石油化工聚酯装置生产过程危险性分析.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《石油化工聚酯装置生产过程危险性分析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石油化工聚酯装置生产过程危险性分析.doc(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、石油化工聚酯装置生产过程危险性分析1装置概况1.1概述聚酯装置是洛阳石油化工总厂的主要生产装置之一。该装置采用美国杜邦(DUPONT)连续缩聚聚酯生产专利技术,美国康泰斯(CHEMTEX)公司为工程承包商。1997年1月30日由中国石油化工总公司国际事业部与美国康泰斯公司签定洛阳石油化工总厂化纤工程年产20万吨聚酯装置成套设备和技术合同。装置由两套聚合生产线和辅助系统组成,由美国康泰斯公司负责基础设计,中国纺织工业设计院承担初步设计和详细设计。合同于1997年5月生效,1998年2月动工,1999年12月单机试运行,2000年5月投产。项目占地69000平方米,总投资97565万元(其中外汇4
2、929.3万元)人民币,建筑面积28352平方米。装置的设计生产能力为20万吨/年,日产熔体606吨。全年开工330天,即7920小时。装置设计有两条连续酯化缩聚生产线,每条生产线的设计能力为日产熔体303吨。生产纤维级聚酯切片时,生产弹性可在50100范围内调整。1.2装置工艺概况1.2.1工艺流程简述原料PTA经大料仓,用压缩氮气分别送至两个PTA日料仓,用于两条生产线。日料仓的PTA与EG经计量(EG/PTA的摩尔比2:1)后进入浆料混合槽中混合成浆料。经浆料泵送至浆料供给槽,密度合格的浆料再经过泵送至浆料注入喷嘴进入酯化反应器,进行酯化反应。在酯化反应器中,PTA浆料从热交换器底部自下
3、而上通过列管加热(反应温度295、压力0.1MPa)后,物料上升至热交换器顶部溢流至蒸汽分离器,完成酯化反应。总反应时间90分钟,酯化率92。蒸汽分离器中的液态酯化料在热虹吸作用下进行循环,一部分齐聚物经齿轮泵、冷却器,温度降至275左右送至预缩聚釜反应。循环抽出比为100:1。在送往预缩聚釜的齐聚物管线上,催化剂、稳定剂等通过装在管线上的喷嘴进入齐聚物中。酯化料在进入预缩聚釜前,需加入一定量的EG作为动力气。EG夹带酯化料进入预缩聚釜底部的列管加热器,加热到285295,EG和反应生成的水迅速汽化,作为动力夹带着物料自下而上进入预缩聚釜,气相在物料中穿行亦可使物料均匀。物料依次通过16块塔盘
4、进行预缩聚反应,平均停留时间为60分钟。塔顶压力1.310kPa(绝压)。预聚物从最上层塔盘溢出,依靠重力流到终聚釜。UFPP反应后预缩聚物酯化率达到100,聚合度为25左右。预缩聚物经环封管线从底部进入终缩聚釜。终缩聚釜为卧式反应釜,带有鼠笼式搅拌器,可以扩大熔体的表面积,有利于脱除EG。搅拌器转速为25转/分钟,反应温度为285295,压力为0.130.7kPa(绝压)。熔体脱除的EG被真空系统抽走。缩聚物熔体从缩聚釜底部出来经齿轮泵送至熔体冷却器进行冷却,经熔体过滤器过滤后通过四通阀分配到切粒机和纺丝装置。在熔体管线上装有自动粘度计,根据熔体粘度自动调节终聚釜的真空度,达到控制熔体粘度的
5、目的。装置工艺流程图如图5-5所示。CP1线:短丝装置终缩聚反应器预缩反应器酯化反应器浆料供给槽浆料混合槽PTA日料仓PTA料仓切粒三氧化二锑二氧化钛二甘醇稳定剂EG切粒PTA日料仓浆料混合槽长丝装置终缩聚反应器预缩反应器酯化反应器浆料供给槽CP2线:图5-5聚酯装置工艺流程框图1.2.2装置主要工艺技术特点洛阳石油化工总厂聚酯装置包括主生产装置和辅助装置两大部分。主生产装置主要是由楼内两套采用杜邦公司三釜流程工艺的生产线组成。辅助装置包括热媒站、PTA输送、切片包装和中间罐区。根据杜邦公司三釜工艺流程特点和本聚酯装置的生产实际,可综合本工艺生产过程的特点:(1)本装置具有国际先进水平,技术先
6、进,设备精良,机械化、自动化程度高。(2)危及生产的不安全因素多,生产过程中使用或存储诸如:PTA、HTM、EG、DEG、TiO2、Sb2O3、燃料油等易燃易爆、有毒有害化学品。当生产不稳定或泄漏时,遇静电火花、明火,很容易酿成事故。生产在高温、高真空下进行,一旦操作失误易造成全系统停车。(3)装置采用DCS集散控制。为保证生产的安全性和稳定性,DCS系统设置许多报警联锁,当出现事故时可完成装置的紧急停车。1.2.3装置主要操作条件聚酯装置酯化、预缩聚、终缩聚、热媒炉、循环乙二醇等各单元主要操作控制指标如表5-17所示。表5-17聚酯装置主要工艺操作控制指标指标项目单位指标酯化反应器温度275
7、-305酯化反应器液位%30-75预聚反应器温度275-295预聚反应器液位mm140-460预聚反应器压力mmHg15-35终聚反应器温度275-300终聚反应器液位mm250-700终聚反应器压力mmHg0.5-10终聚反应器搅拌器速度rpm14EG/H2O分离塔第一塔盘温度13020浆料摩尔比1.8-2.8预聚一次喷淋循环乙二醇温度455预聚二次喷淋循环乙二醇温度155终聚一次喷淋循环乙二醇温度455终聚二次喷淋循环乙二醇温度155热媒炉出口热媒压力MPa0.26-0.54热媒炉出口热媒温度305-350有机物汽提塔底温度50101.3设备概况该装置共有设备521台,国外设备307台,其
8、余为国内设备。其中:反应器6台、直燃立式热媒炉3台、塔4台、储罐105台、换热设备55台、机械设备51台、泵162台、压缩机2台、风机92台、起重设备6台、其它类35台。具体如表5-18所示。表5-18聚酯装置设备分类统计设备反应器热媒炉塔容器换热机械泵压缩机风机起重其它数量(台)6341055551162292635合计(台)521进口设备307国产设备2141.4电气概况聚酯装置电气的主要任务是为聚酯主生产区、PTA输送及储存、切片包装、中间罐区、热媒站、EG/TEG回收、减温减压设施等提供动力和照明所需的电能,设计设备装机容量7963KW,计算有功负荷4542KW,计算无功负荷2639K
9、W,计算容量5253KW,用电负荷属于二级。供电系统:聚酯装置由2#变电站引出六路6KV回路向聚酯三个变电站6KV/0.4KV/0.22KV(变电站内均设有2000KV变压器2台)双线路供电,聚酯装置三个变电站分别向CP-1、CP-2、辅助装置供电。辅助装置中切片包装用电与CP-1共用一个变电站,其它如PTA输送、HTM、EG/TEG回收、罐区、有机物汽提和减温减压等共用一个变电站。正常时每一路电源各带50%负荷,当某一回路故障时,另一路可带100%负荷。装置内动力配线为放射线电缆桥架敷设。经低压配电柜配出的动力电源送至MCC盘及照明系统。DCS系统用的UPS电源随主机设备由国外引进,按外方基
10、础设计资料,UPS电源装置安装在三楼UPS室内。2聚酯装置投产以来的主要技术改造2.1聚酯热媒炉PLC控制应用技术改造聚酯装置的热媒炉是聚酯装置的关键设备,关系到聚酯、长丝和短丝装置的平稳生产,但是自开工以来,热媒炉多次非计划停炉,严重地影响聚酯和长、短丝装置的长周期平稳运行。其主要原因有:(1)由于热媒炉采用继电器联锁,共采用各种继电器二百多个,采用继电器联锁可靠性差,多次出现误动作。(2)采用继电器联锁接线较多,故障率较高。当热媒炉联锁故障,处理问题时往往找不到原因,而采用PLC实现时,不但可减少操作工数量,而且当联锁故障时,通过PLC连接操作站,可存储报警、历史趋势,便于故障处理;同时采
11、用PLC实现联锁,故障率将会大大降低。于2002年对热媒炉进行控制改造,利用PLC程序改善热媒炉的操作和维护。(3)大型设备全部采用PLC实现联锁。2.2聚酯装置120%扩能技术改造针对影响聚酯装置扩能的瓶颈因素:熔体输送能力因熔体输送管线压力降过大,熔体泵出口压力高,效率下降,熔体泵能力不足等问题。实现装置效益最大化,聚酯装置计划由原设计生产能力的20万吨/年扩能120%。2002年7月对聚酯装置熔体管线部分做如下技术改造:将切粒三通阀后管线移至熔体冷却器前,从而降低了切粒部分熔体压降以降低熔体泵负荷,达到增加熔体泵效率,提高了熔体输送能力,通过优化工艺控制和管理、适当技术改造,使装置120
12、%扩能,同时,使熔体泵因出口压力降低而运行工况得到改善。3装置投产以来的事故情况聚酯装置自2000年5月开车投产以来,在新装置开车过程中,装置管理人员和操作人员虽然经过严格的培训、考核。但是,由于实际操作经验不足,在装置开车初期发生12起轻伤、工艺、设备、生产事故(见表5-19)。从表5-19聚酯装置历年来所发生的各类事故情况中可以看到,热媒炉加热区意外设备事故较为频繁,仅2002年8月发生停炉故障16次,严重影响聚酯装置的安、稳、长、满、优生产。同时,熔体泵及熔体过滤器系统、中间罐区燃料油罐、酯化热媒系统、酯化EG循环系统均发生过不同程度的故障,影响生产,个别事故对操作人员造成轻微伤害。表5
13、-19聚酯装置投产以来发生的主要事故序号时间部位原因后果措施12000年6月CP-1齐聚物采样点(1)违反齐聚物采样规程。(2)采样操作员没有戴防护面罩。面部烫伤(1)组织班组学习采样安全操作规程。(2)强调采样操作时按规定着装,戴好防护面罩和防烫手套。22000年6月燃料油罐1013-T01B冒罐燃料油站收料现场人员忙于处理PTA输送问题,忘记监视收料情况;中控人员忙于降负荷也未能及时监视到1013-T01B高料位报警,致使冒罐。生产波动,环境污染(1)加强罐区管理,接收物料时,现场必须有专人监视,直至收料结束。(2)加强中控人员的监控作用,进一步完善辅助装置人员与中控人员的联系。32000
14、年7月CP-2线A台切粒机机电故障停机。产量、质量波动(1)重点检查工艺的关键点,防患于未然。(2)在需要紧急停工处理时,首先要保设备安全。42000年10月酯化釜夹套浆料喷嘴安装碰撞夹套泄漏,酯化热媒釜夹套泄漏。产量、质量波动组织抢修。52000年12月增压泵1272P02泵联轴节脱落。影响产量组织抢修。62001年1月AB热媒炉(1)联锁停。(2)仪表电气故障。(3)冬季燃料油罐伴热故障。影响产量、质量(1)仪表、电气联锁加强维护。(2)冬季加强燃料油罐伴热巡检。72001年4月C炉热媒循环泵1811-P03B泵入口阀未关严,排出的热媒开始变热,胶皮管脱落,高温热媒冲到外面,迅速汽化。影响
15、生产环境污染(1)重新修订热媒泵检修排放操作规程,强调热媒必须在常温下排放,操作人员不得离开现场。(2)加强对热媒泵排放的安全监督检查管理和考核,杜绝违章操作。续表5-19聚酯装置投产以来发生的主要事故序号时间部位原因后果措施82001年4月CP-2生产线熔体泵泵联轴器脱落,泵内卡阻。影响生产(1)加强对该泵的监护。(2)总结出该泵在出现类似情况后的处理办法,让操作人员熟悉掌握。92001年6月CP-1四楼熔体过滤器1272-F01A熔体过滤器安装后热紧、气密不合格。熔体泄漏进保温棉内在高温下发生降解,产生的可燃性气体积聚在保温棉内,高温下发生自燃着火。影响生产要求以后每次安装过滤器后,要按要
16、求严格进行热紧、气密。不合格不能备用。102001年7月聚酯CP-1北则(1)违犯安全管理规定,由高处向下扔东西。(2)该民工进入装置现场未戴安全帽。(3)外来施工单位施工现场管理未落实。轻伤(1)进行职工安全教育,严格执行安全管理规定。(2)严格外来施工人员和本部临时工管理。(3)对装置外楼的周围1.5米范围内画出安全警界线,严禁人员进入。112001年7月ABC热媒炉联锁停(1)B炉烟气温度高报停炉,提负荷造成其它炉子跳停。(2)开工至今三台炉子最大负荷持续下降,最大负荷仅为60-65%。(3)报警继电器故障多,温度计漂移大,报警误报次数多。(4)炉子温度计、继电器老化,故障率高。影响供热
17、、生产波动(1)进行热媒炉在高负荷下平稳运行技术攻关。(2)利用停工对烟气换热器清灰。(3)利用停工时对炉管除垢。(4)检修时对温度计报警继电器进行检查和更换,对联锁回路进行改造。(5)重新编写热媒炉停炉事故演练预案,下发班组学习、演练,提高操作水平。122002年8月ABC热媒炉联锁停收取燃料油,先后导致聚酯热媒炉停炉16次,主装置被迫降负荷处理3次。影响聚酯纺丝(1)对燃料油脱水蒸汽加热。(2)定期切换燃料油过滤器。(3)适当提高进炉前燃料油压力,确保燃料油喷射正常。3装置中存在的主要危险化学品及危险危害分布3.1装置中存在的主要危险化学品及其特性装置中没有危险化学品,只有精对苯二甲酸(P
18、TA)、乙二醇(EG)、二氧化钛(TiO2)、三氧化二锑(Sb2O3)、热媒(HTM)、二甘醇(DEG)、三甘醇(TEG)等一般化学品。其主要危险有害特性如表5-20和表5-21所示。表5-20聚酯装置化学品的主要危险有害特性数据序号介质名称闪点自燃温度爆炸极限(v%)火灾危险类别职业危害程度分级最高容许浓度mg/m3时间加权平均容许浓度mg/m3短时间接触容许浓度mg/m31精对苯二甲酸110丙B8152乙二醇1103.2-15.3丙A20403二氧化钛不燃8104三氧化二锑不燃按Sb计0.51.55二甘醇143227.8丙B6三甘醇1653710.9-9.2丙B7联苯-联苯醚123.90.
19、6-6.2丙B1.53.75表5-21聚酯装置化学品的主要危险有害特性序号品名主要理化性质危险特性健康危害安全防护措施1精对苯二甲酸外观与性状:白色结晶或粉末。熔点():300遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用,未见职业中毒的报道。(1)存放于阴凉、干燥、通风良好的库房。防止受潮和雨淋。(2)操作人员配备防尘口罩、安全防护眼镜、防静电工作服、防护手套。2乙二醇外观与性状:无色、无臭、有甜味的粘稠液体。熔点():-13.2沸点():197.5遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。国内未见本品急慢性中毒报道。吸入中毒表现为反复发作性昏厥
20、,并可有眼球震颤,淋巴细胞增多。口服后,急性中毒分三个阶段:中枢神经系统症状;心肺损害;不同程度肾功能衰竭。人的本品口服致死量估计为:1.4ml/kg(1.56g/kg)(1)存放于阴凉、通风处,远离火种、火源,保持容器密封,与氧化剂分开存放,防止阳光直射。(2)操作人员配备防毒口罩、自给式呼吸器、化学安全防护眼镜、防静电工作服、防化学品手套。续表5-21聚酯装置化学品的主要危险有害特性序号品名主要理化性质危险特性健康危害安全防护措施3二氧化钛外观与性状:白色粉末。分子量:79.9熔点():1560长期吸入氧化钛粉尘的工人,肺部无任何变化,亦未产生接触性皮炎、过敏反应。(1)存放于阴凉、干燥、
21、通风良好的库房。防止受潮和雨淋。(2)操作人员配备防尘口罩、安全防护眼镜、防静电工作服、防护手套。4三氧化二锑外观与性状:白色粉末。分子量:79.9熔点:655沸点:1570(升华)溶解性:不溶于水、稀碱、稀酸,溶于热浓硫酸、盐酸、硝酸;无特殊的燃烧爆炸特性。急性中毒:吸入其蒸汽或粉尘,引起眼结膜和呼吸道刺激症状,发生鼻中隔穿孔,支气管炎,较重者出现胸痛,呼吸困难。慢性中毒:长期接触其烟尘或粉尘可出现神衰症候群及粘膜刺激症状,呼吸道慢性炎症及胃肠障碍,亦可引起皮肤干燥和皲裂、皮炎和湿疹。(1)存放于阴凉、干燥、通风处,防止受潮,避免光照,应与酸类、碱类分开存放。(2)操作人员配备防尘口罩、安全
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 石油化工 聚酯 装置 生产过程 危险性 分析
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内