基于道化学法的硫磺回收装置的安全评价毕业论文

基于道化学法的硫磺回收装置的安全评价毕业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题的意义 (1)

1.2 国外研究现状 (1)

1.2.1 国外硫磺回收装置和工艺发展现状 (1)

1.2.2 国外安全评价技术的研究发展及现状 (3)

1.3 论文的主要容 (4)

2 石化两万吨硫磺回收装置概况 (6)

2.1 硫磺回收装置介绍 (6)

2.1.1 传统克劳斯工艺过程 (6)

2.1.2 超级克劳斯工艺 (7)

2.1.3 尾气处理技术 (7)

2.2 石化硫磺回收装置 (8)

2.2.1 硫磺回收装置工艺流程分析 (8)

2.2.2 工艺流程相关说明 (11)

2.2.3 装置主要化学物质分析 (11)

2.2.4 H2S性质简介 (12)

2.2.5 装置子系统划分 (13)

3 道化学火灾爆炸指数评价法 (16)

3.1 评价方法介绍 (16)

3.2 评价法所需资料 (16)

3.3 评价要点 (20)

3.4 评价程序 (20)

4 基于道化学的硫磺回收评价 (22)

4.1 确定评价单元 (22)

4.1.1 评价单元的划分原则 (22)

4.1.2 确定评价单元 (22)

4.2 确定物质系数 (23)

4.3 确定工艺单元的危险系数 (23)

4.3.1 求取一般危险系数F1 (23)

4.3.2 特殊工艺操作危险系数F2 (26)

4.3.3 工艺单元危险系数F3 (34)

4.4 求取火灾爆炸危险指数F&EI (34)

4.5 安全措施补偿系数 (34)

4.5.1 工艺控制补偿系数C1 (35)

4.5.2 危险物质隔离系数C2 (36)

4.5.3 防火措施补偿系数C3 (37)

4.6 工艺单元危险分析汇总 (38)

4.6.1 确定暴露半径 (38)

4.6.2 确定暴露区域面积 (39)

4.6.3 确定暴露区域财产价值 (39)

4.6.4 确定危害系数 (40)

4.6.5 确定基本最大可能财产损失（基本MPPD） (40)

4.6.6 确定实际最大可能财产损失（实际MPPD） (40)

4.6.7 最大可能工作日损失(MPDO) (40)

4.6.8 停产损失(BI) (41)

4.7 评价结论统计 (41)

4.8 其它单元评价结果 (44)

5 安全对策措施 (45)

5.1 安全对策措施的基本要求和遵循的原则 (45)

5.1.1 安全对策措施基本要求 (45)

5.1.2 制定安全对策措施的原则 (45)

5.2 基于硫磺回收装置的安全对策措施 (46)

5.2.1 安全管理对策措施 (46)

5.2.2 安全技术措施 (47)

6 结论 (48)

参考文献 (49)

致谢 (50)

附录物质系数和特征表 (51)

1 绪论

1.1 课题的意义

由于世界人口增长和经济发展，对石油产品需求不断增加，在1996～2010年，世界石油年消费量从3.3Gt增加到4.3Gt，对轻质油品和优质中间馏份油的需求量将持续增长。而世界可供原油正在重质化，高含硫、高含金属原油的份额越来越大，因此炼油厂正在开发新的技术，采取新的对策—大量地采用渣油催化裂化、渣油加氢脱硫、重油加氢精制、催化裂化、焦化等深度加工工艺。另一方面环境污染已成为世人关注的焦点。消除污染，生产环境友好产品是大势所趋。由于原油深度加工和生产低硫油品，炼油厂必然副产大量的H2S等有毒有害气体。是故，硫回收生产必然有一个较大的发展。仅1996年报道的新建扩建硫磺回收装置就有60多套。

我国今后10～15年经济将会快速增长，为满足国对油品的需求，沿海及沿江炼厂将会大量加工进口原油，据预测我国至2000年将需进口原油500万t/a，到2010年进口原油量将达到1亿t/a，而进口原油将大部分为中东高硫原油。加工高硫原油必然会产生大量的含H2S气体。另外地炼厂由于对原油深度加工的要求，如渣油催化裂化等，也会副产大量酸性气，我们预计国仍会大量建设硫磺回收装置，对硫磺回收及尾气处理技术有迫切的需求。除了石油行业，硫磺回收装置在化肥、焦化、天然气行业都有应用。

硫磺回收以及尾气处理工艺过程中都存在着易燃，有毒有腐蚀性等危险物质。同时，工艺装置具有连续性、自动化的特点。由于物的不安全状态或人的不安全行为致使大量的易燃、易爆、有毒物质泄漏，造成大量的财产损失及人员伤亡。开展硫磺回收装置的安全评价工作，对于预防和控制化工储罐区火灾和爆炸事故的发生，减少人员伤亡和财产损失，以及提高工厂经济效益等方面具有十分重要的意义，并且将日益为人们所重视。

另一方面，恶性事故造成人们心里的恐惧，随着中国经济的发展，人民生活水平不断的提高，人的自我保护意识的增强，人们己经不愿从事那些事故和职业伤害多发的行业。化工厂事故所带来的恶果，严重地阻碍了化工行业的发展，同时也阻碍了中国可持续发展的进程及构建和谐社会的美好理想。也就是说，安全评价与中国的可持续发展和构建和谐社会紧密相连。所以，对硫磺回收装置进行安全评价，保障人民和财产安全，创建社会和谐与可持续发展的前提。

1.2 国外研究现状

1.2.1 国外硫磺回收装置和工艺发展现状

1.2.1.1 国外硫磺回收装置和工艺发展现状

自30年代改良CLAUS实现工业化后，经过半个多世纪的努力，CLAUS硫回收工艺日臻完善。在工艺方面，发展了直流法、分流法、直接氧化法、硫循环法流程,一般采用一段高温燃烧炉，两级、三级或四级低温转化器，可以加工含硫化氢5%～100%的各种酸性气体。在催化剂研制和使用方面，自克劳斯法发明以来沿用了近百年的铝钒土催化剂基本被淘汰，自60年代以来，普遍采用了活性氧化铝催化剂，如法国Rhone-Poulenc公司的催化剂，美国Kaiser铝化学品公司的S-201催化剂等。另外为了适应不同原料气，70年代还研制和使用了在氧化铝载体上加有助剂的有机硫水解催化剂，80年代开发和工业化了二氧化钛基的耐硫酸盐化催化剂和保护催化剂等系列催化剂。在自动化仪表方面，自70年代美国杜邦开发成功H2S/SO2比率控制仪表，部分装置采用计算机优化操作，大大提高了装置效率和硫回收率。另外在设备材质和防腐技术方面也都取得了重大进展。近30年来，CLAUS装置正日益向大型化、高度自动化发展，大型装置一般都配有尾气处理单元。据不完全统计，世界上已建成硫磺回收装置600多套，回收的硫已占全部硫产量的60%以上。最小规模的装置日产硫磺2t，最大规模的装置日产硫磺1750t。加拿大的硫磺回收装置平均日产硫已达1000～1500t。美国的硫磺回收装置平均日产硫磺150～200t。由于CLAUS硫回收技术的进步，随着工艺条件的优化，催化剂的不断改进和自动化、自控水平的提高，CLAUS装置的效能和硫回收率也不断提高。现在一般CLAUS法硫磺回收装置的硫回收率可达96%～97%，带有尾气处理的克劳斯装置总硫收率可达99%～99.15%，甚至可达99.9%。

据统计，过去十年里国外的硫磺回收装置研究又有了很大的突破，出现了一系列改进装置。如Super Claus、COPE、MCRC、Clinsulf等。

1.2.1.2 国硫磺回收装置和工艺发展及现状

我国CLAUS法回收硫的生产起步于60年代中期，第一套CLAUS法硫磺回收工业装置于1965年在东溪天然气田建成投产，首次从含硫天然气副产的酸性气中回收了硫磺。1971年在省胜利炼油厂又建成了以炼厂酸性气为原料年产硫磺5000t的CLAUS 硫磺回收装置，从此揭开了我国硫回收技术发展的序幕。1997年天然气净化厂从日本引进了单套处理能力为400m3/d万天然气净化装置，该装置配套完整，自控水平较高，能耗较低。自1980年该装置投产以来，10年累计处理含硫天然气115亿m3，产优质硫磺45万t。该装置的引进，对促进我国硫回收技术的进步意义颇大。1990年胜利炼油厂建成了年产4万t的硫磺回收装置。该装置处理重油加氢联合装置排出的含H2S酸性气。整个装置由两套2万t/a硫磺回收系统和一套还原吸收法尾气处理装置组成。该装置的建设投产，意味着我国不但掌握了天然气副产酸性气的硫回收技术，而且也掌握了炼油厂副产酸性气的硫回收技术。西太平洋石化公司是一家中外合资企业，1993年引进法国技术建成一套10万t/a硫磺回收装置，尾气处理采用IFP的Clauspol-1500工艺,总硫收率高，可达99.5%～99.8%，1998年可产硫磺6万多吨，目前该装置是国规模最大的一套硫磺回收装置。通过30年不断的努力，我国硫回，