乙苯、苯乙烯裝置危險因素分析及其防范措施.doc

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乙苯、苯乙烯裝置危險因素分析及其防范措施 苯乙烯生產(chǎn)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(fā)火災、爆炸和中毒事故。該生產(chǎn)裝置屬于甲類火災、爆炸危險性生產(chǎn)裝置，裝置大部分區(qū)域為爆炸危險Ⅱ區(qū)。 乙苯脫氫改造后，增加了氧化脫氫反應(yīng)器SMART，工藝要求反應(yīng)系統(tǒng)中加入氧氣，生產(chǎn)過程中要保持氧氣加入量的高度準確，以保證乙苯的高轉(zhuǎn)化率(即苯乙烯的收率)，同時還須穩(wěn)定控制脫氫尾氣氧含量。乙苯脫氫反應(yīng)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(lián)鎖停車。裝置投產(chǎn)后，必須嚴格執(zhí)行工藝操作規(guī)程，在操作區(qū)內(nèi)操作，穩(wěn)定控制溫度、壓力，防止物料泄漏，嚴格控制乙苯脫氫系統(tǒng)中的氧含量，以避免火災爆炸事故的發(fā)生。 SMART乙苯氧化脫氫反應(yīng)爆炸情況分析：根據(jù)SMART乙苯氧化脫氫反應(yīng)器生產(chǎn)過程情況，結(jié)合上述事故分析，乙苯氧化脫氫反應(yīng)器爆炸部位主要集中在反應(yīng)器的上部氣相，易損壞設(shè)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(jù)UOP公司專家的經(jīng)驗，反應(yīng)器在超溫、飛溫時非常危險。在1．07kPa、300℃以上情況下，反應(yīng)器混合物蒸汽外泄漏都能自燃，發(fā)生劇烈燃燒，即使反應(yīng)器處于保持狀態(tài)，也有可能導致反應(yīng)器爆炸。②反應(yīng)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(tài)或遇靜電、明火，都有可能發(fā)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(chǎn)中最重要環(huán)節(jié)之一。在裝置開車期間超壓、超溫或物料的泄漏和各種設(shè)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(yīng)向生產(chǎn)車間進行交接。施工現(xiàn)場應(yīng)做到工完、料凈、場地清，有毒、有害的廢金屬、設(shè)備、管線要有專人負責進行安全處理，以防后患。檢修后的設(shè)備管道內(nèi)必須清掃干凈，經(jīng)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(chǎn)負責人要按開車方案組織全面檢查，做好系統(tǒng)開車的準備工作。并與廠調(diào)度密切聯(lián)系，統(tǒng)一指揮，按順序開車。檢修施工單位要組織保運人員，負責監(jiān)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(shè)施進行全面檢查，并使其處于良好狀態(tài)，要特別注意遺留在高溫設(shè)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(shè)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(guī)定進行試壓、試漏和氣密性試驗，傳動設(shè)備必須經(jīng)過單機調(diào)試，安全閥和防爆膜要調(diào)校正確，復位；檢修后的儀表(含調(diào)節(jié)閥)和聯(lián)鎖必須重新調(diào)校試驗合格。(6)接收易燃，易爆物料的密閉設(shè)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(guī)定的項目逐漸抽出盲板，完成后必須再經(jīng)過檢查確認。(7)進料一定要緩慢進行，提量后應(yīng)注意觀察工藝指標變化，待各方面穩(wěn)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(yīng)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(yīng)器一段脫氫反應(yīng)器／302升溫速度不超過10℃／h。(9)系統(tǒng)升降壓速度要慢。(10)在開車過程中，要注意對現(xiàn)場設(shè)備的檢查和監(jiān)視，要特別注意烴化／反烴化反應(yīng)器和脫氫反應(yīng)器系統(tǒng)，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(chǎn)中重要的一環(huán)。在裝置停工過程中容易發(fā)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(fā)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(wěn)，為安全檢修創(chuàng)造條件。苯乙烯裝置停工期間，除了按常規(guī)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(chǎn)調(diào)度和車間負責人按停工方案統(tǒng)一指揮，確保安全停車。(2)烷基化／烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器DR—101A／B、烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器停車時，系統(tǒng)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(tǒng)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(yīng)系統(tǒng)燒焦時，系統(tǒng)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(yīng)相應(yīng)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(jiān)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(guān)規(guī)定運出裝置區(qū)。易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的物料回收或排火炬。無火炬設(shè)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(shè)備、容器、管線應(yīng)按規(guī)定進行徹底的蒸汽吹掃，熱水蒸煮，堿中和，氮氣置換，使其內(nèi)部不會殘存油和空氣。取樣分析應(yīng)符合安全技術(shù)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(shè)備、管線系統(tǒng)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(tǒng)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(shè)備，其出口人口或與設(shè)備系統(tǒng)相連處加的盲板應(yīng)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(chǎn)中危險因素分析及其防范措施根據(jù)對氧化反應(yīng)器生產(chǎn)過程中存在的危險因素分析，在實際生產(chǎn)操作過程中同樣存在操作性危險。1．SMART乙苯氧化脫氫反應(yīng)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(chǎn)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??； (5)壓縮氧氣壓力突然上升，而乙苯混合料進量未變。2．反應(yīng)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(yīng)器突然泄漏。(三)裝置安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)及其應(yīng)用(四)裝置易發(fā)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(lián)絡(luò)要及時。(3)注意保護催化劑及設(shè)備，保護催化劑主要是不使催化劑迅速積炭、燒結(jié)、粉碎、中毒等。要求系統(tǒng)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(zhì)時不能于燒爐管等。(4)不能隨便排放油和氣體，防止發(fā)生著火爆炸等惡性事故。(5)要服從班長、值班長、技術(shù)管理人員及調(diào)度的指揮，積極配合，協(xié)調(diào)一致?？傊?，事故處理的過程中，主要注意保護催化劑及設(shè)備、人身安全，而且盡量使系統(tǒng)處在一種一旦事故解除就可以迅速恢復生產(chǎn)的狀態(tài)下。2．主要的工藝異?，F(xiàn)象處理方案 (2)蒸汽過熱爐和燃料控制系統(tǒng)見表3—58。(3)反應(yīng)器出料冷卻系統(tǒng)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(yīng)系統(tǒng)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(shè)備發(fā)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(yīng)防止擴散點上部扇形區(qū)內(nèi)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(nèi)都有可能充滿爆炸性混合物，這時還需根據(jù)風向的情況判斷危險區(qū)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(qū)內(nèi)有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區(qū)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(qū)內(nèi)的氧含量低，防止發(fā)生窒息現(xiàn)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(fā)生。要讓尾氣在受控制和監(jiān)視的情況下燃燒，同時注意保護設(shè)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(tǒng)中，尾氣壓縮機出口以后的管線和設(shè)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(fā)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(lián)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(qū)域內(nèi)不能有火種；如果泄漏量大且泄漏點向下，則擴散區(qū)低且面積大，這時還需根據(jù)風向的情況判斷危險區(qū)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(qū)內(nèi)有其他火種。必要時對可燃氣體可能擴散區(qū)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(qū)內(nèi)的氧含量低，防止發(fā)生窒息現(xiàn)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(fā)生。要讓尾氣在受控制和監(jiān)視的情況下燃燒，同時注意保護設(shè)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(fā)變成可燃性氣體，排在后邊的不易揮發(fā)。高溫的苯等液體如果泄漏出來，極易揮發(fā)，同空氣形成爆炸性混合物，并且這種揮發(fā)物的比重大于空氣，易在地面積聚，不易驅(qū)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(fā)，把有機物料沖人污水系統(tǒng)回收，同時防止泄漏區(qū)有任何火種存在，處理時要防止窒息現(xiàn)象發(fā)生。在泄漏發(fā)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(shè)備和管線的壓力；如果泄漏量小，不會產(chǎn)生任何事故，則可以在進行處理后繼續(xù)進行生產(chǎn)，但要加強監(jiān)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(yīng)系統(tǒng)泄漏事故的處理脫氫反應(yīng)系統(tǒng)泄漏后，立即停車，詳見“緊急聯(lián)鎖停車中的302#聯(lián)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(shè)備和管線的損害。 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