中压加氢裂化装置危险性分析及预防措施

1、28石油化工安全环保技术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。作者简介:葛昌平,男,1992年毕业于广东石油学校石油炼制专业,现在扬子石化公司炼油厂加氢车间工作,安全工程师,注册安全工程师。电话:025-*中压加氢裂化装置危险性分析及预防措施葛昌平(中国石化扬子石油化工股份有限公司炼油厂,江苏南京210048摘要:分析中压加氢裂化装置在目前生产工艺条件下区别于其它生产装置的主要危险,并结合装置安全生产的实际提出相应的预防措施。

2、关键词:中压加氢裂化装置;危险性;措施中压加氢裂化装置采用石油化工科学研究院(以下简称石科院研究开发的中压加氢裂化技术(RMC ,该技术采用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂串联一次通过流程,操作灵活,可最大量生产尾油做乙烯料或者最大量生产中间馏分油,具有投资省、操作费用低,加工原料范围广,产品质量好等优点。RMC 技术与国外同类中压加氢裂化技术水平相当,成为当前世界各国都在寻求的能多产高质量中间馏分油产品,且投资较省的新技术,将是21世纪炼油领域中重要的核心技术之一。R MC 技术采用石科院研究开发的RN 系列加氢精制剂和RT 系列加氢裂化剂,RN 系列精制剂在中压下具有高的脱氮能力和芳烃饱和性

3、,且活性稳定。RT 系列裂化剂抗氮性能好,且具有好的裂化选择性。所以采用RMC 技术的中压加氢裂化装置完全能加工高干点、高硫氮含量的原料,与高压加氢裂化装置加工原料相当,却可以得到低硫、低氮、低芳含量的优质柴油,且柴油收率高;可以得到低BMC I 值(小于12的尾油,为乙烯裂解装置提供优质原料;能得到高芳潜的重石脑油,为重整装置提供优质原料;并具有低的C 1、C 2产率。1中压加氢裂化装置工艺流程简介111反应部分装置的补充氢由外管网提供,分离后,经新氢压缩机升压后与循环氢压缩机出口的循环氢混合进入反应系统。原料油VG O 自罐区由泵抽出、与尾油换热后,经自动反冲洗过滤器过滤后进入原料油缓冲罐

4、。缓冲罐出来的原料油经反应高压进料泵升压后与混合氢气(新氢和循环氢混合,油气混合进料经反应产物/混氢油换热器换热后进入反应进料加热炉加热,混合进料经反应加热炉加热至反应所需温度(350左右后,依次进入加氢精制反应器和加氢裂化反应器。在加氢精制和裂化反应器中,混氢原料油在催化剂作用下,进行脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和及裂化等反应。反应产物经反应产物/混氢油进料换热器的管程和反应产物/分馏塔进料换热器的管程换热降温后,再经高压空冷器冷却至50后进入冷高压分离器。在反应产物进入空冷器前注入脱盐水以溶解铵盐。在反应器床层之间设有注冷氢点,用于控制反应器床层的温升。反应产物在冷高压分离器中进行气

5、、油、水三相分离,自顶部出来的循环气体经凝聚、分离、脱硫,分离出夹带的液体后,经循环氢压缩机升压循环使用,除部分用作冷氢外,其余与来自新氢压缩机的补充氢气混合,再与原料油混合返回至反应系统。冷高分油经液力透平回收能量减压后,进入低压分离器中再次进行气、油、水三相分离。高压分离器底部排出的含硫污水与低压分离器底部排出的含硫污水经降压后送至装置外酸性水汽提装置进行汽提。低压分离器闪蒸出的含硫气体(低分气与分馏部分的脱硫化氢汽提塔回流罐分葛昌平.中压加氢裂化装置危险性分析及预防措施2009年第25卷第4期29离出的含硫气体一起送出装置去干气脱硫,也可去芳烃氢气回收装置回收氢气。低压分离器的液相(低分

6、油去分馏部分。112分馏部分低分油经换热后进入脱硫化氢汽提塔,塔顶油气冷却、气液分离后,一部分作为塔顶回流,另一部分作为粗液化气送出装置。脱硫化氢汽提塔塔底油经换热后进入分馏塔进料加热炉加热到360左右后进入产品分馏塔。其设有两个侧线塔,分别为重石脑油汽提塔和柴油汽提塔及中段循环回流。分馏塔顶油气经冷却、气液分离后,一部分作为塔顶回流,另一部分作为轻石脑油送出装置。分馏塔底部尾油经换热和冷却后送出装置。工艺流程示意见图1。 图1中压加氢裂化装置工艺流程113富胺液再生部分和辅助系统装置除主要生产流程外,还设有胺液再生系统和催化剂硫化、钝化系统以及注缓蚀剂系统。2中压加氢裂化装置的危险性分析(1

7、加氢装置的特点就是高温、高压、易燃、易爆及临氢。装置的反应部分有大量高温高压氢气和混合油料,一旦泄漏极易发生火灾爆炸。中压加氢裂化装置生产的粗液化汽、石脑油、硫化氢以及原料之一的氢气的爆炸极限分别为110%1510%、112%610%、413%4515%和410%7510%,与空气混合极有可能形成爆炸性混合气体。同时尾油、柴油的自燃点都低于装置的操作温度,极易发生火灾,存在较大的火灾风险。与此同时,由于加工高硫油和脱除油品中的硫是加氢工艺所固有的特性之一,尾气、低分气、粗液化气中的硫化氢含量高以及高浓度酸性气的存在,有发生中毒的危险。中压加氢裂化装置物料属性见表1。表1中压加氢裂化装置物料属性

8、序号物料名称物料性质爆炸极限,%自燃点/闪点/火灾危险性分类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氢气易燃、易爆41075570气体甲5硫化氢可燃、可爆、中毒4134515246气体甲6石脑油易燃、易爆11261048051036177甲B(2中压加氢裂化装置的反应温度(大于350和压力(1110MPa 要高于一般的加氢精制装置(温度:300;压力:810MPa ,从而中压加氢裂化装置各个区域的危险、危害性也相应高于一般的加氢精制装置。中压加氢裂化装置主要生产场所、设备区的危险、危害因素见表2。30石油化

9、工安全环保技术2009年第25卷第4期表2中压加氢裂化装置主要生产区域、设备区危险、危害因素序号设备、场所介质危险、危害性1反应区油、氢气及其混合物、硫化氢高温、高压、火灾、爆炸、易中毒2压缩机区氢气高压、火灾、爆炸3炉区油品、燃料气高温、高压、火灾、爆炸4胺液再生、脱硫化氢汽提塔区硫化氢中毒5高、低分离器区油、氢气及其混合物、硫化氢高压、爆炸、中毒(3装置采用连续化生产,反应部分是高温、高压,而反应后的生成物分离、分馏时,则相应的压力较低,所以其整个工艺过程中,容易造成高压窜低压的部位较多,尤其是在高压分离器低压分离器、循环氢脱硫塔富胺液闪蒸罐、凝聚器低压分离器、循环氢分液罐富胺液闪蒸罐之间

10、,一旦发生高压窜低压的现象,极易造成爆炸、火灾、乃至人身中毒伤亡事故,轻则也将导致低压设备的安全阀起跳或设备变形。(4由于中压加氢裂化工艺的特点,使得装置中临氢设备的操作条件相当苛刻,或处于高温高压氢气环境下,或处于常温高压的氢气中,从而带来了有可能发生一些有别于其它装置设备不会有或不容易有的腐蚀和损伤。氢气的存在,一旦发生泄漏,与空气混合达到爆炸极限引起爆炸及二次灾害,其严重后果不堪设想。高温氢腐蚀有两种形式与特征:一是表面脱碳;二是内部脱碳与开裂。同时还必须注意“氢脆”给设备可能带来的严重危害。氢腐蚀使钢材强度和韧性显著下降,产生了氢脆的钢材,其延伸率和段面收缩率显著下降,这都可能造成高压

11、设备或管线突然撕裂,引发爆炸、火灾或人身中毒伤亡事故。(5随着加工原料中硫含量的不断升高,有时甚至达到或超过装置设计的水平,使得装置在生产过程中产生的硫化氢对设备管线的腐蚀大为增加。更为突出的是在硫化氢和氢气共存的条件下,比硫化氢单独存在时对钢材产生的腐蚀还要剧烈和严重。这是由于氢在这种腐蚀过程中起着催化剂的作用,加速腐蚀进展的结果。在装置的不同部位有着不同的硫化氢腐蚀,高温硫化氢腐蚀主要存在于高压换热器、反应器及其相连接的管线,低温湿硫化氢腐蚀主要存在于高压空冷器、高低压分离器、脱硫化氢汽提塔及上述设备相连接的管线,以及胺液再生系统,一旦泄漏或腐蚀穿孔,极易发生火灾、爆炸或人身中毒伤亡事故。

12、(6装置在开、停工和正常运行过程中,新鲜混合进料必须要在高温下、在加氢精制反应器中脱氮而且必须脱除干净。因为氮化合物对于含分子筛的加氢裂化催化剂来说是一种毒性物质,它会吸附在加氢裂化催化剂的活性中心,减弱裂化催化剂的活性,并进而引起结焦,从而严重影响加氢裂化催化剂的功能发挥(本装置设计精制反应器出口生成油中的总氮含量不高于20g/g。要在高温的条件下脱氮必须克服可能引发裂化催化剂床层的超温乃至“飞温”。一旦发生“飞温”现象,轻则影响催化剂的活性、反应器床层的压差增大,严重的极可能导致整个床层的催化剂烧结,从而失去活性,使装置陷入瘫痪,装置的长周期运行无法保证,只能停工处理,而引发停工事故。(7

13、连续的生产工艺,在正常生产运行时,操作单调而又枯燥,重复性强,操作人员容易疲劳、麻痹、注意力不集中,如责任心不强,巡回检查不及时到位,极易出现装置的异常情况未能及时发现,出现阀门开错、开关不到位、忘记开关等人为的误操作,导致事故的发生。3危险性预防措施中压加氢裂化装置生产过程尽管存在很大的危险性,但只要采取积极有效的防治措施,就能确保装置的安全运行。(1高压临氢系统气密检查和加强生产装置现场的通风,最大限度降低可燃气体泄漏量,使可燃气体浓度降低到爆炸极限以下。严格控制火源,加强对直接用火作业的管理,避免发生可燃气体的着火爆炸事故。加强对现场报警仪器的维护、校验工作,做到灵验、准确。防止气体泄漏

14、,对含硫化氢的气体采样、切液,采用封闭式操作,保证人员安全。(2严格工艺指标,加强重点区域和部位的监控,进一步健全关键部位的安全监控体系,对于反应器、高压换热器、高压空冷器、循环氢压缩机、循葛昌平.中压加氢裂化装置危险性分析及预防措施2009年第25卷第4期31环氢脱硫塔、尾油系统等重要部位,要加强管理人员和操作人员巡回检查制度。切实做到“五位一体”,明确职责、落实责任,车间管理人员每天上、下午一次、当班班长每2小时一次、当班操作人员每小时一次。严禁超温超压、超工艺指标的行为发生。发生异常情况要做到及时发现,及时汇报,及时处理,确保生产的安全。(3反应器和循环氢压缩机都是中压加氢裂化装置的关键

15、设备之一,其操作好坏、运行周期的长短和平稳,对装置的技术指标、安全生产起着决定性的作用。严格控制加氢精制和加氢裂化反应器各床层的温升,确保精制反应器的脱氮率,防止氮化合物对加氢裂化催化剂的毒害,同时要严防裂化反应器床层“飞温”现象的发生。加强循环氢压缩机运行的监控,尽最大限度的确保其平稳运行,严防其联锁时,系统必须紧急泄压而引发对催化剂和设备管线等造成的损伤。(4加强对生产过程的监控,尤其是在装置停工过程中,注重高压临氢设备对氢的彻底充分释放,防止氢脆现象的发生(氢脆发生的温度一般在150以下。装置的特点决定不能局限于定时定点的巡检时间,应增加检查的频率,尤其是班长、主操岗位应随时观察操作的变

16、化,加强岗位的联系,对异常现象应立即处理,使操作始终处于可控状态。对有可能发生中毒危险的检查和操作时,必须有两人同时在现场,禁止一人操作,以免误操作和人员中毒事件或事故的发生。(5加强对设备的管理,提高装置的本质安全系数。严格按照有关标准选材,尤其是对可能发生高温氢腐蚀、高温硫化氢腐蚀和低温湿硫化氢腐蚀部位的关注。对腐蚀较为严重的设备、管线进行材料升级,确保设备的本质安全。加强监控管理,建立测厚台帐。定时、定点对容易发生硫腐蚀、冲刷腐蚀的部位进行测厚,以便及时发现问题,保证安全生产。加强设备的防腐工作,积极应用新型防腐蚀技术提高设备的防腐能力。实行关键设备“机、电、仪、操、管”五位一体的设备管

17、理制度,联检制度,特护管理制度,成立特护小组,落实特护制度,并定期召开专题会,分析设备运行状况,及时解决存在问题。(6加强事故应急预案的演练,定期组织岗位操作人员学习各种事故预案,提高职工处理突发事故的能力(停电、停汽或气、设备故障、仪表失灵、高低压的物料泄漏、硫化氢泄漏、氢气泄漏、循环氢压机联锁,在演练中不断完善演练预案。(7加强消防、气防管理,确保消防、气防设施完好,消防道路畅通;装置中可燃气体、硫化氢、氢气报警设施,定期校验,灵敏好用,确保完好率100%。加强安全教育,提高职工的安全意识,牢固树立职工的HSE理念。与此同时,要强化对职工技术和操作技能的不断培训,提高职工的素质,只有充分认

18、识到装置存在的危险,自觉遵守各项安全规章制度,自觉的做好劳动防护,才能确保装置长周期的安全生产和人身安全。才能把事故控制在最小范围。4结语尽管中压加氢裂化装置存在着火灾、爆炸、中毒、裂化反应器床层飞温等危险因素,但只要找出其危险所在,采取相应的预防措施,落实好各项规章制度,以人为本,倡导HSE文化理念,提高人员的安全意识和操作技能,就能确保装置的长周期安全运行。班组园地洛阳分公司炼油污水处理改造项目建成投用2009年7月7日,洛阳分公司污水处理改造项目4台均质调节罐引入炼油污水,7月9日进行收油操作,生产运行一切正常。以此为标志,洛阳分公司油品质量升级改造第一阶段施工工程污水处理改造项目全部建

19、成并投用一次成功。该项目涉及炼油污水膜分离、水解酸化池、4台均质调节罐等20多个单体工程。2007年8月1日开工建设,2009年6月29日建成中交。主要是根据污污分流、分质处理、污水回用的原则,对含油、含盐两大污水进行处理。含油污水处理后作为循环水补充水回用于循环水场,含盐污水处理后达标排放。(摘中国石化新闻网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