加氢处理装置安全特点和常见事故分析汪加海

加氢处理装置安全特点和常见事故分析摘要：本文简要介绍了广州石化分公司210万吨／年加氢处理装置及其原理，论述了装置的安全特点和安全设计内容。总结了加氢处理装置容易发生的事故，并列举和分析了国内外同类装置发生的相关事故，结合加氢处理装置开工以来生产实际运行状况，有针对性的提出防范事故的方法，为装置安全生产提供保障。

关键词：加氢处理、事故、安全、防范

加氢处理是重质油深度加工的主要工艺之一，集炼油技术、高压技术和催化技术为一体。加氢处理装置处于高温、高压、临氢、易燃、易爆、有毒介质操作环境，属甲类火灾危险装置。从原料到产品在操作条件下均具有易燃易爆特性，装置所有区域均为爆炸危险区。因此分析装置的安全特点，掌握装置的安全技术，了解容易发生的事故，对于确保装置顺利开工及正常生产是十分重要的。

1 装置的生产原理及简介

加氢处理采用劣质蜡油加氢处理技术，加氢处理催化剂采用FRIPP的FF14（保护剂采用FZC系列）。加氢处理过程是在较高压力下，烃类分子与氢气在催化剂表面进行也发生加氢脱硫、脱氮和不饱和烃的加氢反应，同时部份裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程。其化学反应包括饱和、还原、裂化和异构化。烃类在加氢条件下的反应方向和深度，取决于烃的组成、催化剂的性能以及操作条件等因素。加氢处理单元主要由反应、分馏等工段组成。反应部分采用炉前混氢方案、热高分工艺流程。催化剂的硫化采用湿法硫化。催化剂再生采用器外再生方案；分馏部分采用汽提塔、常压分馏塔切割石脑油和柴油等馏分方案。主要原料为常减压蜡油、焦化蜡油和溶剂脱沥青油等蜡油。主要产品为粗石脑油、

柴油和精制蜡油等。

2 加氢处理装置安全特点

2.1 临氢、易燃易爆

氢气具有易扩散、易燃烧、易爆炸的特点。氢气的化学性质很活泼，氢气的火焰有“不可见性”，而且燃烧速度很快，在空气中，只要微小的明火甚至猛烈撞击就会发生爆炸。其爆炸浓度范围为4.1%～75%。闪点低于28℃的易燃液体、爆炸下限低于10% 的可燃气体为甲类。生产中属于甲类物质的有氢气、石脑油、硫化剂(DMDS)等。具体见表1

表1 主要易燃易爆物料的安全理化特性

介质名称性质爆炸极限V%闪点℃自燃点℃火灾危险类别氢气易燃、易爆4～75580～590甲

燃料气易燃、易爆3～13650～750甲

石脑油易燃、易爆 1.4～7.6-22～20510～530甲B

柴油易燃 1.5～4.545～120350～380乙B

蜡油易燃＞120300～380丙B

DMDS易燃 2.2～19.715>300甲A MDEA易燃＞139丙A

硫化氢易燃、易爆、剧毒 4.3～45.5260甲

2.2 系统高温高压和危险介质分布点广

加氢处理装置反应条件较苛刻，反应压力10M Pa，反应入口温度375℃，要求在生产操作中，高低压界面注意保持液位稳定，防止串压，否则会引发爆炸。

表2 生产过程中的主要危险岗位分析

场所或设备介质危险性

高温、高压、泄漏时易燃易爆、有加氢反应器（R4001）油、油气、氢气、H2S

毒

高温、高压、泄漏时易燃易爆、有高压换热器(E4001A.B.C.E4002)油、油气、氢气、H2S

毒

高温、高压、泄漏时易燃易爆、有反应进料加热炉（F4001）油、油气、氢气、H2S

毒

分馏塔进料加热炉（F4002）油、油气高温、噪声、泄漏时易燃易爆

高压、噪声、泄漏时易燃易爆、有压缩机（C4001、C4002A,B）氢气、H2S、烃类气体

毒

泵油气、油易燃、噪声

空冷器油气、油噪声、泄漏时易燃易爆

冷热高压分离器(V4002、V4003)油、油气、氢气、H2S高压、泄漏时易燃易爆、有毒

催化剂装填粉尘有毒

脱硫化氢汽提塔（T4001）H2S、烃类气体有毒、泄漏时易燃易爆

分馏塔及侧线（T4002、T4003）油气、油泄漏时易燃易爆

循环氢脱硫塔（T4004）H2S、氢气、胺液高压、有毒、易燃易爆

2.3 有毒有害化学品多

本装置使用的有毒有害化学品多，包括硫化剂、催化剂、碱液等，并且在生产中产生硫化氢、CO、羰基镍等有毒物质，其中羰基镍具有致命性，硫化氢是强烈的神经毒物，因此应加强巡检工作．防止泄漏，并对有害化学用品的性质及防护熟练掌握出现问题及时处理，及时汇报，以免事态扩大。

3 加氢处理易发生的事故和预防措施

3.1 反应飞温引发事故

加氢处理反应为放热反应，如反应热不能及时从反应器取走。将引起反应器床层温度的骤升，即飞温，使催化剂活性受到损坏，寿命缩短，对反应系统的设备造成危害，导致高压法兰泄漏。曾经发生在国外的炼油厂发生过反应器飞温后，造成反应器大面积堆焊层剥离和堆焊层熔敷金属裂纹和破坏现象。高压加氢处理装置的催化剂温度控制非常重要，不论升温还是事故，都要严格控制好催化剂的温度。当温度超过控制指标时，及时投用急冷

氢注入反应床层降低催化剂温度，当加大冷氢仍不能控制反应床层温度时，应迅速启动7bar ／min紧急卸压系统降低反应系统压力，防止床层温度失控。在南方某炼厂加氢裂化装置因加氢反应器超温时事故处理不及时和果断，导致床层温度失控超出正常操作温度400℃的恶性事故。

3.2 氢气泄漏引发的事故

大庆石化总厂加氢车间高压油泵房于1969年，发生氢气爆炸重大事故。死亡45人，58人受伤住院。厂房及设箭遭到严重破坏，炸毁厂房4000多平米，油泵、氢气压缩机、配电问、仪表等设备均被破坏，损坏极其严重。某北方炼厂加氢装置在1999年首次开工进油及以后的多次开工进油过程中，均发生了热高压分离器入口法兰呲开，大量高压氢气及油气泄漏事故，给装置的安全生产带来很大的威胁。我厂的加氢精制装置也发生过高压临氢管线爆裂，在现场喷出大量油气的安全事故。氢气泄漏后极易遇静电和明火发生爆炸事故，产生严重的后果。因此除了加强设备制造和安装过程中的本质安全，还要加强日常生产中检查和监测，及时发现设备隐患，防止氢气泄漏。特别是要加强仪表维护，保证现场可燃气检测仪的灵敏可靠，一旦发生氢气泄漏，可以及时检测并向中心控制室发送报警信号，操作人员可以及时发现并采取应急措施。

3.3 硫化氢泄漏引发的事故

硫化氢为无色有臭鸡蛋气味气体，是强烈的神经毒物。硫化氢在空气中最高容许浓度是lOmg／m ，进入超过或可能超过容许浓度区域必须配戴适当的呼吸保护器具。硫化氢浓度越高，对人体毒害越大。较高浓度(2O0～300mg／m )硫化氢可导致眼睛流泪、刺痛、视物模糊、头晕、头痛，出现昏迷症状；高浓度(700～lO00mg／rn )硫化氢，可导致人立即出