苯乙烯生產(chǎn)過程中的物料乙烯、氫氣為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)氣體,苯、甲苯、乙苯和苯乙烯等均為甲、乙類易燃、易爆危險(xiǎn)性液體。這些物料一旦泄漏,遇明火或靜電及其他因素引起的火花就能引發(fā)火災(zāi)、爆炸和中毒事故。該生產(chǎn)裝置屬于甲類火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性生產(chǎn)裝置,裝置大部分區(qū)域?yàn)楸ㄎkU(xiǎn)Ⅱ區(qū)。
乙苯脫氫改造后,增加了氧化脫氫反應(yīng)器SMART,工藝要求反應(yīng)系統(tǒng)中加入氧氣,生產(chǎn)過程中要保持氧氣加入量的高度準(zhǔn)確,以保證乙苯的高轉(zhuǎn)化率(即苯乙烯的收率),同時(shí)還須穩(wěn)定控制脫氫尾氣氧含量。乙苯脫氫反應(yīng)尾氣氧含量在線分析儀必須確保準(zhǔn)確無誤,當(dāng)控制氧含量的表ASHH—3005、3006、3007三個(gè)中有二個(gè)達(dá)到含氧量1%時(shí)聯(lián)鎖停車。裝置投產(chǎn)后,必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程,在操作區(qū)內(nèi)操作,穩(wěn)定控制溫度、壓力,防止物料泄漏,嚴(yán)格控制乙苯脫氫系統(tǒng)中的氧含量,以避免火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。
SMART乙苯氧化脫氫反應(yīng)爆炸情況分析:
根據(jù)SMART乙苯氧化脫氫反應(yīng)器生產(chǎn)過程情況,結(jié)合上述事故分析,乙苯氧化脫氫反應(yīng)器爆炸部位主要集中在反應(yīng)器的上部氣相,易損壞設(shè)備包括上封頭和氣相換熱器和管線。導(dǎo)致爆炸的情況有以下兩種:
?、俑鶕?jù)UOP公司專家的經(jīng)驗(yàn),反應(yīng)器在超溫、飛溫時(shí)非常危險(xiǎn)。在1.07kPa、300℃以上情況下,反應(yīng)器混合物蒸汽外泄漏都能自燃,發(fā)生劇烈燃燒,即使反應(yīng)器處于保持狀態(tài),也有可能導(dǎo)致反應(yīng)器爆炸。
?、诜磻?yīng)器尾氣中的氧含量超高。這時(shí)含有高濃度的尾氣,氫氣含量達(dá)80%,只要?dú)庀嗵幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)或遇靜電、明火,都有可能發(fā)生爆炸。
(一)開停工危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
1.苯乙烯裝置開工時(shí)的危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
裝置的檢修后開車是安全生產(chǎn)中最重要環(huán)節(jié)之一。在裝置開車期間超壓、超溫或物料的泄漏和各種設(shè)備及機(jī)械故障,易造成各種安全事故。因此,檢修后在開車過程中必須特別注意安全,苯乙烯裝置開車安全要求如下:
(1)苯乙烯裝置檢修后,檢修方應(yīng)向生產(chǎn)車間進(jìn)行交接。施工現(xiàn)場應(yīng)做到工完、料凈、場地清,有毒、有害的廢金屬、設(shè)備、管線要有專人負(fù)責(zé)進(jìn)行安全處理,以防后患。檢修后的設(shè)備管道內(nèi)必須清掃干凈,經(jīng)過仔細(xì)檢查后方可封閉,并有檢查記錄和檢修人員簽字。
(2)車間生產(chǎn)負(fù)責(zé)人要按開車方案組織全面檢查,做好系統(tǒng)開車的準(zhǔn)備工作。并與廠調(diào)度密切聯(lián)系,統(tǒng)一指揮,按順序開車。檢修施工單位要組織保運(yùn)人員,負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)和搶修。
(3)開車前對(duì)通風(fēng)、通訊、消防、梯子、平臺(tái)欄桿、照明等一切安全設(shè)施進(jìn)行全面檢查,并使其處于良好狀態(tài),要特別注意遺留在高溫設(shè)備和管線上的木板等易燃物,一定要清掃干凈,防止因高溫而著火。
(4)在裝置開車前,必須按工藝、設(shè)備、儀表和電器變更情況及時(shí)修改控制指標(biāo)和操作法,并對(duì)崗位工人進(jìn)行交底和培訓(xùn),使他們熟悉新的指標(biāo)和操作。
(5)檢修后的壓力容器、儲(chǔ)罐和管線必須按規(guī)定進(jìn)行試壓、試漏和氣密性試驗(yàn),傳動(dòng)設(shè)備必須經(jīng)過單機(jī)調(diào)試,安全閥和防爆膜要調(diào)校正確,復(fù)位;檢修后的儀表(含調(diào)節(jié)閥)和聯(lián)鎖必須重新調(diào)校試驗(yàn)合格。
(6)接收易燃,易爆物料的密閉設(shè)備和管線,在進(jìn)物料之前,必須按工藝要求進(jìn)行氣體置換合格,(氧含量小于0.3%),并按抽堵盲板流程圖所規(guī)定的項(xiàng)目逐漸抽出盲板,完成后必須再經(jīng)過檢查確認(rèn)。
(7)進(jìn)料一定要緩慢進(jìn)行,提量后應(yīng)注意觀察工藝指標(biāo)變化,待各方面穩(wěn)定后,再進(jìn)行下一次提量。
(8)升溫也要緩慢進(jìn)行,烴化/反烴化反應(yīng)升溫速度不超過30℃/h,各塔的升溫速度不超過10℃/h;脫氫反應(yīng)器一段脫氫反應(yīng)器/302升溫速度不超過10℃/h。
(9)系統(tǒng)升降壓速度要慢。
(10)在開車過程中,要注意對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的檢查和監(jiān)視,要特別注意烴化/反烴化反應(yīng)器和脫氫反應(yīng)器系統(tǒng),如有異常要及時(shí)報(bào)告妥善處理。
2.苯乙烯裝置停工時(shí)的危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
裝置的停工是安全生產(chǎn)中重要的一環(huán)。在裝置停工過程中容易發(fā)生超壓、超溫或物料的泄漏和泵抽空、罐冒頂事故。在裝置停工期間,發(fā)生重大事故的例子屢見不鮮。此外,裝置停工是為了裝置的大檢修做準(zhǔn)備,若達(dá)不到安全要求,必然影響到檢修工作的安全,甚至給檢修工作留下隱患,因此裝置的停工必須安全平穩(wěn),為安全檢修創(chuàng)造條件。
苯乙烯裝置停工期間,除了按常規(guī)的項(xiàng)目之外,還要進(jìn)行脫氫催化劑的燒焦和乙苯/苯乙烯分離塔DA—401和苯乙烯精餾塔的乙苯清洗和蒸煮。為了確保裝置停工的安全,除了嚴(yán)格按操作法和停車方案操作外,苯乙烯裝置的停工安全要求如下:
(1)苯乙烯裝置停工由生產(chǎn)調(diào)度和車間負(fù)責(zé)人按停工方案統(tǒng)一指揮,確保安全停車。
(2)烷基化/烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器DR—101A/B、烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器停車時(shí),系統(tǒng)降壓速度不得超過0.1MPa/h。
(3)蒸汽過熱爐BA—301降溫速度不得超過60℃/h,脫氫系統(tǒng)降升壓速度不得超過0.1MPa/h。
(4)各塔停車時(shí)降溫速度不得超過10℃/h。
(5)脫氫反應(yīng)系統(tǒng)燒焦時(shí),系統(tǒng)升溫速度不得超過30~2/h。燒焦過程中,催化劑床層任一點(diǎn)溫度超過500℃,應(yīng)相應(yīng)減少空氣量,盡量使其溫度降到500℃以下。
(6)停車期間,用泵倒空塔,罐要有專人監(jiān)護(hù)液面,一旦液位為零,要立即停泵,防止泵抽空或泄漏。
(7)裝置停車后按停車方案和工藝要求切斷進(jìn)出裝置物料,各種物料按有關(guān)規(guī)定運(yùn)出裝置區(qū)。易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的物料回收或排火炬。無火炬設(shè)施的帶壓易燃、易爆氣體要緩慢排放,逐漸減壓;放空管線末端必須采取防火措施。
(8)對(duì)有毒、可燃、有腐蝕性物料的設(shè)備、容器、管線應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行徹底的蒸汽吹掃,熱水蒸煮,堿中和,氮?dú)庵脫Q,使其內(nèi)部不會(huì)殘存油和空氣。取樣分析應(yīng)符合安全技術(shù)要求。分析合格后,加上符合工藝壓力等級(jí)要求的盲板,使之與相連的設(shè)備、管線系統(tǒng)隔絕。
(9)指定專人按停車方案確定的盲板圖加盲板,盲板要統(tǒng)一編號(hào),(盲板標(biāo)志要明顯),防止泄漏。
(10)在停車時(shí),對(duì)于殘存有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性物料的罐、槽、塔、管線等設(shè)備,其出口人口或與設(shè)備系統(tǒng)相連處加的盲板應(yīng)加上“有物料,注意防火或隔離”的警告牌,并指定專人看管。