火炬气回收装置的危险有害分析及安全防范措施

火炬气回收装置的危险有害分析及火炬气回收装置的危险有害分析及 安全防范措施安全防范措施 我厂年产 11 5 万 t 的乙烯装置于 1994 年建成投产 由于当时技 术条件所限 未考虑火炬气和超压排放的燃料气的综合利用 造成火炬常燃 既浪费了能源又污染了环境 为节约能源 减 少环境污染 降低生产成本 我厂于 2003 年新上马一套火炬气 回收装置 使火炬熄灭 并利用回收的火炬气取代燃煤作为锅 炉的燃料 此装置投产后将取得良好的经济效益和社会效益 目前 从火炬总管引出去火炬回收压缩机的管线上 利用盲板 将该管线切断 在盲板两侧各引出支管进入新建的 2 万 m3 橡 胶膜密封干式气柜 当生产装置排放的可燃气体 火炬气排 入火炬总管时 由于受到火炬总管下游 火炬塔前 水封罐的 阻隔 将首先进入气柜储存 另外 在来自缓冲罐注入燃料气 系统的火炬气管线上 增设一个由燃料气系统压力信号控制的 压控阀 储存于气柜中的火炬气 经过火炬回收压缩机压缩到 约 0 45mpa 后 将优先补入燃料气系统 以满足烯烃装置裂解 炉燃气需要 富余的燃气再经两根直径 10mm 的管线送往热力 分厂锅炉 用做燃料以生产中压蒸汽 火炬气系统管线设有超量 超压及气柜高气位报警装置 报警 时自动关闭气柜入口的电动碟阀和电动闸阀 当火炬总管内的 压力达到约 3924pa 时 火炬气突破水封罐的水封进入火炬 通 过自动点火器引燃后排放 当气柜气低位报警时 将自动关闭 气柜出口的电动碟阀 压缩机自动停止 1 火炬气的来源 火炬气主要来自乙烯燃料气系统超压排放和罐区排放气体 2 火炬气的组成 见表 1 表 1 火炬气的组成 组分 氮气 氢气 甲烷 乙烷 乙烯 丙烷 丙烯 碳四 丁二烯 碳五 组成 v 6 47 57 53 10 08 2 34 11 65 0 12 4 16 5 03 1 57 1 25 平均分子量 15 02 标态密度 0 67kg m3 低热值 4 67 104mj t 3 危险因素分析 本装置气柜储存的火炬气中以氢气含量为主 同时含有甲烷 乙烷 丙烯 乙烯等气体 从主要危险物料物化特性表 见表 2 中可以看到火炬气成份均为火灾危险甲类的易燃气体 遇空 气混合能形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃烧爆炸 因此本装置的主要危险是火灾 爆炸 表 2 主要危险物料物化特性表 序号 名称 分子量 熔点 沸点 闪点 燃点 爆炸极限 v 火灾危险类别 上限 下限 1 氢气 2 01 259 2 252 8 50 400 74 1 4 1 甲 2 甲烷 16 04 182 5 161 5 188 538 15 5 3 甲 3 丙烯 42 08 191 2 47 7 108 455 15 1 0 甲 4 乙烯 28 06 169 4 103 9 136 472 36 2 7 甲 4 主要有害因素分析 氢气 在很高的浓度时 正常氧分压的降低 可造成窒息 在 很高的分压下 可出现麻醉作用 甲烷 空气中甲烷浓度过高 能使人窒息 当空气中甲烷达 25 30 时 可此起头晕 乏力 全身不适 思想不集中 呼吸 和心跳加速 精细动作障碍等 甚至因缺氧而窒息 昏迷 丙燃 属低毒类 对人的麻醉力比乙烯强 急性中毒 人吸入 丙烯可引起意识丧失 当浓度为 15 时 需 30 分钟 24 时需 3 分钟 35 40 时 需 20 秒钟 40 以上时 仅需 6 秒钟 并 引起呕吐 慢性影响 长期接触丙烯 可引起头昏 乏力 全 身不适 思想不集中 个别人有胃肠道功能紊乱 乙烯 属低毒类 具有较强的麻醉作用 急性中毒 吸入高浓 度乙烯可立即引起意识丧失 吸入 75 90 乙烯与氧的混合气 体 可引起麻醉 苏醒迅速 比例为 25 45 时 可引起痛觉 消失 对意识无影响 对眼 鼻 咽喉和呼吸道粘膜有轻微刺 激性 慢性影响 长期接触乙烯 可引起头昏 全身不适 科 学家力 思想不集中 个别人有胃肠道功能紊乱 从上述分析可以看出 火柜气属于甲类火灾危险介质 如果考 虑不周 操作不慎均可能导致火灾 爆炸事故 同时 火炬气 具有低毒性 人接触较大的剂量时 可引起中毒 因此火炬气 的泄漏 将给在场的人员造成职业危害 1 平面布置严格执行 石油化工企业设计防火规范 的有关条 款 严格按防爆区域划分各建筑物 构筑物之间的距离 使其 符合规范要求 2 工艺管线 管件 法兰 阀门等按工艺要求及相关标准选用 工艺管线除法兰连接外 均采用焊接 以防止泄漏 气柜顶部 设置安全放散管 作为超压保护装置 3 在气柜周围设置可燃性气体浓度报警器 并在气柜顶部设置 h2 检测仪 一旦气体泄露立即报警 及时处理 4 采用 dcs 对整个生产过程进行监测 控制和生产管理 通过 dcs 监测生产过程的各种参数的动态值 趋势及过程动态画面 并实现报表打印和报警打印 5 气柜容积测量选用雷达柜形测量仪 检测信号应远传至控制 室 进行监视 显示 报警 联锁 6 气柜进出口压力测量采用电子式压力变送器对气柜进出口压 力测量 检测信号应远传至控制室 进行显示 报警 联锁 7 气柜进出口温度测量采用一体化温度变送器将气柜进出口温 度传至控制室显示 8 在气柜内属 1 区危险场所的电器 仪表采用隔爆型设备 对 无法采用隔爆型的仪表则用气动仪表 9 气柜顶部的安全放散管设置独立的避雷针保护 对罐工艺管 线按 化工企业静电接地设计规程 的要求作静电接地设施 10 为了实现生产装置非正常排放时火炬自动点火 增设 plc 计算机系统控制的自动点