乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其防范措施通用版
解决方案编号：YTO-FS-PD326
乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及其
防范措施通用版
The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.
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乙苯、苯乙烯装置危险因素分析及
其防范措施通用版
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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、C?、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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