洗苯塔自燃原因分析及预防对策

洗苯塔自燃原因分析及预防对策洗苯塔自燃原因分析及预防对策 平煤天宏焦化公司捣固型焦炉年产 30 万 t 冶金焦 产生煤 气 1 9 万 m3 h 配有相应的化产回收系统 自 2002 年开工以 来 内装波纹板 0 8mm 钢板冲压而成 填料的塔洗苯塔运转 一直正常 塔前煤气含苯 18 24g m3 塔后煤气含苯 2 4g m3 脱除率在 90 以上 塔阻力在 400 500pa 各项指 标均运行在规定范围内 后因塔阻高在检修过程中出现洗苯塔 内的波纹板 0 8mm 钢板 填料出现自燃着火 针对自燃现象 进行了详细分析 从设备管理和工艺操作等查找发生自燃的原 因 并阐述了在今后的操作和检修中应采取的预防对策 1 事故经过事故经过 2006 年下半年洗苯塔出现洗苯效果差 脱苯后的煤气含苯 6 8g m3 同时塔阻力也较大 高达 900pa 左右 最初考虑到 可能是洗苯塔运行时间长 造成洗油渣堵塞波纹板填料和上部 捕雾层 首先采用热贫油冲洗塔内填料 由于塔顶装有热贫油 喷洒管道 冲洗后塔阻力相应有所好转 1d 以后塔阻力又回 到 900pa 反复用热贫油冲洗 效果均不明显 后来 讨论分 析认为 洗苯塔捕雾层堵塞的可能性较大 决定打开洗苯塔人 孔 检查捕雾层和捕雾层下部的波纹板填料是否存在洗油渣堵 塞现象 2006 年 10 月 16 日下午安排停产检查 首先用蒸汽 气压 4kg cm3 通入洗苯塔底部吹扫 12h 17 日上午 11 30 打开塔体 下部两个人孔和上部捕雾层处人孔 当时温度比较高 从捕雾 层人孔处往外冒白色蒸汽 无法检查 下午 5 00 当班职工发 现靠近捕雾层处的人孔冒黑烟伴有火星喷出 塔体冒青烟 塔 体外部油漆被烤燃 判断塔内可能着火 当班职工迅速在塔 底通入蒸汽灭火 同时报告分厂领导 经分厂领导和技术人员 商议 决定从塔底通蒸汽灭火 再从塔顶加入低温水进行降温 灭火处理 经过一夜的喷水降温 塔体温度基本接近自然温度 事后检查 洗苯塔捕雾层大部分烧坏 塔体内的波纹板填料几 乎全部烧变形 在塔盘支撑填料架上存有一层稀薄的红黄色粉 末并有硫磺味 对波纹板上的残渣化验分析 其含硫量达 4 35 这充分说明塔体内有大量硫化物存在 2 着火原因着火原因 焦炉煤气中含有的硫化氢气体 中平能化天宏焦化公司煤 气净化工艺没有上脱硫工艺 在洗苯过程中 硫化氢气体在 煤气冷凝水的作用下形成弱酸 与塔体和波纹板接触反应 生 成硫化亚铁 在检修时 硫化亚铁与人孔口处进入的空气接触 氧化 由于硫化亚铁和空气中的氧气在塔体内起氧化反应 反 应过程中产生大量热量集聚在塔内 当温度达到硫化铁的着火 温度时 很容易引发硫化铁自燃 2 1 硫化亚铁的生成 当有水存在时 这些硫化氢对铁质设备具有明显的腐蚀作 用 反应过程 h2s h hs hs h s2 这是一种电化学腐蚀过程 阳极反应 fe fe2 2e 阴极反应 2h 2e h2 渗透钢中 fe2 与 s2 及 hs 反应 fe2 s2 fes fe2 h2s fes 2h 另外 硫与铁还可直接作用生成硫化亚铁 fe s fes 生成的硫化亚铁结构比较疏松 均匀地附着在设备及波纹 板壁上 1 2 2 硫化亚铁的自燃 在检修洗苯塔时 首先用蒸汽对塔内的填料进行吹扫 硫 化亚铁及铁的其他硫化物在塔体内受蒸汽的吹扫加热后与空气 或光照时 产生如下放热反应 fes 3 2o2 feo so2 49kj fe2s3 3 2o2 fe2o3 3s 586kj 2 此反应为放热反应 反应后产生的大量热量聚集在塔体内 形成自燃着火 3 控制硫化铁的生成 硫化亚铁的产生过程就是设备的腐蚀过程 有必要从多个 方面采取措施 减少对设备的硫腐蚀 3 1 从工艺方面入手 减少设备硫腐蚀 控制硫化亚铁的产 生 在生产中要严格控制入洗苯塔的煤气温度和贫油温度差 要求夏季贫油温度比煤气温度高出 3 5 冬季高出 5 10 防止煤气温度降低出现冷凝水 与硫化氢形成弱酸 腐蚀塔体和波纹板填料 最好再上一套硫化氢回收工艺 不但 消除了硫化氢对设备的腐蚀 而且也避免了硫化氢气体在煤气 燃烧过程中的环境污染问题 3 2 在设备方面采取措施 阻止硫化亚铁产生 在易被硫腐 蚀的部位 如洗苯塔填料和捕雾层可更换成耐腐蚀的钢材 在 兼顾成本的同时 选择价格一般的耐腐蚀钢材 例如选择价格 合理而防腐性能较好的 316l 不锈钢 在工艺许可的情况下 也 可以选择陶瓷和塑料填料 消除硫化亚铁的生成 3 3 加强岗位操作管理 防止因操作不当 造成硫化亚铁的 不断生成 在洗苯操作中 严格要求贫油的温度始终比煤气温 度高 夏季贫油温度比煤气温度高出 3 5 冬季高出 5 10 为了保证适宜的洗苯温度 规定煤气进入洗苯塔前 应在终冷洗萘塔内冷却至 18 28 贫油温度低于 30 另外 在购进洗油时 严把洗油含酚关 洗油含酚 0 5 防止贫 油水乳化 影响脱水效率和洗苯效果等 4 灭火及硫化铁的处置办法灭火及硫化铁的处置办法 在正常生产过程中 由于洗苯塔内的填料和空气是隔绝的 硫化亚铁不会产生自燃 但停工检修期间 煤气管线和塔体断 开 为了避免在检修期间引起检修人员煤气和油气中毒 在检 修之前 向塔体内吹入蒸汽置换煤气和油气 吹过蒸汽的洗苯 塔温度比较高 此时填料的温度将要接近硫化氢的着火温度 此时再打开人孔 硫化亚铁与空气中的氧接触生成硫化铁并放 出热量 放出的热量和原有蒸汽吹扫热量不能很好地散发出去 当聚集到一定程度很容易产生自燃着火现象 发现着火时不要惊慌 安排人员封堵底部的人孔 阻止空 气进入塔内并及时在塔底通入蒸汽灭火 同时从塔顶加水降温 一定要把自燃火势控制在初始状态 否则后果极其严重 对于其 他有可能产生硫化亚铁的设备和煤气主管道的动火 一定要通 入水蒸气保持一定的湿度 防止见明火燃烧 另外 从容器中 清理出来的硫化亚铁 要求及时浇水装入袋子中 并保持湿润 外 运填埋和空气隔离 防止自燃和环境污染 3 5 结束语结束语 检修前 根据设备自身特点及以往的实践经验 做好硫化 亚铁自燃预案 一旦发生自燃事故 立即采取措施 防止事故 范围扩大 减小经济损失 设备用蒸汽吹扫清洗时 对于弯头 拐角等盲区要做特别 处理 确保吹扫质量 防止残油及剩余油气的存在 对密闭容 器一定要自然冷却 达到常温后再打开人孔 避免硫化亚铁高 温自燃引发爆炸和火灾事故 设备打开人孔后 首先要自然通风冷却 不能急于检