6.2 催化裂化
??? 催化裂化裝置主要由3個(gè)系統(tǒng)組成,即反應(yīng)再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)以及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。在生產(chǎn)過(guò)程中,這3個(gè)系統(tǒng)是緊密相連的整體。反應(yīng)系統(tǒng)的變化很快地影響到分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng),后兩個(gè)系統(tǒng)的變化反過(guò)程又影響到反應(yīng)部分。在反應(yīng)器和再生器間,催化劑懸浮在氣流中,整個(gè)床層溫度要保持均勻,避免局部過(guò)熱,造成事故。
??? 兩器壓差保持穩(wěn)定,是催化裂化反應(yīng)中最重要的安全問(wèn)題,兩器壓差一定不能超過(guò)規(guī)定的范圍。目的就是要使兩器之間的催化劑沿一定方向流動(dòng),避免倒流,造成油氣與空氣混合發(fā)生爆炸。當(dāng)維持不住兩器壓差時(shí),應(yīng)迅速啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),關(guān)閉兩器間的單動(dòng)滑閥。在兩器內(nèi)存有催化劑的情況下,必須通以流化介質(zhì)維持流動(dòng)狀態(tài),防止造成死床。正常操作時(shí),主風(fēng)量和進(jìn)料量不能低于流化所需的最低值,否則應(yīng)通入一定量的事故蒸汽,以保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)正常流化態(tài)度,保證壓差的穩(wěn)定。當(dāng)主風(fēng)量由于某種原因停止時(shí),應(yīng)當(dāng)自動(dòng)切斷反應(yīng)器進(jìn)料,同時(shí)啟動(dòng)主風(fēng)與原料及增壓風(fēng)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),向再生器與反應(yīng)器、提升管內(nèi)通入流化介質(zhì),而原料則經(jīng)事故旁通線進(jìn)入回?zé)捁藁蚍逐s塔,切斷進(jìn)料,并應(yīng)保持系統(tǒng)的熱量。催化裂化裝置關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有兩路以上的供電電源,自動(dòng)切換裝置應(yīng)經(jīng)常檢查,保持靈敏好用,當(dāng)其中一路停電時(shí),另一路能在幾秒內(nèi)自動(dòng)合閘送電,保持裝置的正常運(yùn)行。
6.3 加氫裂化
??? 加氫裂化是在有催化劑及氫氣存在下,使蠟油通過(guò)裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較好的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油。它與催化裂化不同的是在進(jìn)行裂化反應(yīng)時(shí),同時(shí)伴有烴類加氫反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)等,所以稱加氫裂化。
??? 由于反應(yīng)溫度和壓力均較高,又接觸大量氫氣,火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性較大。加熱爐平穩(wěn)操作對(duì)整個(gè)裝置安全運(yùn)行十分重要,要防止設(shè)備局部過(guò)熱,防止加熱爐的爐管燒穿或者高溫管線、反應(yīng)器漏氣。高壓下鋼與氫氣接觸易產(chǎn)生氫脆。因此應(yīng)加強(qiáng)檢查,定期更換管道和設(shè)備。
7 硝化
??? 硝化反應(yīng)是
??? 常用的硝化劑是混酸(濃硝酸與濃硫酸的混合物)制備混酸時(shí)放出大量熱,溫度可達(dá)到90℃或更高。在這個(gè)溫度下,硝酸部分分解為二氧化氮和水,假若有部分硝基物生成,高溫下可能引起爆炸。
??? 硝化器夾套中冷卻水壓力微呈負(fù)壓,在水引入管上,必須安裝壓力計(jì),在進(jìn)水管及排水管上都需要安裝溫度計(jì)。應(yīng)嚴(yán)防冷卻水因夾套焊縫腐蝕而漏入硝化物中,因硝化物遇到水后溫度急劇上升,反應(yīng)進(jìn)行很快,可分解產(chǎn)生氣體物質(zhì)而發(fā)生爆炸。
??? 為嚴(yán)格控制硝化反應(yīng)溫度,應(yīng)控制好加料速度,硝化劑加料應(yīng)采用雙重閥門控制。攪拌機(jī)應(yīng)有自動(dòng)啟動(dòng)的備用電源,以防止機(jī)械攪拌在突然斷電時(shí)停止而引起事故,攪拌軸采用硫酸作潤(rùn)滑劑,溫度套管用硫酸作導(dǎo)熱劑。不可使用普通機(jī)械油或甘油,防止它們被硝化而形成爆炸性物質(zhì)。由填料出落入硝化器中的油能引起爆炸事故,因此,在硝化器蓋上不得放置用油浸過(guò)的填料。在攪拌器的軸上,應(yīng)備有小槽,借以防止齒輪上的油落入硝化器中。
??? 硝化過(guò)程中最危險(xiǎn)的是有機(jī)物質(zhì)的氧化,其特點(diǎn)是放出大量氧化氮?dú)怏w的褐色蒸氣并使混合物的溫度迅速升高,引起硝化混合物從設(shè)備中噴出而引起爆炸事故。仔細(xì)地配制反應(yīng)混合物并除去其中易氧化的組分、調(diào)節(jié)溫度及連續(xù)混合是防止硝化過(guò)程中發(fā)生氧化作用的主要措施。
??? 由于硝基化合物具有爆炸性,同時(shí)必須特別注意處理此類物質(zhì)過(guò)程中的危險(xiǎn)性。例如,二硝基苯酚甚至在高溫下也無(wú)危險(xiǎn),但當(dāng)形成二硝基苯酚鹽時(shí),則變?yōu)槲kU(xiǎn)物質(zhì)。三硝基苯酚鹽(特別是鉛鹽)的爆炸力是很大的。在蒸餾硝基化合物時(shí),必須特別小心。
??? 硝化設(shè)備應(yīng)確保嚴(yán)密不漏,防止硝化物料濺到蒸氣管道等高溫表面上而引起爆炸或燃燒。如管道堵塞時(shí),可用蒸汽加溫疏通,切不可用金屬棒敲打或明火加熱。
??? 車間內(nèi)禁止帶入火種,電氣設(shè)備要防爆。當(dāng)設(shè)備需動(dòng)火檢修時(shí),應(yīng)拆卸設(shè)備和管道,并移至車間外安全地點(diǎn),用水蒸汽反復(fù)沖刷殘留物質(zhì),經(jīng)分析合格后,方可施焊。需要報(bào)廢的管道,應(yīng)專門處理后堆放起來(lái),不可隨便挪用,避免意外事故發(fā)生。 強(qiáng)烈放熱的反應(yīng),故硝化需在降溫條件下進(jìn)行。因?yàn)闇囟瓤刂剖前踩幕A(chǔ),所以應(yīng)當(dāng)安裝溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
8 氯化
??? 氯是強(qiáng)氧化劑,能與可燃?xì)怏w形成易爆混合物。氯代烴與空氣和氧氣也能形成易爆混合物。氯與氫的混合物的爆炸濃度極限范圍更寬。氯和可燃烴類、醇、羧酸和氯代烴的二元混合物在絕大多數(shù)情況下容易爆炸。眾所周知,許多烴(乙烯、丙烯、正丁烯、正戊烯)能在100℃溫度下,甚至在室溫下以明顯的速度與氯氣反應(yīng),生成含氯產(chǎn)物。當(dāng)烯烴與氯氣形成混合物并將它加熱時(shí),可能產(chǎn)生由絕熱反應(yīng)引起的自燃。所以在一定條件下,工藝設(shè)備中會(huì)發(fā)生自行加速過(guò)程,并進(jìn)而轉(zhuǎn)為爆炸。乙炔加入氯氣的反應(yīng)過(guò)程非常劇烈,添加少量氧對(duì)這一反應(yīng)可起催化作用。在氧存在下,乙炔與氯氣在室溫,甚至-78℃下即能相互作用,并引起爆炸。乙炔和氯氣的相互作用會(huì)引發(fā)乙炔爆炸性分解。含氯的可燃混合物具有低溫自燃特性,當(dāng)形成爆炸性混合物時(shí),這一特性會(huì)增加引起燃燒的危險(xiǎn)性。
??? 氯化過(guò)程的特點(diǎn)是被氯化的大多數(shù)烴和獲得的一氯或二氯代衍生物能與空氣或氧氣形成爆炸性混合物,所以氯化過(guò)程的設(shè)備構(gòu)造、控制和自動(dòng)化系統(tǒng)均應(yīng)不讓可燃產(chǎn)物有可能與氧氣或空氣形成爆炸性混合物。反應(yīng)時(shí)放熱量大和與乙炔等不飽和烴作用時(shí)氯有活性是氯化過(guò)程的主要危險(xiǎn)。
??? 在化工生產(chǎn)中,最常用的氯化劑是氯氣,它通常液化儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
??? 儲(chǔ)罐中的液氯在進(jìn)入氯化器使用之前必須先進(jìn)入蒸發(fā)器使其氣化。通常不能把儲(chǔ)存氯氣的氣瓶或槽車當(dāng)儲(chǔ)罐使用,因?yàn)檫@樣有可能使被氯化的有機(jī)物質(zhì)倒流進(jìn)氣瓶或槽車而引起爆炸。對(duì)于一般氯化器應(yīng)裝設(shè)氯氣緩沖罐,防止氯氣斷流或壓力減小時(shí)形成倒流。
??? 氯化反應(yīng)的危險(xiǎn)性主要決定于被氯化物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)過(guò)程的控制條件。由于氯氣本身的毒性較大,儲(chǔ)存壓力較高,一旦泄漏是很危險(xiǎn)的。反應(yīng)過(guò)程所用的原料大多是有機(jī)物,易燃易爆,所以生產(chǎn)過(guò)程有燃燒爆炸危險(xiǎn),應(yīng)嚴(yán)格控制各種點(diǎn)火能源,電氣設(shè)備應(yīng)符合防爆的要求。氯化反應(yīng)是一個(gè)放熱過(guò)程,尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化,反應(yīng)更為激烈。例如環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)中,丙烯預(yù)熱至300℃左右進(jìn)行氯化,反應(yīng)溫度可升至500℃,在這樣高的溫度下,如果物料泄漏就會(huì)造成燃燒或引起爆炸。因此,一般氯化反應(yīng)設(shè)備必須備有良好的冷卻系統(tǒng),并嚴(yán)格控制氯氣的流量。