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危險化工工藝及安全控制詳解-裂解(裂化)工藝

日期:2019-08-05 07:13
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摘要:裂解爐進料壓力、流量控制報警與聯鎖;緊急裂解爐溫度報警和聯鎖;緊急冷卻系統;緊急切斷系統;反應壓力與壓縮機轉速及入口放火炬控制;再生壓力的分程控制;滑閥差壓與料位;溫度的超馳控制;再生溫度與外取熱器負荷控制;外取熱器汽包和鍋爐汽包液位的三沖量控制;鍋爐的熄火保護;機組相關控制;可燃與有毒氣體檢測報警裝置等。

反應類型

高溫吸熱反應

重點監控單元

裂解爐、制冷系統、壓縮機、引風機、分離單元

工藝簡介

裂解是指石油系的烴類原料在高溫條件下,發生碳鏈斷裂或脫氫反應,生成烯烴及其他産物的過程。人人影视网以乙烯、丙烯爲主,同時副産丁烯、丁二烯等烯烴和裂解汽油、柴油、燃料油等人人影视网。

烴類原料在裂解爐內進行高溫裂解,産出組成爲氫氣、低/高碳烴類、芳烴類以及餾分爲288℃以上的裂解燃料油的裂解氣混合物。經過急冷、壓縮、激冷、分餾以及幹燥和加氫等方法,分離出目標人人影视网和副人人影视网。

在裂解過程中,同時伴隨縮合、環化和脫氫等反應。由于所發生的反應很複雜,通常把反應分成兩個階段。一階段,原料變成的目的産物爲乙烯、丙烯,這種反應稱爲一次反應。第二階段,一次反應生成的乙烯、丙烯繼續反應轉化爲炔烴、二烯烴、芳烴、環烷烴,甚至*終轉化爲氫氣和焦炭,這種反應稱爲二次反應。裂解産物往往是多種組分混合物。影響裂解的基本因素主要爲溫度和反應的持續時間。化工生産中用熱裂解的方法生産小分子烯烴、炔烴和芳香烴,如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。

工藝危險特點

(1)在高溫(高壓)下進行反應,裝置內的物料溫度一般超過其自燃點,若漏出會立即引起火災

(2)爐管內壁結焦會使流體阻力增加,影響傳熱,當焦層達到一定厚度時,因爐管壁溫度過高,而不能繼續運行下去,必須進行清焦,否則會燒穿爐管,裂解氣外泄,引起裂解爐爆炸;

(3)如果由于斷電或引風機機械故障而使引風機突然停轉,則爐膛內很快變成正壓,會從窺視孔或燒嘴等處向外噴火,嚴重時會引起爐膛爆炸;

(4)如果燃料系統大幅度波動,燃料氣壓力過低,則可能造成裂解爐燒嘴回火,使燒嘴燒壞,甚至會引起爆炸;

(5)有些裂解工藝産生的單體會自聚或爆炸,需要向生産的單體中加阻聚劑或稀釋劑等。

典型工藝

熱裂解制烯烴工藝;

重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯;

乙苯裂解制苯乙烯;

二氟一氯甲烷(HCFC-22)熱裂解制得四氟乙烯(TFE);

二氟一氯乙烷(HCFC-142b)熱裂解制得偏氟乙烯(VDF);

四氟乙烯和八氟環丁烷熱裂解制得六氟乙烯(HFP)等。

重點監控工藝參數

裂解爐進料流量;裂解爐溫度;引風機電流;燃料油進料流量;稀釋蒸汽比及壓力;燃料油壓力;滑閥差壓超馳控制、主風流量控制、外取熱器控制、機組控制、鍋爐控制等。

安全控制的基本要求

裂解爐進料壓力、流量控制報警與聯鎖;緊急裂解爐溫度報警和聯鎖;緊急冷卻系統;緊急切斷系統;反應壓力與壓縮機轉速及入口放火炬控制;再生壓力的分程控制;滑閥差壓與料位;溫度的超馳控制;再生溫度與外取熱器負荷控制;外取熱器汽包和鍋爐汽包液位的三沖量控制;鍋爐的熄火保護;機組相關控制;可燃與有毒氣體檢測報警裝置等。

宜采用的控制方式

將引風機電流與裂解爐進料閥、燃料油進料閥、稀釋蒸汽閥之間形成聯鎖關系,一旦引風機故障停車,則裂解爐自動停止進料並切斷燃料供應,但應繼續供應稀釋蒸汽,以帶走爐膛內的余熱。

將燃料油壓力與燃料油進料閥、裂解爐進料閥之間形成聯鎖關系,燃料油壓力降低,則切斷燃料油進料閥,同時切斷裂解爐進料閥。

分離塔應安裝安全閥和放空管,低壓系統與高壓系統之間應有逆止閥並配備固定的氮氣裝置、蒸汽滅火裝置。

將裂解爐電流與鍋爐給水流量、稀釋蒸汽流量之間形成聯鎖關系;一旦水、電、蒸汽等公用工程出現故障,裂解爐能自動緊急停車。

反應壓力正常情況下由壓縮機轉速控制,開工及非正常工況下由壓縮機入口放火炬控制。

再生壓力由煙機入口蝶閥和旁路滑閥(或蝶閥)分程控制。

再生、待生滑閥正常情況下分別由反應溫度信號和反應器料位信號控制,一旦滑閥差壓出現低限,則轉由滑閥差壓控制。

再生溫度由外取熱器催化劑循環量或流化介質流量控制。

外取熱汽包和鍋爐汽包液位采用液位、補水量和蒸發量三沖量控制。

帶明火的鍋爐設置熄火保護控制。

大型機組設置相關的軸溫、軸震動、軸位移、油壓、油溫、防喘振等系統控制。

在裝置存在可燃氣體、有毒氣體泄漏的部位設置可燃氣體報警儀和有毒氣體報警儀。