加氫處理裝置安全特點和常見事故分析(汪加海)

1、加氫處理裝置安全特點和常見事故分析摘要：本文簡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和安全設計內容。總結了加氫處理裝置容易發(fā)生的事故，并列舉和分析了國內外同類裝置發(fā)生的相關事故，結合加氫處理裝置開工以來生產實際運行狀況，有針對性的提出防范事故的方法，為裝置安全生產提供保障。關鍵詞：加氫處理、事故、安全、防范加氫處理是重質油深度加工的主要工藝之一，集煉油技術、高壓技術和催化技術為一體。加氫處理裝置處

2、于高溫、高壓、臨氫、易燃、易爆、有毒介質操作環(huán)境，屬甲類火災危險裝置。從原料到產品在操作條件下均具有易燃易爆特性，裝置所有區(qū)域均為爆炸危險區(qū)。因此分析裝置的安全特點，掌握裝置的安全技術，了解容易發(fā)生的事故，對于確保裝置順利開工及正常生產是十分重要的。1裝置的生產原理及簡介加氫處理采用劣質蠟油加氫處理技術，加氫處理催化劑采用FRIPP的FF14（保護劑采用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行也發(fā)生加氫脫

3、硫、脫氮和不飽和烴的加氫反應，同時部份裂解和加氫反應生成較小分子的轉化過程。其化學反應包括飽和、還原、裂化和異構化。烴類在加氫條件下的反應方向和深度，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、分餾等工段組成。反應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2.1臨氫、易燃易爆氫氣具有易擴散、易燃燒、易爆炸的特點。氫氣的化學性質很活潑，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發(fā)生爆炸。其爆炸濃度范圍為4.1%～75%。閃點低于28℃的易燃液體、爆炸下限低于10%的可燃氣體為甲類。生產中屬于甲類物質的有氫氣、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

5、名稱性質爆炸極限V%閃點℃自燃點℃火災危險類別氫氣易燃、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)高溫高壓和危險介質分布點廣人受傷住院。廠房及設箭遭

6、到嚴重破壞，炸毀廠房4000多平米，油泵、氫氣壓縮機、配電問、儀表等設備均被破壞，損壞極其嚴重。某北方煉廠加氫裝置在1999年首次開工進油及以后的多次開工進油過程中，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，產生嚴重的后果。因此除了加強設備制造和安裝過程中的本質安全，還要加

7、強日常生產中檢查和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設備隱患，防止氫氣泄漏。特別是要加強儀表維護，保證現(xiàn)場可燃氣檢測儀的靈敏可靠，一旦發(fā)生氫氣泄漏，可以及時檢測并向中心控制室發(fā)送報警信號，操作人員可以及時發(fā)現(xiàn)并采取應急措施。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，是強烈的神經毒物。硫化氫在空氣中最高容許濃度是lOmg／m，進入超過或可能超過容許濃度區(qū)域必須配戴適當?shù)暮粑Ｗo器具。硫化氫濃度越高，對人體毒害越大。較高濃度(2O0～300mg／

8、m)硫化氫可導致眼睛流淚、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；當接觸濃度在lO00mg／m以上的硫化氫時，人猶如遭電擊一樣，在數(shù)秒鐘內倒下，瞬間停止呼吸，如救護不及時，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、，在國內外煉化企業(yè)中曾經多次發(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，導致自身也中毒的惡性事故。加氫處理反應產生大量的硫化氫氣體，特別是在反應部份和分餾系統(tǒng)的硫化氫汽提塔部份濃度高達2%，一旦泄漏，可能產生的后果極其嚴重。日常生產中應加強裝置防硫化氫中毒的管理，要加強班組人員氣防器材培訓和氣防預案演練，提高他們防硫化氫中毒的意識，學會急救和互救。做到確保生產現(xiàn)場硫化氫氣檢測儀的靈敏可靠，日常巡檢中要求巡檢人員必須佩戴便攜式

10、硫化氫氣體檢測儀。3.4高溫、高壓設備設計或制造不當、設備質量缺陷引發(fā)的事故國外某廠加氫處理循環(huán)氫壓縮機出口管線材質錯用，導致生產中彎曲部分管段炸裂，大量氫氣泄漏遇火花產生爆炸，造成操作室和機械室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致閥

11、體焊縫開裂所致。設備質量涉及到設計、制造、安裝和運行維護過程，按照設備壽命周期理論做好各個環(huán)節(jié)的管理，才能提高裝置的本質安全。3.5高低壓設備串壓引發(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，造成串壓，導致低壓的酸性水罐被炸飛。某加氫裝置在停工進行熱氫帶油階段，由于高分液面計失靈，高壓分離器液位過低導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，嚴格控制壓力和液位在工藝指標范圍內。日常生產中各控制儀表、調節(jié)閥必須定期檢查校驗，保證靈活好用，液面計和界面計保證清晰、準確。3.6原料油性質不合格引發(fā)事故、影響裝置長周期運轉原料油中的鐵、銅、釩、鎳等金屬離子具有粘結和固化催化劑的性質，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入反應器，與加氫精制過程中產生的硫化氫反應，生成鐵的硫化物(主要為FeS)，沉積在催化劑床層