加氢装置主要危险性分析

编号：SM-ZD-11160 加氢装置主要危险性分析Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives

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加氢装置主要危险性分析

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1物料的火贝爆炸危险性

某石蜡加氢装置所用原料蜡分别来自本厂生产的58#,66#脱油蜡，溶剂脱油装置生产的70#和喷雾脱油装置生产的75#脱油蜡。新氢为重整氢，组成见表1;白土为活性白土;燃料气来白瓦斯管网，组成见表2。产品主要是油蜡和微油蜡，还有部分轻烃和污油产生。此外，新鲜的催化剂使用二甲基二硫作为硫化剂。上述物料在生产过程中大多处于高温、高压条件，一旦出现泄漏，易引发火灾爆炸事故。

(1)石蜡

石蜡是高质石油馏分，呈白色至淡黄色，常温下为固态。石蜡主要由C16以上的正构烷烃组成，也含有少量异构烷烃和带侧链的环烷烃。随着分子量增高，异构烷烃和长侧链环烷烃的含量逐渐增多，其平均分子量为300~500,闪点大于120℃，按火灾危险性分类原则，石蜡属于丙类火灾危险物质。

(2)氢气

氢气是无色无味的气体，爆炸极限(V%)为4.0%~75.0%，引燃温度为560℃，按照可燃气体火灾危险性分类原则，氢气属于甲类火灾危险物质。氢气与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸，气体比空气轻，在室内使用或储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，当达到其爆炸下限浓度时，遇火星会引起爆炸。在高压下，氢气爆炸范围加宽，燃点降低，并且高压下钢与氢气接触易产生氢脆和氢腐蚀，这是氢管道泄漏以致于出现损坏的重要原因之一。

(3)燃料气

燃料气中15.94%为甲烷。甲烷为无色无臭易燃气体。爆炸极限(V%)为5.3%~15.0%，引燃温度540℃，属于甲类火灾危险性物质，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有供烧爆炸的危险。

燃料气中11.12%为乙烷。乙烷为无色无臭易燃气体。爆炸极限(V%)为3.0%~16.0%，引燃温度515℃，属于甲类火灾危险性物质。

燃料气中还含有约12.36%的乙烯。乙烯为无色气休，

略具烃类特有的臭味。爆炸极限(V%)为2.7%~36.0%,引燃温度425℃，为甲类火灾危险性物质，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。此外，乙烯有聚合的危险性。

丙烯在供料气中占12.67%,无色，有烃类气味的气体。爆炸极限(V%)为2.0%~11,1%，引燃温度460℃，为甲类火灾危险性物质，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

燃料气中部分物质的火灾危险性如表3所示。此外，燃料气中还含有CO、C3H8等低碳烃类，虽然这些物质大多为甲类火灾危险性物质，但其组分较少，其火灾危险性不作详细分析。综上，燃料气为甲类火灾危险性物质。

二甲基二硫为催化剂的预硫化剂，淡黄色透明液体，有恶臭味，易燃,遇明火供烧，与氧化剂反应剧烈，遇高热或接触酸雾能分解有毒气体，不溶于水，能与醇、醚混溶，为甲类火灾危险性物质。

本工艺过程中的轻烃类为气态，属于甲类火灾危险性物质。污油为液态，闪点在45~120℃，为丙类火灾危险性物

质。

石蜡加氮装且主要物料的火灾危险性见表4。

2工艺设备的火灾危险性

加热炉用来为反应提供热量，如炉管壁温超高，会缩短炉管寿命;当超温严重、炉管强度降低到某一极限时，可能导致炉管爆裂，造成恶性爆炸事故。材质缺陷、施工质量低劣、高温腐蚀、阀门不严、违章操作、点火等造成炉管和燃料系统泄漏，是炉区发生火灾的主要原因。炉管焊口、回弯头等处是容易发生火灾的主要部位。按《石油化工企业设计防火规范》的规定，加热炉属于丙类火灾危险设备。

反应器是石蜡加氢装置的关键设备，包括加氢精制第一反应器和加氢精制第二反应器。器内主要介质为石蜡、氢气，且器内操作温度高、压力高，反应器在发生泄漏或超温超压时，有火灾爆炸的危险性。高压氢与钢材长期接触还会使钢材强度降低(氢脆)，出现裂纹，导致物理性火灾爆炸。

例如:美国某炼油厂加氢裂化装置，在操作压力17.2MPa的高压反应器上，有一道47.5cm的裂口。使可燃气休喷出，引起装里泄压，造成重大火灾。

按《石油化工企业设计防火规范》的规定，以反应器为主要反应设备的加氢精制属于甲类火灾危险设备。

高压分离器包括热高压分离器(操作条件:17.3MPa,240℃)和冷高压分离器(操作条件:17.2MPa、140℃)。高压分离器既是反应产物的气液分离设备，又是反应系统的压力控制点。分离器内压力非常大，如液面控制不好，液面过高，会造成循环氢带液而损坏循环氢压缩机;液面过低，容易发生高压系统窜入低压系统而发生爆炸事故。其玻璃液面计、压力表、安全阀、调节阀，任何一个部件失灵都可能导致重大事故的发生。

新氢和循环氢压缩机是本装里的重要设备，其主要功能是保证反应系统氢气循环，为反应过程提供操作用全部高压氢气(出口压力18.7MPa),由于气体经过压缩产生高温、高压，所以压缩机缸体、部件、轴密封、管线、阀门、仪表等处容易发生泄漏和损坏，泄漏气体容易发生火灾爆炸事故。此外，高压分离器液面过高导致循环氢带液，也会使压缩机失去平衡，产生振动，严重时会损坏设备，造成氢气漏气，引起燃爆。