加氫處理裝置安全特點(diǎn)和常見事故分析(汪加海)

1、加氫處理裝置安全特點(diǎn)和常見事故分析摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了廣州石化分公司210萬噸／年加氫處理裝置及其原理，論述了裝置的安全特點(diǎn)和安全設(shè)計(jì)內(nèi)容?？偨Y(jié)了加氫處理裝置容易發(fā)生的事故，并列舉和分析了國(guó)內(nèi)外同類裝置發(fā)生的相關(guān)事故，結(jié)合加氫處理裝置開工以來生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行狀況，有針對(duì)性的提出防范事故的方法，為裝置安全生產(chǎn)提供保障。關(guān)鍵詞：加氫處理、事故、安全、防范加氫處理是重質(zhì)油深度加工的主要工藝之一，集煉油技術(shù)、高壓技術(shù)和催化技術(shù)為一體。加氫處理裝置處

2、于高溫、高壓、臨氫、易燃、易爆、有毒介質(zhì)操作環(huán)境，屬甲類火災(zāi)危險(xiǎn)裝置。從原料到產(chǎn)品在操作條件下均具有易燃易爆特性，裝置所有區(qū)域均為爆炸危險(xiǎn)區(qū)。因此分析裝置的安全特點(diǎn)，掌握裝置的安全技術(shù)，了解容易發(fā)生的事故，對(duì)于確保裝置順利開工及正常生產(chǎn)是十分重要的。1裝置的生產(chǎn)原理及簡(jiǎn)介加氫處理采用劣質(zhì)蠟油加氫處理技術(shù)，加氫處理催化劑采用FRIPP的FF14（保護(hù)劑采用FZC系列）。加氫處理過程是在較高壓力下，烴類分子與氫氣在催化劑表面進(jìn)行也發(fā)生加氫脫

3、硫、脫氮和不飽和烴的加氫反應(yīng)，同時(shí)部份裂解和加氫反應(yīng)生成較小分子的轉(zhuǎn)化過程。其化學(xué)反應(yīng)包括飽和、還原、裂化和異構(gòu)化。烴類在加氫條件下的反應(yīng)方向和深度，取決于烴的組成、催化劑的性能以及操作條件等因素。加氫處理單元主要由反應(yīng)、分餾等工段組成。反應(yīng)部分采用爐前混氫方案、熱高分工藝流程。催化劑的硫化采用濕法硫化。催化劑再生采用器外再生方案；分餾部分采用汽提塔、常壓分餾塔切割石腦油和柴油等餾分方案。主要原料為常減壓蠟油、焦化蠟油和溶劑脫瀝青油等蠟

4、油。主要產(chǎn)品為粗石腦油、柴油和精制蠟油等。2加氫處理裝置安全特點(diǎn)2.1臨氫、易燃易爆氫氣具有易擴(kuò)散、易燃燒、易爆炸的特點(diǎn)。氫氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，氫氣的火焰有“不可見性”，而且燃燒速度很快，在空氣中，只要微小的明火甚至猛烈撞擊就會(huì)發(fā)生爆炸。其爆炸濃度范圍為4.1%～75%。閃點(diǎn)低于28℃的易燃液體、爆炸下限低于10%的可燃?xì)怏w為甲類。生產(chǎn)中屬于甲類物質(zhì)的有氫氣、石腦油、硫化劑(DMDS)等。具體見表1表1主要易燃易爆物料的安全理化特性介質(zhì)

5、名稱性質(zhì)爆炸極限V%閃點(diǎn)℃自燃點(diǎn)℃火災(zāi)危險(xiǎn)類別氫氣易燃、易爆4～75580～590甲燃料氣易燃、易爆3～13650～750甲石腦油易燃、易爆1.4～7.622～20510～530甲B柴油易燃1.5～4.545～120350～380乙B蠟油易燃＞120300～380丙BDMDS易燃2.2～19.715300甲AMDEA易燃＞139丙A硫化氫易燃、易爆、劇毒4.3～45.5260甲2.2系統(tǒng)高溫高壓和危險(xiǎn)介質(zhì)分布點(diǎn)廣人受傷住院。廠房及設(shè)箭遭

6、到嚴(yán)重破壞，炸毀廠房4000多平米，油泵、氫氣壓縮機(jī)、配電問、儀表等設(shè)備均被破壞，損壞極其嚴(yán)重。某北方煉廠加氫裝置在1999年首次開工進(jìn)油及以后的多次開工進(jìn)油過程中，均發(fā)生了熱高壓分離器入口法蘭呲開，大量高壓氫氣及油氣泄漏事故，給裝置的安全生產(chǎn)帶來很大的威脅。我廠的加氫精制裝置也發(fā)生過高壓臨氫管線爆裂，在現(xiàn)場(chǎng)噴出大量油氣的安全事故。氫氣泄漏后極易遇靜電和明火發(fā)生爆炸事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此除了加強(qiáng)設(shè)備制造和安裝過程中的本質(zhì)安全，還要加

7、強(qiáng)日常生產(chǎn)中檢查和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，防止氫氣泄漏。特別是要加強(qiáng)儀表維護(hù)，保證現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)鈾z測(cè)儀的靈敏可靠，一旦發(fā)生氫氣泄漏，可以及時(shí)檢測(cè)并向中心控制室發(fā)送報(bào)警信號(hào)，操作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取應(yīng)急措施。3.3硫化氫泄漏引發(fā)的事故硫化氫為無色有臭雞蛋氣味氣體，是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物。硫化氫在空氣中最高容許濃度是lOmg／m，進(jìn)入超過或可能超過容許濃度區(qū)域必須配戴適當(dāng)?shù)暮粑Ｗo(hù)器具。硫化氫濃度越高，對(duì)人體毒害越大。較高濃度(2O0～300mg／

8、m)硫化氫可導(dǎo)致眼睛流淚、刺痛、視物模糊、頭暈、頭痛，出現(xiàn)昏迷癥狀；高濃度(700～lO00mg／rn)硫化氫，可導(dǎo)致人立即出現(xiàn)神志模糊、昏迷、肌肉痙攣、大小便失禁等癥狀；當(dāng)接觸濃度在lO00mg／m以上的硫化氫時(shí)，人猶如遭電擊一樣，在數(shù)秒鐘內(nèi)倒下，瞬間停止呼吸，如救護(hù)不及時(shí)，可因呼吸麻痹而很快死亡。某廠加氫裂化裝置幾名操作工為檢查冷高壓分離器酸性水，打開閥門敞口排放，由于酸性水中硫化氫迅速蒸發(fā)，幾名操作工硫化氫中毒熏倒。硫化氫中毒事故

9、，在國(guó)內(nèi)外煉化企業(yè)中曾經(jīng)多次發(fā)生過，甚至發(fā)生過有人硫化氫中毒，參與搶救人員措施不當(dāng)，導(dǎo)致自身也中毒的惡性事故。加氫處理反應(yīng)產(chǎn)生大量的硫化氫氣體，特別是在反應(yīng)部份和分餾系統(tǒng)的硫化氫汽提塔部份濃度高達(dá)2%，一旦泄漏，可能產(chǎn)生的后果極其嚴(yán)重。日常生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)裝置防硫化氫中毒的管理，要加強(qiáng)班組人員氣防器材培訓(xùn)和氣防預(yù)案演練，提高他們防硫化氫中毒的意識(shí)，學(xué)會(huì)急救和互救。做到確保生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)硫化氫氣檢測(cè)儀的靈敏可靠，日常巡檢中要求巡檢人員必須佩戴便攜式

10、硫化氫氣體檢測(cè)儀。3.4高溫、高壓設(shè)備設(shè)計(jì)或制造不當(dāng)、設(shè)備質(zhì)量缺陷引發(fā)的事故國(guó)外某廠加氫處理循環(huán)氫壓縮機(jī)出口管線材質(zhì)錯(cuò)用，導(dǎo)致生產(chǎn)中彎曲部分管段炸裂，大量氫氣泄漏遇火花產(chǎn)生爆炸，造成操作室和機(jī)械室9人死亡。某加氫處理裝置高壓立式換熱器下部膨脹圈，因焊接質(zhì)量不良，首次開工受熱后焊縫開裂造成大火。某煉油廠加氫處理裝裝置當(dāng)班人員發(fā)現(xiàn)高壓分離器酸性水線有酸性水流射出，硫化氧濃度高，經(jīng)檢查為檢修中新更換僅投用不足10天的閥門由于本身存在缺陷導(dǎo)致閥

11、體焊縫開裂所致。設(shè)備質(zhì)量涉及到設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)過程，按照設(shè)備壽命周期理論做好各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，才能提高裝置的本質(zhì)安全。3.5高低壓設(shè)備串壓引發(fā)的事故由于高壓分離器與低壓分離器壓差很大，如果高壓分離器減油過快造成液面低可導(dǎo)致高分氣串至低壓分離器造成爆炸等惡性事故。某加氫處理裝置高壓分離器排放酸性水時(shí)，造成串壓，導(dǎo)致低壓的酸性水罐被炸飛。某加氫裝置在停工進(jìn)行熱氫帶油階段，由于高分液面計(jì)失靈，高壓分離器液位過低導(dǎo)致串壓低分罐安全閥起跳

12、。因此，操作中要密切注意高壓分離器工藝參數(shù)的變化，嚴(yán)格控制壓力和液位在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。日常生產(chǎn)中各控制儀表、調(diào)節(jié)閥必須定期檢查校驗(yàn)，保證靈活好用，液面計(jì)和界面計(jì)保證清晰、準(zhǔn)確。3.6原料油性質(zhì)不合格引發(fā)事故、影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)原料油中的鐵、銅、釩、鎳等金屬離子具有粘結(jié)和固化催化劑的性質(zhì)，使催化劑永久性中毒，并且增加系統(tǒng)壓降。例如原料油中的鐵離子進(jìn)入反應(yīng)器，與加氫精制過程中產(chǎn)生的硫化氫反應(yīng)，生成鐵的硫化物(主要為FeS)，沉積在催化劑床層