丙烷脱沥青装置说明与危险因素及防范措施.doc

丙烷脱沥青装置说明与危险因素及防范措施一、装置简介(一)装置的主要类型丙烷脱沥青装置流程主要分为溶剂抽提和溶剂回收两部分。抽提部分可分为一段脱沥青和二段脱沥青。一段脱沥青又分为：一段抽提型、一段抽提带侧线型和一段抽提带外沉降型三种型式。二段脱沥青分为：分馏法两段丙烷脱沥青、沉降法两段丙烷脱沥青、两段抽提带侧线、两段抽提带外沉淀等类型。各类型特点见表254。(二)装置单元组成与工艺流程1组成单元丙烷脱沥青装置流程主要分为溶剂抽提和溶剂回收两部分。其原则流程见图218。(1)溶剂抽提部分见表254。(2)溶剂回收部分轻脱沥青油中溶剂回收a临界回收工艺。丙烷在40以上随着温度的升高溶解能力逐渐降低，当温度升至接近临界温度(961)、压力大于临界压力时，液体丙烷的溶解能力最小、密度也最小，这时丙烷与油的密度差最大，利用丙烷这种特性将轻脱沥青油与液体丙烷沉降分离，可以大大减少回收丙烷的能量消耗。此工艺可回收轻脱沥青油溶液中丙烷75左右，为总丙烷量的60以上。b单效两段蒸发回收。轻脱沥青油溶液自抽提塔顶出来后，分两段分别在2OMPa左右压力下蒸发。第一段蒸发温度约90，可以蒸出约90丙烷溶剂；第二段蒸发温度150左右，蒸出其余的绝大部分丙烷溶剂。c双效蒸发回收。丙烷溶剂在不同压力下蒸发，高压蒸发压力为35MPa左右，温度为8090C，中压蒸发压力为2.OMPa左右，温度为7080。重脱沥青油中溶剂回收回收溶剂的方法与轻脱沥青油中溶剂回收方法相似，像单效两段蒸发、双效蒸发等都可采用。另一种是从沥青蒸发塔顶蒸出的丙烷蒸汽打入重脱沥青油蒸发塔中。沥青中溶液回收从沥青溶液中回收丙烷，需要加热到比较高的温度，由于沥青黏度很高，如果温度不够高，丙烷蒸发时会形成大量泡沫。此外，沥青软化点较高，为了输送方便，也需要加热到较高的温度。所以沥青溶液通常采用加热炉加热到230250。低压丙烷气回收轻脱沥青油、重脱沥青油和沥青溶液经蒸发回收丙烷之后仍有少量丙烷，需分别送人汽提塔用水蒸气汽提出来。各汽提塔汽提出丙烷，水蒸气混合物汇合在一起进入直接冷凝器，打入冷水使水蒸气冷凝并排放到污水系统，丙烷气则进入丙烷压缩机压缩成液态丙烷，送回丙烷罐循环使用。2.工艺流程(见图218)来自蒸馏装置的减压渣油原料，经原料泵，经过换热器与从萃取塔顶来的轻脱沥青油换热到进料温度(90-100)后进入混合器与预稀释丙烷充分混合进入萃取塔中上部。轻脱沥青油溶液由萃取塔顶导出，经部分换热器换热，再经换热器用蒸汽加热至96后进入临界塔。临界回收大量丙烷的轻脱沥青油溶液由临界塔底流出，经过部分换热器换热从底部进入轻脱沥青油蒸发器，蒸发出部分丙烷后，经过部分换热进入轻脱沥青油闪蒸罐。还残留少量丙烷的轻脱沥青油由闪蒸罐底部经减压后进入轻脱沥青油汽提塔，经过汽提回收丙烷后，从轻脱沥青油汽提塔底部作为成品油经泵打出装置。萃取塔中上部集油箱的重脱沥青油溶液由集油箱底部流出，经部分换热器换热进入重脱沥青油闪蒸罐，还残留少量丙烷的重脱沥青油由重脱沥青油闪蒸罐底部流出经减压进入重脱沥青油汽提塔，经过汽提的重脱沥青油作为成品油经汽提塔底部由泵打出装置。萃取塔的脱油沥青溶液由塔底流出，经加热器换热进入加热炉加热至225左右进入脱油沥青闪蒸罐，还残留少量丙烷的脱油沥青经减压进入沥青汽提塔，经过汽提的沥青溶液经泵打出装置。(三)主要操作条件及工艺技术特点1主要操作条件不同的工艺操作条件不尽相同，现列出催化料方案的操作条件见表255。2.工艺技术特点工业上一般采用液体丙烷做溶剂生产重质润滑油。利用溶剂对烃类与沥青溶解度的不同，将渣油中的理想组成与沥青分离。随着新的脱沥青工艺的发展，选用丁烷为溶剂，脱沥青油收率大大增加，设备减少，降低了投资，同时采用了超临界回收新技术，大大降低装置能耗。这种深度脱沥青的新工艺已成为制备催化裂化原料及硬沥青的重要方法。(四)原料及产品性质1原材料各溶剂脱沥青车间所用的原材料不尽相同，现将一般使用的原材料大庆减压渣油性质等汇总见表256。二、重点部位及设备以50x104ta丙烷脱沥青装置为例：(一)重点部位根据装置实际情况，装置共分为五处重点部位，分别是丙烷罐区、丙烷泵房、压缩机房、加热炉区和塔区。1丙烷罐区丙烷装置共有三个可分别盛装28t液态丙烷的丙烷罐，操作压力1.520MPa。2丙烷泵房丙烷泵房内有4台丙烷泵和3台增压泵，输送介质为液态丙烷，丙烷泵出口压力44MPa，增压泵出口压力45MPa。是丙烷最容易泄露的部位。3压缩机房压缩机房内有3台压缩机，压缩机是将低压丙烷气经压缩成中压丙烷气，经冷却后送回丙烷罐循环使用。4加热炉区由于加热炉是装置惟一的明火操作区，遇丙烷扩散最易引起火灾事故。因此加热炉布置在装置的上风向，远离丙烷罐、丙烷泵和丙烷压缩机。在加热炉对设备一侧或两侧设置防火墙，其他三周均设有蒸汽汽幕。5塔区是原料分离和回收溶剂循环部分。这里使用的丙烷量最多。(二)重点设备丙烷脱沥青装置重点设备主要为容器类、机泵类和加热炉。1抽提塔抽提塔是丙烷脱沥青装置的核心设备，直接关系到装置的处理能力、产品品种、产品收率和质量。根据不同生产要求和物系特点选用的抽提塔板主要有填料、挡板、多孔板和转盘等型式。这里是本装置丙烷存量最多操作压力最高的设备。2临界塔临界回收塔实际上是利用丙烷和脱沥青油的密度差进行重力沉降分离，使大部分丙烷在液相下由塔顶分出。这里是丙烷存量仅少于抽提塔的设备。3沥青加热炉加热炉的进料虽然是沥青，但由于含有相当量的丙烷，丙烷加热气化在炉出口流速可达l0ms以上，而炉出口温度不很高，一般不存在沥青结焦的问题，采用结构简单的圆筒型加热炉。4.丙烷泵和增压泵选用电机驱动，在开停泵时转速突变容易引起泵的机械密封泄露。丙烷泵的泄露往往是影响装置操作周期和安全生产的一个重要因素，可称为本装置的心脏。5.压缩机目前选用的压缩机为4L12522型。压缩机入口温度低，可以提高输送能力。但受水温限制，通常人口丙烷气体温度为40C左右，压缩后丙烷出口温度约100。三、危险因素及其防范措施丙烷脱沥青装置由于使用甲A类丙烷介质作为溶剂，操作压力较高在405OMPa左右，而加工的减压渣油及产品沥青黏度大、凝固点高，是甲类火灾危险炼油装置。(一)开停工时危险因素及其防范1开工时危险分析和措施开工时，装置从常温、常压逐渐升温升压到达正常各项操作指标。物料、溶剂、水电汽逐步引入装置。所以在开工时装置的操作参数变化较大，物料的引入、引出比较频繁，是较易产生事故的时刻。因此丙烷装置从开工之时起，严格按开工程序办事。通常开工步骤：装置装水试压；氮气置换空气；收丙烷置换氮气；丙烷大循环和柴油循环；进料调整。(1)装置装水试压本步骤是检验装置检修质量，最重要步骤，应注意以下几点：先试抽提塔和临界塔等高压部分，再试溶剂回收中压部分，最后试加热炉部分(汽提回收部分采用蒸汽试压)。严格按试压曲线进行升压、稳压和降压。达到各级压力时检查各密封点无漏点为合格。低压系统排空阀要打开，防止中、高压系统阀门不严而造成低压系统超压。(2)氮气置换水压完成后，系统在放水时吸人空气，所以要用氮气置换空气，其标准为系统氧含量10(体积)，压力即为微正压。(3)收丙烷置换氮气氮气和丙烷气排放至火炬系统，不允许随意往大气排放。(4)丙烷大循环和柴油循环随着系统压力上升至1OMPa以上，则液相丙烷将产生。此时要建立轻脱油系统的丙烷日大循环和沥青系统的柴油循环，同时升温、升压。此时应注意丙烷泵和丙烷增压泵的运行正日常，防止泄漏。如泄漏要及时更换。加热炉点火防止炉膛爆燃。各部温度和压力基本保持正日常操作指标。(5)进料调整引减压渣油，同时各汽提塔底建立液面，注意液面的真实性，防止假液面。即要防止满塔和塔底机泵抽空等不正常故障。此外应注意产品外送温度要符合工艺指标，如脱沥青油温度要小于100。沥青进沥青罐温度要大于150，以防止沥青线凝固(沥青罐按高温储罐管理)。2停工时危险因素分析和措施本装置停工步骤为：停进料建立丙烷大循环和沥青系统柴油置换；停止丙烷大循环，柴油置换；装置退丙烷：蒸汽吹扫。(1)停进料，建立丙烷大循环和沥青系统柴油置换，期间将装置的设备用丙烷置换，沥青系统柴油置换。在此过程中装置压力和温度在下降，应注意丙烷泵和丙烷增压泵运转正常，不发生抽空和泄漏。加热炉温度不要超温。(2)停止丙烷大循环，柴油置换，装置退丙烷装置各部分都是丙烷介质，为此加热炉要熄火，装置进一步降温降压。同时丙烷罐中丙烷用丙烷泵送出装置，直至抽空为止。应密切注意丙烷泵的运转，尽量将液态丙烷外送，不允许随意排凝。(3)蒸汽吹扫装置残余丙烷排放至火炬线。不允许往大气排空。当系统压力卸完后即进行蒸汽吹扫。应注意按吹扫流程吹扫，不留死角，先从高处排空，见汽后低处要切水，防止水击或吹扫不畅、系统残留丙烷气体。3正常生产中危险因素及防范正常生产时各工艺参数是稳定的，但在长周期运转的过程中，受工艺设备、公用工程条件以及加工量调节等诸多影响以及人员操作水平、仪表可靠度因素，正常生产中会有不少影响安全生产的因素，下面就一系列问题进行阐述：(1)提降量操作提降量时要注意各部温度、压力的变化，避免温度、压力超出指标太多和时间太长，要求室内操作人员要加强监表，室外操作人员根据班长或室内操作人员的要求及时调节各部操作，发现问题及时汇报、及时处理。(2)原料油切换切换前征得调度的同意并联系不同的蒸馏车间送或停送渣油；切换后待停送渣油管线稍冷却后再进行顶柴油；切换时要注意两套原料量，量不足及时和相关单位联系解决；切换过程要尽量防止憋压和原料泵抽空。(3)设备管理车间设备管理主要分静设备和动设备。常用静设备管理：a蒸汽加热器。停用从临界顶来的轻脱油液加热器前先按停工方案停工；停用轻脱油蒸发器前必须停止进料，高压系统保持大循环，轻脱油系统返空。b丙烷水冷器。冷却器抽空过程中，应开冷却水循环。c冷却槽操作。(a)冷却槽给汽吹扫前必须将槽中水放掉，以防打水击；(b)上水量严楚大开大关，必须缓慢调整；(c)调节上水量大小要超前多次调节，回水严禁溢出地面；(d)真实记录水温和出口温度，操作调节无效时向车间反映，找出解决问题的方法；(e)注意各路出口温度，以防发生冻凝现象。d加热炉。(a)初次点炉或因特殊情况炉火嘴全面熄灭时，炉膛必须吹扫，真至烟囱冒蒸汽为止，以免发生回火危险。(b)投用加热炉时，各部检查无误后，点炉，点火者应站在看火窗的一侧，脸严禁正对看火窗，以免回火伤人，同时因炉膛温度刚刚升高，温度低容易回火，必须加强检查和调节。(c)初点火嘴要对称，温度升的不可过快，控制出口温度，当烟气出口温度200C时，按投用过热蒸汽和空气预热系统的步骤投用。(d)正常运行时，做到多火嘴、齐火焰、火焰直硬、炉膛明亮、燃烧完全、不冒黑烟。常用动设备管理在日常管理中主要是对机泵的管理，机泵常出现的问题有如下几点：a电机起火。(a)立即停运起火电机；(b)根据情况决定是否向消防队报警；(c)联系电工断电；(d)未断电前使用非水溶性灭火器材灭火；(e)向厂调度、厂安全处汇报。b丙烷泵端面大量外漏丙烷。(a)停泵、关闭泄露泵的出人口阀；(b)泵体放压，断电联系处理。c开启压缩机。开启压缩机前，要严格切水制度。某厂丙烷脱沥青年间有一次在启动丙烷压缩机前，因切水阀手轮销拿掉了，阀打不开，班长同意在不切水的情况下启动，结果设备刚一启动，便将水吸入，使罐体、曲轴和曲轴箱损坏，造成一台丙烷压缩机(4L12522型)报废，损失60000元。4.设备防腐随着炼厂加工不同地域原油数量的增加，原料中的含硫量越来越高，中石化系统最高达133，渣油中的硫含量也大幅度的提高。而且硫对丙烷车间丙烷罐和水冷器等设备腐蚀较大。丙烷装置设备腐蚀及防范见表258。5.装置安全自保联锁系统及其作用由于丙烷压缩机只能压缩气态物质，不能压缩液态物质，因此装置自保联锁系统正是为此而建立的。当低压丙烷气液分离罐的液态水位大于某一设定值将液面计浮球抬起，装置自保联锁系统作用，切断压缩机电源，以保护压缩机免于吸人液态物质。装置安全自保原则：不允许液态水窜入压缩机。6装置易发生的事故及其处理原则(1)做好自我保护，按事故预案处理步骤进行；(2)关控制阀手阀时，尽量先关正作用风开的控制阀手阀，开关手阀应首先保证不超压，然后在力求平稳；(3)处理过程中要做到不超温、不超压、不损坏设备、不跑油、不凝线；(4)停泵尽量迅速关闭泵出口阀，以防泵倒转；(5)注意系统压力变化情况，尽力维持高中压系统压力；(6)注意换热器温度，不要过低，以防换热器浮头漏油；(7)停汽时及时关闭低压系统汽提阀门，防止停汽后油窜蒸汽或恢复供汽后汽提带水；(8)发现密封点严重泄露，首先制止泄露；(9)避免产生火花，防止被溶剂冻伤，严格控制火源；(10)正确报火警，报气防站，正确使用消防器材，减少次生灾害。第 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