炼厂区内确保空分装置的安全运行

炼厂区内确保空分装置的安全运行炼厂区内确保空分装置的安全运行 1 前言前言 空分装置最容易发生的安全事故是装置因总烃含量超标 造成主冷凝发器发生爆炸 所以对空分装置的空气吸入口的空 气质量要求较高 一般要求空分装置空气吸入口的空气中的总 烃含量小于 8 10 6 而炼厂装置区内各类装置烃类气体的泄露 或排放 造成的空气中的烃类气体的含量较高 因此设在炼厂 装置区的空分装置吸入口的空气中的总烃含量就较高 所以如 何保证炼厂装置区空分装置的安全运行就是急待解决的问题 乌鲁木齐石化公司炼汕厂串分车间现有两套 kdn 2000 型 全低压甲高纯氮装置 每套产氮量为 2000m3 h 由开封空分设 备厂制造 于 1993 年 10 月投入运行 根据生产需要开一套供 炼油厂 化纤厂及其他单位生产用氮 该装詈自 1993 年底试车 以来 主冷总烃含量直超标 中国石化总公司规定 警戒值 100 10 6 停车值 250 10 6 或单项值在警戒值以下 总烃值可 提高至 500 10 6 后在厂有关单位的协助和帮助下 主冷总烃 含量得到了有效的控制 主冷总烃含量由试车初的平均 320 10 6 降至目前的平均 95 10 6 但时而因环境因素影响 主冷总烃 有时较高 在 200 10 6 250 10 6 之间 2 烃类化合物对空分装置的危险性烃类化合物对空分装置的危险性 空分装置自 1993 年底投产以来 主冷总烃量含量一直超 标的主要原因是空气中有害杂质较多 其主要成分有 c2h2 ch4 c2h6 及其它烃类化合物 c3h6 c3h8 c4 等 nox 和 o3 在空气中也有一定的含量 其中难以清除的是 ch4 和 c2h6 危险性最大的是 c2h2 这些气体杂质的来源主要是 炼厂废气排放和各装置的跑 冒 滴 漏 这些烃类在液空中 特别是富氧液空中 积聚 在一些引爆 导因下很可能发生爆炸 要使危险性烃类爆炸必须使其受到冲 击或摩擦静电放电 这种所需爆炸所需能量的最低值叫做敏感 度 化学反应敏感性物质有 o3 氮氧化物以及不稳定的过氧化 合物 特别是 o3 存在 爆炸敏感度大大增加 空分设备的业冷 爆炸的原因 很可能是由于液氧 或液串 中积聚的碳氢化合物 遇到某种着火源而引起的 对这种着火源怀疑其是来自不稳定 化合物 它是由液氧中积聚的 o3 或氮氧化物与不稳定的碳氧化 合物形成的 在液氧中危险杂质 如果饱和 以固体析出 比 重小而浮在液面附近 尤其是随液氧蒸发 很容易在液面的器 劈上或管壁上吸附 因此 容易成为爆炸的原因 所有烃类杂质当中 一般认为乙炔对空分装置最危险 在 饱和情况下 具有更大的危险性 未达到饱和时 在主冷中可 能有乙炔存在 会形成局部积聚 也有危险性 但乙炔不是唯 一的具有爆炸危险性的杂质 在液氧小 富氧液空中 与其他烃类 化合物也是有爆炸危险性 3 炼油厂空分装置主冷超标的主要因素炼油厂空分装置主冷超标的主要因素 炼油厂空分装置主冷超标的主要因素是吸入口空气中总烃 含量较高 其主要原因 3 1 空分装置选址不当 我厂空分装置所处位置位于炼油厂西北角 离最近的炼油 装置常压装置距离不到 100 米 离净化水爆气池最近距离 60 米 3 2 空分装置周围总烃含量较高 从 1994 年 5 月起 根据炼油厂要求 在空分装置周围设 了 8 个监测点 见图 1 由环境监测中心每周对这 8 个点进行监 测 根据监测数据 见表 1 可以看出 最高点 6 号点 空分装置西 北角 总烃高达 50 10 6 平均值为 14 78 10 6 远大于原石化 总公司对空分装置空气吸入口总烃含量小于 8 10 6 的要求 表 1 大气空气中总烃含量监测值 10 6 9 月 10 月 11 月 采 样时间 采 样点 第 1 次 第 2 次 第 1 次 第 2 次 第 1 次 第 2 次 平 均值 1 20 0 8 75 23 3 10 0 21 1 7 78 15 2 2 23 0 27 5 12 2 14 2 22 2 7 78 16 08 3 14 4 6 25 8 89 12 2 14 4 8 89 10 83 4 15 6 8 75 12 2 8 89 15 6 6 67 11 28 5 15 6 12 3 36 7 7 78 17 8 8 89 16 5 6 50 20 0 13 3 10 0 20 0 7 78 20 78 7 17 8 22 5 7 78 11 1 20 0 10 0 14 86 8 22 2 10 0 7 78 8 89 20 0 7 78 12 775 4 采取措施采取措施 通过以上分析 我们认为要控制主冷总烃含量应从以下两 方面人手 4 1 尽量控制空分装置吸入口大气中的总烃含量 降低主 冷总烃含量 方案一采取如下措施 1 继续坚持每天一次的排液规律 每次排液量为 400 500mm 主冷液柱读数 2 密封门改造或贴密封条 3 全部封死下水井盖 4 压缩机进出口加高 我车间逐条进行实施如下 1 加大排液量 把原 5 天一次的排液量规律改为每班 8 小时 一次 每班 排液量为 200mm 700mm 遵照此规律 总烃含量基本保持在 60 300 10 6 之间 后因排液频次较高造成排液阀内漏 车间 对排液阀进行了改造 改造后我们增加了排液量 200mm 800mm 总烃含量降值 50 27 10 6 之间 并探索出 了排液量占总烃含量之间的关系 如排液量大于 600mm 总烃含 量可保持在 250 10 6 以下 但是排液量太人将影响精馏工况 影响氮产品纯度 2 密封门改造或贴密封条 我们在 4 月 24 日对压缩机进风口密封门贴密封条后的一 周内对主冷总烃含量进行了分析 分析结果总烃含量在 150 330 10 6 之间和密封前相比较总烃含量略有增高 试分 析其原因 主要是大气中烃含量影响较大 其次贴密封条不能 从根本上解决密封门漏气的问题 况且密封条在贴上一周之内 就要脱落 必须更换 3 全部密封下水井 我厂于 1995 年 4 月将空分装置周围的下水井盖用水泥全 部封死 并在井盖封死后的三周内做了六次分析 分析结果空 气中的总烃仍在 5 23 10 6 之间 效果不大 4 压缩机吸风口加高 此项目与科研部门做过分析 从 10 米到 40 米之间的高空 总烃变化小大 但没有规律 4 2 完善操作制度 降低主冷总烃含量 方案二采取如下措施 1 分析频次为每天一次 如总烃含量高于 200 10 6 时 在 放液 2 3 小时后增加分析一次 以便观察总烃含量变化趋势 每班排液一次 排液量在 200mm 700mm 之间 2 根据总烃含量化验分析结果 决定排液量的多少 排液 量以主冷液面汁为准 车间决定总烃含量在 100 10 6 以下时 每班排液量在 200mm 400mm 之间 总焊含量在 100 250 10 6 之间时 每班排液量在 400mm 700mm 之间见图 2 排 液时间为接班后 1 小时内进行 排液连续时间为 30 分钟以上 即每分钟不大于 15mm 3 排液后总烃含量仍较高 大于 250 10 6 时 应及时与厂 调度联系 做全部放液 停车大加温处理 4 主冷采取高液位操作 主冷液面保持在 1800mm 2800mm 之间 且应减少主冷压力波动 进行划线平 稳率考核 5 缩短液空吸附器的使用周期 由原设计的 7 10 天改为 7 天 完全彻底再生液空吸附器 保证吹出口即床层底部的温 度达 30 待冷吹到常温后再备用 再生气尽可能用氮气 保 证再生效果 6 在总烃含量没有超标 而乙炔等单顶烃类超标时 也应 做相应处理 乙炔含量警戒值为 0 1 10 6 停车值为 1 10 6 7 每隔 15 天更换压缩机入口过滤网 并将吸入门用密封条 封死 8 在积液时 应根据操作规程中的有关规定进行 每班接 班后放液 然后积液 积液时间不小于 3 小时 以主冷液面为 准 每小时为 133mm 166mm 应严格遵守先积液后放液的原 则 9 应加强液空外排 既在保证平稳操作的基础上尽量开大 主冷液空回流阀 tg133 阀 10 保证空冷塔的平稳运行 防止杂质进入分馏塔 11 每年一次对分馏塔静电接地线进行检查 保证接地完好 12 上游装置停工吹扫时或者装置内有瓦斯气味时 应及时 与调度室联系 及时了解上游装置排放介质的成分 并增加化 验分析次数 认真观察分析结果 必要时 需大量排液或停工 处理 并作好台帐记录 13 定期 半年 对周围环境空气进行分析 监测空气中烃类 变化 及时调整操作 防止烃类积聚 做好台帐记录 14 加强对可逆式换热器的操作 降低中部温差 中部温差 控制在 lo 之内 增加可逆式换热器的自清除能力 通过以上即方案一 方案二中的措施的实施 总烃含量由 原来的 320 10 6 下降到 95 10 6 但有时仍然在报警值以上 5 遗留问题的处理方法遗留问题的处理方法 要从根本上解决问题 车间认为必须彻底解决空分装置周 围大气中总烃含量超标的问题 可采取以 f 两项措施 5 1 压缩机进风口远传 方案 在空分装置上风口附近 如在科研所以西 五小队区域范 围内做环评分析 找一块空气质量较好 烃组分较少 不受风向 变化所影响的区域作为压缩机的进风口 然后远传至空分装置 作为空分装置的原料风 使空分装置吸人空气总烃含量达到要 求 降低主冷总烃含量 优点 1 可以