中壓加氫裂化裝置危險性分析及預(yù)防措施

1、28石油化工安全環(huán)保技術(shù)PET ROCHE M I CAL S AFETY AND E NV I RONME NT AL PROTECTI O N TECHNOLOGY2009年第25卷第4期防火防爆收稿日期:2009-02-25。作者簡介:葛昌平,男,1992年畢業(yè)于廣東石油學(xué)校石油煉制專業(yè),現(xiàn)在揚(yáng)子石化公司煉油廠加氫車間工作,安全工程師,注冊安全工程師。電話:025-*中壓加氫裂化裝置危險性分析及預(yù)防措施葛昌平(中國石化揚(yáng)子石油化工股份有限公司煉油廠,江蘇南京210048摘要:分析中壓加氫裂化裝置在目前生產(chǎn)工藝條件下區(qū)別于其它生產(chǎn)裝置的主要危險,并結(jié)合裝置安全生產(chǎn)的實(shí)際提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

2、關(guān)鍵詞:中壓加氫裂化裝置;危險性;措施中壓加氫裂化裝置采用石油化工科學(xué)研究院(以下簡稱石科院研究開發(fā)的中壓加氫裂化技術(shù)(RMC ,該技術(shù)采用加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑串聯(lián)一次通過流程,操作靈活,可最大量生產(chǎn)尾油做乙烯料或者最大量生產(chǎn)中間餾分油,具有投資省、操作費(fèi)用低,加工原料范圍廣,產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。RMC 技術(shù)與國外同類中壓加氫裂化技術(shù)水平相當(dāng),成為當(dāng)前世界各國都在尋求的能多產(chǎn)高質(zhì)量中間餾分油產(chǎn)品,且投資較省的新技術(shù),將是21世紀(jì)煉油領(lǐng)域中重要的核心技術(shù)之一。R MC 技術(shù)采用石科院研究開發(fā)的RN 系列加氫精制劑和RT 系列加氫裂化劑,RN 系列精制劑在中壓下具有高的脫氮能力和芳烴飽和性

3、,且活性穩(wěn)定。RT 系列裂化劑抗氮性能好,且具有好的裂化選擇性。所以采用RMC 技術(shù)的中壓加氫裂化裝置完全能加工高干點(diǎn)、高硫氮含量的原料,與高壓加氫裂化裝置加工原料相當(dāng),卻可以得到低硫、低氮、低芳含量的優(yōu)質(zhì)柴油,且柴油收率高;可以得到低BMC I 值(小于12的尾油,為乙烯裂解裝置提供優(yōu)質(zhì)原料;能得到高芳潛的重石腦油,為重整裝置提供優(yōu)質(zhì)原料;并具有低的C 1、C 2產(chǎn)率。1中壓加氫裂化裝置工藝流程簡介111反應(yīng)部分裝置的補(bǔ)充氫由外管網(wǎng)提供,分離后,經(jīng)新氫壓縮機(jī)升壓后與循環(huán)氫壓縮機(jī)出口的循環(huán)氫混合進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。原料油VG O 自罐區(qū)由泵抽出、與尾油換熱后,經(jīng)自動反沖洗過濾器過濾后進(jìn)入原料油緩沖罐

4、。緩沖罐出來的原料油經(jīng)反應(yīng)高壓進(jìn)料泵升壓后與混合氫氣(新氫和循環(huán)氫混合,油氣混合進(jìn)料經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)物/混氫油換熱器換熱后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱,混合進(jìn)料經(jīng)反應(yīng)加熱爐加熱至反應(yīng)所需溫度(350左右后,依次進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器和加氫裂化反應(yīng)器。在加氫精制和裂化反應(yīng)器中,混氫原料油在催化劑作用下,進(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和、芳烴飽和及裂化等反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)物/混氫油進(jìn)料換熱器的管程和反應(yīng)產(chǎn)物/分餾塔進(jìn)料換熱器的管程換熱降溫后,再經(jīng)高壓空冷器冷卻至50后進(jìn)入冷高壓分離器。在反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入空冷器前注入脫鹽水以溶解銨鹽。在反應(yīng)器床層之間設(shè)有注冷氫點(diǎn),用于控制反應(yīng)器床層的溫升。反應(yīng)產(chǎn)物在冷高壓分離器中進(jìn)行氣

5、、油、水三相分離,自頂部出來的循環(huán)氣體經(jīng)凝聚、分離、脫硫,分離出夾帶的液體后,經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓循環(huán)使用,除部分用作冷氫外,其余與來自新氫壓縮機(jī)的補(bǔ)充氫氣混合,再與原料油混合返回至反應(yīng)系統(tǒng)。冷高分油經(jīng)液力透平回收能量減壓后,進(jìn)入低壓分離器中再次進(jìn)行氣、油、水三相分離。高壓分離器底部排出的含硫污水與低壓分離器底部排出的含硫污水經(jīng)降壓后送至裝置外酸性水汽提裝置進(jìn)行汽提。低壓分離器閃蒸出的含硫氣體(低分氣與分餾部分的脫硫化氫汽提塔回流罐分葛昌平.中壓加氫裂化裝置危險性分析及預(yù)防措施2009年第25卷第4期29離出的含硫氣體一起送出裝置去干氣脫硫,也可去芳烴氫氣回收裝置回收氫氣。低壓分離器的液相(低分

6、油去分餾部分。112分餾部分低分油經(jīng)換熱后進(jìn)入脫硫化氫汽提塔,塔頂油氣冷卻、氣液分離后,一部分作為塔頂回流,另一部分作為粗液化氣送出裝置。脫硫化氫汽提塔塔底油經(jīng)換熱后進(jìn)入分餾塔進(jìn)料加熱爐加熱到360左右后進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔。其設(shè)有兩個側(cè)線塔,分別為重石腦油汽提塔和柴油汽提塔及中段循環(huán)回流。分餾塔頂油氣經(jīng)冷卻、氣液分離后,一部分作為塔頂回流,另一部分作為輕石腦油送出裝置。分餾塔底部尾油經(jīng)換熱和冷卻后送出裝置。工藝流程示意見圖1。 圖1中壓加氫裂化裝置工藝流程113富胺液再生部分和輔助系統(tǒng)裝置除主要生產(chǎn)流程外,還設(shè)有胺液再生系統(tǒng)和催化劑硫化、鈍化系統(tǒng)以及注緩蝕劑系統(tǒng)。2中壓加氫裂化裝置的危險性分析(1

7、加氫裝置的特點(diǎn)就是高溫、高壓、易燃、易爆及臨氫。裝置的反應(yīng)部分有大量高溫高壓氫氣和混合油料,一旦泄漏極易發(fā)生火災(zāi)爆炸。中壓加氫裂化裝置生產(chǎn)的粗液化汽、石腦油、硫化氫以及原料之一的氫氣的爆炸極限分別為110%1510%、112%610%、413%4515%和410%7510%,與空氣混合極有可能形成爆炸性混合氣體。同時尾油、柴油的自燃點(diǎn)都低于裝置的操作溫度,極易發(fā)生火災(zāi),存在較大的火災(zāi)風(fēng)險。與此同時,由于加工高硫油和脫除油品中的硫是加氫工藝所固有的特性之一,尾氣、低分氣、粗液化氣中的硫化氫含量高以及高濃度酸性氣的存在,有發(fā)生中毒的危險。中壓加氫裂化裝置物料屬性見表1。表1中壓加氫裂化裝置物料屬性

8、序號物料名稱物料性質(zhì)爆炸極限,%自燃點(diǎn)/閃點(diǎn)/火災(zāi)危險性分類1尾油可燃丙B2柴油可燃、可爆1154153503805090丙A 3液化汽易燃、易爆、中毒11015430446-68甲A 4氫氣易燃、易爆41075570氣體甲5硫化氫可燃、可爆、中毒4134515246氣體甲6石腦油易燃、易爆11261048051036177甲B(2中壓加氫裂化裝置的反應(yīng)溫度(大于350和壓力(1110MPa 要高于一般的加氫精制裝置(溫度:300;壓力:810MPa ,從而中壓加氫裂化裝置各個區(qū)域的危險、危害性也相應(yīng)高于一般的加氫精制裝置。中壓加氫裂化裝置主要生產(chǎn)場所、設(shè)備區(qū)的危險、危害因素見表2。30石油化

9、工安全環(huán)保技術(shù)2009年第25卷第4期表2中壓加氫裂化裝置主要生產(chǎn)區(qū)域、設(shè)備區(qū)危險、危害因素序號設(shè)備、場所介質(zhì)危險、危害性1反應(yīng)區(qū)油、氫氣及其混合物、硫化氫高溫、高壓、火災(zāi)、爆炸、易中毒2壓縮機(jī)區(qū)氫氣高壓、火災(zāi)、爆炸3爐區(qū)油品、燃料氣高溫、高壓、火災(zāi)、爆炸4胺液再生、脫硫化氫汽提塔區(qū)硫化氫中毒5高、低分離器區(qū)油、氫氣及其混合物、硫化氫高壓、爆炸、中毒(3裝置采用連續(xù)化生產(chǎn),反應(yīng)部分是高溫、高壓,而反應(yīng)后的生成物分離、分餾時,則相應(yīng)的壓力較低,所以其整個工藝過程中,容易造成高壓竄低壓的部位較多,尤其是在高壓分離器低壓分離器、循環(huán)氫脫硫塔富胺液閃蒸罐、凝聚器低壓分離器、循環(huán)氫分液罐富胺液閃蒸罐之間

10、,一旦發(fā)生高壓竄低壓的現(xiàn)象,極易造成爆炸、火災(zāi)、乃至人身中毒傷亡事故,輕則也將導(dǎo)致低壓設(shè)備的安全閥起跳或設(shè)備變形。(4由于中壓加氫裂化工藝的特點(diǎn),使得裝置中臨氫設(shè)備的操作條件相當(dāng)苛刻,或處于高溫高壓氫氣環(huán)境下,或處于常溫高壓的氫氣中,從而帶來了有可能發(fā)生一些有別于其它裝置設(shè)備不會有或不容易有的腐蝕和損傷。氫氣的存在,一旦發(fā)生泄漏,與空氣混合達(dá)到爆炸極限引起爆炸及二次災(zāi)害,其嚴(yán)重后果不堪設(shè)想。高溫氫腐蝕有兩種形式與特征:一是表面脫碳;二是內(nèi)部脫碳與開裂。同時還必須注意“氫脆”給設(shè)備可能帶來的嚴(yán)重危害。氫腐蝕使鋼材強(qiáng)度和韌性顯著下降,產(chǎn)生了氫脆的鋼材,其延伸率和段面收縮率顯著下降,這都可能造成高壓

11、設(shè)備或管線突然撕裂,引發(fā)爆炸、火災(zāi)或人身中毒傷亡事故。(5隨著加工原料中硫含量的不斷升高,有時甚至達(dá)到或超過裝置設(shè)計的水平,使得裝置在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化氫對設(shè)備管線的腐蝕大為增加。更為突出的是在硫化氫和氫氣共存的條件下,比硫化氫單獨(dú)存在時對鋼材產(chǎn)生的腐蝕還要劇烈和嚴(yán)重。這是由于氫在這種腐蝕過程中起著催化劑的作用,加速腐蝕進(jìn)展的結(jié)果。在裝置的不同部位有著不同的硫化氫腐蝕,高溫硫化氫腐蝕主要存在于高壓換熱器、反應(yīng)器及其相連接的管線,低溫濕硫化氫腐蝕主要存在于高壓空冷器、高低壓分離器、脫硫化氫汽提塔及上述設(shè)備相連接的管線,以及胺液再生系統(tǒng),一旦泄漏或腐蝕穿孔,極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸或人身中毒傷亡事故。

12、(6裝置在開、停工和正常運(yùn)行過程中,新鮮混合進(jìn)料必須要在高溫下、在加氫精制反應(yīng)器中脫氮而且必須脫除干凈。因?yàn)榈衔飳τ诤肿雍Y的加氫裂化催化劑來說是一種毒性物質(zhì),它會吸附在加氫裂化催化劑的活性中心,減弱裂化催化劑的活性,并進(jìn)而引起結(jié)焦,從而嚴(yán)重影響加氫裂化催化劑的功能發(fā)揮(本裝置設(shè)計精制反應(yīng)器出口生成油中的總氮含量不高于20g/g。要在高溫的條件下脫氮必須克服可能引發(fā)裂化催化劑床層的超溫乃至“飛溫”。一旦發(fā)生“飛溫”現(xiàn)象,輕則影響催化劑的活性、反應(yīng)器床層的壓差增大,嚴(yán)重的極可能導(dǎo)致整個床層的催化劑燒結(jié),從而失去活性,使裝置陷入癱瘓,裝置的長周期運(yùn)行無法保證,只能停工處理,而引發(fā)停工事故。(7

13、連續(xù)的生產(chǎn)工藝,在正常生產(chǎn)運(yùn)行時,操作單調(diào)而又枯燥,重復(fù)性強(qiáng),操作人員容易疲勞、麻痹、注意力不集中,如責(zé)任心不強(qiáng),巡回檢查不及時到位,極易出現(xiàn)裝置的異常情況未能及時發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)閥門開錯、開關(guān)不到位、忘記開關(guān)等人為的誤操作,導(dǎo)致事故的發(fā)生。3危險性預(yù)防措施中壓加氫裂化裝置生產(chǎn)過程盡管存在很大的危險性,但只要采取積極有效的防治措施,就能確保裝置的安全運(yùn)行。(1高壓臨氫系統(tǒng)氣密檢查和加強(qiáng)生產(chǎn)裝置現(xiàn)場的通風(fēng),最大限度降低可燃?xì)怏w泄漏量,使可燃?xì)怏w濃度降低到爆炸極限以下。嚴(yán)格控制火源,加強(qiáng)對直接用火作業(yè)的管理,避免發(fā)生可燃?xì)怏w的著火爆炸事故。加強(qiáng)對現(xiàn)場報警儀器的維護(hù)、校驗(yàn)工作,做到靈驗(yàn)、準(zhǔn)確。防止氣體泄漏

14、,對含硫化氫的氣體采樣、切液,采用封閉式操作,保證人員安全。(2嚴(yán)格工藝指標(biāo),加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域和部位的監(jiān)控,進(jìn)一步健全關(guān)鍵部位的安全監(jiān)控體系,對于反應(yīng)器、高壓換熱器、高壓空冷器、循環(huán)氫壓縮機(jī)、循葛昌平.中壓加氫裂化裝置危險性分析及預(yù)防措施2009年第25卷第4期31環(huán)氫脫硫塔、尾油系統(tǒng)等重要部位,要加強(qiáng)管理人員和操作人員巡回檢查制度。切實(shí)做到“五位一體”,明確職責(zé)、落實(shí)責(zé)任,車間管理人員每天上、下午一次、當(dāng)班班長每2小時一次、當(dāng)班操作人員每小時一次。嚴(yán)禁超溫超壓、超工藝指標(biāo)的行為發(fā)生。發(fā)生異常情況要做到及時發(fā)現(xiàn),及時匯報,及時處理,確保生產(chǎn)的安全。(3反應(yīng)器和循環(huán)氫壓縮機(jī)都是中壓加氫裂化裝置的關(guān)鍵

15、設(shè)備之一,其操作好壞、運(yùn)行周期的長短和平穩(wěn),對裝置的技術(shù)指標(biāo)、安全生產(chǎn)起著決定性的作用。嚴(yán)格控制加氫精制和加氫裂化反應(yīng)器各床層的溫升,確保精制反應(yīng)器的脫氮率,防止氮化合物對加氫裂化催化劑的毒害,同時要嚴(yán)防裂化反應(yīng)器床層“飛溫”現(xiàn)象的發(fā)生。加強(qiáng)循環(huán)氫壓縮機(jī)運(yùn)行的監(jiān)控,盡最大限度的確保其平穩(wěn)運(yùn)行,嚴(yán)防其聯(lián)鎖時,系統(tǒng)必須緊急泄壓而引發(fā)對催化劑和設(shè)備管線等造成的損傷。(4加強(qiáng)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控,尤其是在裝置停工過程中,注重高壓臨氫設(shè)備對氫的徹底充分釋放,防止氫脆現(xiàn)象的發(fā)生(氫脆發(fā)生的溫度一般在150以下。裝置的特點(diǎn)決定不能局限于定時定點(diǎn)的巡檢時間,應(yīng)增加檢查的頻率,尤其是班長、主操崗位應(yīng)隨時觀察操作的變

16、化,加強(qiáng)崗位的聯(lián)系,對異常現(xiàn)象應(yīng)立即處理,使操作始終處于可控狀態(tài)。對有可能發(fā)生中毒危險的檢查和操作時,必須有兩人同時在現(xiàn)場,禁止一人操作,以免誤操作和人員中毒事件或事故的發(fā)生。(5加強(qiáng)對設(shè)備的管理,提高裝置的本質(zhì)安全系數(shù)。嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選材,尤其是對可能發(fā)生高溫氫腐蝕、高溫硫化氫腐蝕和低溫濕硫化氫腐蝕部位的關(guān)注。對腐蝕較為嚴(yán)重的設(shè)備、管線進(jìn)行材料升級,確保設(shè)備的本質(zhì)安全。加強(qiáng)監(jiān)控管理,建立測厚臺帳。定時、定點(diǎn)對容易發(fā)生硫腐蝕、沖刷腐蝕的部位進(jìn)行測厚,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,保證安全生產(chǎn)。加強(qiáng)設(shè)備的防腐工作,積極應(yīng)用新型防腐蝕技術(shù)提高設(shè)備的防腐能力。實(shí)行關(guān)鍵設(shè)備“機(jī)、電、儀、操、管”五位一體的設(shè)備管

17、理制度,聯(lián)檢制度,特護(hù)管理制度,成立特護(hù)小組,落實(shí)特護(hù)制度,并定期召開專題會,分析設(shè)備運(yùn)行狀況,及時解決存在問題。(6加強(qiáng)事故應(yīng)急預(yù)案的演練,定期組織崗位操作人員學(xué)習(xí)各種事故預(yù)案,提高職工處理突發(fā)事故的能力(停電、停汽或氣、設(shè)備故障、儀表失靈、高低壓的物料泄漏、硫化氫泄漏、氫氣泄漏、循環(huán)氫壓機(jī)聯(lián)鎖,在演練中不斷完善演練預(yù)案。(7加強(qiáng)消防、氣防管理,確保消防、氣防設(shè)施完好,消防道路暢通;裝置中可燃?xì)怏w、硫化氫、氫氣報警設(shè)施,定期校驗(yàn),靈敏好用,確保完好率100%。加強(qiáng)安全教育,提高職工的安全意識,牢固樹立職工的HSE理念。與此同時,要強(qiáng)化對職工技術(shù)和操作技能的不斷培訓(xùn),提高職工的素質(zhì),只有充分認(rèn)

18、識到裝置存在的危險,自覺遵守各項(xiàng)安全規(guī)章制度,自覺的做好勞動防護(hù),才能確保裝置長周期的安全生產(chǎn)和人身安全。才能把事故控制在最小范圍。4結(jié)語盡管中壓加氫裂化裝置存在著火災(zāi)、爆炸、中毒、裂化反應(yīng)器床層飛溫等危險因素,但只要找出其危險所在,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,落實(shí)好各項(xiàng)規(guī)章制度,以人為本,倡導(dǎo)HSE文化理念,提高人員的安全意識和操作技能,就能確保裝置的長周期安全運(yùn)行。班組園地洛陽分公司煉油污水處理改造項(xiàng)目建成投用2009年7月7日,洛陽分公司污水處理改造項(xiàng)目4臺均質(zhì)調(diào)節(jié)罐引入煉油污水,7月9日進(jìn)行收油操作,生產(chǎn)運(yùn)行一切正常。以此為標(biāo)志,洛陽分公司油品質(zhì)量升級改造第一階段施工工程污水處理改造項(xiàng)目全部建

19、成并投用一次成功。該項(xiàng)目涉及煉油污水膜分離、水解酸化池、4臺均質(zhì)調(diào)節(jié)罐等20多個單體工程。2007年8月1日開工建設(shè),2009年6月29日建成中交。主要是根據(jù)污污分流、分質(zhì)處理、污水回用的原則,對含油、含鹽兩大污水進(jìn)行處理。含油污水處理后作為循環(huán)水補(bǔ)充水回用于循環(huán)水場,含鹽污水處理后達(dá)標(biāo)排放。(摘中國石化新聞網(wǎng)2009-07-10ABSTRACTS PET ROCHE M I C AL S AFETY AND E NV IRON ME NT AL PROTECTI O N TECHNOLOGYB i m onthly120Aug12009Vol125No14the sa me configur

20、ati on may vary fr om each other be2 cause of different status,and the ins pecti on method is different f or different risk and status.The correct in2 s pecti on method can avoid both inadequate ins pecti on and excessive ins pecti on.Keywords:Crude distillati on and vacuu m distil2 lati on,R isk,I

21、ns pecti on,RB ICO RR O S I O N O F W ATER COOL ER TUBES I N D E LAY ED CO K I NG UN I T AND THE PRO2 TECT I O NAbstract:Corr osi on is a l ong-standing pr oble m in pe2 tr oleu m and petr oche m ical industry.Pr ocess of corr osi on is different based on different tube materials and differ2 ent med

22、iu m in tubes.This article mainly discusses the corr osi on of the outer wall of water cooler tubes in the Delayed Coking Unit at Kara may Petr oche m ical Co mpa2 ny,analyzes the reas ons f or the corr osi on fr o m as pects of water cooler structure,water quality,tube material and operati on,and p

23、resents s o me measures including applying anodic corr osi on p r otecti on,rep lacing tube ma2 terial and op ti m izing operati on manage ment.The corr o2 si on of water cooler is effective contr olled,thus ensuring the safe and stable operati on of the unit.Keywords:Delayed coking,W ater cooler tu

24、bes, Corr osi on,Anodic corr osi on p r otecti onAppli ca ti on of D ow Che m i ca ls M ethod i n the Safety A ssess m en t of Hea tM ed i u m Syste mAbstract:Safety assess ment is carried out on the heat mediu m heating syste m in a90,000kt/a s p in2 ning unit.The potential fire and exp l osi on in

25、dex of the syste m is obtained,and the compensati on fire and exp l osi on index is calculated,s o as t o achieve an ob2 jective assess ment on the safety of heat mediu m sys2 te m and advance firep r oof and exp l osi on-p r oof meas2 ures f or the syste m.Keywords:Dow Che m icals method,Heat mediu

26、 m syste m,Safety assess ment,App licati onHAZAR D ANALY S I S O F M ED IU M PRESSURE HYD R OCRACK I NG UN I T AN D THE PRE2 VENT I VE M EASURESAbstract:This article analyzes the main hazards of mediu m p ressure hydr ocracking unit,which differ fr om those of other units,under current p r ocess con

27、2 diti ons,and puts f or ward corres ponding p reventive measures based on the safe p r oducti on of the unit. Keywords:Mediu m p ressure hydr ocracking unit, Hazard,MeasureD I SCUSS I O N O N THE SAFETY OF H I GH-PRESSURE A IR COOL ER IN HYD R OCRACK I NG UN I TAbstract:This paper analyzes the causes of the fail2 ure of high-p ressure air cooler in hydr ocracking unit based on the actual operati on and discusses s ome counter measures based on the operati on of other units o