加氢工艺安全控制系统设计指导方案
制氢加氢一体站安全技术规范
制氢加氢一体站安全技术规范1范围本文件规定了制氢加氢一体站的总体要求、站址选择及总平面布置、工艺系统、安全设施、消防设施、防雷和防静电、安全管理等方面的安全技术和管理要求。
本文件适用于水电解制氢工艺的制氢加氢一体站。
本文件不适用于天然气、甲醇、焦炉煤气、水煤气等制氢工艺的制氢加氢一体站。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3634.2氢气第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢GB12014防护服装防静电服GB16808可燃气体报警控制器GB18218危险化学品重大危险源辨识GB/T19774水电解制氢系统技术要求GB/T29729氢系统安全的基本要求GB/T31138汽车用压缩氢气加气机GB/T34584加氢站安全技术规范GB36894危险化学品生产装置和储存设施风险基准GB/T37243危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法GB/T37562压力型水电解制氢系统技术条件GB/T37563压力型水电解制氢系统安全要求GB39800.1个体防护装备配备规范第1部分:总则GB50052供配电系统设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50156汽车加油加气加氢站技术标准GB50177氢气站设计规范GB/T50493石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GB50516加氢站技术规范GB50974消防给水及消火栓系统技术规范TSG07特种设备生产和充装单位许可规则3术语和定义4总体要求4.1 制氢加氢一体站等级划分应符合表1的规定。
表1制氢加氢一体站的等级划分单位为千克4.2 制氢加氢一体站的火灾危险类别为甲类。
加氢工艺安全控制要求重点监控参数及的控制方案
加氢工艺安全控制要求重点监控参数及的控制方案加氢工艺是指将石油产品与氢气在催化剂的存在下进行反应,使得石油产品中的硫、氮、痕量金属、含氧、重质油等杂质得到去除,并提高脱色效果、提高产品质量。
加氢工艺涉及到高温、高压、易燃易爆等危险因素,因此在加氢工艺中需要有严格的安全控制要求以及监控参数的控制方案。
首先,加氢工艺的安全控制要求主要包括以下几个方面:1.设备安全:加氢设备应当符合国家的安全标准,并经过严格的检验合格后方可使用。
设备上应配备完善的安全装置,如温度传感器、压力传感器、流量计等,能够及时监测设备的工作状态。
2.工艺安全:加氢工艺应符合国家的法规和标准,确保安全操作。
工艺中需要注意氢气的供应和消耗,以及催化剂的使用与更换等,并配备消防设备、泄漏探测器等应急措施。
3.操作安全:加氢工艺应由经过专门培训并持有相应证书的操作人员进行操作。
操作人员需熟悉工艺流程和设备性能,能够正确处理突发事件。
其次,重点监控参数主要包括以下几个方面:1.温度:加氢工艺中的温度是一个重要的监控参数,控制温度的升降可以影响催化剂的活性和反应速率。
通过在反应器中设置温度传感器,及时监测温度变化,并根据需要调整加热或冷却系统。
2.压力:加氢工艺中的压力是影响反应效果的关键参数之一,需要控制在一定范围内。
通过在反应器中设置压力传感器,及时监测压力变化,并根据需要调整进氢和排气系统。
3.流量:加氢工艺中的氢气流量需要控制在一定范围内,以保证反应可以正常进行,并避免过量或不足的氢气造成安全隐患。
通过在供氢管道上设置流量计,及时监测氢气的流量,并根据需要调整供氢系统。
最后,针对以上的安全控制要求和重点监控参数,可以制定以下的控制方案:1.设备安全方案:确保加氢设备的安全性能符合相关规定,定期开展设备安全检查和维护,确保安全装置的正常运行。
2.工艺安全方案:制定加氢工艺操作规程和安全标准,定期对加氢工艺进行安全评估,随时关注工艺中的安全隐患,并配备消防设备、泄漏探测器等应急设备。
加氢反应主要危险及控制措施
加氢反应通常在高温高压条件下 进行,这种环境容易引发火灾、 爆炸等危险事故,对设备和人员 安全构成严重威胁。
氢气泄漏风险
总结词
氢气是一种易燃易爆的气体,泄漏会 引发火灾、爆炸等危险。
详细描述
氢气是一种易燃易爆的气体,泄漏会 导致火灾、爆炸等危险事故,对设备 和人员安全构成严重威胁。
催化剂中毒风险
05
加氢反应案例分析
案例一:某化工厂加氢反应爆炸事故
事故原因
01
反应釜内积碳在加氢反应过程中发生爆炸,导致反应釜损坏和
人员伤亡。
存在问题
02
对原料中的杂质含量未进行有效控制,操作过程中未及时清除
积碳,釜内气体成分未进行有效监控。
改进措施
03
加强原料质量检验,确保杂质含量符合要求;操作过程中定期
清除积碳,加强釜内气体成分监测,及时发现异常。
案例介绍
某化肥厂采用加氢反应技术对原料进行加工处理,提高了产品收率和质量稳定性。
成功因素
该厂在加氢反应过程中采用了先进的催化剂和工艺流程设计,同时加强了原料质量检验和 工艺参数控制,确保了加氢反应的顺利进行。
借鉴意义
其他企业可以借鉴该化肥厂的加氢反应成功经验,从催化剂选择、工艺流程设计、原料质 量检验等方面加强控制,提高加氢反应效果和产品质量。
设备预防性维护
根据设备的运行特点和使用情况,制定预防性维护计划, 对设备进行定期的预防性维护,延长设备的使用寿命,减 少故障率。
严格控制反应条件
精确控制温度
加氢反应的温度是影响反应速率和产品质量的重要因素,应精确 控制反应温度,防止温度过高或过低导致的不利影响。
压力控制
加氢反应通常需要在一定的压力下进行,应精确控制反应压力,防 止压力波动导致的不利影响。
加氢工艺危险性分析及自动化控制方案
加氢工艺危险性分析及自动化控制方案加氢工艺是一种将氢气与物质反应以改进其性质的工艺。
尽管加氢工艺在许多领域中广泛应用,如炼油、化工、食品加工等,但由于其特殊性质,也存在着一定的危险性。
因此,对加氢工艺进行危险性分析,并采取自动化控制方案,有助于确保工艺安全和生产效率。
首先,对于加氢工艺的危险性分析,可以从以下几个方面入手。
1.高压氢气的危险性:加氢工艺中通常使用高压氢气进行反应,高压氢气具有易燃易爆的特性。
因此,必须采取严格的措施来确保氢气的安全储存和使用,如使用专用的氢气储存罐和管道,以及使用高效的泄漏检测系统。
2.反应物与催化剂的危险性:加氢工艺中通常使用一些反应物和催化剂,这些物质可能具有其中一种毒性或致癌性。
因此,在工艺设计和操作过程中,必须严格控制这些物质的储存和使用,并确保其不会对操作人员和设备造成危害。
3.反应过程中的热量控制:加氢反应通常是一个放热过程,反应温度的控制对于安全和产物质量至关重要。
如果温度控制不当,可能会导致设备超温、爆炸等危险情况。
因此,在工艺设计中,必须考虑到热量的产生和排放,并采取相应的热量控制措施。
针对加氢工艺的危险性分析结果,可以采取自动化控制方案来提高工艺的安全性和稳定性。
以下是一些常见的自动化控制方案:1.报警系统:在加氢工艺中,可以设置多个传感器和检测装置,用于监测关键参数如温度、压力、流量等,并与报警系统相连。
一旦检测到异常,系统将自动发出警报,并采取相应的应急措施,如关闭气体阀门、启动紧急排气等。
2.自动调节系统:通过对传感器数据的监测和分析,可以采取自动调节系统对加氢工艺进行控制。
例如,根据温度传感器的数据,系统可以自动调整加热功率或冷却速度,以保持反应温度在安全范围内。
3.远程监控系统:对于一些特殊的加氢工艺,可以使用远程监控系统来实现对工艺过程的实时监测和控制。
通过远程监控系统,可以随时监测工艺参数,并进行远程操作和控制,从而避免操作人员直接接触危险环境。
加氢工艺介绍及控制措施
催化加氢反应主要危险- 行业事故举例
1996年8月12日4时20分,山东瑞星化学工业集团总公司制 药厂山梨醇车间发生空间氢气爆炸事故,造成2人死亡,2人重 伤,4人轻伤,投资新建起的44m×23m的双层车间被摧毁。
催化加氢反应主要危险- 行业事故举例(续)
事故经过 :
山梨醇是该企业新开发的产品。7月15日开始投料试生产至8月1 2日零时山梨醇车间乙班接班,氢化岗位氢化釜处在加氢反应过程中。 4时取样分析合格。4时10分开始出料至4时20分,液糖、二次沉降蒸 发工段突然出现一道闪光,随着一声巨响发生空间化学爆炸。1#、2 #液糖高位槽封头被掀裂;3#液糖高位槽被炸裂,封头飞向房顶;4 台二次沉降槽封头被炸挤压入槽内,槽体变形扭曲;6台尾气分离器、 3台缓冲罐被防爆墙掀翻砸坏;室内外的工艺管线、电气线路被严重 破坏。
- 加氢装置的所有金属部件应跨接后良好接地
• 加氢釜必须安装合适口径的爆破片或者安全阀 • 加氢釜的爆破片或者安全阀的泄压管必须与布置在安全区
域的紧急接收罐连接;泄压管道尽可能直线布置减少急弯; 紧急接收罐应用微正压氮气惰化。
加氢反应主要安全控制措施(续)
• 加氢反应结束后的放空
- 放空管必须是合适的金属管 - 应延伸至屋顶合适位置放空 [石油化工企业建筑设计防火规范
• 避免的状况
- 在温度高于40℃时,可能开始自热并自燃。 - 不允许自然蒸发使雷尼镍变干。
加氢反应过程中的主要危险
• 火灾危险性
- 氢气:与空气混合能形成爆炸性混合物、遇火星、高热能引起燃 烧。室内使用或储存氢气,当氢气泄漏时,氢气上升滞留屋顶,不 易自然排出,遇到火星时会引起爆炸。
- 加氢反应原料及产品:加氢反应的原料及产品多为易燃、可燃物 质。例如:苯、萘等芳香烃类;环戊二烯、环戊烯等不饱和烃;硝 基苯、乙二腈等硝基化合物或含氮烃类;一氧化碳、丁醛、甲醇等 含氧化合物等。
加氢装置的自动控制与安全联锁系统
一 、 加 氢 反 应 器 的 温 度 控 制 … … … … … … … … … … … … … … … ..… … … … … … … … .… … … 6
8
工艺管线代号 压力等级
管线材质
P1
P5
Y5 Q6(贫DEA用)
L7
P3 T4,T5,T6,T11
T4 T5 T6 T11
CL1500
CS
CL1500
CS
CL1500 CL1500 CL1500
CL2500
CL2500
CL2500 CL2500 CL2500 CL2500
CS
CS 11/4Cr-1/2Mo (CrMo不锈钢)
1、紧急泄压设计方案………………………………………………………………….……………..13 2、设计原则…………………..……………………………………………………….………………13
3
第四部分 加氢装置安全度等级的概念………………………………………………………...14
一、石化装置安全度等级的分级.……………………………..…………………………..…14 二、MTTF、MTTR、MTBF 的概念...……………..………………………………….…….….16 三、安全仪表系统中常用名词的解释…………………..…..…………………………………….…17 四、安全度等级所对应的实用性及风险降低因子……..……………………………….…..20
1 、 反 应 器 入 口 温 度 与 反 应 炉 燃 料 气 压 力 串 级 控 制 … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … 6 2 、 反 应 器 床 层 温 度 用 急 冷 氢 控 制 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … 6
加氢装置安全仪表系统设计
技术, 虽然因原料油和产品需求的不同, 使用的催化剂 、 反 应条件和加工流程多种多样 , 但按我 国习惯 , 基本上可划 分为两类 。其中加氢精制是用氢解反应除去原料油中的 硫、 、 氮 氧杂质, 用加氢反应饱和烯烃和芳烃 , 以满足产 品
危险状 况都 能采取有 效 的联 锁动 作予 以控制 , 则是加 氧装置 自控设 计 的重要 内容之一 。通过 对安 全仪 表系 统 设计 内容 的介绍 及 在加 氢装 置中 的实施 , 明确 r如何利用 该 系统 实现 加氢装 置安 全生产 关键 词 :安全 仪表 系统
中 图分 类号 :T 0 H7 2
Ke wo ds S e y i sr me ts se y r : a t n t f u n y t m Hy r g n td u i S ( rt e e F e d i s r me t I t ro k d o e ae nt e ̄ i lv l u y i l n t u n n elc
较小的烃分子 , 以获得高质量燃料油和化T原料。 由于炼油过程是在高或较高压力和温度下 、 并含有 大量氢气和油气 的状态下 工作 , 且加氢反 应是放 热反
应 , 置反 应 器很 容易 超 温 。此 外 , 容 易 发 生起 火 、 装 也 停
0 引 言
为降低环境污染 、 控制石油产品的品质 , 加氢技术在
石 油炼制 和应用 中得 到较 大 的发展 。炼 油 过程 中 的加 氢
1 安全仪 表 系统 的设计
安全仪 表 系统 SS sf yi t m n dss m) I (a t n r et yt 主 e su e e
渣油加氢装置工艺联锁自保系统与操作规程
渣油加氢装置工艺联锁自保系统与操作规程为保证装置的安全生产,设置与装置安全等级相适应的独立的安全仪表系统(SIS),用于装置的紧急事故切断和自保联锁控制,其操作界面置于中心控制室,控制机柜放置在现场机柜室(FRR),控制室通过冗余光纤与现场机柜室的机柜进行通讯和连接。
SIS控制站在现场机柜室与装置DCS控制站进行通讯。
为保护操作人员和生产装置的安全,装置设置的主要紧急停车联锁保护项目有:工艺联锁:1. 0.7MPa/min紧急泄压停车联锁2. 切断加氢进料联锁3. 反应进料加热炉F101停炉联锁4. 反应进料加热炉F101常明火嘴联锁5. 产汽系统联锁6. 切断循环氢联锁1. 分馏塔塔底重沸炉F201停炉联锁8. 分馏塔塔底重沸炉F201常明火嘴联锁9. F201余热回收系统联锁10.鼓风机、引风机故障停机联锁11.切断注水联锁12.切断高压贫溶剂联锁13.空冷器停机联锁设备联锁:14. 新氢压缩机C102A停车联锁15. 新氢压缩机C102A允许启动条件16. 新氢压缩机C101A主电机润滑油泵自启动条件11. 新氢压缩机C101A润滑油泵自启动条件18. 新氢压缩机C102A水泵自启动联锁19. 新氢压缩机C102B停车联锁20. 新氢压缩机C102B允许启动条件21. 新氢压缩机C102B主电机润滑油泵自启动条件22. 新氢压缩机C102B润滑油泵自启动条件23. 新氢压缩机C102B供水泵启动联锁24. 加氢进料泵P102A停车联锁逻辑25. 加氢进料泵P102A允许启动条件26. 加氢进料泵P102A辅油泵AB启停联锁21. 加氢进料泵P102B停车联锁逻辑28. 加氢进料泵P102B允许启动条件29. 加氢进料泵P102B辅油泵AB自启动条件30. 液力透平HT101允许启动条件31. 液力透平HT101停机联锁逻辑32. 注水泵P103A停机联锁逻辑33. 注水泵P103B停机联锁逻辑34. 注水泵P103C停机联锁逻辑35. 注水泵P103A允许启动条件36. 注水泵P103B允许启动条件31. 注水泵P103C允许启动条件38. 注水泵P103A辅油泵启停联锁39. 注水泵P103B辅油泵启停联锁40. 注水泵P103C辅油泵启停联锁41. 脱硫塔贫溶剂泵P104A停机联锁逻辑42. 脱硫塔贫溶剂泵P104B停机联锁逻辑43. 脱硫塔贫溶剂泵P104A允许启动条件44. 脱硫塔贫溶剂泵P104B允许启动条件45. 分馏塔底泵P205A停机联锁逻辑46. 分馏塔底泵P205B停机联锁逻辑41. 分馏塔底泵P205A允许启动条件48. 分馏塔底泵P205B允许启动条件下图为部分重要工艺联锁之间的关系图。
润滑油高压加氢装置主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图
润滑油高压加氢装置主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图(PID)本装置控制回路160个,温度检测回路480个,模拟输入检测回路260个,脉冲量测量点10个,开关量输入点250个,开关量输出点20个。
1.2.1本装置的以单回路PID调节为主,对工艺操作上的重要参数采用复杂控制,为确保装置可靠,安全运行,对装置联锁系统及机组联锁系统采用三重冗余的紧急停车系统来实现。
1.2.2对于机泵、压缩机等转动设备,将其状态信号,公共报警,公共停机信号直接引入DCS进行指示、报警。
1.2.3对于进出装置的原料和产品以及循环水,净化风,非净化风,燃料气等均设有原料指示和累计。
为确保准确,对蒸汽和燃料气还设置了温度和压力补偿。
1.2.4在可能聚集易燃易爆气体并可能发生泄漏的地方,设有可燃气体浓度检测器,在有可能存在H2S气体的地方,设有浓度监测仪,均引入DCS报警。
1.2.5在新氢,循环氢压缩机出口设置了在线氢气浓度分析仪。
本装置的自动控制回路采用单回路调节为主,对于有关联的工艺参数采用串级或更为复杂的控制方法,由DCS控制系统完成。
原料油缓冲罐顶、滤后原料油缓冲罐顶、反应注水罐顶、硫化剂罐顶及分馏塔均设有压力控制。
加氢处理反应部分是全装置的核心,为确保反应器正常操作,每个反应器各设一台床层总压降指示。
加氢处理反应器床层温度的控制,通过三种方式切换操作,来控制注冷氢量,(一种是床层的平均温度值进行控制,一种是最大温度值控制,一种是床层三点温度中任一点温度进行控制),以达到最佳效果,防止反应器床层温度超温带来的危险,来保证产品质量及催化剂寿命。
临氢降凝反应器及后精制反应器的入口温度,是通过换热器出口热旁路控制以及反应器入口注冷氢的温度控制手段来实现,以确保反应器温度,从而满足工艺操作的要求。
热高压分离器设有双套的液位/界位控制和指示报警,为确保装置安全,高压分离器至低压分离器液位和界位调节阀均设双套调节阀,可切换使用。
加氢工艺安全控制要求、重点监控参数及控制方案
将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。加入急冷氮气或氢气的系统。当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止加氢,泄压,并进入紧急状态。安全泄放系统。
加氢工艺安全控制要求、重点监控参数及控制方案
反应类型
放热反应
重点监控单元
加氢反应釜、氢气压缩机
工艺简介
加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应,涉及加氢反应的工艺过程为加氢工艺,主要包括不饱和键加氢、芳环化合物加氢、含氮化合物加氢、含氧化合物加氢、氢解等。
工艺危险特点
(1)反应物料具有燃爆危险性,氢气的爆炸极限为4%—75%,具有高燃爆危险特性;
(2)芳泾加氢
苯加氢生成环己烷;
苯酚加氢生产环己醇等。
(3)含氧化合物加氢
一氧化碳加氢生产甲醇;
丁醛加氢生产丁醇;
辛烯醛加氢生产辛醇等。
(4)含氮化合物加氢
己二月青加氢生产己二胺;
硝基苯催化加氢生产苯胺等。
(5)油品加氢
储分油加氢裂化生产石脑油、柴油和尾油;
渣油加氢改质;
减压储分油加氢改质;
催化(异构)脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。
重点监控工艺参数
加氢反应釜或催化剂床层温度、压力;加氢反应釜内搅拌速率;氢气流量;反应物质的配料比;系统氧含量;冷却水流量;氢气压缩机运行参数、加氢反应尾气组成等。
安全控制的基本要求
温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁系统;紧急冷却系统;搅拌的稳定控制系统;氢气紧急切断系统;加装安全阀、爆破片等安全设施;循环氢压缩机停机报警和联锁;氢气检测报警装置等。
(2)加氢为强烈的放热反应,氢气在高温高压下与钢材接触,钢材氢脆;
燃料电池汽车加氢站安全设计要点分析与建议
燃料电池汽车加氢站安全设计要点分析与建议摘要:加氢站内氢气具有高压、易燃、易爆特性,一旦发生火灾或爆炸事故,将会带来巨大的经济损失甚至人员伤亡,因此,必须高度重视加氢站本质安全设计工作。
本文结合国内加氢站技术发展现状,提出了加氢站安全设计、安全管控方面的建议。
文中的分析结果可为加氢站的工程设计、建设、标准制定和安全运营提供参考。
关键词:加氢站安全设计站址选择安全辅助系统1概述据不完全统计,截至2021年7月,全球累计建成加氢站691座,其中国内累计建成加氢站165座,2021年上半年共建成27座。
虽然国内的加氢站建设起步较晚,但近几年呈现出爆发式增长趋势。
作为上游制氢、储运氢环节与下游应用市场的枢纽,加氢站的安全问题成为了国内外关注的焦点[12-15]。
结合目前国内加氢站建设的实践,有必要对加氢站的安全设计要点进行梳理分析,针对加氢站设计、建设过程中遇到的问题,提出有针对性和可操作性的建议。
2加氢站安全设计2.1站址选择鉴于一级加氢站和合建加氢站的储氢容量大,从安全和交通两方面综合考虑,城市中心区不应建设一级加氢站和一级加油加气加氢站。
此外,加氢站、合建站的工艺设施与站外建筑物的安全间距分别不应小于GB50516表4.0.4A和GB50516表4.0.8的规定。
2.2总平面布置按功能划分,加氢站主要分为卸车区、压缩区、存储区、加氢区、营业办公区及辅助区等。
合建站建议采取功能分区和相对隔离。
常见的油氢合建站分区为加油设备区、加氢设备区、汽车加注区及商业区。
图1是两种常见的油氢合建站平面布置方案20。
加氢机与储氢设施之间管线布置于管沟内,可沟内填沙或铺设带孔盖板,防止沟内氢气聚集。
设置辅助标识和标线,引导燃料电池车辆和加油车辆至相应位置进行加注,并安全驶离合建站。
2.3设备安全设计加氢站主要设备有卸气柱、压缩机、储氢罐、加氢机,及附属的氮气系统、氢气冷却器和顺序控制阀组等。
长管拖车中的氢气通过卸气软管送往卸气柱,经计量、升压后可直接通过加氢机或将其储存在高压气瓶中再对氢燃料电池车进行充装。
加氢工艺中新氢压缩机的压力控制方案
加氢工艺中新氢压缩机的压力控制方案王立新【摘要】The widely used pressure control strategies for new hydrogen compressor including rotate speed adjustment,by-pass flow recycling adjustment,intake valve adjustment,and bypass flow recycling control &HydroCOM stepless adjustment system,etc are introduced.By comparing the advantage and disadvantage of these strategies,it is concluded that the scheme of step-by-step-returning control can not only ensure constant reaction pressure,but also can control the compressing ratio of each stage bining the energy saving control from HydroCOM stepless adjustment system,it has been the first-choice of pressure control strategy for new reciprocating hydrogen compressor.%介绍了新氢压缩机常用的压力控制方案,包括转速调节、旁通回流调节、进气阀调节、旁路回流调节加HydroCOM气量无级调节系统等.通过比较各种控制方法的优缺点可以看到:“逐级返回”控制方案既能保证反应压力的恒定,又很好地控制了各级压缩比;同时再配合HydroCOM气量无级调节系统的节能控制,成为目前首选的往复式新氢压缩机的压力控制方案.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2013(049)004【总页数】4页(P13-16)【关键词】加氢工艺;压缩机;逐级返回;压力递推;HydroCOM气量无级调节系统【作者】王立新【作者单位】延长石油北京石油化工工程有限公司,北京100107【正文语种】中文【中图分类】TP273新氢压缩机是加氢工艺中非常重要的动设备。
加氢反应主要危险及控制措施
加氢反应主要危险及控制措施加氢反应是化学工业中广泛应用的一种重要反应方法。
该反应将氢气与有机物或无机物发生反应,产生加氢产物。
尽管该反应具有很多应用优势,但由于氢气的易燃性和毒性,加氢反应也存在一定的危险性。
为了确保加氢反应的安全进行,必须采取适当的控制措施。
主要危险:1.爆炸危险:氢气是非常易燃的,只需满足一定的燃烧条件,就可能引发爆炸。
如果反应中的氢气泄露,可以形成爆炸性混合物,并在遇到火源时引发爆炸。
2.毒性:高浓度的氢气会对人体产生毒性作用,可能导致窒息和缺氧。
3.高压危险:氢气通常在高压容器中供应,如果容器泄漏或发生爆炸,可能造成人员伤亡和设备损坏。
控制措施:1.设计安全工艺:在进行加氢反应时,应设计安全的工艺流程和设备,确保反应系统能够承受高压和高温环境,并且在可能泄漏的情况下能够保持可靠的密封性。
2.气体泄露监测:安装氢气泄露监测传感器,实时监测氢气的泄漏情况。
一旦检测到氢气泄漏,应立即停止加氢反应,并采取相应的应急措施。
3.密封和再循环:确保反应系统的密封性能良好,减少氢气的泄漏风险。
同时,通过再循环系统将未参与反应的氢气回收利用,提高氢气的利用率。
4.消防安全:设立和喷洒氢气火灾灭火系统,并与其他火灾报警和联动控制系统联动,以便在发生火灾时及时切断氢气供应,并进行灭火。
5.人员培训和防护:对从事加氢反应的工作人员进行专门的培训,了解加氢反应的危险性和安全控制措施,并提供适当的防护装备,如防火服、护目镜和呼吸防护设备等。
6.紧急预案:建立完善的紧急预案,包括应急报警和疏散逃生措施。
组织定期演练,以确保人员在发生紧急情况时能够快速、有序地进行应对和撤离。
总结起来,加氢反应的主要危险包括爆炸、毒性和高压。
为了控制这些危险,需要采取一系列的措施,如设计安全工艺、气体泄露监测、密封和再循环、消防安全、人员培训和防护以及紧急预案。
只有在严格按照这些控制措施操作,并保持高度警惕,才能确保加氢反应的安全进行。
加氢装置安全设计(石化加氢珍藏版) 文档全文预览
加氢装置装置安全
v 装置设计阶段与安全方面设计的相关内容:
v 1---项目论证以及可行性研究阶段: v 岩土工程详细勘察报告、安全评价报告、环境影响报告书(譬如110 v 万吨/年汽油加氢装置的卫生防护距离为1500米,加氢裂化详堪不彻 v 底有暗沟 ,公众参与调查等情况)。 v 2---初步设计至项目中交阶段: v 在初步设计中必须包括安全设施、环境专篇、消防专篇、职业卫生以 v 及概算中必须包括安全环保的概算。并开始组织HAZOP分析或PHA v 分析。施工图阶段进行须进行60%,90%的施工图3D审查以及最 v 终的施工图会审。 v 3---竣工验收、开工阶段及以后: v 组织专家审核试生产方案、具备相应资质的安全评价机构进行建设项 v 目竣工安全验收评价、环保验收评价。开工前须完成三查四定 v (punch list),完成投用前安全检查PSSR,废催化剂安全填埋或有资 v 质委托方的回收处理 .
· 排放气温度≤240 ℃的工艺状况。
· UOP泄压合格标准为: · 低速泄压为:泄压3.5MPa/5min. 高速泄压为:泄压5.5MPa/5min
加氢装置装置安全
·
加氢装置装置安全设计
· 1---关于紧急泄压系统的设计:
· 1---5)反应器内构件、高压换热器内件、循环氢脱硫塔内件,反应器内
· 装瓷球应考虑快速紧急泄压时的差压变化冲击。所以,加氢裂化与渣油
· 加氢的瓷球就有耐温度急变≥800℃的质量要求,有急速减压测试通过
· 率≥99%的质量要求。
· 汽油加氢紧急泄压的设计参数为:
· 紧急泄放流量:53.666t/h, 泄放背压:0.1MPa, 泄放气平均分子量:
· 69.03。
· 加氢裂化紧急泄压得设计参数为:
加氢装置的自动控制与安全联锁系统
随着安全技术的不断进步,未来加氢装置的自动控制与安全联锁系统将 更加注重安全性,采用更加先进的安全防护措施,提高系统的安全性能。
03
集成化与模块化
未来加氢装置的自动控制与安全联锁系统将更加集成化和模块化,便于
维护、升级和扩展,同时能够满足不同规模和类型加氢装置的需求。
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安全联锁系统能够降低加氢装置的运行风险,提高装置的安全性和可靠性,保障操作人员的生命安全和 企业的财产安全。
安全联锁系统的应用能够提高加氢装置的整体自动化水平,降低人工操作的误差和风险,提高生产效率 和安全性。
05 案例分析
某石油公司加氢装置的自动控制与安全联锁系统介绍
某石油公司加氢装置的自动控制与安全 联锁系统采用先进的PLC(可编程逻辑 控制器)技术,实现对加氢装置的自动 化控制和安全联锁。
产效率。
降低能耗和排放
自动控制与安全联锁系统可以对 加氢装置进行精确控制,优化工 艺参数,降低能耗和排放,符合
绿色环保要求。
对未来加氢装置自动控制与安全联锁系统发展的展望
01 02
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步,未来加氢装置的自动控制与安全联锁系 统将更加智能化,能够自适应调整参数,自主决策,进一步提高系统的 自动化和智能化水平。
安全联锁系统通过一系列的传感器、逻辑控制器和执行机构,实现对加氢 装置的监控、控制和安全保护。
安全联锁系统的设计应遵循相关标准和规范,确保系统的可靠性和安全性。
安全联锁系统在加氢装置中的设置与操作
安全联锁系统在加氢装置中 通常设置在关键部位,如进 料管道、反应器、出料管道 等,以监测这些部位的压力
该系统包括温度、压力、液位等传感器,能 够实时监测加氢装置的运行状态,并将数据 传输至PLC控制器进行处理。
加氢工艺安全控制设计指导方案
加氢工艺安全控制设计指导方案加氢工艺是一种常用的化学工艺,在石化、化学制药等行业广泛应用。
然而,由于加氢工艺的高压、高温条件下进行,其存在一定的安全风险。
为了确保加氢工艺的安全运行,必须进行科学的安全控制设计。
下面将针对加氢工艺的安全控制设计提出一些指导方案。
首先,要针对加氢工艺的特点和风险进行全面的分析和评估。
加氢工艺通常涉及高压、高温、易燃易爆等危险因素,对设备和操作要求非常高。
要全面评估各个环节的风险,包括设备材料的选择、操作规程的制定、防护措施的设计等。
其次,要确保设备的完整性和可靠性。
加氢工艺中使用的高压设备如反应釜、换热器等,必须具备严格的设计和制造标准,能够承受高压高温的工作条件,并具备一定的安全阀、过压保护等装置。
在设备运行过程中,要进行定期的检查和维护,确保设备的完整性和可靠性。
此外,要建立有效的安全管理体系。
加氢工艺涉及到多个环节,包括原料的存储和供应、设备的启停和维护、操作人员的培训和监控等。
要建立健全的管理体系,包括安全操作规程、应急预案、事故报告和调查等,确保各个环节的安全管理。
同时,要加强人员培训和意识提升。
加氢工艺的安全管理不仅依赖于设备和规程,还离不开操作人员的专业技能和安全意识。
要对操作人员进行全面的培训,包括工艺知识、操作规程、应急处置等,提高其安全意识和应对突发情况的能力。
最后,要建立完善的监测和报警系统。
加氢工艺中存在着各种危险因素,如温度、压力、流量等的异常,都可能导致安全事故的发生。
要建立有效的监测和报警系统,及时发现异常情况并采取相应的措施。
同时,要定期对监测和报警系统进行检查和维护,确保其正常运行。
综上所述,加氢工艺的安全控制设计需要全面评估风险、确保设备完整性和可靠性、建立安全管理体系、加强人员培训和意识提升、建立监测和报警系统等。
只有从多个角度进行全面的控制和管理,才能确保加氢工艺的安全运行。
加氢工艺控制方案
加氢工艺控制方案1.引言加氢工艺是指将氢气与有机物或无机物反应,以降低其硫、氧、氮等杂质含量的一种工艺。
在石油化工、化学工业以及能源生产等领域中,加氢工艺广泛应用于原油加工、天然气处理以及催化裂化等过程中,以提高产品质量和增加产量。
本文将针对加氢工艺的控制方案进行详细阐述。
2.加氢过程的控制策略加氢过程的控制主要包括反应温度、氢气流量、催化剂选择以及废气处理等方面。
下面将详细介绍每个方面的控制策略。
(1)反应温度的控制反应温度是加氢过程中一个非常重要的控制参数。
在加氢反应中,反应温度的升高会加快反应速率,但也会导致催化剂的失活和产物选择性的降低。
因此,需要根据反应物的性质和反应速率的需求,选择合适的反应温度。
此外,还需要设置急冷装置,以避免因反应过热而引发的安全隐患。
(2)氢气流量的控制氢气是加氢过程中必不可少的反应物,其流量的控制对于反应效果至关重要。
过高的氢气流量会导致催化剂的流失和反应温度的降低,从而影响产品质量。
而过低的氢气流量则会导致反应速率的减慢和产物选择性的下降。
因此,需要通过实时监测氢气流量,并设置反馈控制系统来调节氢气流量。
(3)催化剂的选择催化剂是加氢反应中的重要组成部分,其选择直接影响到反应的效果。
常用的加氢催化剂包括铜、镍、钼等金属或金属氧化物。
选择合适的催化剂需要综合考虑催化剂的活性、稳定性、选择性以及生产成本等因素。
此外,还需要定期检测和更换催化剂,以保证反应的稳定性和产品质量。
(4)废气处理加氢过程中会产生大量的废气,其中含有硫化氢、二硫化碳等有害物质。
这些废气对环境和人体健康均有一定影响,因此需要进行有效的废气处理。
废气处理的方法主要包括催化氧化、吸附和洗涤等。
根据不同的废气成分和处理要求,选择合适的废气处理方法,并设置相应的监测和控制系统。
3.加氢工艺的自动化控制为了提高加氢工艺的生产效率和产品质量,可以采用自动化控制技术对加氢过程进行实时监测和控制。
自动化控制可以通过传感器实时采集加氢过程中的温度、压力、流量等参数,并将其输入到控制系统中进行分析和判断。
加氢工艺的安全环保措施
加氢工艺的安全环保措施在现代社会,加氢工艺被广泛应用于石油化工、电力、交通运输等领域,它是一种将氢气加入到化学反应中的工艺。
但是,加氢工艺如果不加以控制和管理,存在一定的安全隐患,甚至会对环境造成污染。
因此,在加氢工艺的实施过程中必须要有一系列的安全环保措施。
安全措施1. 安全设施在加氢工艺的实施过程中应该配备完整的安全设施,包括火灾自动报警装置、防爆排气系统、气体泄漏监测系统等。
通过这些安全设施可以监测加氢系统的运行情况,一旦发生危险可以及时采取应对措施。
2. 操作规程在加氢工艺的实施过程中需要制定明确的操作规程,培训所有相关的操作人员。
除了针对常规操作的规定,还要考虑到一些意外情况的处理方式,如泄漏、火灾等。
3. 安全培训在加氢工艺的实施过程中,操作人员需要经过严格的培训,掌握操作技能和安全知识,确保整个过程的安全运行。
操作人员需要了解氢气的物理和化学特性,知道在意外情况下如何处理。
4. 检查维护在加氢工艺的实施过程中,需要定期对设备进行检查维护,确保加氢系统的完整性和运行安全。
需要检查设备的密封性、泄露情况,以及防爆安全岛、防撞隔离带等安全设施的完好性。
5. 废气处理加氢过程会产生氢气和其他废气,有时这些废气都很危险。
人们需要采取措施以避免废气的扩散,包括使用排风系统将废气排出特定区域,并使用催化气体处理技术减少废气的数量。
环保措施1. 节能技术加氢工艺需要用到大量的能源,因此在实施过程中需要考虑到节能的问题,尽量采用先进的节能技术,降低热能损失和能源消耗量。
2. 减少污染物排放在加氢工艺的实施过程中会产生大量的废气和污染物。
必须采取措施降低这些污染物的排放。
可以通过使用低污染燃料、提高设备的操作效率等方式减少污染物的排放量。
3. 废弃物处理在加氢工艺的实施过程中,会产生一些固体、液体和气态废弃物,这些废弃物需要得到适当的处理。
可以采用物理、化学、生物等方法进行处理,确保废弃物的安全处理和环境保护。
加氢工艺安全控制设计指导方案
加氢工艺安全控制设计指导方案目录1概述 (1)1.1加氢工艺 (1)1.2加氢反应类型 (1)1.2.1按照加氢过程分类 (1)1.2.2按反应原料分类 (1)1.3加氢工艺关键设备和重点监控单元 (2)1.3.1加氢工艺的关键设备 (2)1.3.2加氢工艺的重点监控单元 (2)1.4加氢工艺涉及的主要危险介质 (2)1.4.1原料及产品 (2)1.4.2催化剂 (3)1.5XX省主要加氢工艺产品目录 (3)2危险性分析 (4)2.1固有危险性 (4)2.1.1火灾爆炸危险性 (4)2.1.2中毒危险性 (4)2.1.3腐蚀及其他危险性 (4)2.2工艺过程危险性 (5)2.2.1反应过程的危险性 (5)2.2.2反应安全风险评估 (5)2.2.3危险和可操作性分析 (5)3重点监控的工艺参数和控制要求 (6)3.1温度 (6)3.2压力 (6)3.3投料速度和物料配比 (6)3.4加热系统 (6)3.5冷却系统 (6)3.6其他 (7)4推荐的安全控制方式 (8)4.1参数控制方式 (8)4.2工艺系统控制方式 (8)4.2.1基本监控要求 (8)4.2.2基本控制要求 (8)4.3根据反应安全风险评估结果,制定相应的控制措施 (10)4.4仪表系统选用原则 (10)4.4.1基本过程控制系统(BPCS)选用原则 (10)4.4.2安全仪表系统选用原则 (10)4.4.3气体检测报警系统(GDS)选用原则 (11)4.5其他安全设施 (11)5通用设计要求 (12)5.1收集产品工艺资料 (12)5.2确定改造范围 (12)5.3仪表设备选型 (13)5.4提交方案 (13)5.5与建设方技术交底,提交改造图纸,签署设计变更 (13)6典型工艺安全控制系统改造设计方案 (14)6.1工艺简述 (14)6.2装置加氢工艺危险性分析 (14)6.2.1固有危险性 (14)6.2.2工艺过程的危险性 (14)6.3装置加氢工艺控制方案综述 (15)7加氢工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图 (16)7.1XX省主要加氢工艺产品目录(附表1) (16)7.2加氢工艺重点监控参数的控制方式(附表2) (16)7.3企业需提交的设计资料清单(附表3) (16)7.4某企业加氢工艺控制、报警、联锁一览表(附表4) (16)7.5某企业加氢工艺管道与仪表流程图(附图1) (16)附表IXX省主要加氢工艺产品目录 (17)附表2加氢工艺重点监控参数的控制方式 (18)附表3企业需提交的设计资料清单 (19)附表4某企业加氢工艺控制、报警、联锁一览表 (20)附图1某企业加氢工艺管道与仪表流程图 (21)1概述1.1加氢工艺加氢反应属还原的范畴。
加氢化反应的控制方案Microsoft Word 文档
加氢化反应的控制方案一.反应过程的控制1)将各固体或液体反应物料及钯碳催化剂一次性投入加氢反应釜内,用氮气对釜内气相进行置换。
2) ①反应前期经手动控制反应釜夹套冷冻盐水调节阀,冷却降温到所需温度,氢气经经手动调节截止阀、气动联锁切断阀控制流量后通入反应釜,至反应釜压力为**Mp后停止通氢,密闭反应,以反应釜夹套冷冻盐水流量控制反应釜内液相的温度。
设计采用夹套冷冻盐水流量调节阀经“TICSA”温度控制器和“PICSA”压力控制器与反应釜温度和压力串级调节;同时,“TICSA”温度控制器和“PICSA”压力控制器对氢气进气管线的气动联锁切断阀进行温度或压力高限的连锁控制。
另设计设置反应釜搅拌电机电流监控报警装置,当电流异常时发出报警,即停止通氢并降温。
②108车间促进剂回收工段: ***釜:反应前期经手动控制反应釜夹套蒸汽阀门,升温至**℃,氢气经经手动调节截止阀、气动联锁切断阀控制流量后通入反应釜,至反应釜压力为**Mp后停止通氢,密闭反应,以反应釜夹套蒸汽流量控制反应釜内液相的温度。
设计采用夹套蒸汽流量调节阀经“TICSA”温度控制器和“PICSA”压力控制器与反应釜温度和压力串级调节;同时,“TICSA”温度控制器和“PICSA”压力控制器对氢气进气管线的气动联锁切断阀进行温度或压力高限的连锁控制。
另设计设置反应釜搅拌电机电流监控报警装置,当电流异常时发出报警,即停止通氢并降温。
c)反应至釜内压力不再下降即反应结束后,釜内剩余氢气经阻火器后高空排放,再用氮气置换釜内氢气后高空排放。
二.对该反应设计的安全连锁控制:“TICSA”和“PICSA”具有高低限报警、连锁的功能:当釜内温度或压力达到设定值时进行连锁报警,当釜内温度或压力越过高限设定值时,连锁切断控制氢气加入的气动调节阀,同时开启氢气放空管路上的泄压阀门经阻火器缓慢泄压;当电流异常时发出报警,即停止通氢并降温。
当釜内压力超过安全阀起跳压力设定值,安全阀起跳,釜内气体经设置了阻火器的放空管放空(放空管管口高于屋面**米,放空管与屋面避雷带焊接连接)三.设计采用的自控仪表如下:氢化反应工序的自控仪表设计情况表。
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加氢工艺安全控制系统设计指导方案1概述: (1)1.1工艺简述: (1)1.2 加氢反应的种类 (1)1.3加氢工艺关键设备和重点监控单元: (3)1.4 涉及主要危险介质: (3)1.5 山东省主要工艺和产品见附表: (4)2加氢工艺危险性分析 (5)2.1 固有危险性: (5)2.2 工艺过程危险性分析 (7)3 重点控制工艺参数和控制的基本要求 (8)3.1 反应温度的控制: (8)3.2 反应压力的控制: (8)3.3 反应投料速度和物料配比的控制 (9)3.4 加热系统的运行状况 (9)3.5 其他 (10)4 推荐加氢工艺安全控制系统设计指导方案 (10)4.1 参数控制方式 (10)4.2 工艺系统控制方式 (10)4.3 安全控制方式 (12)4.4 其他安全设施 (13)5 通用设计要求 (13)5.1 收集产品工艺资料 (13)5.2 确定改造范围 (14)5.3 设备选型 (14)5.4 提交方案 (14)5.5 与建设方技术交底,提交改造图纸,签署设计变更 (15)6 典型工艺安全控制系统改造设计方案 (16)6.1 工艺简述 (16)6.2 该装置的危险性分析 (17)6.3 该装置加氢工艺控制方案综述 (18)6.3.3 安全放空 (19)7 加氢工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图 (19)7.1 山东省主要加氢工艺和产品 (19)7.2 工艺参数控制方式 (19)7.3 企业需提交的设计资料清单 (19)7.4 典型加氢工艺管道仪表流程图 (19)7.5 典型加氢工艺控制系统逻辑框图 (19)7.6 典型加氢工艺控制、报警、联锁一览表 (19)7.7 典型加氢工艺自控设备表 (19)8 安全事故案例分析 (20)为指导全省涉及加氢工艺有关企业的安全控制系统改造工作,指导有关设计单位相应的安全控制系统设计工作,并未各级安监部门依法监督检查有关企业的安全控制系统改造工作提供参考,依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》(安委办【2008】26号)、国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三【2009】116号)、山东安监局《关于推进化工企业自动化控制及安全联锁技术改造工作的意见》(鲁安监发【2008】149号)制定本方案。
1概述:1.1工艺简述:氢与其他化合物相互作用的反应过程,通常是在催化剂存在下进行的。
加氢反应属还原的范畴。
在石化工业中加氢处理是石油产品最重要的精制方法之一,在氢和催化剂存在下,使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去,并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和,以改善油品的质量。
有时,加氢精制指轻质油品的精制改质,而加氢处理指重质油品的精制脱硫。
1.2 加氢反应的种类加氢过程可分为两大类:1)氢与一氧化碳或有机化合物直接加氢,例如一氧化碳加氢合成甲醇;己二腈加氢制己二胺:;环戊二烯加氢生产环戊烯2)氢与有机化合物反应的同时,伴随着化学键的断裂,这类加氢反应又称氢解反应,包括加氢脱烷基、加氢裂化、加氢脱硫等。
例如烷烃加氢裂化,甲苯加氢脱烷基制苯,硝基苯加氢还原制苯胺,油品加氢精制中非烃类的氢解:RSH+H2─→RH+H2S。
按反应原料分类可以分为:1)不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢在脂肪烃类的不饱和键上发生氢加成的反应。
如:环戊二烯加氢生产环戊烯等。
2)芳烃加氢在芳香烃的芳环上发生氢加成的反应。
如:苯加氢生产环己烷;苯酚加氢生产环己醇等。
3)含氧化合物加氢在含氧化合物的碳氧双键上发生氢加成的反应。
如:一氧化碳加氢生产甲醇;丁醛加氢生产丁醇;辛烯醛加氢生产辛醇等。
4)含氮化合物加氢在含氮有机化合物的氮原子上发生的加氢反应。
如:己二腈加氢生产己二胺;硝基苯催化加氢生产苯胺等。
5)油品加氢对石油的馏分油在催化剂和一定条件下进行加氢,以脱除其中有害的S、N 等元素,如:渣油加氢改质;减压馏分油加氢改质;催化脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。
1.3加氢工艺关键设备和重点监控单元:1.3.1加氢反应主要关键设备为加氢反应器和氢气压缩机。
在加氢反应中,一般加氢工艺如苯加氢工艺、烯烃加氢工艺、苯酚加氢工艺等多用管式反应器,也有使用釜式反应器,石化工业中,加氢反应多为使用塔式反应器;氢气压缩机一般使用离心式压缩机。
1.3.2 加氢工艺的重点监控加氢工序中加氢反应器的温度、压力、氢油比、尾气成分等;以及氢气压缩机进出口压力。
1.4 涉及主要危险介质:原料、产品、中间产品、催化剂、填料等加氢反应主要涉及的危险原料有:1)氢气:氢气为无色无味气体,微溶于水、乙醇、乙醚,无毒、无腐蚀性、极度易燃,燃烧时发出爆鸣,燃烧温度可达到2000℃,氢氧混合燃烧火焰温度可达2100-2500℃。
与氟、氯等能发生猛烈的化学反应。
2)原料及产品:苯、萘等芳香烃类;环戊二烯、环戊烯等不饱和烃;硝基苯、乙二腈等硝化或含氮烃类;一氧化碳、丁醛、甲醇等含氧化合物以及石油化工中馏分油、减压馏分油等油品。
就其易燃易爆危险性分类主要有可燃气体如一氧化碳、乙炔等可燃气体、苯、甲苯、硝基苯和环戊二烯等低沸点可燃液体;还有石蜡、馏分油、减压馏分油等沸点较高的可燃液体或可燃固体。
按中毒危险性分类有:苯胺、硝基苯等有毒液体、一氧化碳等有毒气体以及馏分油、石蜡等无毒或低毒物质。
3)催化剂:主要有四类:①金属催化剂,常用的是第八族过渡元素,如骨架镍、镍-硅藻土、铂-氧化铝、钯-氧化铝等。
②金属氧化物催化剂,如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铜-氧化锌、氧化铜-氧化锌-氧化铬、氧化铜-氧化锌-氧化铝等,主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氢。
③金属硫化物催化剂,如镍-钼硫化物、钴-钼硫化物、硫化钨、硫化钼等,通常以γ-氧化铝为载体,主要用于含硫、含氮化合物的氢解反应,部分硫化的氧化钴-氧化钼-氧化铝催化剂常用于油品的加氢精制。
④络合催化剂,如RhCl[P(C6H5)3]3,主要用于均相液相加氢。
4)其他:包括在氢化过程中产生的副产物硫化氢、氨等物质。
由于氢化过程属于还原反应,其副产物一般为可燃物质。
1.5 山东省主要工艺和产品见附表:2加氢工艺危险性分析加氢反应大多为放热反应,而且大多在较高温度下进行,氢气以及大部分所使用的物料具有燃爆危险性,一部分物料、产品或中间产物存在毒性、腐蚀性。
一旦出现泄露、反应器堵塞等故障,发生火灾、爆炸的危险性很大。
2.1 固有危险性:固有危险性指加氢反应中的原料、产品、中间产品等本身具有的危险有害特性。
2.1.1 火灾危险性:1)氢气:与空气混合能成为爆炸性混合物、遇火星、高热能引起燃烧。
室内使用或储存氢气,当有漏气时,氢气上升滞留屋顶,不易自然排出,遇到火星时会引起爆炸。
2)原料及产品:加氢反应的原料及产品多为易燃、可燃物质。
例如:苯、萘等芳香烃类;环戊二烯、环戊烯等不饱和烃;硝基苯、乙二腈等硝基化合物或含氮烃类;一氧化碳、丁醛、甲醇等含氧化合物以及石油化工中馏分油、减压馏分油等油品。
3)催化剂:部分氢化反应使用的催化剂如雷尼镍属于易燃固体可以自燃。
4)在氢化反应过程中产生的副产物如硫化氢、氨气多为可燃物质。
2.1.2 爆炸危险性:1)物理爆炸:加氢工艺多为气液相或气相反应,在整个加氢过程中,装置内基本处于高压条件下进行。
在操作条件下,氢腐蚀设备产生氢脆现象,降低设备强度。
如操作不当或发生事故,发生物理爆炸。
2)化学爆炸:加氢工艺中,氢气爆炸极限为4.1%-74.2%,当出现泄漏;或装置内混入空气或氧气;易发生爆炸危险。
在某些加氢工艺中如一氧化碳加氢制甲醇工艺,其原料一氧化碳亦为易燃易爆气体,产品甲醇为甲B类可燃液体,在操作温度下甲醇为气态,当出现泄漏也可能导致设备爆炸。
如苯加氢制环己烷、苯酚加氢制环己醇、丁醛气相加氢生产丁醇等工艺中原料、产品在常温下为液态,但在操作条件下为气态,出现泄漏导致爆炸。
另外,如硝基苯液相加氢生产苯胺等工艺,反应温度、压力相对较低,反应为气液两相反应,其爆炸危险性主要来自氢。
2.1.3 中毒危险危害性:氢化反应中不同原料和产品毒性差别较大,具体如下:1)不饱和烃及馏分油;如环戊二烯、乙炔、常、减压馏分油等无毒2)芳香烃:如苯酚、甲苯等为中低毒性物质,部分有腐蚀性。
3)含氮化合物:如硝基苯、苯胺等有较强的毒性。
2.1.4 腐蚀及其他危险性:氢化反应腐蚀性具体如下:1)氢:氢化反应大多在高温高压下进行,在这种条件下,氢可以对设备钢材产生腐蚀,出现钢脆现象。
2)其他:在石油化工中加氢精制多同时伴随脱硫脱氮过程,产生的副产品硫化氢、氨气等物质均有腐蚀性。
对于某些加氢工艺的原料或产品本身带有腐蚀性,如苯酚。
2.2 工艺过程危险性分析加氢反应过程为放热反应,且反应温度、压力较高,所用原料大多为易燃易爆,部分原料和产品有毒性、腐蚀性。
所以加氢反应工程中存在诸多不安全因素。
加氢反应均为放热反应,当反应物反应不均匀、管式反应器堵塞、反应器受热不均匀等原因造成的反应器内温度、压力急剧升高导致爆炸或局部温度升高产生热应力导致反应器泄漏导致爆炸。
氢高压下腐蚀工艺设备,使设备强度下降导致物理爆炸或产生泄漏导致爆炸。
加氢反应均为气相或气液相反应,设备操作压力均为高压甚至超高压,因此对反应器的强度、连接处的焊接、法兰连接有较高的要求。
本指导方案在实际应用中,某工艺产品的具体危险应按危险与可操作性分析(HAZOP)或预先危险分析(PHA)或事故树分析(ETA)等风险评价方法,对整个工艺过成的危险性进行分析。
3 重点控制工艺参数和控制的基本要求3.1 反应温度的控制:在加氢工艺中,氢预热器及其他原料气化器、预热器、加氢反应器等设备的温度均需监控。
在上述的各设备中,加氢反应器的温度对加氢工艺安全生产最为重要,由于氢化反应为强放热反应,当反应器温度过高时,会出现反应速率加快,使反应难以控制,当温度超出安全值时可能出现危险,因此对反应器内温度应严格控制,温度控制范围随工艺而定。
其他设备如氢预热器、原料汽化器、原料预热器等,设备内物料温度或设备出口温度对反应器内物料温度有影响,且会影响产品质量、收率,当温度过高时,可能发生泄漏、火灾、爆炸等危险,但是由于在这些装置中,只存在物理传热无反应发生,温度控制相对容易,故在氢预热器、原料汽化器、原料预热器等预热、汽化等设备内温度应进行监控。
3.2 反应压力的控制:如果反应器中压力高于正常操作值,会使加氢反应难以控制,同时加快临氢设备的腐蚀速度。
当反应器内压力过高时,反应速率加快,温度难以控制出现危险,同时设备可能出现损坏甚至物理爆炸,物料泄漏产生火灾爆炸危险。
因此应对反应器内压力进行监控。
压力需要监控的位置主要有加氢反应器进料口、反应器内部、加氢反应器出料口;氢气压缩机的进、出口;氢气混合罐、原料汽化罐、预热器等装置,氢化反应大多为气液相、气相反应,压力条件对反应影响很大,在反应器内压力过高容易导致反应失控,反应器内温度发生飞温。