炼油化工单元操作安全技术.docx
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1、炼油化单元操作安全技术、合成橡胶聚合单元操作合成橡胶的聚合主要分为乳液聚合和溶液聚合两类。乳液法聚合如丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶聚合产过程溶液法聚合如溶液聚合丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙橡胶等。溶液聚合的产过程不同的聚合法操作特点也不同,操作中遇到的安全问题及处理法也不同。()合成橡胶乳液聚合的安全操作乳液聚合是单体在乳化剂作和机械搅拌下,在中形成乳状液进聚合反应。乳液聚合具有速度快、产品相对分质量、有利传热、有利温度控制等优点。但同时也存在破乳凝聚和后处理复杂、设备管线易挂胶堵塞等问题,在以乳液聚合法产合成橡胶的艺过程中通常存在以下问题:1. 胶浆凝聚挂胶,堵塞设备管线,影响传热与物料
2、输送(1) 原因。是系统中氯化钠等电解质含量过;是聚合反应超温;三是温度过低产冻胶;四是乳化剂和助乳化剂(活化剂) 加料量不;五是胶浆贮槽搅拌不好,终剂加量不够,使聚合排料(卸料)后仍有局部反应;六是脱过程中湿润蒸汽不够, 产温热凝胶;七是胶浆系统加(或带)过多,影响了胶浆的乳例;是胶浆(或胶乳)搅拌停放时间过长,存放 温度过或过低。(2) 艺处理法:降低原料,助剂中氯化钠等电解质的含量,调整艺配,降低系统电解质含量;检查盐等电解质溶液使设备,消除和盐等因设备内漏进胶浆系统;调整聚合釜冷却和冷剂(低温盐或液氨)的温差,清理聚合釜内挂胶,提传热效率;调整冷剂进出温差,清理换热表挂胶,提设备传热效
3、果。防传热局部冻胶;调整乳化剂、活化剂配,实际核对加量,消除计量误差;加强胶浆槽接受聚合排料(卸料)和加终剂量的搅拌;增加脱塔蒸汽湿润度,严格控制脱塔温度;严格控制操作条件,防过程带胶浆;加强胶浆储槽的搅拌,改善胶乳储运条件。2. 精操作防脱冲浆事故脱冲浆是指在胶浆脱(脱挥)过程中由于胶浆泡沫夹带,使胶浆窜冷凝器、真空泵循环系统,严重时直将胶浆带单体 回收洗涤塔的艺异常事件。冲浆属于操作事故,其影响很。原因主要是乳化剂质量不好、胶浆泡沫、聚合转化率过低、 系统窜量不凝体、脱真空度控制不好、塔顶塔釜真空差过、塔釜液过、脱加料量过或加料负荷不稳、冷凝 冷却器传热效果差、脱塔和捕集器堵塞严重等。处理
4、法有:减少系统不凝体窜,提乳化剂质量,调整乳化剂配,严格控制卸料转化率;及时调整脱真空度、真空差或加消泡剂;清理吹堵塔釜和捕集器胶浆下料管,降低塔釜液;调整稳定脱进料量;调整冷凝冷却器冷剂温度量。清理设备管线凝胶。3. 防和消除回收丁烯系统的过氧化物丁烯过氧化物容易分解爆炸,尤其是回收丁烯,问题更为突出。过氧化物的形成有三个条件:是系统中氧的存在;是 适当的温度;三是过氧化物种。控制过氧化物形成的法主要有:消除漏点,防真空负压系统窜空;控制封液,防空从封槽窜系统;设备接料、投料前充分置换,降低设备内氧含量;加抗氧剂,抑制系统中过氧化物种的形成;认真执艺条件,防压缩机出超温,尽量降低压缩系统的温
5、度,特别是出分离器的温度;降低压缩尾中的氧含量;降低液相回收丁烯的贮存温度和贮存时间,对液计等死和易被光线直射的部位采取特别防护措施;定期对系统进过氧化物的清理。4. 精操作,及时消除燥器板的粘胶燥板粘胶轻则产塑化胶,影响产品质量,严重时粘胶和塑化胶在燥器内积存,导致燥器内着,应给予度重视。 形成燥器板粘胶的主要原因有燥温度过、板不平整、辊偏离、隔离剂、冷风机未开、胶层薄厚不均、停车时料 未排净、停车时燥器内未按规定降温、长期未清理板。处理法有:严格执艺条件;喷刷隔离剂;平稳板、检修辊;调整胶层厚度;开冷风机;停车时及时降温;及时清理燥器内胶块和粘胶。()合成橡胶溶液聚合安全操作与乳液聚合相,
6、溶液聚合的胶液分布较均匀,稳定性较好,设备系统的挂胶堵塞问题不太突出。但实际中也应加强周期性 清理,特别是聚合釜传热系统,以保证良好传热,防聚合超温。溶液聚合的溶剂多数都是易燃易爆易挥发的液体,如抽余 油、汽油等。这就要求在溶剂的回收过程中要及时消除设备的跑、冒、滴、漏,禁乱排乱放。、合成树脂聚合单元操作合成树脂按聚合单体的特点可分为聚烯烃树脂(如聚烯、聚丙烯、聚丁烯等)、聚氯烯树脂、苯烯系树脂如聚苯烯、丙 烯腈-丁烯-苯烯三元共聚物(ABS)、苯烯-丙烯脂共聚物(SAN)、聚丙烯酸树脂(如聚甲基丙烯酸甲酯,俗称“有机玻璃”)等。按聚合法可分为压相聚合(如压聚烯等)、悬浮聚合(如聚氯烯悬浮聚合
7、)、本体聚合(如本体聚苯烯、本体法SAN、聚丙烯甲酯等);乳液聚合(如ABS树脂)等。 由于聚合法不同,操作中安全问题也各有侧重,如本体聚合的釜内爆聚、压相聚合的压危险等。()压聚烯安全操作聚烯分为低密度聚烯(也称压聚烯)、密度聚烯(也称低压聚烯)、线性低密度聚烯等。其中以压聚烯的 操作危险性最。如1993年1022,某压聚烯产装置由于压分离器故障,分离器内聚物被烯体夹带到循环烯热交换器中造成堵塞,被迫停车处理。在25MPa的压烯处理热交换器堵塞时,量压烯体泄出,引发了 剧烈爆炸事故,致使3死亡、2重伤、 2轻伤,直接经济损失497万元。压聚烯产中易发事故的主要有烯压缩机操作和压聚烯的反应操作
8、两个环节。事故的成因也都是超温超压,引起烯量泄漏或物理爆炸引起严重的化学爆炸 事故。1. 压缩系统安全操作操作范围包括辅助压缩机、次压缩机、次压缩机。压缩系统操作的要点是辅助压缩机和、次压缩机的进出温度、压。操作中应及时检查设备运、安全阀、仪表报警系统等情况。压缩机操作中典型的安全问题如下: (1)辅助、次压缩停。这是压缩过程中常有的异常现象,处理时要紧急采取措施,排除故障; (2)压缩机管线裂缝,要紧急停车、更换管线;(3) 压缩机设备故障、准确判断,紧急停车处理;(4) 压缩机出超压,原因可能是压缩机出或系统设备管线堵塞、阀芯掉落、艺误操作等,处理时紧急停车,认真分析故障,针对性地处理。2
9、. 压反应系统的安全操作压聚合反应系统主要包括反应器、分离器、返回冷却器等。主要控制点为反应压、温度、压分离器液、仪表报警系 统运情况及安全泄压装置的运情况。(1) 反应系统超压是操作的主要安全问题,设备超压就会引起系统放炮,进紧急停车处理。设备超压除了误操作等为因素外,个重要原因就是设备管线的堵塞。如分离器内压聚合物夹带到冷却器,造成冷却器堵塞、过滤板堵塞等,处理时要严 格按操作法规定进。(2) 对超压反应系统的清理,在打开设备时不得有丝毫的痹意。对要打开的设备应本着“压要当有压”的原则,松开第个螺丝时,要仔细判断内部存压存料情况。(3) 处理压系统的堵塞问题要严格按操作法进,不能盲蛮,不能
10、压烯体顶吹堵塞点。 ()悬浮法聚氯烯安全操作悬浮法聚氯烯的聚合是氯烯在介质和悬浮剂等助剂构成的溶相中形成悬浮液进反应的。悬浮法聚氯烯按单体氯烯的产路线,分为炔法和烯氧化法。悬浮聚合过程由于量介质存在,聚合温度易于控 制,操作较安全。因此,悬浮法聚氯烯的操作危害主要为易燃、易爆、易中毒等。(1) 岗位操作中采密闭作业,及时封好设备配料,及时消除跑、冒、滴、漏。消除氯外泄。设备检修时严格按程序倒空置换处理,按规定佩戴好个防护具,防氯急、慢性中毒。(2) 严格控制氯烯产艺条件,严格控制反应物、催化剂等配。氯虽然不燃绕,但它是助燃物。般易燃体或蒸汽都能与氯混合,形成爆炸性混合物。氯还能与炔、烯等剧烈反
11、应,发爆炸或形成爆炸性混合物。(三)ABS聚合安全操作ABS树脂的产法虽然较多,但前应最的还是乳液法,乳液法可分为乳液接枝法和乳液接枝掺混法两类。乳液 接枝法产艺如图86。图86 乳液接枝法艺ABS装置的岗位操作,应特别注意聚合反应超温爆聚和ABS粉料燥系统的爆炸着。1反应爆聚的操作处理ABS反应过程中的爆聚虽然没有本体聚合爆聚严重,但也是影响安全操作的问题。1987年10某ABS产装置苯烯、丙烯腈悬浮聚合投料时,由于丙烯腈加料表失灵,加物料不准,引起聚合爆聚。冷却旁通阀打开后仍法降低釜温,后打开 放空阀,加冷却也不见效。聚合釜加终剂后也不能控制反应温度,最后只得提前卸浆液槽中,操作戴防毒具从
12、孔 直接加固体紧急终剂,并在罐外冲冷却的情况下,温度才得以控制。(1) 原因。分析爆聚产的原因,主要有:因仪表失灵,液计计量不准,加料误操作,造成引发剂等助剂加量不准,投料配失调,油相与相例失调,引起爆聚;聚合釜内粘结挂胶过多,影响反应热撤出,釜内温度检测点粘胶或测温点失灵;冷却温度,流量不;外界影响,如停电、停等。(2) 处理法。准确判断异常原因,针对性地采取措施。加冷剂仪表控制量,打开动旁通阀,加冷剂通量;加强搅拌,必要时可采搅拌;校对温度检测仪表,消除温度偏差;清理聚合的粘结挂胶,改善传热状况;釜内加终剂,终聚合反应;紧急排料到等外品罐,加终剂,冲强制终反应,控制槽内温度。2粉末燥的安全
13、操作ABS湿料要经过燥和沸腾床燥两道序,才能制成ABS粉料,由于粉末较细,燥超温着爆炸危险较。在粉末燥 系统发过灾事故和险情。所以在操作中应认真注意以下问题:(1) 调整和优化凝聚艺操作,尽量减少凝聚后产过细粉末;(2) 在燥器开车的同时,必须投防爆抑制装置;(3) 燥器待料停车时,要按规定及时降温停蒸汽,防燥器负荷长时间的烘烤; (4)定期彻底清理燥器及风筒吸附积存的ABS细粉末,防细粉受热氧化燃。(四)SAN聚合操作SAN装置采热引发本体聚合法产苯烯丙烯腈共聚物(即SAN)树脂。超温爆聚是SAN聚合产过程中最突出的安全问题,特别是在外界晃电、停电的情况下易处理不当导致爆聚。当聚合釜温度急剧
14、上升,超过规定指标5,搅拌电流、外循环泵电流突然增长,或者外冷却器刮壁拉不动时,都可视为发 爆聚反应。应即采取如下措施:(1) 解除聚合釜温度的串级控制,釜外表温设定到零动控制。必要时开旁通阀加冷却量;(2) 切换聚合进料为回收液,同时对聚合系统泄压;(3) 当切换回收液进料还不见效时,可切换苯进料,温度下降时再切换回收液进料; (4)若聚合釜搅拌电流过时,可适当降低转速。刮壁动作时可停其转动;(5) 反应温度恢复正常后,可恢复正常操作;(6) 采双路供电或投保安备电源,保证聚合釜安全供电,防爆聚事故发。三、合成纤维单元操作合成纤维常见的有聚酯纤维(也叫涤纶)、聚丙烯腈(也叫腈纶)、聚酰胺纤维
15、也叫绵纤维是聚酯纤维。()聚酯纤维产安全操作聚酯纤维是由芳羧酸的元醇缩聚制得聚脂树脂,后进熔融纺丝和加处理制成合成纤维。其分结构中含有酯基COO。聚酯纤维在国内通常是指涤纶(即聚对苯甲酸醇纤维)。艺过程简如图87。图87 聚酯纤维产艺在聚合产过程中,应注意以下操作问题:(1) 酯交换塔为常压操作,塔釜温度225。反应过程产的甲醇在塔上部分馏塔中与醇进分离。如操作不稳,易发冲 塔跑料,引发灾和甲醇中毒事故。所以要求:平稳操作,严格控制塔釜、塔中、塔顶三部位的温度,防冲塔事故发;加强操作巡回检查,及时消除跑、冒、滴、漏。特别要防甲醇、醇设备管线泄漏引起灾;定期检查维护酯交换塔的喷淋系统,保证在紧急
16、状态时正常使。(2) 酯交换塔再沸器的加热油(三苯基和四苯基混合物)温度达330,于闪点。因此如有泄漏也易引起灾。操作中要控制 好热油加热炉油温,热油泵及循环加热系统的操作要平稳,不能憋压,以防泄漏着。()聚酰胺66产安全操作聚酰胺66(也称绵纶66或尼龙-66)艺过程可简如图88。图88 聚酰胺66产艺操作应注意以下问题:(1) 聚酰胺66聚合操作较平稳,但在盐溶液结晶的燥过程中产的粉尘能与空形成爆炸性混合物。所以操作中要严格控制氮流中的氧含量,不得超过5。定期校验在线氧含量分析仪,定期检查粉尘系统的静电接地完好情况。(2) 由于结晶及燥过程是在氮保护下进的,所以要保持现场良好通风。防氮窒息
17、。(三)聚丙烯腈纤维安全操作聚丙烯腈纤维(即腈纶)的产,按聚合法可分为步法(即溶液聚合、均相聚合)和两步法(即相聚合、均相聚合)。按纺丝法可分为湿法纺丝、法纺丝、湿法纺丝和熔融法纺丝四种。硫氰酸钠步法腈纶产艺过程如图89。图89腈纶产艺防、防中毒、防聚是操作的主要安全特点。1. 防主要单体丙烯腈是易燃液体,产品腈纶丝是易燃物质,其它辅助材料也多是易燃物质。所以操作中应特别注意:及时消除跑、冒、滴、漏,防丙烯腈及其它可燃物泄漏,遇温热管和电设施引发灾事故。由于艺过程中量使硫酸、烧碱及其它机盐类,使设备管线的腐蚀滴漏问题较突出,操作中要杜绝操作跑料,要及时消除腐蚀滴漏,以防 岗位灾隐患;产现场不得
18、随意堆放腈纶丝产品及残丝。2. 防毒产过程中溶剂(硫氰酸钠)及许多助剂都是有毒的,特别是第单体丙烯腈属度危害毒物。它可以通过吸、和肤吸 收进体,对体危害很。所以,岗位操作过程防毒分重要,应注意作到:(1) 及时消除跑、冒、滴、漏。改善岗位业卫环境。(2) 容器配料、加料、清理后要及时封好孔、孔等设备开,以改善局部操作环境。(3)毒区域操作要做好个防护,戴好防毒器具。3. 防聚丙烯腈在受到光照、受热、接触空及系统有引发剂杂质存在的情况下,容易聚堵塞设备管线。温时可发剧烈聚反 应,放出热量,使容器破裂。防丙烯腈聚,应注意:(1) 回收丙烯腈槽要及时排放分层,以减少溶性杂质在系统中的存量;(2) 露
19、天丙烯腈槽夏季要采取防晒降温措施。(3) 停车时,试剂混合槽要控制低液位、低单体浓度、低引发剂残存量、低温度,以减少槽内剩余料的聚。(4)设备停车清理时要氢氧化钠溶液蒸煮,彻底清除残留的丙烯腈和丙烯腈聚物。(5)严格控制腈回收过程中丙烯腈冷凝温度,降低丙烯腈中间贮槽的停留温度。4防冻胶聚合过程中,溶剂硫氢酸钠溶液浓度低,对原液的稳定性影响很。当反应混合液中硫氢酸钠低于33,聚丙烯腈溶液 中硫氢酸钠浓度低于37时原液不稳定,会产冻胶,堵塞系统的管线设备,造成产事故。所以操作中应注意:(1) 按配控制好单体相与溶剂相的例,消除计量偏差,准确计量。(2) 认真分析控制浓硫酸钠浓度。如原液系统硫氰酸钠
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