丙烷脱沥青装置说明与危险因素及防范措施培训

丙烷脱沥青装置说明与危险因素及防范措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01装置概述02装置结构与工作原理03危险物质特性与危害04运行过程危险因素分析CONTENTS目录05开工与停工特殊风险控制06安全防范措施体系07危险物质检测与管理08应急处置与人员培训01装置概述丙烷脱沥青工艺定义与作用工艺定义丙烷脱沥青是一种石油加工工艺，以丙烷为溶剂通过萃取法处理重质油（如减压渣油），分离出脱沥青油和脱油沥青。核心原理基于重质润滑油组分与胶质、沥青质在丙烷中溶解度的差异，利用丙烷在不同温度压力下的溶解特性实现分离。主要作用提取蒸馏无法获得的高粘度润滑油成分，脱沥青油可用作润滑油或裂化原料，脱油沥青用于制备道路沥青、燃料油等。发展历程第一套工业装置于1934年建成，中国首套装置于1958年投产，20世纪后发展出临界回收和超临界回收工艺以降低能耗。

装置发展历程与行业地位装置发展历程第一套润滑油丙烷脱沥青装置于1934年建成，萃取过程在混合器、沉降罐内完成。中国的第一套丙烷脱沥青装置于1958年建成。早期采用混合器与沉降罐完成萃取，后发展为逆流萃取及转盘塔结构。20世纪后改进出临界回收和超临界回收工艺，现代装置普遍采用超临界技术。

行业地位丙烷脱沥青工艺是加工重质油的一种重要石油加工工艺，以丙烷为溶剂通过萃取法处理重质油（如减压渣油），分离出脱沥青油和脱油沥青。其可提取蒸馏无法获得的高粘度润滑油成分，脱沥青油用作润滑油或裂化原料，脱油沥青用于制备道路沥青、燃料油等，在石化行业中具有重要作用。

主要工艺类型及特点一段脱沥青工艺类型一段脱沥青工艺分为一段抽提型、一段抽提带侧线型和一段抽提带外沉降型三种型式，主要通过单次萃取分离沥青质与脱沥青油。

二段脱沥青工艺类型二段脱沥青工艺包括分馏法两段丙烷脱沥青、沉降法两段丙烷脱沥青、两段抽提带侧线及两段抽提带外沉淀等类型，可实现更精细的组分分离。

工艺类型特点对比各类工艺特点差异主要体现在分离效率、溶剂消耗及产品性质上，具体可参考相关工艺特性表（如原文提及的表2—54），一段工艺相对简单，二段工艺可提高脱沥青油收率和质量。02装置结构与工作原理

核心组成单元及功能溶剂抽提系统核心单元包括萃取塔、沉降设备等，基于丙烷对减压渣油中各组分溶解度差异，实现脱沥青油与脱油沥青分离，分为一段抽提（如一段抽提型、带侧线型）和二段抽提（如分馏法、沉降法）等类型。

溶剂回收系统负责回收轻脱沥青油、重脱沥青油及沥青中的丙烷溶剂，采用临界回收（回收轻脱沥青油中75%左右丙烷）、单效两段蒸发（90℃蒸出90%丙烷）、双效蒸发（3.5MPa/2.0MPa压力分级蒸发）等工艺，降低能耗。

丙烷供气与加热系统丙烷供气系统将丙烷气体输送至装置，加热系统将丙烷升温至脱除沥青所需温度，确保丙烷在工艺条件下具备良好溶解性能，同时为沥青输送提供适宜温度（如沥青进罐温度需大于规定值以防凝固）。

收集与分离系统通过喷洒系统将加热后的丙烷喷洒到沥青表面，收集系统对升华出的沥青和丙烷混合气体进行收集，经沉降、闪蒸、冷凝等环节实现气液分离，保障产品（脱沥青油、脱油沥青）的有效分离与外送。

溶剂抽提部分工艺流程

一段脱沥青工艺类型一段脱沥青分为一段抽提型、一段抽提带侧线型和一段抽提带外沉降型三种型式，通过单级萃取分离沥青质与脱沥青油。

二段脱沥青工艺类型二段脱沥青包括分馏法两段、沉降法两段、两段抽提带侧线及两段抽提带外沉淀等类型，可实现更精细的组分分离。

萃取塔操作条件萃取塔顶压力一般为3.8～3.9MPa，塔顶温度68～82℃，溶剂比（体积）为6～10:1，最大可达13:1，确保原料与溶剂充分接触。

逆流萃取与转盘塔应用现代装置多采用逆流萃取操作，搭配转盘塔结构，提升传质效率，实现重质油中有用组分与沥青质的高效分离。轻脱沥青油中溶剂回收工艺溶剂回收部分工艺流程

轻脱沥青油中溶剂回收主要有临界回收、单效两段蒸发回收和双效蒸发回收等工艺。临界回收工艺利用丙烷在接近临界温度（96.1℃）、压力大于临界压力时溶解能力最小、密度最小的特性，将轻脱沥青油与液体丙烷沉降分离，可回收轻脱沥青油溶液中丙烷75％左右，为总丙烷量的60％以上；单效两段蒸发回收中，轻脱沥青油溶液分两段在2.0MPa左右压力下蒸发，第一段蒸发温度约90℃可蒸出约90％丙烷溶剂，第二段蒸发温度150℃左右蒸出其余绝大部分丙烷溶剂；双效蒸发回收则使丙烷溶剂在不同压力下蒸发，高压蒸发压力约3.5MPa、温度80～90℃，中压蒸发压力约2.0MPa、温度70～80℃。重脱沥青油中溶剂回收方法

重脱沥青油中溶剂回收方法与轻脱沥青油中溶剂回收方法相似，可采用单效两段蒸发、双效蒸发等方法，此外，还可将从沥青蒸发塔顶蒸出的丙烷蒸汽打进重脱沥青油蒸发塔中进行回收。沥青中溶剂回收要点

从沥青溶液中回收丙烷需加热到较高温度，因沥青黏度高，温度不够易形成大量泡沫，且为方便输送，沥青溶液通常采用加热炉加热到230～250℃。关键工艺参数控制要求萃取塔操作参数控制塔顶压力需控制在3.8～3.9MPa，温度维持在68～82℃；溶剂比（体积）为6～10:1，最大不超过13:1，确保沥青质与脱沥青油有效分离。溶剂回收系统参数控制轻脱沥青油溶液采用临界回收工艺时，温度接近96.1℃、压力大于临界压力，可回收75%左右丙烷；重脱沥青油溶液采用单效两段蒸发，第一段90℃/2.0MPa蒸出90%丙烷，第二段150℃蒸出剩余溶剂。加热炉与沥青系统温度控制沥青溶液加热炉出口温度需控制在230～250℃，确保沥青黏度降低便于输送；沥青进罐温度应大于其软化点，防止管线凝固，脱沥青油外送温度需小于100℃。系统压力与真空度控制高压部分（抽提塔、临界塔）试压压力需符合设计规范，中压蒸发压力2.0MPa左右，低压汽提系统需维持稳定真空度，防止串压导致设备超压或效率下降。03危险物质特性与危害丙烷基本理化特性丙烷理化性质及燃爆风险丙烷是一种无色无味气体，微溶于水，化学式为CH3CH2CH3。其临界温度为96.8℃，临界压力为4.2MPa，在40℃以上时，溶解能力随温度升高逐渐降低。丙烷燃爆核心参数丙烷为易燃气体，闪点-104℃，爆炸极限范围为2.1%~9.5%（体积分数），与空气混合易形成爆炸性混合物，遇明火、高温或静电火花可引发燃爆。丙烷燃爆风险形成条件当丙烷泄漏后与空气混合达到爆炸极限浓度，遇到火源（如明火、静电火花、高温表面）时，极易发生燃烧爆炸事故。此外，液态丙烷泄漏后汽化，体积迅速膨胀，也会加剧燃爆风险。

硫化氢腐蚀与毒性危害01硫化氢腐蚀机理与设备影响原油中的硫化物在加工过程中转化为硫化氢，硫化氢具有强烈的腐蚀性，可导致设备管线均匀变薄、坑蚀、冲刷腐蚀和晶间腐蚀开裂。例如荆门分公司丙烷脱沥青装置曾出现容器大面积鼓泡开裂现象。

02硫化氢的毒性危害表现硫化氢是剧毒气体，低浓度即可对人体呼吸系统和神经系统造成严重损害，高浓度接触可致人死亡。长期接触还可能引发慢性健康问题。

03硫化氢腐蚀的工艺防治措施可采用二段脱硫工艺防腐：一段脱硫采用液相丙烷醇胺法脱硫，二段脱硫采用汽相丙烷碱洗脱硫，以降低溶剂中硫化氢含量，缓解设备腐蚀，延长开工周期。

04硫化氢毒性的防护要点在使用涉及硫化氢的装置时，必须确保通风良好，操作人员需佩戴适当的防护面罩和手套等防护设备，并确保协同工作的人员能够及时发现中毒现象，进行紧急处理。01其他危险物质（苯、重金属等）特性苯的理化特性与健康危害苯是无色透明液体，具有芳香气味，易挥发，沸点80.1℃，易燃（闪点-11℃，爆炸极限1.2%~8.0%）。高浓度苯蒸气有麻醉作用，长期接触可导致再生障碍性贫血、白血病等严重疾病，是国际公认的I类致癌物。02重金属化合物的来源与毒性丙烷脱沥青原料（如高硫劣质渣油）中含镍、钒、砷等重金属化合物，高温加工过程中易释放。重金属可通过呼吸道、皮肤进入人体，蓄积于肝、肾等器官，造成慢性中毒，如钒可引起呼吸道炎症，砷具有致癌性和致畸性。03危险物质的协同危害效应苯与丙烷等易燃气体混合可增加爆炸风险；硫化氢与重金属离子结合会加剧设备腐蚀，同时对人体产生叠加毒性。例如，低浓度苯与硫化氢共存时，会加重对中枢神经系统和呼吸系统的损害。04运行过程危险因素分析火灾爆炸风险因素识别

丙烷泄漏引发燃爆丙烷为易燃气体，爆炸极限2.1%~9.5%，与空气混合易形成爆炸性混合物，遇明火、高温或静电火花可引发燃爆。设备管线腐蚀、密封件损坏、操作不当等均可能导致丙烷泄漏。

高温高压操作环境风险装置运行中涉及高温（如沥青溶液加热至230～250℃）、高压（如萃取塔顶压力3.8～3.9MPa）条件，若设备耐压性不足或超温超压，可能导致设备破裂、物料泄漏，引发火灾爆炸。

静电危害丙烷在输送、喷洒过程中易产生静电，若接地不良或未采取防静电措施，静电积聚放电可能点燃可燃气体。停工时未进行有效接地电阻检测、人员未穿戴防静电衣物等也会增加静电风险。

工艺异常与操作失误开工时加热炉点火操作不当易引发炉膛爆燃；停工时系统残余丙烷未按规定排放至火炬线而随意排空，或蒸汽吹扫不彻底导致丙烷残留，均可能形成爆炸隐患。中毒与窒息风险场景分析高浓度丙烷积聚场景装置泄漏或通风不良时，丙烷气体在密闭空间积聚，浓度超过爆炸下限（2.1%）会引发窒息风险；液态丙烷泄漏后迅速汽化，导致局部氧气含量骤降，造成人员缺氧窒息。硫化氢泄漏中毒场景原料渣油中的含硫化合物在加工过程中转化为硫化氢，其毒性极强，低浓度（10ppm）即可引起头痛、恶心，高浓度（1000ppm以上）可瞬间致人死亡，需重点防范设备腐蚀导致的泄漏。受限空间作业缺氧场景塔器、储罐等受限空间检修时，若置换不彻底或通风不足，残留丙烷与空气混合形成缺氧环境，作业人员进入后易发生窒息；2005年某厂检修因氮气置换不达标，导致2人缺氧昏迷。沥青加热挥发物吸入场景沥青加热至230-250℃时释放苯、多环芳烃等有毒挥发物，长期吸入可引发职业性中毒，表现为头晕、乏力及造血系统损害，需加强作业场所通风与个体防护。设备腐蚀与溶剂伤害风险

硫腐蚀介质形成与设备损害原油中的硫化物在加工过程中转化为硫化氢等腐蚀介质，可导致丙烷罐、管线等设备出现鼓泡、开裂等现象，如荆门分公司2005年初发现丙烷罐大面积鼓泡及开裂。

溶剂伤害的表现与途径丙烷作为溶剂会溶解沥青表面油脂，接触皮肤可造成损伤；液态丙烷接触皮肤还可能导致冻伤，需立即用温水缓慢复温并就医。

腐蚀与溶剂伤害的关联影响设备腐蚀泄漏可能加剧丙烷溶剂与人员接触风险，形成“腐蚀-泄漏-溶剂伤害”的连锁隐患，需同步防控设备腐蚀与溶剂接触。05开工与停工特殊风险控制

开工阶段关键风险点及控制措施装置装水试压风险与控制按高压（抽提塔、临界塔）→中压（溶剂回收）→低压（加热炉汽提）顺序试压；严格遵循试压曲线升压、稳压、降压，密封点无泄漏为合格；低压系统需打开排空阀，防止中高压系统阀门内漏导致超压。

氮气置换与丙烷引入风险控制水压后用氮气置换系统空气，至氧含量≤1.0%（体积）并维持微正压；收丙烷置换氮气时，排放气需引至火炬系统，严禁向大气直接排放，防止可燃气体积聚。

循环建立与加热炉点火风险防控建立丙烷大循环（压力≥1.0MPa）及柴油循环时，确保丙烷泵、增压泵无抽空、泄漏；加热炉点火前需彻底吹扫炉膛，防止可燃气体积存引发爆燃，严格执行“先点火后开气”操作。

进料调整与参数控制要点引减压渣油时需确认各汽提塔底液面真实性，防止假液面导致满塔或机泵抽空；控制脱沥青油外送温度＜100℃，沥青进罐温度需高于其软化点，避免管道凝固堵塞。

停工阶段操作风险及防范要点物料残留与泄漏风险停工时设备管道内残留的液态沥青和丙烷易因清理不彻底导致泄漏，可能引发火灾或爆炸。需在停工前半小时对设备进行全面清理，关闭所有油气阀门并加装锁紧装置。

静电危害与接地防护系统残留电荷、人员异物带电等可能产生静电，存在燃爆风险。应检测接地电阻确保符合要求，工作人员穿戴防静电工作服，必要时增设静电消除装置。

油气排放与燃烧控制停工过程中排放的油气若直接进入大气易引发燃烧。需通过火炬系统处理排放气体，禁止随意排空；控制排放速度和温度，必要时采用喷雾净化等方式处理废气。

设备清理与状态锁定清理完毕后关闭热源、冷却水及空气阀门，在阀门处加装锁紧装置防止误操作；确认各密封点无泄漏，低压系统打开排空阀避免超压，确保设备处于安全停运状态。06安全防范措施体系

工艺安全措施（溶剂回收优化等）溶剂回收工艺优化轻脱沥青油溶剂回收可采用临界回收工艺，在接近丙烷临界温度（96.1℃）、压力大于临界压力条件下，利用密度差实现分离，可回收轻脱沥青油溶液中约75%丙烷，占总丙烷量60%以上，显著降低能耗。

设备防腐工艺改进针对硫腐蚀问题，采用二段脱硫工艺：一段脱硫采用液相丙烷醇胺法，二段脱硫采用汽相丙烷碱洗脱硫，降低溶剂中硫化氢含量，缓解设备腐蚀，延长开工周期。

溶剂选择优化将纯丙烷溶剂替换为1:1丁烷和丙烷混合溶剂，可提高减压渣油（VR）的溶解率，提升脱沥青油（DAO）收率，同时需注意调整相关工艺参数以适应混合溶剂特性。

回收系统操作规范重脱沥青油溶剂回收可采用单效两段蒸发，第一段在约2.0MPa、90℃下蒸出90%丙烷，第二段150℃左右蒸出剩余溶剂；沥青溶液回收需加热至230～250℃，防止沥青黏度高导致泡沫形成及输送困难。设备防护与防腐技术应用

合理选材与材质升级针对硫化氢等腐蚀介质，选用耐蚀合金材料（如哈氏合金、不锈钢），提高设备管线的抗腐蚀能力，荆门分公司通过设备管线防腐选材优化，有效缓解了硫腐蚀问题。二段脱硫工艺防腐采用一段脱硫-液相丙烷醇胺法脱硫，二段脱硫-汽相丙烷碱洗脱硫的组合工艺，降低丙烷溶剂中硫化氢含量，减少设备腐蚀，延长开工周期。表面防护与涂层技术对蒸发空冷器等易腐蚀设备表面采用防腐涂层（如聚四氟乙烯涂层）或衬里技术，隔离腐蚀介质，兰州石化公司通过该措施改善了设备表面蒸发空冷腐蚀状况。在线监测与定期维护安装腐蚀速率在线监测传感器，实时监控设备腐蚀情况；建立设备维护台账，定期进行壁厚检测、耐压试验和密封件更换，及时发现并处理腐蚀隐患。个人防护装备要求与使用规范呼吸防护装备必须佩戴防毒面具，以防止吸入丙烷、硫化氢等有毒有害气体。在通风不良或可能存在气体泄漏的区域，应使用正压式呼吸器。身体防护装备穿戴适宜的劳动防护服，其材质应具有隔热、防渗透性能，能够有效阻隔丙烷等溶剂对皮肤的伤害。同时，要穿着防静电工作服，防止静电引发危险。手部防护装备佩戴适当的防护手套，如耐溶剂手套，避免丙烷等物质直接接触皮肤，防止溶剂伤害。眼部防护装备配备防护眼镜或护目镜，防止操作过程中可能产生的液体飞溅、气体刺激等对眼睛造成伤害。防护装备使用规范使用前需检查防护装备的完好性，确保其能够正常发挥防护作用。使用后要按照规定进行清洁、维护和存放，定期进行检查和更换，确保防护效果。通风与气体检测系统配置通风系统设计要求储存及使用区域需安装防爆型通风设备，确保空气流通，降低丙烷等可燃气体浓度；操作场所通风量应满足每小时不少于12次空气交换，夏季需增设遮阳及降温措施。可燃气体报警装置设置在泄漏可能积聚的区域（如设备下方、角落）安装可燃气体报警仪，检测范围覆盖丙烷爆炸下限（2.1%）的25%以下；报警信号需联动通风设备自动启动，并送至控制室实时监控。气体检测设备维护规范定期对可燃气体探测器进行校准（每月至少1次），确保检测精度；报警装置及传感器每年需由专业机构检测，不合格设备立即更换，维护记录保存至少3年。应急通风启动条件当检测到丙烷浓度达到爆炸下限的10%时，自动开启应急通风系统；紧急情况下（如泄漏无法控制），应启动事故排风装置，将气体导向火炬系统或安全排放区域。07危险物质检测与管理在线监测技术与设备选型

关键危险物质在线监测技术采用在线气相色谱、红外光谱和质谱联用技术，可实现对丙烷、硫化氢、苯等危险物质的24小时连续监测，提升现场实时监测的精度和效率。物联网监测网络构建结合物联网技术，通过传感器网络和数据采集系统，建立全面的监测网络，实现危险物质浓度、压力、温度等数据的实时传输和远程监控。检测设备校准与维护定期对在线监测设备进行校准和维护，确保其准确性和稳定性。例如，可燃气体报警仪需按法规要求周期进行校验，保证检测数据可靠。设备选型原则与标准设备选型应遵循国家相关标准，优先选择防爆型、高精度、高稳定性的监测设备。如储存区配备的可燃气体报警装置需满足防爆要求，探头设置在泄漏可能积聚的区域。

检测标准与周期要求危险物质检测标准丙烷检测执行爆炸极限2.1%~9.5%标准，硫化氢浓度需低于10ppm，苯浓度参照职业接触限值，确保符合GBZ2.1-2019要求。

设备检测周期规范高压设备（抽提塔、临界塔）每3年进行一次耐压试验，可燃气体报警装置每月校准，接地电阻检测每季度1次，确保接地电阻≤4Ω。

系统置换验收标准氮气置换后系统氧含量需≤1.0%（体积比），收丙烷置换氮气时需通过火炬系统排放，严禁直接排入大气。

腐蚀监测周期要求硫腐蚀重点区域（丙烷罐、溶剂回收系统）每半年进行一次壁厚检测，采用超声波探伤技术，腐蚀速率需控制在0.1mm/年以内。

危险物质存储与运输管理01丙烷储存场所要求储存区域需为通风良好的阴凉场所，远离明火、热源及阳光直射区域；地面采用不发火材质，并设置围堰、防火堤等防泄漏扩散设施；区域内配备防爆型通风设备、可燃气体报警装置及消防器材。

02丙烷钢瓶堆放规范丙烷钢瓶需直立存放，瓶阀朝向一致且固定牢固，避免碰撞、倾倒；空瓶与实瓶应分区存放，堆垛高度以不影响操作与应急处置为宜，通道宽度需满足消防与搬运需求；储存区禁止堆放杂物或其他易燃易爆物品。

03丙烷装卸与运输安全装卸