炼油厂加氢装置的危险性及救援措施ppt课件

炼油厂加氢装置的危险性炼油厂加氢装置的危险性 及救援措施及救援措施 炼油厂加氢装置基本情况炼油厂加氢装置基本情况 二 炼油厂加氢装置给排水及消防炼油厂加氢装置给排水及消防 五 石油化工企业及其火灾特点 一 炼油厂加氢装置工艺流程炼油厂加氢装置工艺流程 三 炼油厂加氢装置爆炸危险性炼油厂加氢装置爆炸危险性 四 炼油厂灭火救援注意事项炼油厂灭火救援注意事项 六 石油化工企业是以石油为起始原料；通过化学 和物理的方法，在高温、高压或低温、负压情况下 生产各种化工产品的工艺。 共同特点是生产装置高大，管道多，反应器的 构造复杂。从原料、中间体到产品，都具有很大的 火灾危险性。所以，发生火灾时，除具有一般单位 的火灾特点以外，还有一些特殊情况，主要是： 1、爆炸威胁大 化工车间、仓库、储罐 发生火灾时，由于各种因 素的影响，往往先爆炸， 后燃烧，也有时先燃烧， 后爆炸。爆炸时会在一瞬 间造成建筑结构破坏，变 形或倒塌，对岗位工人， 灭火人员的安全有一定的 威胁。造成爆炸的原因有 以下几方面： a a、由于生产装、由于生产装 置或管线的结合置或管线的结合 部渗、漏、跑冒部渗、漏、跑冒 ，可燃油气体泄，可燃油气体泄 出，遇氧自燃，出，遇氧自燃， 或遇明火发生爆或遇明火发生爆 炸起火；甚至有炸起火；甚至有 的可能发生连续的可能发生连续 爆炸。爆炸。 b、操作失误，倒 错流程，或因抽空 造成负压，空气被 吸入反应釜，达到 爆炸极限发生爆炸 燃烧。或因憋压， 在薄弱环节嗤漏或 爆开，先发生物理 性爆炸，紧接着引 发化学性爆炸着火 。 C、储存原料或用做缓冲的金属容器，脱水器、换热器、冷凝器、 在流淌火的高温烘烤下，由于关阀断流，内部压力增大，超过该容 器的耐压极限时，也能发生爆炸和起火。 d 在灭火战 斗中，由于 选用灭火剂 或灭火措施 不当，也可 能引起爆炸 。 2、燃烧速度快 由于化石燃料化工生产中的原料、中间体和产品 沸点低，挥发性强，绝大部分物质易燃烧，易爆炸， 起火后燃烧速度非常快。尤其是轻质油和可燃气体， 燃烧时蔓延速度，常常以爆炸形式出现，瞬间全部燃 烧。有些可燃液体，除火势蔓延速度快以外，本身也 有流动性，起火后失去控制，到处流淌，使火灾迅速 蔓延扩大。此外，火势的蔓延方向，往往沿着逆风或 可燃气体流动的相反方向蔓延。 3、石化企业火灾现场情况复杂 主要是：各类装置彼此连通，各种塔釜铁梯环绕，拐弯抹角，各种管道纵 模交错，高低不一，明沟暗池所外地位也不相同。尤其是爆炸后的火灾现场， 建筑物倒塌，道路堵塞，行动不便，情况更加复杂。有时先后、反复出现燃烧 、爆炸或伴有毒气等情况，给灭火行动带来很大困难。 4、易造成环境污染 在事故状态下，有毒气体的飘散，会造成局部地区的空气环境 污染； 在事故状态，有毒化学危险品在失控状态下的流淌，会造成地 面环境污染； 在事故状态下，工业废水、处理事故用水、雨水、为消除爆炸 危险的冷却用水、用于救人和灭火的消防用水等。由于来不及处 理，致使污水和清水一起从排雨管道流向江、河、湖、海，造成 水域污染. 近年来，为保护环境，世界各国对发动机燃料的组成提 出了更严格的限制，以降低有害物质的排放。我国现行的国 家车用汽油标准GB17930-2006（国）要求硫含量小于 500g/g，而国汽油标准要求硫含量小于150g/g，即将 于2013年实现的国汽油标准更是要求硫含量小于50g/g， 而炼油厂催化裂化汽油的硫含量由于工艺限制，不能满足国 及国的质量要求，成为制约炼油厂生存发展的关键因素 ，降低催化裂化汽油硫含量成为保证汽油质量满足新的法规 要求的关键。 25万吨/年催化汽油选择性加氢脱硫装置，是采用石科院 最新开发的RSDS-专利技术，以催化裂化汽油为原料，通过 加氢精制生产低含硫的精制汽油；同步设计施工投产的 600Nm3/h天然气制氢装置，是采用水蒸汽转化法加PSA净化工 艺路线，以天然气为原料，生产高纯氢的工业装置。 1、炼油厂自然环境和社会环境现状 中原油田分公司石油化工总厂位于河南省濮阳市东南部，地处濮阳市新开发的柳屯 工贸区中心，中原油田腹地，地面海拔高程4857m之间。濮阳市气候属北温带大陆性 气候，四季分明，春季干旱多风沙，夏季炎热雨量大，秋季晴和日照长，冬季干冷少雨 雪。平均气温13.4，多年平均相对湿度65%,年均降雨量626.6mm，年平均日照时数 2383.5h，主导风向为北、南风，其次为东南风，年平均风速3.3m/s。 濮阳市交通便利，106国道纵穿县境，汤濮铁路连接京广、京九两大铁路干线，东明公 路黄河大桥可直达山东。境内各县乡均由公路连接，构成了发达的公路交通体系。 2、加氢车间简介 加氢车间为石化总厂主要生产车间，占地面积为 7920 m2，车间定员35人（其中管 理人员7人，操作工28人），所需定员由石化总厂内部调剂解决，不增加新的人员。其 中加氢装置采用石科院的RSDS-技术，设计能力为25万吨/年，制氢装置采用天然气水 解转化法制氢，设计能力为600Nm/h；加氢装置主要由原料切割系统、反应系统、分馏 系统组成，制氢装置主要由天然气压缩、脱硫、转化系统、PSA变压吸附和废热回收系 统组成。制氢装置主要原料为天然气，所产纯度为99.99%-99.999%的氢气作为加氢装置 的主要原料之一，加氢装置原料为FCC汽油，主要产品是加氢精制汽油（满足国、国 标准）。制氢装置2010年9月21日开工正常，加氢装置2010年9月24日开工正常。两套 装置具有高温高压、易燃易爆的特点，安全要求高，在装置内严禁使用手机、照相机等 非防爆电子设备，该装置估算建设投资8994万元（含外汇40万美元）。 3、加氢装置规模 加氢装置工艺技 术采用石科院的RSDS- II技术，催化剂组合 为保护剂RGO-2/RSDS 主催化剂；采用预分 馏+重石脑油加氢工艺 流程。 原料油预分馏单 元设计规模为25万吨 年，重汽油选择性 加氢单元设计规模为 16.3万吨/年。制氢部 分600Nm3/h。年开工 时间8400小时。 主要设备统计 序号名称单位数量 1反应器台1 2塔器座3 3压缩机台2 4风机台2 4加热炉座2 5换热器台12 6空冷器片7 7容器台15 8泵台17 9其它小型设备台28 合计89 炼油厂加氢装置工艺分三个部分： 1、原料油预分馏部分 来自催化装置的催化汽油(原料油)经换热器E-102与预分馏塔底的重汽油换热后进入预分馏塔C-101第18层塔盘 上。自塔顶馏出的轻汽油经塔顶空冷器A-101、水冷器E-101冷却至40后，进入塔顶回流罐D-101。冷凝液由塔顶 回流泵P-101抽出，一部分作为回流返回C-101，一部分作为轻汽油(LCN)至碱洗部分。塔底的重汽油(HCN)经预分馏 塔底泵P-102升压，与原料油换热(E-102)后，经过滤器SR-101过滤送至选择性加氢脱硫部分。预分馏塔的热量由预 分馏塔重沸炉F-101提供。 2、 反应部分 重汽油(HCN)自预分馏部分进入原料油缓冲罐D-201，经原料油泵P-201升压后与混合氢混合，经反应产物/原料 油混合氢换热器(二)E-203、反应产物/原料油混合氢换热器(一) E-201换热升温，再经反应进料加热炉F-201加热 至反应进料温度后进入加氢反应器R-201。在加氢反应器内，原料油在临氢状态、催化剂的作用下进行脱硫等化学 反应，由于是放热反应，故向催化剂床层间注入冷氢，按要求来控制催化剂床层温升。自加氢反应器底部出来的反 应产物经反应产物/原料油混合氢换热器(一)E-201、稳定塔底再沸器E-202、反应产物/原料油混合氢换热器(二)E- 203、反应产物空冷器A-201、反应产物水冷器E-204等一系列冷却至40进入低压分离罐D-202。在低压分离罐中， 反应产物进行气、油、水三相分离。气体即循环氢从低压分离罐顶部逸出，由于本工艺要求循环氢中硫化氢含量小 于500ppm，故设置了循环氢脱硫系统。水相为含硫污水，送至装置外处理。油相即低分油进入重汽油稳定部分。本 装置不设新氢压缩机，补充氢气自制氢单元进装置后进入混合氢分液罐，之后与循环氢一起经混合氢压缩机升压和 循环。为了防止反应产物在换热过程中析出铵盐而堵塞设备和管道，在反应产物空冷器A-201上游侧注入除氧水 。 3、重汽油稳定部分 低分油经低分油/重汽油产品换热器E-206预热后进入重汽油稳定塔C-202第十八层塔盘上。塔顶油气经稳定塔 顶空冷器A-202冷凝冷却至50，进入稳定塔顶回流罐D-204。在塔顶回流罐中进行油、气分离。气相即富气送至装 置外，油相即轻烃经分馏塔顶回流泵P-202升压后，全部回流至稳定塔顶第26层塔盘上。稳定塔底的重汽油产品经 重汽油产品泵P-203升压后，经低分油/重汽油产品换热器E-206、重汽油产品水冷器E-207冷却至40至装置外。稳 定塔底设置稳定塔底重沸器(E-202)，利用反应产物供给热量，满足了全塔热平衡要求。 （一）火灾爆炸危险 加氢装置生产过程中的原料、产品均是可燃、易燃的液体和气体，主要包括汽油、氢 气、燃料气等，可燃介质如泄漏至环境中有发生火灾和爆炸的危险。生产过程操作条件是 在高温、加压下进行，并且介质中存在氢气和硫化氢等对设备有腐蚀作用的物质，如设备 及其附件的选材、操作条件和腐蚀裕度的设计考虑不周，可发生设备的腐蚀和物料的泄漏 ，引发火灾和爆炸事故。防火防爆是本工程劳动安全卫生防护的主要内容。本装置为甲类 火灾危险性装置，物料的特性及火灾危险类别见附表。 主要物料的特性及火灾危险类别 物料 名称 爆炸危险类 别 爆炸极限 v% 闪 点 自燃点 火灾危 险 类别 灭火剂种类 组别 类 别 汽油T3IIA1.1-5.9-20255-530甲B 雾状水、泡沫、干 粉 氢气T1IIC4.0-75.6气体570甲二氧化碳，强水流 H2ST3IIB4.3-46.0气体246甲雾状水、二氧化碳 MDEA/0.9-8.5137662丙B雾状水、泡沫、干 粉 DMDS/2.2-19.713339甲B雾状水、泡沫、干 粉 燃料气-气体-甲雾状水、泡沫、干 粉 炼厂有毒气较多，加氢装置主要有以下几种 危险化学品表 1、汽油4、一氧化碳7、氮气压缩 的 2、硫化氢5、二硫化二甲基8、空气压缩 的 3、甲烷6、氢气压缩 的 几种气体在空气中含量爆炸 范围 名 称 范围%名 称范围%名 称范围% 氢 气 4-74.1甲 烷5.3 15 一氧化碳12.5- 74.2 乙 烷 315.5硫化 氢 4.0 46 汽油液 体 1.1 5.9 丁 烯1.6 10 火灾报警除采用“119“专用电话号报警外，在装置的控制室设有火灾自 动报警系统，配电间设光电感烟探测器及手动报警按钮，电缆夹层内的电缆 桥架上设缆式线型定温探测器，装置区四周设防爆手动按钮，当发生火警时 ，火灾报警信号报至控制室内的火灾报警控制器上。为了能够及时观察装置 区内重要设备和重点部位的运行情况，保证装置安全平稳运行，本装置设电 视监视系统，装置区内设电视摄像机。 （二）尘毒危害 本装置有毒性危害的物质有H2S、催化剂的硫化剂DMDS(二甲基二硫醚)、含硫气体脱 硫剂MDEA（甲基二乙醇胺）、汽油等烃类物质，工作场所空气中接触限值见附表。对人 体的危害简述如下。 硫化氢：主要表现为急性中毒。硫化氢是一种有强烈臭鸡蛋味的气体，是强烈的 神经毒物，对粘膜有强烈的刺激作用。硫化氢气体可能在密闭的空间及局部范围聚集形 成一定浓度，硫化氢在15- 20ppm的环境下对人的粘膜和呼吸器官有刺激作用；50- 500ppm能引起头痛，恶心，头昏眼花，平衡失调，呼吸困难，意识丧失，部分患者可有 心肌损害。高浓度接触眼结膜发生水肿和角膜溃疡。长期低浓度接触，引起神经衰弱综 合症和植物神经功能紊乱。 汽油、轻烃等烃类：属于低毒物质，主要有麻醉和刺激作用，对呼吸道粘膜及皮 肤有一定刺激作用，并对人的中枢神经也有影响。通常通过呼吸及皮肤接触吸收进入人 体人。 DMDS：其蒸汽对鼻、喉有刺激性，引起咳嗽和胸部不适。持续或高浓度的吸入出 现头疼、恶心和呕吐。对眼睛有刺激性，可引起皮炎。 溶剂MDEA（甲基二乙醇胺）（液体）为硫化氢的吸收液，物理形态是无色透明液 体。对人的皮肤和眼睛有较强的刺激和腐蚀性。皮肤和眼睛直接接触可引起灼伤，甚至 失明；高浓度吸入蒸汽会出现咳嗽、头疼、恶心、呕吐、昏迷。 粉尘伤害：本装置定期装卸固体催化剂（每4年一次）可能造成粉尘伤害，粉尘对 人的呼吸道、肺有刺激作用，可引起尘肺。 毒性物料的危害分级及职业接触限值 物料 名称 使用 条件 职业危害程 度级别 最高允许浓 度（mg/m3) 时间加权平均容 许浓度（mg/m3) 短时间接触允 许浓度（mg/m3 ） 汽油密闭/300450 硫化氢密闭II10/ 粉尘密闭810 （三）加氢裂化装置的火灾危险点 1、加氢反应器。器内介质易燃易爆，而且操作条件是高温高压，由于加氢裂化反应是 放热反应，若温度控制不当，就会超温，催化剂严重结焦，使器内压力升高，造成超压 ，破坏设备，引起着火爆炸。另外高压氢与钢材长期接触后，还会使钢材强度降低，发 生“氢脆”现象，出现裂纹，导致物理性爆炸，发生火灾。美国一家炼油厂的加氢裂化 装置就发生过类似事故。另外，在加氢裂化过程中，由于原料油中的硫、氮转化成氨、 硫化氢以及硫酸铵、碳酸氢铵，当产物温度降低后，后两种铵盐以及其它水合物就会结 晶出来，从而堵塞冷却器或管线，加速垢下腐蚀而引起穿孔。 2、高压分离器。高分是反应产物，气液分离设备，又是反应系统的压力控制点，若液面 过高，会造成循环氢带液而损坏循环氢压缩机，若液面过低，易发生高压串低压而引发 爆炸事故，还有各安全附件，如：安全阀、液面计、压力表、调节阀、控制仪表等任何 一项失灵，都有可能导致爆炸事故的发生。 3、循环氢压缩机。该设备是加氢裂化装置的心脏，它既为反应过程提供氢气，又为反应 器床层温度提供冷氢，转速高达9000r/min左右，一旦故障停机供氢中断，会造成反应器 超温超压而引发事故。另外高分液面过高、，循环氢带液，也会导致压缩机失去平衡， 产生振动，严重时会损坏设备，造成氢气泄漏，发生爆炸。 4、加热炉。加氢裂化的加热炉与其它装置不同。它是临氢加热炉。无论是炉前混氢，还 是炉后混氢，新氢都要进加热炉预热，炉管内充满高温高压氢气。如果炉管管壁温度超 高，会缩短炉管寿命，当超温严重，炉管强度降到某一极限时，就会导致炉管爆裂，造 成恶性爆炸事故。 加氢装置给排水系统说明： 给水系统分为新鲜水系统（包括生产给水、生活给水），循环冷却水系统、高压消防水系统。排水系统 分为生活污水、生产污水和雨水系统。各系统具体水量详见给排水水量表。 （1） 新鲜水系统 中原油田石油化工总厂新鲜水系统主要用于厂区内生产、生活、洗眼器等用水。新鲜水管网系统压力 0.7MPa，最大供水量180 t/h，实际用水量125 t/h。本次装置新增新鲜水用量2 t/h，管道为枝状管网。总 厂原有新鲜水管网供水能力可满足新建装置所需新鲜水。 （2）循环水系统 中原油田石油化工总厂循环水系统分为循环水一、循环水二，主要用于各装置内水冷器的换热。循环水给 水系统压力0.55MPa，循环水回水系统压力0.35 MPa，冷却给水温度为30，冷却回水温度为40。循环水 一最大供水量5176 t/h，实际用水量3522 t/h。循环水二最大供水量4700 t/h，实际用水量2350 t/h。本 次装置新增循环水用量261 t/h，从装置西侧接入。总厂原有循环水管网供水能力可满足新建装置所需循环 水。 （3）高压消防水系统 中原油田石油化工总厂高压消防水系统为厂区内消火栓、消防水炮等消防设施提供水源。系统压力1.2 MPa ，最大供水量960 t/h。本次装置所需消防水用量900 t/h，从装置西侧接入并在装置周围组成环状管网， 管网上设有消火栓、水炮和切断阀。总厂原有消防水系统供水能力可满足新建装置所需消防水。 （4）生活污水系统 中原油田石油化工总厂生活污水系统主要收集生产装置和辅助设施室内卫生器具排出的污水。最大污水量 30 t/h，实际污水量15 t/h。本次新建装置新增污水量1 t/h。总厂原有生活污水系统排水能力可满足新建 装置的排水要求。装置生活污水经污水处理车间管理重力流排至厂区外幸福渠。 给排水水量表 名称设计 供水量/排水量 t/h 已占用供水量/排水量 t/h 新建装置供水量/排水量t/h 新鲜水1801252 循环水一51763522261 循环水二47002350261 高压消防水960900 生活污水30151 生产污 水180504.8 （5）生产污水系统 中原油田石油化工总厂生产污水系统主要收集生产过程中产生的含油、含硫、含盐污水等， 生产污水 经石化总厂污水处理厂处理并且达到国家排放标准后，排至金堤河。污水处理厂最大处理量180 t/h， 实际处理量50 t/h，本次新建装置新增污水量4.8 t/h主要包括两部分，含油污水和含硫污水。含油污 水主要来自冲洗反应进料泵和塔底泵用水。含硫污水主要来自于低压分离罐底产生的液相组成。本次新 建装置