2 空分防爆措施
由于空分装置在运行过程中存在着诸多 不安全因素和危险性,为确保空分装置的安 全运行,降低烃类物质进入液氧中的可能 性,加强监控手段,我们坚持实行“六关” 管理。
2.1 抓住空气来源关
空分装置的原料就是大气,大气质量的 好坏直接关系着主冷液氧中烃类的变化。我 厂空分装置所处地理位置不好,被三个化工 装置包围,空气质量较差,尤其是刮北风时 能明显闻到一股有机物气味,通过液氧的离 线、在线分析也可以发现烃类物质的上升趋 势。为此我们采取的措施是:
(1)建立了大气质量监测,每周分析一 次;
(2)设立了风向标,随时掌握四季风向 的变化,遇到刮北风时,我们加强监护,及 时排放液氧;
(3)由总厂调度室制定了《周边装置紧 急排放联系制度》,如有其它装置不正常排 放,及时通知调度,调度再通知车间,加强 液氧分析监护;
(4)对相邻的环氧装置富含烃类物质的 循环气排放口进行移位,由原来的100米移 到165米处。
2.2 把住空气压缩关
从空分装置的流程来看,进入分馏塔系 统的空气来源于空压机系统,在此过程中就 不可避免的存在润滑脂,这些油脂是非常危 险的,因为液氧中的油脂能附着在主冷的翅 片上形成油膜,当油膜达一定厚度时,它将 与不饱和烃、氮氧化物和氧气的混合物在低 温下起化学反应生成灵敏度较大的可燃物, 这些可燃物一旦遇火源就会发生爆炸。另外 空气中的灰尘等杂质被带人分馏塔中也是危 险的,一是它可以在板式换热器中堵塞;二 是进入分馏塔中的固体悬浮在液氧液面上, 摩擦产生静电打火,这就形成了引火源。为 了避免这些物质的进入,我们采取以下措 施:
(1)在空气吸人口增加了卷帘过滤器和 干袋式过滤器,滤掉杂质和灰尘,确保空气 干净;
(2)空压机轴封采用石墨环密封无油润 滑,确保空压机出口空气不带油;
(3)空压机设置了自保联锁和在线振动 监测系统,可以随时记录第一触发联锁点, 确保空压机的正常运行,防止因频繁开停机 而将油脂或杂质带人系统。
2.3 加强空气净化关
压缩后送来的无油、干净的空气中含有 大量水、乙炔、甲烷、二氧化碳、乙烷、乙 烯、丙烯、碳四等物质,这些物质在净化过 程中要尽量脱除:水分和二氧化碳带人冷箱 就会造成冻堵;不饱和烃在分子筛中能大部 分被吸附,饱和烃不易被吸附就会带人分馏 塔内,为了使这些物质降低到最低程序,我 们采取了如下措施:
(1)水洗塔设置了高、低液位联锁,防 止在除沫器损坏或空压机异常的情况下,水 洗塔的液位失控而使空气中带水;
(2)由于在水洗塔中循环直接与空气接 触,它不但降低了压缩空气的温度,而且通 过洗涤可清除掉空气中的酸性物质,这样若 循环水中存在油类或烃类物质,则会将这些 物质带人系统,为此我们对循环水质每8小 时分析一次,确保外界杂质无法进入系统。 同时为了防止在总厂的循环水场出现问题时 影响空分装置的正常运行,我们又增设了独 立的循环水场,专供水洗塔使用。
(3)增设了一台制冷机组,确保空气出 塔温度由原来的25℃下降到12℃以下,这 样使空气中含水量大大下降,有效地提高了 分子筛对烃类和二氧化碳的吸附能力,出分 子筛的空气中二氧化碳含量基本趋向于零。
(4)根据我们所处环境的实际情况,对 分子筛吸附器内13X分子筛和氧化铝的装 填量进行调整,在确保露点≤-70℃的情况 下,适当减少氧化铝量,这样通过增加分子 筛装填量提高了对烃类及二氧化碳的吸附能 力,最大限度地减少烃类及二氧化碳带人分 馏塔中;
(5)分子筛出口设置了二氧化碳在线检 测仪,随时检测空气中二氧化碳的变化情 况,防止因二氧化碳超标引起设备冻堵。离 线通过对出分子筛的空气露点分析,确保水 含量不超标。
2.4 强化深冷分离关
空分装置的最危险点是分馏塔部分,由 于分子筛对饱和烃基本不吸附,这样烃类物 质就会带人馏塔中,对安全生产造成极大的 威胁,为了确保主冷的安全运行,我们采取 了以下措施:
(1)主冷凝蒸发器结构设计为防爆型, 特殊结构防止烃类析出堆积在翅片的某些部 位上,使局部烃类超高。目前,各国通过对 主冷爆炸的研究,一致认为由于空分主冷凝 蒸发器中液氧的不断沸腾、蒸发,使可燃物 在此浓缩积聚,且摩擦冲击最强烈,所以容 易在主冷中形成爆炸中心,通过采用新型防 爆结构,可最大限度地降低其爆炸的可能;
(2)主冷板式单元采用全浸式操作,防 止烃类析出发生危险;
(3)增设了1%液氧连续排放,使主冷 液氧始终保持部分更新,防止烃类积聚增 浓;
(4)增大液氧吸附器的能力,增加其脱 炔和脱极性有机物的能力,并定期按规程进 行再生;
(5)设立了在线分析仪,分别对主冷液 氧中甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烯、丙 烷、碳四和总烃八个组分进行检测,各检测 数据每9分钟循环一次,可随时监测液氧中 烃类的变化;另外离线有直接法和浓缩法两 种形式的色谱分析,做到每8小时分析一 次。通过在线法、离线直接法、离线浓缩法 三种分析方法对比,更准确地掌握液氧中的烃类动态,确保装置安全运行。