二期氮气缓冲罐技改方案.doc

精品文档二期乙炔发生氮气缓冲罐技改方案一、实施现状1、乙炔发生器电石加料工艺采用密闭加料系统，在电石加料过程中，为避免乙炔气与空气形成爆炸性混合物遇到电石碰撞产生的火花而爆炸，采用大量氮气对电石加料二贮斗进行置换排空。2、乙炔发生器加料过程中，因氮气不足导致发生器加料过程延长，气柜高低于安全高度时，发生器无法及时加料导致发生器有效投入台数下降，气柜继续下降，氯乙烯只能降低负荷生产，烧碱厂相应的只能降负荷生产或短期用水吸收氯化氢做酸处理，影响生产的稳定运行，降低了装置开工率。3、发生器检修置换时，氮气阀门只能微开，开度过大影响电石加料，导致检修置换时间延长，辅助检修时间过长，影响装置的稳定运行。4、为保证乙炔流量的稳定，岗位操作人员将电石加入备用发生器料斗中，等待气柜低的时候将备用发生器投用，保证生产的稳定运行，由于电石具有强吸湿性，在贮存过程中会风化放出乙炔气，造成生产存在较大的安全隐患。5、发生器加料系统着火或爆炸时，因电石不能用水灭火，只能充入大量氮气来置换灭火，氮气用量较大，导致氮气系统压力突然降低，制约了事故应急处理速度。6、冬天气温低，氮气体积收缩，氮气供应更紧张，2011年冬天经常因氮气压力低导致生产降负荷，技术人员到处查找氮气使用地点。二、原因分析1、发生器电石加料系统简介：从皮带机输送来的电石，首先进入电石加料小缸，再从加料小缸拉到一贮斗，最后从一贮斗拉到二贮斗，二贮斗里的电石靠电振给料器控制给料速度加入发生器。发生器电石下料管与二贮斗连通，下料管里电石与水接触产生的乙炔气进入二贮斗，在一贮斗向二贮斗加料的过程中，乙炔气从二贮斗进入一贮斗，电石加料小缸为敞口设备，上部直接与空气接触，电石从加料小缸拉入一贮斗前必须先将一贮斗中的乙炔气置换干净，避免一贮斗中乙炔气进入加料小缸而着火爆炸。发生器电石密闭加料工艺流程如下图：2、电石加料系统置换过程为间歇过程，正常压力下置换时间为15min，目前电石发气量275Nm/t，满负荷生产单台发生器2000Nm/h，每小时加料23次，正常情况下氮气置换时间为3045min。3、二贮斗置换为间歇置换，若短期内置换的发生器比较多，氮气用量增加，氮气压力下降，压力偏低的情况下，设计上设置联锁延长充氮置换时间来保证系统安全，单台发生器置换时间延长后，氮气系统压力偏低，导致多台发生器延长置换时间，氮气用量增加，系统压力更低，形成恶性循环，当氮气系统压力低于0.16MPa时，系统联锁禁止置换，发生器无法加料。三、解决方案1、由于发生器置换为间歇置换，可增加氮气缓冲罐进行平衡缓冲作用，发生器置换台数多，氮气用量大时缓冲罐内氮气进入发生器，避免乙炔发生氮气用量大压力降低导致整个生产系统氮气压力降低，置换时间延长而影响生产的稳定性，氮气用量小时，氮气储存在缓冲罐中备用。2、缓冲罐容积计算置换氮气量核算。充氮管道为DN50，充氮15min，氮气压力0.3MPa，低压氮气的流速15-20m/s，取15m/s计算，则单台发生器一贮斗每次充氮置换所需氮气量为【（50/1000）/2】2*3.142*15*15*6026m；置换次数核算。按满负荷10000Nm/h，单台发生器设计产能2000 Nm/h计算，最少开启5台发生器；电石发气量275Nm/t，一斗料加4吨，每小时最少加料次数为10000（275*4）=9次，即每小时至少置换9次；置换频率分析。若理想化的安排二贮斗进行置换，每斗置换15min，一小时为60/15=4次，94=2.25，即平均有3台发生器处于置换过程中，实际上由于操作人员的操作过程，发生器的工艺状况不可能完全相同，不可能达到理想化状况，遇到氮气压力低，置换时间延长的情况下，5台发生器可能同时都在置换。缓冲罐容积计算。最少3台发生器在置换，Qmin=26*3=78m，最多5台发生器在置换，Qmax=26*5=130m，则新增氮气缓冲罐的容积=（Qmax+Qmin）/2=（78+130）/2=104m。四、项目实施目的新增一氮气缓冲罐，增加缓冲空间，防止紧急情况下发生氮气用量不足，造成生产降负荷运行，以及氮气压力不足无法及时处理事故的安全隐患。 目前二期发生工序氮气缓冲罐仅为10.7m，氮气系统一旦压力偏低，二期发生系统的氮气用量会减少，对发生的安全运行不利。五、备品备件及所用工具50吨吊车，常规焊接工具及扳手。氮气缓冲立罐一个、安全阀一个、压力表一块，及管道及管件、阀门。六、施工步骤及进度计划1、利用烧碱空压站氮气缓冲罐设备装配蓝图提报物资计划，通过招标比价进行设备采购，节省费用，2013年2月份。2、利用烧碱空压站原氮气缓冲罐土建蓝图，在氮气缓冲罐西侧5米处制作新增氮气缓冲罐设备基础，2013年4月份实施。3、安装设备，用50吨吊车进行设备安装，2013年5月份。4、氮气管道安装。将现有氮气缓冲罐设备进出口氮气管道与新增氮气缓冲罐设备进出口氮气管道连接，管道设备吹扫干净，打压合格，投入使用，并在投用后一个月内办理特种设备使用许可证，2013年5月份。备注：现有氮气缓冲罐进出口管道开口抽头由氯乙烯厂负责，遇到生产故障停车或其它原因停车时，在氮气进出口管道上抽头并加球阀，新增氮气管道安装时无需停车碰口，不影响生产的稳定运行，工艺管道较短无危害介质可自行设计。七、安全措施1、施工人员劳保用品穿戴齐全。2、严格遵守执行分厂作业票流程。3、氯乙烯分厂派专人到作业现场进行监护，随时对施工过程进行监管。八、项目费用预算 1、设备参数压力容器名称氮气储罐容器类别类设计单位天津渤海化工集团规划设计院图号0504GY-101-B1-1设计压力0.88MPa设计温度50最高工作压力0.8MPa工作介质氮气规格4000*12256容积118m备注：因乙炔发生处于氮气管网末端，正常生产氮气压力0.3MPa左右，可降低设计压力重新设计氮气储罐，节省设备制作费用。2、项目投资预算序号名称型号规格单位数量单价（万）总价（万）备注1氮气缓冲罐4000*12256台12626118m2安全阀A42Y-16C DN80台10.50.53压力表刻度0-1.0MPa，表盘直径100，精度1.6台台0.10.14管道894米500.0080.45阀门Q41F-16C DN80台40.150.66土建4000*2台10.40.4素混凝土基础7安装费用以上22含吊车台班及防腐合计30万九、项目经济效益分析1、项目实施没有直接的经济效益，但间接经济效益巨大。有效防止氮气压力波动，氮气压力低导致发生器置换时间自动延长，发生器置换集中，电石无法及时加料，气柜高度偏低不得不负荷的问题，减少氮气对电石加料的影响可保证发生工序的稳定运行，从而保证氯乙烯厂和烧碱厂的稳定运行，从而解决