重油催化装置改造危险性分析评价

重油催化装置改造危险性分析评价

申报资格：高级工程师

申报专业：石油炼制

申报时间：2008年6月

重油催化装置改造危险性分析评价

【摘要】通过对重油催化装置工艺改造过程中危险因素及生产过程的危险性进行分析，对装置火灾爆炸危险指数进行评价，确定装置改造过程的危险等级及其危害严重程度，采取合理的工艺设计、设备管理和人为控制措施，确保装置技术改造的成功。

【关键词】重油催化技术改造危险性分析对策措施

2008年，中石化荆门分公司计划对原80万吨/年重油催化装置，改造为120万吨/年FDFCC-III工艺。做为炼油企业典型的生产单元，装置技术改造存在易燃易爆、高温、高压等危险因素，造成火灾、爆炸事故发生的几率高，因此，适时针对装置工艺进行危险性分析，找出改造项目中导致火灾、爆炸的不安全因素，揭示事故成因，对有效采取控制措施，保证改造项目的安全顺利实施是极为重要的。

1重油催化流程及改造范围

1.1流程简介

催化原料进入装置与减压渣油混合后进入反应提升管，在700℃高温催化剂的作用下发生裂化反应。从反应器分离出的催化剂经烧焦后循环使用，烧焦后的烟气经过烟气轮机和余热锅炉回收热能后排入大气，反应油气进入分馏系统分离出油浆、回炼油、轻柴油、粗汽油和催化富气。油浆外甩到渣油罐区并部分回炼；回炼油重新送入提升管再次裂化；轻柴油送

到中间罐区；粗汽油进入吸收稳定系统做为吸收剂，富气经气压机压缩后进入吸收稳定系统。吸收稳定系统分离出的催化脱前干气经过气体脱硫后进入全厂瓦斯管网；液化气经脱硫脱臭后送到液态烃罐区，而生成的催化稳定汽油经脱硫醇后则直接送到成品罐区。工艺流程框图见图1-1。

图1-1重油催化工艺流程框图

1.2改造范围

重油催化装置改造范围包括120×104t/a重油催化裂化装置及配套的产品精制两个部分。

120×104t/a重油催化裂化装置包括：反应-再生部分、主风机部分、分馏部分、吸收稳定部分（含气压机部分）、产汽及余热回收部分、烟气热量回收部分。

产品精制单元：依托现有干气、液化气脱硫装置及液化气脱硫醇装置

进行就地扩能改造，汽油脱硫醇装置在原装置区易地新建。

2重油催化改造项目物料危险因素分析

重油催化裂化装置具有较大的火灾爆炸危险性，工艺单元使用的原料、中间体及产品绝大多数为危险化学物品，其中原料和轻质油品易燃、易爆、易蒸发，并伴有可燃爆的瓦斯气，一旦泄漏极易发生火灾。主要介质的火灾危险性质见表2-1。

表2-1 主要介质的火灾危险性质

催化裂化、分馏等过程中，由于易燃易爆物料处于高温或沸腾状态，若因设备、管道破裂或操作失误，使物料外泄或吸入空气，或由于冷凝、冷却不足，使大量蒸汽经储槽等部位逸出，均可形成爆炸性气体混合物，遇点火源就会发生容器内或器外的火灾、爆炸。

（2）容易发生油品自燃

原料和石油馏分自燃点较低，如汽油为255～390℃，回炼油为350～380℃，原料为350℃左右，而催化裂化反再、分馏系统内的油品温度均在高温下操作。如果这些油品在生产装置内某个部位渗漏出来，均已达到或接近油品的自燃点易引发自燃。

（3）操作过程复杂危险

重油催化操作是一种复杂的过程，涉及的生产设备多、工艺管线多。工艺过程中为了保持物料、热量的平衡和热量的回收利用，增加了许多设备和管道，更对操作提出了高的要求。如分馏过程中某一个工艺指标或某一个操作环节出现偏差，都会干扰整个系统的平衡，甚至导致事故的发生。分馏过程控制温度过高，易出现超压爆炸、液泛、冲料、过热分解及自燃的危险，甚至使操作失控而引起爆炸；操作中回流量过大，不但会降低系统内的操作温度，而且容易出现淹塔以致操作失控。分馏设备的出口管道被堵塞，会造成设备内的压力升高，发生爆炸、火灾事故。

（4）装置的热交换器的浮头、连接法兰的垫片损坏或操作压力升高而导致油品泄漏、自燃着火也很常见。

（5）各种回流罐、中间原料罐、污水罐等，如液面失灵，造成满罐溢出或切水时跑油，亦易引发火灾。

（6）加热炉因具有明火，易引燃在其周围泄漏出的油品或烃类气体。加热炉本体常出现炉管破裂、回弯头漏油引起火灾。加热炉熄火、未及时关阀门、大量燃料油或瓦斯喷出积存在炉膛或炉膛吹扫置换不好，再次点火都容易酿成重大火灾或爆炸事故。

（7）装置的热油泵及管道，输送油品的温度大都接近或高于该油品的自燃点，油泵高速运转常会出现泵密封突然故障漏油，或管线腐蚀、磨损减薄穿孔，或法兰垫片嗤开会立即自燃起火，发生大的火灾事故。

（8）装置的污水隔油池中不但在污水上层积存着污油，而且油气充满池内空间，如遇明火，会立即爆燃。因此，装置区的地沟，油泵区的冷却水排放明沟，以及含油污水井，仪表电缆沟等区域，也会因聚集着易燃易爆的污油和油气，遇火星或高处泄漏下来的热油也会发生爆炸着火。油品贮罐超温超压，油品装得过满冒顶或油罐脱水失误都会发生跑油事故。油品进罐流速过快产生静电火花或雷击，都能引起油罐火灾事故的发生。

（9）除了上述不安全因素外，尚有自然灾害、公用工程故障导致装置

应急处理不及时，也易导致火灾、爆炸事故的发生。

3装置火灾爆炸危险指数评价

火灾、爆炸危险指数评价法是由美国道化学公司（Dows Chemical Co.）于1964年提出，最早开发用于化工厂生产装置危险度的评价。后来在总结经验的基础上，不断的进行修订和完善，并于1993年推出了最新的第七版。

3.1危险度确立

根据重油催化装置FDFCC-III技术改造后的重油催化裂化和产品精制两个主要生产过程的特点，确定6个评价单元，分别为：反应再生单元、主风-能量回收单元、分馏单元、吸收稳定单元、产汽余热回收单元、产品精制单元，按照《固有危险度评价取值表》（表3-1），进行赋值和计算，求出危险单元的固有危险度，对照危险度分级表（表３-２），确定危险等级。

表3-1 固有危险度评价取值表