如下任一情况出现均应停止进料,进行清焦。 ① 裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值。

② 裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值。

裂解炉辐射管的焦垢均用蒸汽清焦法、空气清焦法或蒸汽—空气清焦法进行清理。这些清焦方法的原理是利用蒸汽或空气中的氧气与焦垢反应气化而达到清焦的目的。

蒸汽—空气烧焦法是在裂解炉停止烃进料后,加入空气,对炉口气分析,逐

步加大空气量,当出口干气CO+CO2含量低于0.2%~0.5%(体积分数)后清焦结

束。

近来,越来越多的乙烯工厂采用空气烧焦法。此法除在蒸汽—空气烧焦法的基础上提高烧焦空气量和炉出口温度外,逐步将稀释蒸汽量降为零,主要烧焦过程为纯空气烧焦。此法不仅可以进一步改善裂解炉辐射管清焦效果,而且可使急冷换热器在保持锅炉给水的操作条件下获得明显的在线清焦效果。采用这种空气清焦方法,可以使急冷换热器水力清焦或机械清焦的周期延长到半年以上。

第三节 裂解工艺主要设备安全操作

一、裂解炉安全操作要点

(1)、点火前,要检查风门是否打开,炉膛内有机物料是否置换合格,自保联锁是否挂上。若初次点火,还应检查分析燃料气含氧量是否低于3%

(2)、正常生产时,检查燃料油的雾化蒸汽压力是否正常,看反应温度是否严格按工艺指标进行控制。在开停工时,要按工艺规程确定烘炉的曲线升温、恒温、和降温。停车期间,燃料管线要立即加上盲板,以防阀门内漏,燃料在炉膛内积聚而发生事故。

(3)、生产中要经常通过视镜观察炉内火焰分布是否均匀,有无偏烧及炉管变形情况,及时处理异常变化。定期对炉管的变形、腐蚀情况和管壁测厚情况进行分析、判断,防止炉管烧穿、焊口开裂发生事故。

(4)、炉子烧焦时要注意检查原料和裂解气去急冷系统的阀门是否切死并加盲板 用蒸汽置换合格后方可通入空气烧焦。

(5)、经常检查裂解炉的急冷锅炉,不能烧干锅。停锅炉给水时必须停裂解炉。

(6)、经常检查裂解炉及过热炉区,禁止堆放和排放易燃物料。

(7)、当装置发生烃类气体大量泄漏时,应立即开启裂解炉的水幕和蒸汽幕进行保护,切断燃料使炉子熄火,同时切断原料停放。

(8)、在裂解炉运行时,如发生进料、蒸汽或燃料波动,应不间断的密切监控各工艺参数,直到正常为止。同时现场应立即检查炉膛、炉管情况。

(9)、在废热锅炉水力清洗中,应注意避免水进入裂解炉耐火材料上,同时也要防止裂解炉仪表和配件等受到水力冲击而损坏。为防止高压水枪和飞溅的焦粒对人身造成的危险,必须穿戴适当的劳动保护符,并设置警戒线,防止人员进入危险区。

(10)、在裂解炉区,操作人员应防止被任何热的设备或管路许多热元件烫伤,为此应设有人身防护隔层。

二、裂解气压缩机安全操作要点

(1)、查看符合是否稳定,保证在稳定区域内运行,防止压缩机发生喘振。

(2)、监视压缩机各段吸入罐的液位,以防止压缩机因高液位连锁停车或因液面仪表连锁失灵,气体带液进入压缩机而造成事故;

(3)检查压缩机油泵压力、冷却水量、轴位移、温度等联锁系统是否处于正常使用和完好状态。

(4)、注意检查裂解气压缩机碱洗塔的操作是否正常,以防止碱液带入压缩机而引起事故。

(5)严格控制乙烯、丙烯压缩机,不得在负压下操作,特别要注意监视介质的

泄漏问题,防止因此发生爆炸事故。

三、深冷分离部位安全操作要点

(1)、裂解气经干燥脱水后,方可进入深冷分离系统。

(2)、冷箱的设备、管道、仪表管线必须干燥,并检查裂解气露点的控制是否低于~65℃。若含水量高,会使冷管线及塔盘冷冻引起事故。

(3)、冷区的设备在停车泄放物料(即将倒空)时,要防止发生“冷脆”现象。操作是,应在保压条件下,先将液相物料排尽,然后再放压、系统置换(若临时停车则保压),不得先泄压后排液相物料。

(4)、发生“冻堵”时,应用水蒸气暖解或用甲醇解冻疏通;冻堵严重时,应停车检查处理。

四、乙炔加氢反应器的安全操作要点

乙炔反应器可能会发生飞温。床层温度迅速升高,失去控制,危及容器安全,可以导致温度过度升高的两种反应都是放热反应,一种是存在过量氢气时的乙炔加氢,另一种是乙炔的聚合分解。第二种反应是自身增殖反应,因而更具危险性,可使温度极快上升。

在发生过量乙烯加氢时,由于反应受制与存在的氢气量,因而可以通过将氢切除而恢复正常,如果发生第二种反应,单靠切除氢气就不够了。此时,必须切除全部进料,对反应进行置换,并在重新开车前将催化剂冷却下来,以确保没有床层热偶探测不到的局部热点。

(1)、确认开车反应器中没有氢气,若未检查且含有未被监测到的氢气,并含有不饱和物料,则不要向容器中送料。

(2)、若探测到高温,则不允许用含乙烯的物料冷却反应器。为安全起见,只要发现过高温度,乙炔反应器就应停车,切断进出料,泄压放火炬,在反应器再生完毕或至少是用氮气冷却至环境温度之前,不应将反应器重新投用。

五、打开管线和设备时的安全操作要点

(1)、在打开管线和设备之前,先外接蒸汽,通常用一根蒸汽软管对内部残留的少量挥发性冷液体进行外加热或直接内加热,予以蒸发,蒸发流速应尽量低,以防蒸汽的高速经软管进入宽敞空间产生静电,打开管线和设备进行检修检查注意以下几点:

①、一定避免将大量的烃类气体放入大气,以避免火灾,必须排放大气时,特别是地面时应在蒸汽覆盖层的保护下慢慢进行。

②、所有进入设备管线均应加盲板,将烃类、燃气类、氢气隔在外面,在进入设备前使用气体探测确认没有烃类和有毒气体,且氧含量不低于19%;必须编制盲板清单,以确保工作结束时盲板全部拆除,检修完毕,容器投用之前,必须用蒸汽和氮气置换出其中的空气。

③在倒空液体或试压用水时,倒空速度不要快于容器冲入空气或气相物料所能到达的速度,以防抽成真空。

六、进入污染受限空间安全操作要点

氮气无毒,正常情况下,所呼吸到的空气中79%是氮气,然而在充满高浓度氮气的容器或区域,会出现呼吸缺氧现象,依置身其中的时间长短不同,呼吸缺氧的空气会瞬时导致失去知觉或死亡。因此,不要进入或把头伸进充满高浓度氮气而缺氧的容器中,不要靠近氮气正以高速向设备当中泄放的排放口,否则可能出现瞬间缺氧。

(1)、容器采用类似加盲板这样可靠措施,将烃、燃料气、氢气隔离在外。

(2)、在容器外靠近打开的人孔处安置鼓风机,把容器中挥发的气体吹扫出去。

(3)、进罐人员作业时,必须佩戴长管呼吸器空气呼吸器,保证空气的适量供应。

(4)、应设置一个单独的不靠电力驱动的备用空气供给装置,并做好迅速投用,向罐内人员供气的准备。

(5)进罐人员应佩戴安全带,并系好安全绳。

(6)、人孔至少有两名后援人员,对罐内人员进行不断的监护,与其保持联系。

(7)、应准备一个带有自己独立的空气供给装置的备用新鲜空气面罩,一旦出现紧急情况,第二个人便可迅速进入容器。

(8)、在充满氮气的容器内作业的任何人员都不得下到类似塔盘或分配器这些内件的背面。

(9)、反应器中的人员需配备有一台独立的紧急空气供给设备,与匹配的连带装置、设空气供给设备最好能与他佩戴的新鲜空气面罩连接。

七、塔器安全检修要点

汽油分馏塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔及脱戊烷塔生产中容易产生丁二烯、戊二烯等物质的低分子量聚合物。这种聚合物结构疏松,可以吸附大量烃类可燃物,这种物质在有氧的条件下极易自燃。因此,防止自燃自爆是这些系统安全检修的关键。

(1)、水洗

按规定进行停车、倒空、氮气置换、分析合格,并打开人孔后,立即用敷塔水管线从人孔向塔内喷水,以降低塔内温度,软化自聚物,水封以避免自燃现象发生,喷水时间不少于两小时,水量为单塔40m ³/h(2寸管全开)。随后停水进行十二小时以上的鼓风,经分析合格,再进行短时间(半小时)喷水洗塔之后,进人检修。如果塔内聚合物太多,可采用湿法作业,即在喷水状态下检修,以保证安全。

(2)、检修工具

塔内检修禁止使用可能产生火花的工具、

(3)、照明

所用的临时照明电压不得高于12V ,灯具的绝缘性应符合要求。

(4)、塔内检修用火

塔内原则上不准用火,如确需必须用火,则应待塔内自聚物确实清理干净,水冲洗合格后再用火。

(5)、低聚物及废渣的处理

该七座塔内及其所属系统内的罐、管线、换热器、过滤器等设备内清理出的低聚物及废渣均属于易自燃物质,在日光下(气温30℃)照射或潮湿状态下堆积,都能受热或蓄热自燃,应妥善处理,必须送往指定的场地焚化或掩埋。禁止自行处理,尤其禁止送往普通垃圾站或就地掩埋。

(6)、自燃现象

裂解气压缩机工艺系统各段间罐内壁、过滤网有聚合物,停车打开人孔后与空气接触也能自燃,所以,打开人孔后必须立即喷水,以避免自燃现象发生。

(7)、脱除烃类

每台设备都可以通过蒸汽吹扫、抽真空或氮气置换,将其中的烃类脱除,建议对装置中进行蒸汽吹扫的部位采取以下措施:

①、充分利用蒸汽吹扫管引入过热蒸汽

②、用蒸汽软管与排气阀和导淋连接,作为上述蒸汽源的补充。

③、每台容器均应形成自上而下的蒸汽流。

④、每条管线均应通入蒸汽进行吹扫。

⑤、每个打开的排气阀和导淋管均应看见过热蒸汽一缕缕喷出。

⑥、需要时可在停蒸汽时通氮气,维持正压。

八、压力容器管理与操作的安全要点

(1)、压力容器的安全附件、校验数据及期限规定。

①、安全阀

每年至少校验一次。安全阀起跳压力应为压力容器工作压力的1·05~1·1倍,不能超出容器的设计压力,调整合格后,铅封。

②、防爆片

定期更换,每年至少一次,安全阀和防爆片出口应引至火炬系统或室外安全地点,易燃物料应装阻火器,放空管应保持畅通,严防堵塞和结冰。

③、压力表

每年至少校验一次并加铅封。

④、液位计

必须有表示液位高低的标志,严格控制玻璃管、板的质量,并经1·5倍工作压力试验合格,易燃易爆介质的液位计必须有安全防爆罩,并采用防爆照明灯。 ⑤、测温仪表

精度符合要求,灵敏度按设计要求配置,不得任意取消,对温度有怀疑时应及时校验。

⑥、进出口切断阀

必须灵敏,切断时保证严密。

⑦、压力容器

一般应有以下安全附件:安全阀防爆膜、压力表、温度计、放空阀、泄压阀、进出口切断阀。

(2)、压力容器必须定期校验

分为外部校验、内部校验和全面校验。

(3)、安全操作管理

必须对各台压力容器进行编号,登记建立设备档案,并制定专职或兼职的安全技术人员负责容器的安全技术工作,并制定容器的安全操作规程。

(4)、容器操作人员

压力容器操作人员,应培训考试合格持证上岗,应严格遵守安全操作规程和岗位责任制,定时定点定线进行巡回检查,并保持安全附件齐全、灵敏、可靠,有不正常情况及时处理。

(5)、紧急停车

压力容器下列情况之一时操作人员有权立即采取紧急停车措施,并及时报告有关部门。

①、容器工作压力、介质、温度或壁温超过许用值,采取各种措施均不能使其下降。

②、压力容器的主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形、泄露等缺陷危及安全。 ③、安全附件失效、接管端断裂、紧固件损坏难以保证安全运行。

④、发生火灾且直接威胁压力容器的安全运行。

九、其他操作的安全要点

(1)、催化剂的装填

装填催化剂比较危险,必须注意以下方面:

①、来自反应釜内部和反应釜外处理催化剂时产生的粉尘含有重金属,不能吸入体内,工作场所必须有良好的通风条件,必须采取适当呼吸保护,操作结束后应马上使用真空吸尘器或用水冲洗,消除粉尘。

②、氧化性金属催化剂可以有效引燃烃类蒸汽或液体,接受容器和其他与催化剂接触的设备,必须小心清洗,同时容器填充催化剂后应马上封闭,减少粉尘向附近泄漏和扩散的暴露面积。

③、还原性镍催化剂是可自燃的,如果未经蒸汽和氧化处理,卸料时就必须特别小心,并用水喷淋,其他催化剂也可能是自燃的,应小心。

(2)、泄漏

如果管线(设备)出现漏点,有可燃或易挥发的液体泄漏出来时,就应向泄点处充蒸汽,进行覆盖,直至检修或压力降下来为止。

(3)、极端温度

乙烯装置特点之一是操作温度范围宽,从裂解炉中的800℃直到氢气——甲烷分离罐中的-160℃。操作人员必须清楚低温对人的皮肤有着几乎与高温相同的影响,所以均按操作温度进行设计,并包括了安全系数,然而操作人员必须注意,不要让设备在超过极端温度下运行。

深冷区的设备用耐低温材料制造。如果这些设备超过低温限值,很可能发生材料的低温脆裂而失效。

第九章 裂解工艺安全操作技能

第一节 危险化学品生产一般安全操作技能

一、化工生产安全操作要求

1、生产岗位安全操作要求

(1) 必须严格执行工艺技术规程,遵守工艺纪律,做到“平稳运行”。

(2) 必须严格执行安全操作规程。

(3) 控制溢料和漏料,严防“跑、冒、滴、漏”。

(4) 不得随便拆除安全附件和安全联锁装置,不准随意切断声、光报警等信号。

(5) 正确穿戴和使用个体防护用品。

(6) 严格安全纪律,禁止无关人员进入操作岗位和动用生产设备、设施和工具。

(7) 正确判断和处理异常情况,紧急情况下,应先处理后报告(包括停止一切

检修作业,通知无关人员撤离现场等)

2、开车安全操作要求

(1) 正常开车执行岗位操作法。

(2) 较大系统开车必须编制开车方案(包括应急事故救援预案),并严格执行。

(3) 危险较大的生产装置开车,相关部门人员应到现场。消防车、救护车处于

备防状态。

(4) 开车过程中应严格按开车方案中的步骤进行,严格遵守升降温、升降压和

减负荷的幅度(速率)要求

(5) 开车过程中要严密注意工艺的变化和设备的运行情况,发现异常现象应及

时处理,情况紧急时应终止开车,严禁强行开车。

(6) 开车过程中应保持与有关岗位和部门之间的联络。

(7) 必要时停止一切检修作业,无关人员不准进入开车现场。

3、停车安全操作要求

(1)、正常停车按岗位操作法执行。

(2)、较大系统停车必须编制停车方案,并严格按停车方案中的步骤进行。

(3)、系统降压、降温必须按要求的幅度(速率)并先按高压后低压的顺序进行。凡须保温、保压的设备(容器),停车后要按时记录压力、温度的变化。

(4)、大型传动设备的停车,必须先停主机、后停辅机。

(5)、设备(容器)卸压时,应对周围环境进行检查确认,要注意易燃、易爆、有毒等危险化学物品的排放和扩散,防止造成事故。

(6)、冬季停车后,要采取防冻保温措施,注意低位、死角积水、蒸汽管线、阀门、疏水器和保温伴管的情况,防止冻坏设备。

4、紧急处理管理要求

(1)、发现或紧急情况,必须先尽最大努力妥善处理,防止事态扩大,避免人员伤亡,并及时向有关方面报告。

(2)、工艺及机电设备等发生异常情况时,应迅速采取措施,并通知有关岗位协调处理。必要时,按步骤紧急停车。

(3)、发生停电、停水、停气(汽)时,必须采取措施,防止系统超温、超压、跑料及机电设备的损坏。

(4)、发生爆炸、着火、大量泄漏等事故时,应首先切断气(物料)源,同时迅速通知相关岗位采取措施,并立即向上级报告。

二、关键装置安全管理要求

(1)、制定本单位的关键装置要害(重点)部位安全管理制度,原则是对其实行严格的动态管理和监控。

(2)、在对本单位进行全面安全评价的基础之上,确定本单位的关键装置要害(重点)部位,并建档、备案。

(3)、根据管理需要,可以按照其危险程度分级管理和监控。

(4)、职能部门的监控要求。工艺、技术、机动、仪表、电气等有关部门按照“安全技术生产责任制”的要求,对关键部位的安全运行实时监控管理。按照本单位的规定,定期进行专业安全检查。

(5)、关键所在车间应确实关键部位的安全监控危险点,必要时,应绘制危险点分布图。并按照规定进行检查、监督,对查出的隐患和问题,应及时整改或采取有效防范措施。车间无法处置时应及时报告上级有关部门。

(6)、班组应严格执行巡回检查制度,应严格遵守工艺、操作、劳动纪律和“安全操作规程”。发现险情、隐患应及时报告上级有关部门。

(7)、岗位操作人员必须经培训、考核合格后,持证上岗。

(8)、根据本单位实际需要和可能,设置关键装置专职安全工程师。

(9)、必须制定和完善关键装置的要害(重点)部位各种处理应急预案,并及时修订、补充在有关操作规程中。按照规定,定期进行处理预案的实际演练。

三、生产要害岗位管理要求

(1)、凡是易燃。易爆。危险性较大的岗位,易燃、易爆、剧毒、放射性物品的仓库;贵重机械、精密仪器场所,以及生产过程中具有重大影响的关键岗位,都属于生产要害岗位。

(2)、要害岗位人员应由保卫(防火)、安全和生产技术部门共同认定,经厂长(经理)审批,并报上级有关部门备案。

(3)、要害岗位人员必须具备较高的安全意识和较好的技术素质,并由企业劳资、保卫、安全部门与车间共同审定。

(4)、编制要害岗位安全信息卡和重大事故应急救援预案,并定期组织有关单位、人员演习,提高处置突发事故的能力。

(5)、应建立、健全严格的要害岗位管理制度。凡外来人员,必须经厂主管部门审批,并在专人陪同下经登记后方可进入要害岗位。

(6)、要害岗位施工、检修时必须编制严密的安全防范措施,并到保卫、安全部门备案。施工、检修现场要设监护人,做好安全保卫工作,认真做好详细记录。

第二节 裂解工艺作业的安全操作

一、裂解气的分离过程和分离法

(一)、裂解气的分离过程

裂解气是一个组分复杂的混合物,这些组分的沸点相差很大,现在多采用精馏法来分离。为了得到聚合级的乙烯和丙烯,有些精馏塔的温度是相当低的。而像混合芳烃这样的产物,沸点则比较高,裂解气冷却到100℃左右,他们就能从气相中凝析出来,形成液体产物,因此真正进入分离系统的裂解气主要是C 5以下的烃类。

进入分离系统的裂解气,其分离过程可以概括成三大部分:

(1)、气体净化系统。包括脱除酸性气体、脱水、脱一氧化碳(用催化剂将CO 和CO 2转化成甲烷,即常说的甲烷化)和脱炔。酸性气体不仅会腐蚀设备和管路,

而且还会是脱炔催化剂中毒。乙炔和丙二炔的存在不仅是高纯乙烯和丙烯聚合时采用的催化剂中毒,而且还会在系统里自聚,生成液体产物绿油。水分和CO 2在低温下会结冰、堵塞管路,因此必须将它们出去。

(2)、压缩和冷冻系统。将裂解气加压、降温,为分离创造条件。

(3)、精馏分离系统。用一系列精馏塔将H 2,CH 4, , 乙烯,丙烯C 4 及C 5馏分等分出。

(二)、裂解气的分离方法

将净化后的裂解气进行分离和精制有以下4种方法:

1、深冷分离法

采用-100℃左右的低温将烃类按沸点不同逐个用精馏方法分离出来。这一方法产品率高、质量好,是目前生产聚合级烯烃的主要方法,但其能耗较大、流程复杂。

2、吸收(精馏)法

采用系统自产的C 3, C 4或芳烃作吸收剂,在-70℃将C 2以上馏分吸收下来,与甲烷

和氢气分开,然后采用精馏方法逐个将乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C 4S,C 5S 和芳

烃分开,制的产品。这一方法的优点是冷冻温度比深冷法高,能耗低,工艺流程简单,设备投资省。缺点是产品收率低(特别是乙烯),纯度不高,达不到聚合级要求,只能用作一般有机合成原料。该法20世纪70年代在我国不少中、小型石油化工厂采用。随着产业结构调整,中、小型石油化工厂扩产和技术改造,采用该法的厂家越来越少。

3、吸附分离法

采用活性炭等吸附剂,在低温和高压条件下,C 2以上的烃类吸附下来,然后在

高温和低压下逐个将烃类解吸出来。为了降低解吸时烃的分压,在解吸时通常通入水蒸气。吸附在活性炭移动床中进行,冷的活性炭从上向下移动而进入吸附段,与自下向上的进料气相遇,其中最不易吸附的组分(H 2 CH 4), 在吸附段上部排

出,其余气体都被吸附在活性炭中。进入解吸段(也叫分馏段),活性炭与自下而上的气体逆流而行,温度逐渐上升,被吸附的各组分按相对分子质量大小逐一解吸出来。在分馏段上部是相对分子质量最小的气体,底部是相对分子质量最大的气体,它们分别从侧线引出,分馏段下面的是管壳式加热器,将活性炭吸附的重组分解吸出来,活性炭获得再生,重新返回塔顶使用。这种装置又称超吸附装置,早在20世纪40年代已建成中试装置,但至今未见工业化报道。

3、络合物分离法

利用某些金属盐(如C U 2CL 2 C UNO 3 Agno 3 Agbf 4等)能与烯烃生成络合物的

性质,将烯烃从裂解气中分离出来。这种方法已建有2吨/年的工业生产装置,缺点是得到的是混合烯烃,要将混合烯烃分离,仍需采用低温工艺,技术经济指标亦差,故该法没能得到推广。

二、裂解炉的结焦与清焦

管式裂解炉腐蚀射盘管和急冷换热管在运行过程中有焦垢生成,必须定期进行清焦。对管式裂解炉而言,如下任一情况出现均应停止进料,进行清焦。 ① 裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值。

② 裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值。

裂解炉辐射管的焦垢均用蒸汽清焦法、空气清焦法或蒸汽—空气清焦法进行清理。这些清焦方法的原理是利用蒸汽或空气中的氧气与焦垢反应气化而达到清焦的目的。

蒸汽—空气烧焦法是在裂解炉停止烃进料后,加入空气,对炉口气分析,逐

步加大空气量,当出口干气CO+CO2含量低于0.2%~0.5%(体积分数)后清焦结

束。

近来,越来越多的乙烯工厂采用空气烧焦法。此法除在蒸汽—空气烧焦法的基础上提高烧焦空气量和炉出口温度外,逐步将稀释蒸汽量降为零,主要烧焦过程为纯空气烧焦。此法不仅可以进一步改善裂解炉辐射管清焦效果,而且可使急冷换热器在保持锅炉给水的操作条件下获得明显的在线清焦效果。采用这种空气清焦方法,可以使急冷换热器水力清焦或机械清焦的周期延长到半年以上。

第三节 裂解工艺主要设备安全操作

一、裂解炉安全操作要点

(1)、点火前,要检查风门是否打开,炉膛内有机物料是否置换合格,自保联锁是否挂上。若初次点火,还应检查分析燃料气含氧量是否低于3%

(2)、正常生产时,检查燃料油的雾化蒸汽压力是否正常,看反应温度是否严格按工艺指标进行控制。在开停工时,要按工艺规程确定烘炉的曲线升温、恒温、和降温。停车期间,燃料管线要立即加上盲板,以防阀门内漏,燃料在炉膛内积聚而发生事故。

(3)、生产中要经常通过视镜观察炉内火焰分布是否均匀,有无偏烧及炉管变形情况,及时处理异常变化。定期对炉管的变形、腐蚀情况和管壁测厚情况进行分析、判断,防止炉管烧穿、焊口开裂发生事故。

(4)、炉子烧焦时要注意检查原料和裂解气去急冷系统的阀门是否切死并加盲板 用蒸汽置换合格后方可通入空气烧焦。

(5)、经常检查裂解炉的急冷锅炉,不能烧干锅。停锅炉给水时必须停裂解炉。

(6)、经常检查裂解炉及过热炉区,禁止堆放和排放易燃物料。

(7)、当装置发生烃类气体大量泄漏时,应立即开启裂解炉的水幕和蒸汽幕进行保护,切断燃料使炉子熄火,同时切断原料停放。

(8)、在裂解炉运行时,如发生进料、蒸汽或燃料波动,应不间断的密切监控各工艺参数,直到正常为止。同时现场应立即检查炉膛、炉管情况。

(9)、在废热锅炉水力清洗中,应注意避免水进入裂解炉耐火材料上,同时也要防止裂解炉仪表和配件等受到水力冲击而损坏。为防止高压水枪和飞溅的焦粒对人身造成的危险,必须穿戴适当的劳动保护符,并设置警戒线,防止人员进入危险区。

(10)、在裂解炉区,操作人员应防止被任何热的设备或管路许多热元件烫伤,为此应设有人身防护隔层。

二、裂解气压缩机安全操作要点

(1)、查看符合是否稳定,保证在稳定区域内运行,防止压缩机发生喘振。

(2)、监视压缩机各段吸入罐的液位,以防止压缩机因高液位连锁停车或因液面仪表连锁失灵,气体带液进入压缩机而造成事故;

(3)检查压缩机油泵压力、冷却水量、轴位移、温度等联锁系统是否处于正常使用和完好状态。

(4)、注意检查裂解气压缩机碱洗塔的操作是否正常,以防止碱液带入压缩机而引起事故。

(5)严格控制乙烯、丙烯压缩机,不得在负压下操作,特别要注意监视介质的

泄漏问题,防止因此发生爆炸事故。

三、深冷分离部位安全操作要点

(1)、裂解气经干燥脱水后,方可进入深冷分离系统。

(2)、冷箱的设备、管道、仪表管线必须干燥,并检查裂解气露点的控制是否低于~65℃。若含水量高,会使冷管线及塔盘冷冻引起事故。

(3)、冷区的设备在停车泄放物料(即将倒空)时,要防止发生“冷脆”现象。操作是,应在保压条件下,先将液相物料排尽,然后再放压、系统置换(若临时停车则保压),不得先泄压后排液相物料。

(4)、发生“冻堵”时,应用水蒸气暖解或用甲醇解冻疏通;冻堵严重时,应停车检查处理。

四、乙炔加氢反应器的安全操作要点

乙炔反应器可能会发生飞温。床层温度迅速升高,失去控制,危及容器安全,可以导致温度过度升高的两种反应都是放热反应,一种是存在过量氢气时的乙炔加氢,另一种是乙炔的聚合分解。第二种反应是自身增殖反应,因而更具危险性,可使温度极快上升。

在发生过量乙烯加氢时,由于反应受制与存在的氢气量,因而可以通过将氢切除而恢复正常,如果发生第二种反应,单靠切除氢气就不够了。此时,必须切除全部进料,对反应进行置换,并在重新开车前将催化剂冷却下来,以确保没有床层热偶探测不到的局部热点。

(1)、确认开车反应器中没有氢气,若未检查且含有未被监测到的氢气,并含有不饱和物料,则不要向容器中送料。

(2)、若探测到高温,则不允许用含乙烯的物料冷却反应器。为安全起见,只要发现过高温度,乙炔反应器就应停车,切断进出料,泄压放火炬,在反应器再生完毕或至少是用氮气冷却至环境温度之前,不应将反应器重新投用。

五、打开管线和设备时的安全操作要点

(1)、在打开管线和设备之前,先外接蒸汽,通常用一根蒸汽软管对内部残留的少量挥发性冷液体进行外加热或直接内加热,予以蒸发,蒸发流速应尽量低,以防蒸汽的高速经软管进入宽敞空间产生静电,打开管线和设备进行检修检查注意以下几点:

①、一定避免将大量的烃类气体放入大气,以避免火灾,必须排放大气时,特别是地面时应在蒸汽覆盖层的保护下慢慢进行。

②、所有进入设备管线均应加盲板,将烃类、燃气类、氢气隔在外面,在进入设备前使用气体探测确认没有烃类和有毒气体,且氧含量不低于19%;必须编制盲板清单,以确保工作结束时盲板全部拆除,检修完毕,容器投用之前,必须用蒸汽和氮气置换出其中的空气。

③在倒空液体或试压用水时,倒空速度不要快于容器冲入空气或气相物料所能到达的速度,以防抽成真空。

六、进入污染受限空间安全操作要点

氮气无毒,正常情况下,所呼吸到的空气中79%是氮气,然而在充满高浓度氮气的容器或区域,会出现呼吸缺氧现象,依置身其中的时间长短不同,呼吸缺氧的空气会瞬时导致失去知觉或死亡。因此,不要进入或把头伸进充满高浓度氮气而缺氧的容器中,不要靠近氮气正以高速向设备当中泄放的排放口,否则可能出现瞬间缺氧。

(1)、容器采用类似加盲板这样可靠措施,将烃、燃料气、氢气隔离在外。

(2)、在容器外靠近打开的人孔处安置鼓风机,把容器中挥发的气体吹扫出去。

(3)、进罐人员作业时,必须佩戴长管呼吸器空气呼吸器,保证空气的适量供应。

(4)、应设置一个单独的不靠电力驱动的备用空气供给装置,并做好迅速投用,向罐内人员供气的准备。

(5)进罐人员应佩戴安全带,并系好安全绳。

(6)、人孔至少有两名后援人员,对罐内人员进行不断的监护,与其保持联系。

(7)、应准备一个带有自己独立的空气供给装置的备用新鲜空气面罩,一旦出现紧急情况,第二个人便可迅速进入容器。

(8)、在充满氮气的容器内作业的任何人员都不得下到类似塔盘或分配器这些内件的背面。

(9)、反应器中的人员需配备有一台独立的紧急空气供给设备,与匹配的连带装置、设空气供给设备最好能与他佩戴的新鲜空气面罩连接。

七、塔器安全检修要点

汽油分馏塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔及脱戊烷塔生产中容易产生丁二烯、戊二烯等物质的低分子量聚合物。这种聚合物结构疏松,可以吸附大量烃类可燃物,这种物质在有氧的条件下极易自燃。因此,防止自燃自爆是这些系统安全检修的关键。

(1)、水洗

按规定进行停车、倒空、氮气置换、分析合格,并打开人孔后,立即用敷塔水管线从人孔向塔内喷水,以降低塔内温度,软化自聚物,水封以避免自燃现象发生,喷水时间不少于两小时,水量为单塔40m ³/h(2寸管全开)。随后停水进行十二小时以上的鼓风,经分析合格,再进行短时间(半小时)喷水洗塔之后,进人检修。如果塔内聚合物太多,可采用湿法作业,即在喷水状态下检修,以保证安全。

(2)、检修工具

塔内检修禁止使用可能产生火花的工具、

(3)、照明

所用的临时照明电压不得高于12V ,灯具的绝缘性应符合要求。

(4)、塔内检修用火

塔内原则上不准用火,如确需必须用火,则应待塔内自聚物确实清理干净,水冲洗合格后再用火。

(5)、低聚物及废渣的处理

该七座塔内及其所属系统内的罐、管线、换热器、过滤器等设备内清理出的低聚物及废渣均属于易自燃物质,在日光下(气温30℃)照射或潮湿状态下堆积,都能受热或蓄热自燃,应妥善处理,必须送往指定的场地焚化或掩埋。禁止自行处理,尤其禁止送往普通垃圾站或就地掩埋。

(6)、自燃现象

裂解气压缩机工艺系统各段间罐内壁、过滤网有聚合物,停车打开人孔后与空气接触也能自燃,所以,打开人孔后必须立即喷水,以避免自燃现象发生。

(7)、脱除烃类

每台设备都可以通过蒸汽吹扫、抽真空或氮气置换,将其中的烃类脱除,建议对装置中进行蒸汽吹扫的部位采取以下措施:

①、充分利用蒸汽吹扫管引入过热蒸汽

②、用蒸汽软管与排气阀和导淋连接,作为上述蒸汽源的补充。

③、每台容器均应形成自上而下的蒸汽流。

④、每条管线均应通入蒸汽进行吹扫。

⑤、每个打开的排气阀和导淋管均应看见过热蒸汽一缕缕喷出。

⑥、需要时可在停蒸汽时通氮气,维持正压。

八、压力容器管理与操作的安全要点

(1)、压力容器的安全附件、校验数据及期限规定。

①、安全阀

每年至少校验一次。安全阀起跳压力应为压力容器工作压力的1·05~1·1倍,不能超出容器的设计压力,调整合格后,铅封。

②、防爆片

定期更换,每年至少一次,安全阀和防爆片出口应引至火炬系统或室外安全地点,易燃物料应装阻火器,放空管应保持畅通,严防堵塞和结冰。

③、压力表

每年至少校验一次并加铅封。

④、液位计

必须有表示液位高低的标志,严格控制玻璃管、板的质量,并经1·5倍工作压力试验合格,易燃易爆介质的液位计必须有安全防爆罩,并采用防爆照明灯。 ⑤、测温仪表

精度符合要求,灵敏度按设计要求配置,不得任意取消,对温度有怀疑时应及时校验。

⑥、进出口切断阀

必须灵敏,切断时保证严密。

⑦、压力容器

一般应有以下安全附件:安全阀防爆膜、压力表、温度计、放空阀、泄压阀、进出口切断阀。

(2)、压力容器必须定期校验

分为外部校验、内部校验和全面校验。

(3)、安全操作管理

必须对各台压力容器进行编号,登记建立设备档案,并制定专职或兼职的安全技术人员负责容器的安全技术工作,并制定容器的安全操作规程。

(4)、容器操作人员

压力容器操作人员,应培训考试合格持证上岗,应严格遵守安全操作规程和岗位责任制,定时定点定线进行巡回检查,并保持安全附件齐全、灵敏、可靠,有不正常情况及时处理。

(5)、紧急停车

压力容器下列情况之一时操作人员有权立即采取紧急停车措施,并及时报告有关部门。

①、容器工作压力、介质、温度或壁温超过许用值,采取各种措施均不能使其下降。

②、压力容器的主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形、泄露等缺陷危及安全。 ③、安全附件失效、接管端断裂、紧固件损坏难以保证安全运行。

④、发生火灾且直接威胁压力容器的安全运行。

九、其他操作的安全要点

(1)、催化剂的装填

装填催化剂比较危险,必须注意以下方面:

①、来自反应釜内部和反应釜外处理催化剂时产生的粉尘含有重金属,不能吸入体内,工作场所必须有良好的通风条件,必须采取适当呼吸保护,操作结束后应马上使用真空吸尘器或用水冲洗,消除粉尘。

②、氧化性金属催化剂可以有效引燃烃类蒸汽或液体,接受容器和其他与催化剂接触的设备,必须小心清洗,同时容器填充催化剂后应马上封闭,减少粉尘向附近泄漏和扩散的暴露面积。

③、还原性镍催化剂是可自燃的,如果未经蒸汽和氧化处理,卸料时就必须特别小心,并用水喷淋,其他催化剂也可能是自燃的,应小心。

(2)、泄漏

如果管线(设备)出现漏点,有可燃或易挥发的液体泄漏出来时,就应向泄点处充蒸汽,进行覆盖,直至检修或压力降下来为止。

(3)、极端温度

乙烯装置特点之一是操作温度范围宽,从裂解炉中的800℃直到氢气——甲烷分离罐中的-160℃。操作人员必须清楚低温对人的皮肤有着几乎与高温相同的影响,所以均按操作温度进行设计,并包括了安全系数,然而操作人员必须注意,不要让设备在超过极端温度下运行。

深冷区的设备用耐低温材料制造。如果这些设备超过低温限值,很可能发生材料的低温脆裂而失效。


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