乙苯苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施正式.docx

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乙苯苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施正式

乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施（正式）

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文件编号：

KG-AO-9819-29

乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施（正式）

使用备注：

本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

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　　苯乙烯生产过程中的物料乙烯、氢气为甲类火灾危险气体，苯、甲苯、乙苯和苯乙烯等均为甲、乙类易燃、易爆危险性液体。

这些物料一旦泄漏，遇明火或静电及其他因素引起的火花就能引发火灾、爆炸和中毒事故。

该生产装置属于甲类火灾、爆炸危险性生产装置，装置大部分区域为爆炸危险Ⅱ区。

　　乙苯脱氢改造后，增加了氧化脱氢反应器SMART，工艺要求反应系统中加入氧气，生产过程中要保持氧气加入量的高度准确，以保证乙苯的高转化率（即苯乙烯的收率），同时还须稳定控制脱氢尾气氧含量。

乙苯脱氢反应尾气氧含量在线分析仪必须确保准确无误，当控制氧含量的表ASHH—3005、3006、3007三个中有二个达到含氧量1％时联锁停车。

装置投产后，必须严格执行工艺操作规程，在操作区内操作，稳定控制温度、压力，防止物料泄漏，严格控制乙苯脱氢系统中的氧含量，以避免火灾爆炸事故的发生。

　　SMART乙苯氧化脱氢反应爆炸情况分析：

　　根据SMART乙苯氧化脱氢反应器生产过程情况，结合上述事故分析，乙苯氧化脱氢反应器爆炸部位主要集中在反应器的上部气相，易损坏设备包括上封头和气相换热器和管线。

导致爆炸的情况有以下两种：

　　①根据UOP公司专家的经验，反应器在超温、飞温时非常危险。

在1．07kPa、300℃以上情况下，反应器混合物蒸汽外泄漏都能自燃，发生剧烈燃烧，即使反应器处于保持状态，也有可能导致反应器爆炸。

　　②反应器尾气中的氧含量超高。

这时含有高浓度的尾气，氢气含量达80％，只要气相处于运动状态或遇静电、明火，都有可能发生爆炸。

（一）开停工危险因素分析及其防范措施

　　1．苯乙烯装置开工时的危险因素分析及其防范措施

　　装置的检修后开车是安全生产中最重要环节之一。

在装置开车期间超压、超温或物料的泄漏和各种设备及机械故障，易造成各种安全事故。

因此，检修后在开车过程中必须特别注意安全，苯乙烯装置开车安全要求如下：

（1）苯乙烯装置检修后，检修方应向生产车间进行交接。

施工现场应做到工完、料净、场地清，有毒、有害的废金属、设备、管线要有专人负责进行安全处理，以防后患。

检修后的设备管道内必须清扫干净，经过仔细检查后方可封闭，并有检查记录和检修人员签字。

（2）车间生产负责人要按开车方案组织全面检查，做好系统开车的准备工作。

并与厂调度密切联系，统一指挥，按顺序开车。

检修施工单位要组织保运人员，负责监护和抢修。

　　（3）开车前对通风、通讯、消防、梯子、平台栏杆、照明等一切安全设施进行全面检查，并使其处于良好状态，要特别注意遗留在高温设备和管线上的木板等易燃物，一定要清扫干净，防止因高温而着火。

　　（4）在装置开车前，必须按工艺、设备、仪表和电器变更情况及时修改控制指标和操作法，并对岗位工人进行交底和培训，使他们熟悉新的指标和操作。

　　（5）检修后的压力容器、储罐和管线必须按规定进行试压、试漏和气密性试验，传动设备必须经过单机调试，安全阀和防爆膜要调校正确，复位；检修后的仪表（含调节阀）和联锁必须重新调校试验合格。

　　（6）接收易燃，易爆物料的密闭设备和管线，在进物料之前，必须按工艺要求进行气体置换合格，（氧含量小于0．3％），并按抽堵盲板流程图所规定的项目逐渐抽出盲板，完成后必须再经过检查确认。

　　（7）进料一定要缓慢进行，提量后应注意观察工艺指标变化，待各方面稳定后，再进行下一次提量。

　　（8）升温也要缓慢进行，烃化／反烃化反应升温速度不超过30℃／h，各塔的升温速度不超过10℃／h；脱氢反应器一段脱氢反应器／302升温速度不超过10℃／h。

　　（9）系统升降压速度要慢。

　　（10）在开车过程中，要注意对现场设备的检查和监视，要特别注意烃化／反烃化反应器和脱氢反应器系统，如有异常要及时报告妥善处理。

　　2．苯乙烯装置停工时的危险因素分析及其防范措施

　　装置的停工是安全生产中重要的一环。

在装置停工过程中容易发生超压、超温或物料的泄漏和泵抽空、罐冒顶事故。

在装置停工期间，发生重大事故的例子屡见不鲜。

此外，装置停工是为了装置的大检修做准备，若达不到安全要求，必然影响到检修工作的安全，甚至给检修工作留下隐患，因此装置的停工必须安全平稳，为安全检修创造条件。

　　苯乙烯装置停工期间，除了按常规的项目之外，还要进行脱氢催化剂的烧焦和乙苯／苯乙烯分离塔DA—401和苯乙烯精馏塔的乙苯清洗和蒸煮。

为了确保装置停工的安全，除了严格按操作法和停车方案操作外，苯乙烯装置的停工安全要求如下：

（1）苯乙烯装置停工由生产调度和车间负责人按停工方案统一指挥，确保安全停车。

（2）烷基化／烷基转移反应器DR—101A／B、烷基转移反应器停车时，系统降压速度不得超过0．1MPa／h。

　　（3）蒸汽过热炉BA—301降温速度不得超过60℃／h，脱氢系统降升压速度不得超过0．1MPa／h。

　　（4）各塔停车时降温速度不得超过10℃／h。

　　（5）脱氢反应系统烧焦时，系统升温速度不得超过30~2／h。

烧焦过程中，催化剂床层任一点温度超过500℃，应相应减少空气量，尽量使其温度降到500℃以下。

　　（6）停车期间，用泵倒空塔，罐要有专人监护液面，一旦液位为零，要立即停泵，防止泵抽空或泄漏。

　　（7）装置停车后按停车方案和工艺要求切断进出装置物料，各种物料按有关规定运出装置区。

易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料回收或排火炬。

无火炬设施的带压易燃、易爆气体要缓慢排放，逐渐减压；放空管线末端必须采取防火措施。

　　（8）对有毒、可燃、有腐蚀性物料的设备、容器、管线应按规定进行彻底的蒸汽吹扫，热水蒸煮，碱中和，氮气置换，使其内部不会残存油和空气。

取样分析应符合安全技术要求。

分析合格后，加上符合工艺压力等级要求的盲板，使之与相连的设备、管线系统隔绝。

　　（9）指定专人按停车方案确定的盲板图加盲板，盲板要统一编号，（盲板标志要明显），防止泄漏。

　　（10）在停车时，对于残存有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性物料的罐、槽、塔、管线等设备，其出口人口或与设备系统相连处加的盲板应加上“有物料，注意防火或隔离”的警告牌，并指定专人看管。

（二）正常生产中危险因素分析及其防范措施

　　根据对氧化反应器生产过程中存在的危险因素分析，在实际生产操作过程中同样存在操作性危险。

　　1．SMART乙苯氧化脱氢反应器尾气超氧

　　其原因为：

（1）开／停车和升降负荷时，乙苯混合料进料和氧气进料不匹配；

（2）正常生产时，乙苯进料泵突然故障停运；

　　（3）氧化催化剂、脱氢催化剂使用后期；

　　（4）乙苯混合料中水比过小；

　　（5）压缩氧气压力突然上升，而乙苯混合料进量未变。

　　2．反应器超温、飞温的因素

（1）稀释蒸汽流量控制过低，甚至为零；

（2）压缩氧气压力突然上升，而乙苯混合料进量未变；

　　（3）压缩机故障；

　　（4）首次开车正压进料时间过长；

　　（5）反应器突然泄漏。

　　（三）装置安全自保联锁系统及其应用　（四）装置易发生的事故及其处理

　　1，紧急事故处理的一般原则

（1）不跑、冒、滴、漏，不超温、超压、窜压，控制好减温减压、减量速度，控制好液位、界面。

（2）事故判断要及时准确、动作迅速、请示汇报要及时，相互联络要及时。

　　（3）注意保护催化剂及设备，保护催化剂主要是不使催化剂迅速积炭、烧结、粉碎、中毒等。

要求系统不能超温、超压，压力波动不能过剧，有毒物料不能接触催化剂，如加热炉在无介质时不能于烧炉管等。

　　（4）不能随便排放油和气体，防止发生着火爆炸等恶性事故。

　　（5）要服从班长、值班长、技术管理人员及调度的指挥，积极配合，协调一致。

　　总之，事故处理的过程中，主要注意保护催化剂及设备、人身安全，而且尽量使系统处

　　在一种一旦事故解除就可以迅速恢复生产的状态下。

　　2．主要的工艺异常现象处理方案 

（2）蒸汽过热炉和燃料控制系统见表3—58。

　　（3）反应器出料冷却系统见表3—59。

　　（4）公用工程见表3—60。

　　3．乙烯及甲烷气体泄漏事故的处理

　　本装置的烷基化反应系统以乙烯为原料，脱氢岗位的蒸汽过热炉以甲烷为长明灯燃料。

含这两种气体的管线和设备发生泄漏时，首先将泄漏源上游最近处的阀门切断，同时要防止可燃气体大面积扩散。

泄漏量小且泄漏方向向上，因这两种气体轻于空气，所以气体向上扩散。

此时应防止扩散点上部扇形区内有火种；如果大量泄漏或泄漏点向下，那么整个泄漏点附近范围内都有可能充满爆炸性混合物，这时还需根据风向的情况判断危险区的位置，如果泄漏的气体有可能扩散到蒸汽过热炉（BA—301），则必须停蒸汽过热炉并且对蒸汽过热炉进行蒸汽幕和氮气、蒸汽吹扫保护，同时注意杜绝在泄漏危险区内有其他火种。

必要时对可燃气体可能扩散区进行紧急戒严，防止火种带人，保护人身安全。

另外在进行事故处理时要注意可燃气体扩散区内的氧含量低，防止发生窒息现象，必要时佩戴自吸式氧气呼吸器。

如果可燃气体泄漏出来后燃烧，一般情况下不要试图灭火，以防止爆炸事故发生。

要让尾气在受控制和监视的情况下燃烧，同时注意保护设备和管线的安全（可利用喷水降温、加隔火挡板等方法）。

　　4．氢气泄漏事故的处理

　　在脱氢单元的尾气系统中，尾气压缩机出口以后的管线和设备，都在正压下操作，有可能泄漏出尾气。

尾气的主要成分是氢气，氢气的火灾爆炸危险性极高，为此，一旦尾气泄漏，将有可能发生火灾爆炸事故。

尾气泄漏后要马上停尾气压缩机（可通过联锁停车），把尾气送往火炬，降低泄漏管线的压力，切断尾气来源。

尾气泄漏出来后极易向上扩散，尾气泄漏点上方的扇形区域内不能有火种；如果泄漏量大且泄漏点向下，则扩散区低且面积大，这时还需根据风向的情况判断危险区的位置，如果泄漏的气体有可能扩散到蒸汽过热炉（队—301），则必须停蒸汽过热炉并且对蒸汽过热炉进行蒸汽幕和氮气、蒸汽吹扫保护，同时注意杜绝在泄漏危险区内有其他火种。

必要时对可燃气体可能扩散区进行紧急戒严，防止火种带人，保护人身安全。

另外在进行事故处理时要注意可燃气体扩散区内的氧含量低，防止发生窒息现象、必要时佩戴自吸式氧气呼吸器。

如果尾气泄漏出来后燃烧，一般情况下不要试图灭火，以防止爆炸事故发生。

要让尾气在受控制和监视的情况下燃烧，同时注意保护设备和管线的安全（可利用喷水降温、加隔火挡板等方法）。

　　5．可燃液体泄漏事故的处理

　　本装置的可燃液体有：

苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二乙苯、C₉、残油、焦油等，排在前边的易挥发变成可燃性气体，排在后边的不易挥发。

高温的苯等液体如果泄漏出来，极易挥发，同空气形成爆炸性混合物，并且这种挥发物的比重大于空气，易在地面积聚，不易驱散。

所以本装置如果有可燃液体泄漏出来，可能引起火灾爆炸事故。

泄漏出的可燃液体如果未形成火灾爆炸事故，在情况允许时要立即对泄漏处及地面进行喷水冷却和冲洗，尽量减少挥发，把有机物料冲人污水系统回收，同时防止泄漏区有任何火种存在，处理时要防止窒息现象发生。

在泄漏发生时要判断是否需要停车处理漏点，如果泄漏量大或情况危险，则需停车处理泄漏，切断泄漏点物料的来源，降低泄漏点所在设备和管线的压力；如果泄漏量小，不会产生任何事故，则可以在进行处理后继续进行生产，但要加强监护。

如果泄漏出的可燃液体着火，要及时尽全力扑救，同时在最近处的阀门切断泄漏点的可燃液体，灭火后按液体泄漏后未燃烧的方法处理。

　　6．脱氢反应系统泄漏事故的处理

　　脱氢反应系统泄漏后，立即停车，详见“紧急联锁停车中的302

　　#联锁”，如果泄漏处的可燃气体着火，不要试图扑灭，试图扑灭将带来爆炸的危险，但要通过喷水降温，加挡火板等方法来减少火焰对设备和管线的损害。

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