石大昌盛60万吨加氢芳构化HAZOP分析.docx
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石大昌盛60万吨加氢芳构化HAZOP分析
石大昌盛60万吨加氢芳构化
HAZOP分析
加氢车间
2016年05月20日
1、前言
2、HAZOP分析项目技术依托
3、工作方式
4、时间地点
5、依据和方法
6、成员组成
7、关键节点分析划分与确认
8、加氢装置HAZOP风险分析结论记录表
1前言
HAZOP分析方法，即危险和可操作研究，是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题结构化的分析方法。
其方法的本质是通过一系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析，研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析，找出其可能导致的危险。
引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏差的工艺参数得到评价。
建设项目及在役装置均可使用HAZOP方法。
HAZOP分析报告内容主要包括
（1）加氢装置的共性问题
（2）对关键节点内风险偏差发生原因及可能后果分析
（3）各偏差风险安全保护措施识别
（4）HAZOP风险偏差安全建议
2HAZOP分析项目技术资料
1、HAZOP分析所需的主要资料
（1）带控制点工艺流程图PIDS
（2）装置布置图
（3）工艺技术规程
（4）仪表控制图
（5）设备运行工况
（6）安全设施配置情况
3HAZOP分析步骤
（1）成立HAZOP分析小组，确定分析研究对象；
（2）分析的准备，收集相关图纸、资料、规程；
（3）划分若干工艺单元或操作步骤，对每个分析节点使用引导词依次进行分析，得到一系列分析结果；
（4）开会交流分析，做补充和更正，并形成报告。
4、分析时间及地点
项目组与2015年11月至2016年5月潍坊石大昌盛加氢装置关键节点进行了分析和确认。
5、HAZOP分析成员小组
期间主要参与的人员有：
齐鲁石化方面赵长新
上海华西设计院李明伟
上海华西设计院艾明
丹麦托普索温工
潍坊石大昌盛工艺工程师——徐德亨
潍坊石大昌盛安全设备部——李桂成
潍坊石大昌盛生产部——李德国王伟丁文建王济深
节点序号
节点描述
设计意图
1
原料油自装置外来，经原料油立滤器过滤掉原料油中较大颗粒后，进入原料油缓冲罐，原料油缓冲罐内的原料油经加氢进料泵升压，经过换热器换热后，进入加热炉。
1、原料较脏，过滤杂质后进入缓冲罐；
2、加氢进料泵将原料油升压送入反应器内。
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
原料油进料流量过低
1、上料泵故障；
1、反应器（原料油缓冲罐）液位低，严重时导致泵抽空损坏，反应进料停止，停工
1、原料油管线设置流量计及流量调节阀；
2、原料油过滤器堵塞；
2、原料油上料泵设备用泵；
3、流量显示控制故障；
3、设置原料油缓冲罐
4、原料油上料流量计增设低流量报警功能，低流量开启备用泵
过低/无
加氢原料泵出口流量低
1、加氢原料泵损坏；
1、加热炉炉管内流量过低，严重时导致炉管干烧损坏；
1、设两台泵，一用一备
2、流量显示控制故障；
2、导致反应流出物温度过高，严重时影响整个装置的安全生产；
2、设有流量控制系统并引进SIS系统，停炉
3、炉管跟反应器内介质偏流。
严重时反应器床层超温，产品质量不合格；
过高
原料油进料流量过高
1、流量显示控制故障；
1、反应器（原料油缓冲罐）内液位过高，严重时导致罐内压力过高爆裂；
1、反应器（原料油缓冲罐）设置安全阀，并定期校验；
2、液位显示控制故障；
2
压力
过低
原料油缓冲罐压力低
燃料气（氮气）补充不及时
泵入口压力低，严重时导致不上料；
原料油缓冲罐设置压力联锁控制
过高
原料油缓冲罐压力高
燃料气（氮气）补充过量
可能导致罐区供料无法进入原料油缓冲罐
1、原料油进出口管线设置压差报警
原料油缓冲罐（过滤器）压差高
过滤器滤芯堵塞
过滤器压差过高，严重时可导致过滤器憋压爆裂
1、原料油进出口管线设置压差报警
3
温度
过低
出原料油换热器的原料油温度低
1、换热器堵塞
增加加热炉能耗，严重时加热炉超负荷工作，反应温度达不到工艺要求，产品质量不合格
1、上游设置原料油过滤器；
2、反应流出物温度低；
2、反应流出物温度低，保护；
3、跨线调节阀失控
3、跨县调节阀设置阀位指示，并设有副线阀门；
4
液位
过低/无
原料油缓冲罐液位低
1、原料油进料流量过低；
原料油罐液位低，严重时导致泵抽空损坏，反应进料终止，停工
2、液位显示控制器故障；
3、储运系统进料中断；
过高
原料油缓冲罐液位控制器故障
储运罐区油品带水
原料油带水，严重时导致反应器催化剂破碎，增加床层差压。
降低催化剂活性
设有液位报警
原料油缓冲罐液位过高
原料油进料流量过高
原料油缓冲罐液位过高，严重时导致储罐压力过高爆裂
1、原料油缓冲罐设置液位报警；
2、设有安全阀；
5
泄压
异常
燃料油缓冲罐泄压异常
燃料油缓冲罐泄压异常
燃料油缓冲罐压力过高，严重时导致罐体爆裂
设有两个安全阀；
6
开/停工
异常
开工时或切换备用泵加氢送料泵出口温度高
开工时或切换备用泵时，阀门开启过慢导致出口温度升高
1、出口温度过高，严重时导致泵损坏
设有最小流量线
节点序号
节点描述
设计意图
2
原料油经过换热器，进入加热炉，送入加氢反应器
1、加热炉燃料采用天然气、低分气；
2、通过加热炉加热，控制反应器入口温度。
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
主火嘴燃料气流量低
1、燃料气控制阀故障；
1、加热炉火焰小，严重时火焰熄灭，炉膛形成爆炸气体
压力低报警
2、燃料气前压力过低
长明灯燃料低
长明灯熄灭，炉膛内有爆炸性气体，再次点燃长明灯时，炉膛爆炸
1、炉膛设有吹扫蒸汽，再次点炉前置换炉膛气体，置换合格后点火；
2、设有长明灯压力低低连锁切断燃料气，防止燃料气在炉膛内集聚
过高
燃料气流量过高
1、换热器换热效率下降，导致加热炉入口温度过低，加热炉超负荷运行；
1、加热炉超负荷运行，影响加热炉使用寿命；
1、原料增设过滤器，保证换热效率，反应流出物设有注水线，防止堵塞；
2、调节阀失控，全开；
2、反应器超温，导致停工
2、设有调节阀副线；
逆向流
燃料气发生逆向流
燃料气压力过低；
燃料气管线爆燃
燃料气喷嘴前设阻火器
炉膛正压操作
2
压力
过低
燃料气压力过低
燃料气控制阀故障
加热炉火焰小,严重时火焰熄灭,炉膛形成爆炸气体
压力低报警
燃料气压力过低
炉膛压力过低
烟道阀门开度过大
加热炉火焰熄灭,形成爆炸性混合物
1、炉膛设有压力指示，烟道挡板设有手动切换；
鼓风机故障
2、鼓风机与风道设有快开阀门连锁
炉膛压力过高
1、烟道挡板故障；
燃料气管道回火，导致燃料气燃爆；
燃料气进喷嘴前设阻火器
2、鼓风量过大
炉膛压力过高，导致炉体爆裂
炉体设置防爆门
3
温度
过低
加热炉出口温度过低
1、燃料气量不够；
1、温度低达不到反映要求，产品不合格
1、设有燃料气缓冲罐控制压力，保证流量；
2、加热炉入口温度低
2、设置反应流出物换热器，保证换热器效率
3、加热炉介质流量高
燃料气温度过低
由于环境温度低所致
1、燃料气带液，导致加热炉燃烧不稳定，堵塞火嘴
1、设置伴热蒸汽
过高
加热炉出口温度过高
燃料气量过大；
进加氢反应器温度过高，导致反应器飞温，降低反应器寿命及催化剂活性
1、设燃料气控制阀；
加热炉入口温度过高；
2、增设换热器旁路调节阀；
炉管内介质流量偏低
3、加热进料泵出口流量低报警，连锁停炉、停泵
4
污染/组份
异常
炉膛氧含量异常
1、风量小
氧含量低造成燃烧不充分，浪费燃料
设置氧含量显示
5
腐蚀/侵蚀
异常
炉管腐蚀
燃料气硫含量高，在排烟温度较低时，与水形成酸类物质，腐蚀炉管
炉管强度降低，开裂
炉管选用耐腐蚀材质
节点序号
节点描述
设计意图
3
原料油自换热器出来，进入加氢反应器，进行脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和等精致反应，由冷氢控制床层温度。
反应流出物自底部流出送至换热器换热、空冷后，送至高压分离器。
1、原料油在加氢反应器内进行脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃饱和等精制反应。
2、通过冷氢控制床层温度；
3、反应流出物通过换热器与原料油、分馏塔进料换热，达到合理利用热能的作用。
4、换热后的反应溜出物经过空冷进入高压分离器
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
冷氢流量低
冷氢调节阀故障
反应器床层超温，严重时导致飞温，降低反应器寿命及催化剂活性
冷氢调节阀设置手轮，可以进行手动操作；
冷氢管道设有流量计
过高
冷氢流量高
冷氢调节阀故障
反应器床层温度过低，产品不合格
冷氢调节阀设置手轮，可以进行手动操作；
冷氢管道设有流量计
2
压力
过低
反应器压力过低
新氢进入系统量过低
反应器压力低，产品不合格
见节点7、8
废氢调节阀故障
过高
反应器压差过高
催化剂破碎、结焦严重
压差过高，严重时停工
设置压差指示
反应器压力过高
新氢进入系统量过高
反应器爆炸
1、对新氢及废氢见节点7、8
废氢调节阀故障
2、高分设置安全阀
3
温度
过低
反应器温度过低
1、加热炉出口温度低
产品不合格
1、加热炉出口温度低见节点2；
2、催化剂活性低；
2、设有床层温度指示，通过温升查看催化剂活性；
3、冷氢调节阀故障全开
3、冷氢调节阀设置手轮
过高
反应器温度高
1、冷氢调节阀故障
1、反应器飞温，降低反应器和催化剂寿命
1、冷氢调节阀设置手轮；
2、加热炉出口温度过高
2、床层结焦
2、加热炉出口节点2
3、原料组分变化
3、对原料油定期进行取样分析
空冷器出口温度高
1、空冷器前温度高；
1、导致溶解氢损耗高
1、原料油加阻垢剂，换热器前注脱盐水
2、电机故障
2、导致循环氢纯度下降
4
反应
不足
反应不足
1、反应压力低
1、产品不合格
1、压力及温度详见温度压力分析
2、反应温度低
2、根据床层温度判断催化剂活性，以更换催化剂
3、催化剂活性不足
过高
反应剧烈
1、反应温度高
反应剧烈，导致反应器飞温
注入冷氢，加热炉出口温度控制仪表
2、反应进料量过低
进料量控制措施详见节点1
5
破裂/泄露
异常
反应系统泄露
法兰垫片密封性能降低
形成爆炸性混合物，发生燃爆事故
1、现场设置可燃气体探测器和硫化氢有毒气体探测器
2、操作不当，温度下降快
2、循环氢压缩机前分液罐设紧急泄压阀
6
腐蚀/侵蚀
异常
空冷器腐蚀
1、空冷器前管道结晶，导致垢下腐蚀
1、腐蚀导致空冷器管束穿透泄露
1、空冷器前管道注入已加入缓蚀剂的脱盐水，并在汇入空冷器管道前加混合器
反应器腐蚀
原料油中硫含量高，反应产生硫化氢
1、复试后导致反应器强度降低
反应器选用耐腐蚀材质
节点序号
节点描述
设计意图
4
脱盐水自装置外进入脱盐水罐，后由注水泵升压送至反应溜出物进换热器及进空冷器前管道
反应馏出物进换热器前需要注入脱盐水，以防止结晶
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
脱盐水进装置流量过低
外界除盐水装置停供
除盐水罐液位低，严重时导致泵抽空损坏及注水中断
1、除盐水进装置管线设有流量计
2、调节阀设置副线
注水泵出口流量低
注水泵故障停机
1、注水量不达标，导致反应流出物进换热器管道结晶堵塞，降低换热效率，增加换热器差压；空冷器管束结晶，空冷器堵塞腐蚀
1、设有备用泵
调节阀故障，开度小
2、调节阀设置副线
过高
脱盐水进装置流量过高
调节阀故障，开度大
除盐水罐液位过高，严重时导致除盐水罐憋压爆裂
调节阀设置副线，除盐水罐设安全阀
2
压力
过低
除盐水罐压力过低
压控调节阀故障
压力过低，除盐水抽空，导致注水中断
除盐水罐设置压力控制，调节阀设置副线
除盐水泵出口压力过低
1、除盐水罐气封压力不够；
注水压力不够，导致注水中断，严重时导致泵出口回流，损坏叶轮
1、除盐水罐顶气封调节阀设副线，泵出口加单向阀
2、泵入口带气
2、出口设置排气阀
过高
除盐水罐压力过高
压控调节阀故障
压力过高时，导致除盐水罐超过设计压力爆裂
1、除盐水罐设压力控制，调节阀设副线、安全阀
除盐水泵出口压力过高
注水量小于泵最小流量
泵出口管线震动大，容易导致管线脱落
注水泵出口设置最小流量
3
液位
过低/无
除盐水罐液位过低
除盐水进料调节阀故障；
泵抽空，导致注水中断
1、调节阀设置副线；
装置外来除盐水中断
2、进界区除盐水管线设流量计、压力表
3、除盐水罐设液位计
4、除盐水罐安装高度要满足气封要求后，泵最低汽蚀余量的要求
过高
除盐水罐液位过高
1、除盐水进料调节阀故障
除盐水罐冒罐
1、调节阀设副线；
2、除盐水泵故障
2、注水泵设备用泵
3、注水泵出口调节阀故障
3、除盐水罐设安全阀
4
污染/组份
异常
除盐水盐分过高
界区外来除盐水不合格
注水效果不佳，导致结晶，堵塞、腐蚀换热器及空冷器管束
定期对除盐水进行分析
节点序号
节点描述
设计意图
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
高压分离器出口管线流量过低
高分出口调节阀故障
低分罐液位过低
1、调节阀设置副线
高压分离器与低压分离器之间压差过小
2、低压分离器设压力表和压控调节阀
过高
高压分离器出口管线流量过高
1、高压分离器出口调节阀故障；
低分罐满罐、超压
1、调节阀设置副线
2、高压分离器与低压分离器压差过大
2、低压分离器设压力表和压控调节阀
2
压力
过低
高压分离器压力过低
1、进料组份波动，导致反应氢耗过高
循环氢重组份增加，氢分压下降，影响加氢反应
设加热炉调节反应温度，减少氢耗
2、新氢进量过小
新氢压缩机设调节阀
低压分离器压力过低
1、高分进低分油量偏少；
1、低分油含重组分量增加，增加油品损耗；
1、调节阀设副线；
2、低分气调节阀故障
2、导致低分油不能进入分馏系统；
2、装置操作时注意操作平稳
3、含硫污水不能排除低分罐
过高
高压分离器压力过高
1、进料组份波动，导致氢耗过低；
高压分离器压力过高，严重可导致爆裂
1、高分器顶部循环氢管线设安全阀；
2、新氢进料量过大
2、循环氢入口分液罐设废氢排放阀；
3、新氢压缩机设调节阀
低压分离器压力过高
1、高压分离器进低压分离器油量偏高；
低压分离器压力过高，严重可导致爆裂
1、调节阀设置副线；
2、低分气调节阀故障
2、低分罐顶设安全阀；
高压分离器温度过高
1、环境温度变化；
温度高时，油品内溶氢量增大，导致氢损耗增大
1、换热器前不间断注水，防止结晶；
2、换热器、空冷器效果差
2、高分氢气管道设温度表，空冷器全开
3
液位
过低/无
高压分离器液位过低
1、液位计失灵
高分气串入低分，导致低分超压，严重时爆裂
1、设有现场和远传液位计，互为备用；
2、高分去低分调节阀故障
2、高低分设液位低低三取二连锁切断阀；
3、调节阀设置副线；
低压分离器液位过低
1、操作波动导致高分油来量不足；
1、低分气串入分馏系统，导致脱硫汽提塔超压，严重时爆裂
1、生产时需要平稳操作；
2、高分去低分调节阀故障
2、调节阀设置副线；
3、低分调节阀故障
3、设有现场和远传液位计，互为备用；
过高
高压分离器液位过高
1、液位计失灵
1、高压分离器满罐，导致分离失效；
1、设有现场和远传液位计，互为备用；
2、高压分离器进低压分离器调节阀失灵
2、调节阀设置副线；
低压分离器液位过高
1、操作波动导致高分油量大；
1、低压分离器满罐，导致分离失效，脱硫汽提塔超压，严重时爆裂
1、生产时需要平稳操作；
2、高压分离器进低压分离器调节阀失灵；
2、调节阀设置副线；
3、低分调节阀故障
3、设有现场和远传液位计，互为备用；
4
界位
过低/无
高压分离器界位过低
1、注水中断
1、高分油串入含硫污水系统，导致外装置难以分离
1、设有界位计；
2、操作波动大
2、注水线设有流量计；
3、含硫污水调节阀失灵
3、含硫污水调节阀设副线；
低压分离器界位过低
1、操作波动大；
低分油串入含硫污水系统，导致外装置难以分离
1、设有界位计；
2、污水调节阀失灵
2、含硫污水调节阀设副线；
过高
高压分离器界位过高
1、操作波动大；
导致高分油带水，量大时超过低分水极限
1、设有界位计；
2、调节阀失灵
2、含硫污水调节阀设副线；
低压分离器界位过高
1、操作波动大；
1、导致低分油带水，串入分馏系统
1、设有界位计；
2、调节阀失灵
2、含硫污水调节阀设副线；
5
泄压
异常
高压分离器出口泄压异常
1、安全阀失效
1、导致压力过高，严重时爆裂
1、设两组安全阀，并设副线；
低压分离器出口泄压异常
1、安全阀失效
1、导致压力过高，严重时爆裂
1、设两组安全阀，并设副线；
6
腐蚀/侵蚀
异常
高压分离器腐蚀
1、油品含硫
1、高分器腐蚀损失
1、选用耐腐蚀材料
低压分离器腐蚀
1、油品含硫
1、低分器腐蚀损失
1、选用耐腐蚀材料
节点序号
节点描述
设计意图
6
循环氢自高压分离器气相口出来后，进入循环氢脱硫塔分液罐，经分离后凝液送入低压分离器入口管道，气相送入循环氢脱硫塔中部；贫胺液自装置外来进入贫胺液加热器，经蒸汽加热后送入循环氢脱硫塔贫胺液缓冲罐，自贫胺液缓冲罐底部由循环氢脱硫塔贫液泵抽出后送至循环氢脱硫塔上部；循环氢在循环氢脱硫塔中与贫胺液逆流接触，脱除硫化氢后自循环氢脱硫塔顶部出来进入循环氢压缩机入口分液罐；循环氢脱硫塔底部富液送至富液闪蒸罐。
1、自高压分离器分离出来的循环氢依旧带有一部分油气，在分液罐中将这部分油气凝结下来，送至低压分离器。
2、贫胺液自装置外进入装置后，需要进行加热。
3、设置贫胺液缓冲罐使贫胺液进入循环氢脱硫塔稳定。
4、循环氢自循环氢脱硫塔下部进入，贫胺液自循环氢脱硫塔上部进入，两者与塔中逆流接触，脱硫循环氢内部的硫化氢
序号
参数
引导词
偏差
原因
后果
已有保护措施
1
流量
过低/无
贫胺液进界区流量低
1、界区外胺液中断
1、贫胺液缓冲罐液位低，严重时循环氢脱硫塔贫液泵抽空损坏，贫胺液进循环氢脱硫塔中断
1、进界区贫胺液管线设流量计、压力表
2、界区内调节阀故障
2、调节阀设副线
贫胺液加热蒸汽流量过低
1、蒸汽调节阀故障
1、贫胺液温度低，循环氢脱硫塔容易发泡，影响脱硫效果
1、调节阀设副线
贫胺液泵出口流量低
循环氢脱硫塔贫液泵抽空；
降低脱硫效果，严重时导致脱硫失效
1、循环氢脱硫塔贫液泵设两台，一用一备；
循环氢脱硫塔贫液泵损坏
2、调节阀设副线；
调节阀故障
3、循环氢脱硫塔贫液泵设最小流量；
过高
富液流量过低
调节阀故障
循环氢脱硫塔液位高，严重时淹塔，影响脱硫效果
1、调节阀设置副线；
2、设置流量计
贫胺液进界区流量过高
界区内调节阀失灵
贫胺液缓冲罐满罐
1、进界区贫胺液管线设置流量计、压力表；
2、调节阀设置副线；
贫胺液加热蒸汽流量过高
蒸汽调节阀故障
贫胺液温度高，贫胺液泵抽空损坏，不上量
1、调节阀设置副线；
贫胺液流量过高
调节阀故障
脱硫效果太强，导致循环氢中硫化氢含量低，严重时催化剂被还原失活
1、调节阀设置副线；
富液流量过高
调节阀故障
1、导致富液闪蒸罐满罐；
1、调节阀设副线；
2、导致循环氢脱硫塔液位低，严重时高压氢气串入闪蒸罐内，导致爆裂
2、设置流量计；
2
压力
过低
贫胺液罐压力过低
1、贫胺液罐气封调节阀失灵；
1、贫胺液罐压力低导致循环氢脱硫塔贫液泵抽空；
1、调节阀设副线；
2、罐顶增设氮气不压线；
过高
贫胺液压力过高
1、贫胺液罐气封调节阀失灵；
1、贫胺液罐超压，严重时爆裂；
1、设安全阀；
2、调节阀设副线；
循环氢脱硫塔压力高
1、系统压力偏高
1、循环氢脱硫塔超压，严重时爆裂
1、设安全阀；
3
温度
过低
贫胺液温度
升级会员 