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文档简介

1、化肥生产工艺的防火 化肥是采用化学方法生产的,含有氮、磷、钾等元素的肥料。主 要的产品有氮肥、磷肥和钾肥等。 在各类化肥中,氮肥产量居第一位,其生产过程包括造气、精 制、压缩与合成、氨加工等步骤。 一火灾危险性 1在氮肥生产过程中,准备原料时,由于一些原料,诸如块状焦 炭、无烟煤等,在运输、粉碎、筛分等过程中极易产生粉尘,四处飞 扬,当达到一定的浓度时,偶遇明火、猛烈摩擦或雷击等,很易引起 爆炸和燃烧。如用液体原料和固体原料,由于其中所含的烷烃、环烷 烃、甲烷等多属易燃化合物,火灾的危险性也很大。 2造气时,进行造气生产的主要设备煤气发生炉和废热锅炉 属于有明火和赤热表面的设备,若防范不慎,煤

2、气发生炉出现煤气泄 漏,或管道发生滴、漏,漏出的易燃煤气与空气混和将会因明火和赤 热表面而发生爆炸。 3在精制过程中,脱硫时,一些设备因腐蚀极易出现漏气,致使 火灾危险性增高;变换时,一氧化碳分子与水蒸汽进行转化反应后, 生成的变换气中氢气和一氧化碳皆属易燃易爆物,火灾危险性也很 大。 4在压缩工艺中,随着精制的深化,原料气体中二氧化碳的清 除,混和气体中氢的比例增加,可燃气体压力加大,混合气体的爆炸 浓度极限范围加宽,点火能量大为下降,高压气体只需有少量泄漏到 空间,即会形成大量的爆炸性混和气体,并且,加压后的可燃气体爆 炸威力更大,火灾的危险性相应增大。合成氨时,在清除二氧化碳的 第 1

3、页 共 9 页 过程中,高压高速气流对管道的冲刷作用使管壁变薄,一旦发生泄 漏,极易导致爆炸。同时,对原料气进行精炼时所排出的大量的可燃 气体也易引起燃烧爆炸。另外,当氨合成塔的操作压力超负荷时,将 造成合成塔或管件的胀裂,高压气体外泄,危险性极大。 5进行氨加工时,稀硝酸生产中产生的亚硝酸钠是强氧化剂,稍 有不慎,即可与其他物质相遇燃烧或与硝酸铵混存发生自燃;而硝酸 铵生产中若混入铜、锌、镍、锑等金属或稀硝酸中含有大量氧化氮, 就会生成极易爆炸的亚硝酸铵。其火灾危险性属于甲类;尿素生产则 因其含有氢、氨、氧等气体,所以仍隐含有燃烧爆炸的危险。 二防火措施 l.造气工序 (1)造气前,首先要注

4、意原料的储运和处理。如用固体原料生 产,则应防止粉尘的积存和飞扬,其设备应尽可能做到密闭,厂房要 设排风除尘设备和水喷雾装置,要加强生产管理,做到每班清除积 尘。厂房应为一、二级耐火等级的建筑。储存固体燃料的露天或半露 天堆场,应设在水源充足的地方,注意堆场的通风降温,防止自燃; 如用液体原料生产,则应注意加热重油时,温度应控制在9O度以下, 并定期排除油层下的积水。用气体原料生产时,应禁止明火,储运原 料的设备、管道都应有良好的接地措施。设备要在防雷范围内,电气 设备要符合防爆要求。 (2)造气时,设备和管道应密闭,防止燃料跑、冒、滴、漏,如 以焦炭制取半水煤气,最危险的是发生炉内因“透氧”

5、而爆炸,即半 水煤气中含氧量超过O5,由于半水煤气的爆炸上限高达69.4, “透氧”很容易使煤气浓度达到上限。因此在气化时应先在发生炉出 第 2 页 共 9 页 口的煤气系统上设放测定煤气中氧含量的自动分析仪和“透氧”报警 仪。同时,还要有“透氧”报警与发生炉煤气自动放空的联锁装置以 及时解除“透氧”威胁。发生炉工作时,应合理安排工作循环和吹入 气体的顺序。工作循环可采用自动控制,如果自动控制失灵、切换阀 门发生故障、或水蒸汽中断时,应立即将制气循环转入吹气放空阶 段,同时打开炉下的保安蒸汽,将炉底、灰斗等容易积存煤气的部位 吹净。空气鼓风机的管道上应设放空管、大小安全档板和防爆膜片等 安全装

6、置。 (3)降温和除尘时,在废热锅炉、除尘器等高温设备后,应设大 的上逆水封,以防止煤气返回。水箱内的水应保持溢流状态。上逆水 封和后部洗涤塔排水,都应设溢流水封。下水道应设排气管等通风装 置,以及排除进入下水道内的煤气,防止发生“地沟爆炸”。鼓风和 储存中,鼓风机房的建筑等级应为一、二级耐火等级,并采用轻质屋 面,厂房泄爆面积至少为Ol平方米立方米。厂房的电器、仪表等 都应达到1(Q2)级防爆要求。厂房内需设置煤气报警器。在使用鼓 风机将半水煤气送入脱硫工序时,鼓风机叶轮应用有色金属制造。 (4)开、停车与检修时,煤气系统停车后和开车前应先用氮气进 行彻底置换,使系统中可燃气体浓度低于O5;

7、开车前需使系统内 含氧量低于2,防止煤气进入形成爆炸性混合气体,整个造气工序进 行检修时,应在停车后用氮气对整个煤气系统进行彻底置换,一直到 放空气体中可燃气体含量小于O5(体积比),造气工序与原料供 给部分和下道工序以盲板或水封进行彻底隔离、切断,方能进行动 火。若为个别设备或管道检修,应在用盲板将检修部分彻底隔绝后并 用氮气置换检修部分后方可进行。若长期停用或检修时间太长,所采 第 3 页 共 9 页 用的盲板应比常用的适当加厚,防止盲板受腐蚀穿孔而发生煤气渗漏 危险。 (5)如采用重油气化制半水煤气,在原料的加压与预热中,油系 统应设压力指示和压力降低报警信号;重油温度指示和超温报警信

8、号;并使他们与发生炉的放空系统联锁,平时应注意及时排除重油罐 的沉降水,清理过滤网,控制预热温度不要超过125度,重油部分氧 化时,煤气发生炉要设置有效的氧油比自动控制仪,煤气中氧含量自 动分析仪和安全联锁装置。在调节生产负荷时,应遵守“加量先加 油,减量先减氧”的原则。2精制工序 (1)脱硫时,吸附器中加入的氧应经过计算,使脱硫后的煤气含 氧量低于O2一O3,在煤气入口处设煤气流量表、空气流量表 和硫化氢含量分析仪。为防止突然停车时煤气倒流进入空气管道,空 气管道口需设逆水封,并装设停车报警装置,生产中需带煤气抽,加 盲板时,操作人员要佩戴防毒面具,所使用工具、风轮皆应为有色金 属制作,局部

9、设备检修时,应先拆掉一段联系管段,使需检修部位与 生产系统彻底隔断。检修碳钢设备和管道时,应先对设备、管道用清 水湿润,防上自燃,同时,应定期检查、维修容易被硫化氢腐蚀的自 控、检测等仪表,厂房要保持通风良好,采用防爆型排风机。应设置 可燃气体浓度报警器和应有足够的泄压面积,并应采用轻质屋面。另 外,副产品硫磺在厂房内存放数量以一天的产量为宜。 (2)采用湿法脱硫,应严格控制脱硫吸收塔和溶液再生塔塔底的 液位,防止液体抽空吸入空气与煤气形成爆炸性混和物。 (3)变换过程中,进行预热和混和要严防煤气泄漏,当变换工序 开车后,应先用盲板将升温还原系统与生产系统隔绝。用氮气对燃烧 第 4 页 共 9

10、 页 室进行彻底置换,并开引风机使炉内形成负压以后方可点火。“先点 火,后开气”是必须遵行的操作程序。燃烧室出口管道上应加防爆水 封,水封水应保持溢流状态。同时,在煤气管道上加装水力阻断器和 水封,以防燃烧室的火焰倒入燃料系统,变换炉升温还原后,要同时 缓慢地关闭火嘴燃料气和空气切断阀。变换炉短期停车时,炉内应用 变换气或氮气保压,变换炉换车时要抽、加盲板,停车检修时,应用 氮气置换合格后,用盲板使其与生产系统隔绝。 (4)进行降温与热量回收时,冷凝塔排出的水要先经水封再排入 下水道。水封高度不应小于25O毫米,停车检修热水塔,冷凝塔,饱 和塔等,均应先加盲板与其他系统切断,并且要先用氮气置换

11、合格后 再放水。 (5)用以储存变换气的气柜应装有钟罩高度指示仪及气柜高限和 低限报警仪,气柜低限与压缩机的自动停车联锁装置,气柜与厂内其 他建(构)筑物、明火点等的防火间距,应执行建筑设计防火规 范的规定,在气柜3O米范围内动火时应执行一定的审批手续,投用 前,变换气柜用氮气进行置换时要执行“三升三降”的操作要求,并 进行严格测试,第三次放空气体内的氧含量若不少于2,还应再用氮 气进行“升降”,以消除隐患。混式气相应注意保持水封槽内的溢流 状态。 3压缩与合成工序 (1)在压缩过程中,压缩为甲类危险生产,其厂房布局要合乎 建筑设计规范的要求。厂房内动力、照明、仪表等电气设备均应 达到1(Q2

12、)级防爆要求。压缩机附近安装可燃气体浓度报警仪。厂 房内严禁动火检修,工作人员应穿防电工作服。下水道汇入厂支,于 第 5 页 共 9 页 线前应设水封。使用往复式压缩机时,应设有入口气体压力降低信号 报警装置以及压力降低的自动停车联锁装置,冷却器的高压气体管上 勿有泄漏,防止冷却水夹带可燃气体进入地沟。每段间的油水分离器 应有效,并定期排除积水、积油、防止产生“水击”现象。压缩机气 缸应设气缸超温,气缸水夹套水压降低的报警信号和压缩机自动停车 联锁装置。润滑油供应系统应设油压降低的报警信号和压缩机自动停 车联锁装置。合成系统应设压缩机停车信号。开车前,停车后,压缩 机都应用氮气进行置换,用空气

13、进行试车时,应用盲校将压缩机与生 产系统隔绝,绝以防空气窜人生产系统。要定期对高压系统的设备、 管道、阀门进行技术检查,压缩机任一部位发生气体泄漏均应立即停 车。用润滑油时,应保证其间点比气体压缩后的最高温度高出2O度以 上。采用离心式压缩机时,要特别注意控制其转速,不允许发生振动 现象。若发生异常振动和噪音时,如不能立即消除,应立即停车处 理。 (2)从合成原料中脱除二氧化碳时,火灾危险性为甲类,厂房应 符合建设设计防火规范的要求,电气设备应达到I(Q2)级要 求,脱碳厂房设置可燃气体报警仪,设备应选好材质,做好防腐措 施,脱碳系统应严禁超压,严防跑、冒、滴、漏。停车排液时,设备 操作应遵守

14、“先排液后停上送气”的程序,最后进行气体置换。对管 道、弯头,要定期进行测厚、记档,发现管壁变薄,应及时更换。经 过焊接的设备需进行热处理,以消除热应力,防止产生应力腐蚀,造 成设备局部穿孔。流出本工序厂房的工业下水,应经水封后进入下水 管网。 第 6 页 共 9 页 (3)在对合成原料作进一步的精炼时,除以上防火措施外,还应 特别注意要定期检查高压液面计,注意使低压再生系统的膨胀槽保持 严密。同时在低压再生系统上设置压力升高报警仪。 (4)进行氨合成时,设备、管道的气密性应严格要求,防止泄 漏。合成系统的设备、管道在选材、结构、安装、使用中,应严格遵 守有关技术规范规定,并应建立档案,定期检

15、查、定期检修。合成塔 切忌超压使用,合成塔的内筒要保持完好。合成系统开车前,应先用 氮气进行置换,再用新鲜精炼气置换,最后进行气密性检查,合格后 方可开车。若发现新鲜气中的一氧化碳和二氧化碳含量增高,应立即 加大吹出气量,必要时停车处理,直到它们在循环气中的含量降低到 工艺控制条件下为止。发现高压系统因泄漏着火时,应立即找出泄漏 点,将其与系统隔断,切断气体来源,紧急停车,卸后充氮进行灭 火。停车检修合成塔时,应先切断新鲜气,用循环气循环降温,然后 降压,排除设备和管道内的液氮,用盲板将检修系统与生产系统隔 开,再进行氮气置换。液氨受槽应设置压力计、安全阀、防爆膜片、 超压报警和排氨联锁装置,

16、液氨槽勿在阳光下曝晒,其充装量勿超过 总容积的85,氨的温度不得超过4O度。合成系统的循环压缩机、合 成塔等易发生泄漏部位应设可燃气体报警仪。合成系统设备的布置, 应注意某一设备发生问题时不波及其他设备、装置和人员。 4氨加工工序 (1)进行稀硝酸生产时,应严格控制氨的加入量,不得超过 12。在设计生产控制时,应设自动控制、氨超限自动报警、自动断 氨、自动放空联锁装置。在氨气和空气管道线上设置压力指示和压力 波动报警器,以及设置当压力波动超过少许范围即能自动切断氨供应 第 7 页 共 9 页 的联锁装置。调节生产负荷时,应执行加量时先加空气、减量时先减 氨的操作原则。停车时,必须先切断氨的供应

17、再作其他处理。氨氧化 生产中须将氨氧化率严格控制在95以上,氧化炉温未达到正常反应 温度(8O090O度)时,反应后的气体要放空,不能送入生产系统, 开车时,氧化炉应先通空气进行吹洗,然后导入混合气体进行催化剂 网点火升温作业。正常停车时,应逐渐减少混合气体投入量,最后完 全切断。如在透平压缩机处发现按盐量增加,应立即停车用水冲洗。 (2)进行硝酸钦的生产时,须设稀硝酸的“漂白”工序,力求除 尽其中的氧化氮。稀硝酸的浓度要控制在4555范围内,氨的通 入量要比供应量加大一些,以使硝酸铰溶液微呈碱性。蒸发浓缩必须 采取负压浓缩。铜、锌、镍、锑等金属粉末不能混入硝酸钦及其溶液 中,结晶或造粒时要谨防超温,更要严禁使硝酸按、硝酸按浓缩液与 有机铜、锅等金属接触。 (3)进行尿素生产时,关键是防止氨的泄漏,避免氨与空气接触 形成爆炸性混和气体,另外,加入二氧化碳中的空气含量不得超过体 积比4。氧的含量应设自动分析仪进行连续分析,并有自动联锁保安 装置。在合成塔中进行脱水合成尿素时,应防止液态氮的泄漏和容器 爆炸。从合成塔顶部放出的气体,应先在高压洗涤器内洗涤,吸收其 中的氨和二氧化碳,使氨含量保持在5O以上。氧含量在O5以 下,以保证不会形成爆炸性混合物。为防万一,高压洗涤器填料的上 部应设“防爆空间”,气体出口管径应从中穿过。高压洗涤器气体出 口管控

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