环氧乙烷、乙二醇装置危险因素分析及其防范措施.doc

环氧乙烷、乙二醇装置危险因素分析及其防范措施乙二醇装置由于其工艺、物料的特殊性，原料乙烯为易燃易爆气体，产品环氧乙烷的爆炸范围更广更危险，虽然有联锁系统的保护，但生产过程还是极具危险性的，所要求的工艺控制非常严格。即使这样，在世界范围内乙二醇装置还是发生了多起着火、爆炸事故。(一)开停工时危害因素分析及其防范措施1开工时危害因素分析及其防范措施开工时，装置从常温、常压逐渐升温升压达到各项正常操作指标。物料、公用工程等逐步引入装置。所以在开工时，装置的操作参数变化较大，操作步骤较多，较易产生事故。据行业交流了解，目前各装置都具备较为完善的技术规程和操作法，操作人员也能按规章制度严格执行，因而在开工过程中还没有发生事故的报道。用HSE管理体系中的工作危害性分析(IA)方法进行分析，在开工过程中的各项作业活动的危险性评价分数均较低，这主要得益于装置工艺管理体系的有效运行。通常环氧乙烷反应系统开工步骤是较为重要的：装置内计划接人氮气、蒸汽、水等公用工程，系统进行充压、试漏、置换等准备工作；反应器用HS加热升温；确认联锁试验结束；压缩机建立干气密封；压缩机启动并逐渐升到规定转速；系统切大循环；氧气混合站吹扫；具备投料条件，待令开车。操作法的完善和规章制度的严格执行是避免事故的最好的防范措施。2停工时危害因素分析及其防范措施装置停工时是装置由正常操作状态逐渐降压降温降量的过程。其各操作参数变化较大，所以也属于不稳定操作状态，主要应注意以下问题：保证反应系统的置换吹扫时间，后系统操作在停进料后同样要进行充分置换，各塔残液按要求排空，各系统要降至常温常压，为各类检修创造条件。按停车范围的要求加装盲板，要指定专人负责，加装盲板要有记录，现场进行标识。(二)正常生产中危害因素分析及其防范措施正常生产时其各工艺参数是稳定的，但是在长周期运转过程中，由于受工艺设备、公用工程条件、人员操作水平、仪表电气等诸多因素的影响，正常生产中仍会有不少影响安全生产的因素。表339为2001年、2000年我国乙二醇装置开工率及非计划停车统计，从表中数据可以看出，造成乙二醇行业各装置非计划停车的因素依次为：仪表、设备、电气、外部原辅材料及公用工程的波动、工艺操作。其中仪表、电气故障为直接联锁动作停车，应定期维护更新。设备问题，通常导致正常生产不能维持，只能紧急停工处理，目前各石化装置都在推广预知维修，最大限度的减少非计划被迫停工。公用工程部分，不受车间控制但危险性最大，装置所做的工作就是加强对各类突发事故应急处理操作的培训，尽量将危险性降低，避免再次事故的发生。(三)设备防腐由于在乙二醇生产过程中会产生乙酸、C02等酸性物质，因此装置的设备维护主要也是考虑减少酸性腐蚀，包括将部分设备更换为不锈钢材质。系统的另一主要腐蚀为冲刷腐蚀，针对这一问题，部分设备已要求设计、制造单位加装防冲刷板。(四)装置安全自保联锁系统及其作用由于界外原料、动力供应的波动及装置不正常操作都将危及装置的安全，所以EOEC装置都设置有装置安全自保联锁系统，即在某些工艺参数达到某一数值时，装置自保联锁系统动作，以保护装置。因EOEG装置要求的安全系数较高，为了提高安全性，减少误动作，现各装置都采用ESD或FSC系统执行。1装置安全自保原则乙烯氧化生产环氧乙烷的过程必须是在绝对安全的范围进行；避免主要机组、设备的损坏；不允许油、水等杂质窜人反应器，污染催化剂。2主要自保联锁说明(1)循环气压力低设置目的：防止循环气压缩机进入喘振区，造成机组及连接管线变形和损坏。产生原因：防爆板破裂，后系统，循环气管线泄漏。(2)气液分离罐液位高设置目的：防止循环气带液损坏压缩机叶轮，同时防止液体进入反应器污染催化剂。产生原因：吸收系统发泡，循环气系统切换速度过快。(3)干气密封压差低设置目的：防止循环气大量泄漏发生火灾和爆炸事故。产生原因：MN总压低，过滤器堵，减压阀失灵等。(4)压缩机润滑油压力低设置目的：防止机组各润滑部位无润滑油，主轴与轴承磨损、温度升高而损坏设备。产生原因：润滑油泵停车，电源故障，调节阀失灵等。(5)压缩机高转速设置目的：防止轴与止推轴承配合处的地方间隙变小，油膜变薄，润滑油温度上升、黏度下降。最终造成轴的干摩擦，对轴和轴承造成很大的损坏。产生原因：防爆板破裂的同时，调速器失灵。(6)压缩机轴位移设置目的：防止轴的干摩擦损坏设备造成设备重大事故。产生原因：交流电源故障、设备自身原因.(7)乙烯流量低跟踪、氧气流量高跟踪联锁值设置目的：防止乙烯流量突然下降或氧气流量突然上升时，产生局部浓氧区而发生危险。产生原因：乙烯压力突然下降，02压力突然上升，提负荷过程中旁路按钮未锁上。(8)反应器人出口氧浓度联锁设置目的：防止反应器人出口氧浓度过高，到达爆炸极限。产生原因：02流量上升，C2H4浓度、流量下降，CG压力、流量低，HS压力波动，反应温度波动，调节阀失灵，C02浓度高，催化剂中毒。(9)氧气压力低联锁设置目的：防止循环气倒流至氧气管线而发生危险。产生原因：空分装置氧压机故障，氧气过滤器堵，管线倒淋未关。除上述联锁外，各装置因工艺路线的差异还增设了不少联锁，以保证人员、生产、设备的安全。(五)装置发生的典型或重大事故世界E0EG生产装置曾多次发生各类重大事故，而最普遍的事故是发生在反应器、循环气系统和精馏系统。1反应器和循环气系统的事故(1)分解(催化剂飞温)这类事故即通常所说的催化剂飞温，它可使反应气体温度上升到直至乙烯分解，使反应器进口生成碳黑并伴随着压力的激烈升高。这类事故轻则造成反应器防爆膜破裂，反应管中催化剂冲失，重则使催化剂烧结，直至反应器出口系统、气气换热器和EO洗涤塔部件爆炸毁坏。(2)后燃(反应器尾烧)后燃指反应后气体发生燃烧，消耗掉该气体中所有的氧而导致的事故，通常称为尾烧。这类事故将导致出口气温度很快上升到约600，造成进口气体在气一气换热器内过热，继而也引发反应器内分解事故的发生。鉴此，可以认为分解通常由不可控制的后燃造成，而后燃则由催化剂中热点的产生和下移、反应器底部摧毁粉尘积累所致，两者有紧密联系，而不是孤立的。(3)气气换热器爆炸这类事故主要是换热器内引成高氧团所致，通常由循环气压缩机故障造成。(4)氧气混合站着火氧气混合站着火事故列于表343。(5)碳酸盐污染催化剂由于碳酸盐溶液中杂质积累和循环气流量波动等原因，造成C02脱除系统发泡，将碳酸盐带入循环气系统，污染催化剂。轻微污染结果使催化剂活性下降；重度污染导致催化剂报废，反应器出口后燃，直至反应器内严重分解。这类事故列于表344。(6)循环气压缩机密封油污染催化剂循环气压缩机密封油污染催化剂事故列于表345。2EO系统事故(1)EO精制系统着火爆炸EO精制系统是处理高浓度凹的危险区，常因E0蒸汽泄漏着火，继而危及整个系统。其着火爆炸事故列于表346。(2)凹运输槽车爆炸(3)其他事故(六)装置事故及处理对紧急事故状态的处理要求操作人员做到观察敏捷、判断准确、操作果断。通常将装置紧急停车分为二级：一级为装置全线停车；二级为切断进料停车。除装置联锁停车外，通常紧急停车的类型还包括：蒸汽故障、循环水泵故障、锅炉给水故障、防爆膜爆破、仪表风故障、氮气故障、冷却水故障、催化剂活性下降或中毒、电源故障等。由于各装置工艺路线的差异，在事故处理上的操作步骤也有所不同，因此事故处理应参照各自装置的紧急停车操作法。1二级紧急停车操作2，一级紧急停车操作3其他紧急停车操作以上几类紧急事故对装置影响较大，处理时要求迅速果断，要求装置内所有人员掌握处理原则，避免次生事故的发生。第 7 页 共 7 页