异丁烷脱氢装置安全消防系统改造

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1、异丁烷脱氢装置安全消防系统改造孟令杰胡景瑞河北新启元能源技术幵发股份有限公司河北新欣能源股份有限公司摘要：异丁烷脱氢装置反应温度为6ior以上，系统热膨胀十分明显，在装置开停工期间极易造成法兰泄露，引发火灾，增加消防蒸汽和消防氮气能够有效地控制因可燃气泄漏形成的火势，为装罝安全提供有力保障。关键词：异丁烷脱氢;消防;安全;作者简介：孟令杰（1985-）,男，助理工程师，主要从事石油化工技术管理工作。收稿日期：2017-10-16Transformationofthesafetyandfireprotectionsystemforisobutanedeh

2、ydrogenationunitMENGLing—jieHUJing-ruiHebeiXinqiyuanEnery-technolgyDevelopingCompanyLtd.;HebeiXinxinyuanEneryCompanyLtd.:Isobutanedehydrogenationreactiontemperatureis610°Cabove,thermalexpansionofthedehydrogenationunitisclear，itiseasytocausetheflangeleakandfirehazardduringunitshu

3、tdown,increasingsteamandnitrogenforfirehazardcaneffectivelycontrolfirehazardcausedbycombustiblegasleakage,thatprovidespowerfulguaranteeforequipmentsafety.Keyword：isobutanedehydrogenation;thefireprotection;security;Received：2017-10-16河北新欣园能源股份有限公司的20万t/a异丁烷脱氢装置，反应系统反应温度达到61(TC以上，

4、如此高的温度导致脱氢反应系统热膨胀十分明显。由于各连接设备热膨胀的不均匀性，在装置开停工期间极易造成法兰池露，进而引发火灾，造成人员和财产的损失。由于反应系统介质为氢气和液化气，一旦泄漏着火很难进行扑救，增加消防蒸汽和消防氮气能够在减少人员伤亡的情况下第一吋间有效地控制因可燃气泄漏形成的火势，为装置安全提供有力保障。技改过程是增加附属安全设施，原工艺流程保持不变。本文重点介绍针对该过程的消防改造情况。1消防措施的选择1.1氮气灭火1.1.1氮气的灭火原理氮气的灭火方式为窒息法。氮气注入到火源附近，可罝换出其中的空气，使该区域内氧含量下降，使火源由于缺氧

5、而进入窒息状态。当空气中的氧含量下降到12%^14%(体积分数)以下时，大多数可燃物都会终止燃烧。通过向着火区域中注入氮气，使其屮氮气含量上升到35%~50%(体积分数)时，将氧含量降至149C1O%(体积分数)，使火区空气达不到助燃要求，从而达到灭火的目的。1.1.2氮气的灭火特点(1)氮气是一种无色无臭无味的气体，其密度为空气密度的96.6%，灭火过程中在保护空间里能够更好地维持其浓度；(2)氮气为双原子惰性气体，常温下化学性质特别稳定，即使在燃烧过程屮也不会发生化学反应;灭火过程不会产生污染物，还能减弱甚至避免火区中物品的氧化，对贵重仪器设备可有

6、效保护；(3)氮气作为空气的主要组成成分，因而对全球温室效应几乎没有影响;(1)对臭氧没有降解作用；(2)氮气必须高压存储，一般储存在钢瓶或管网中；(3)氮气具有窒息性，必须考虑事故现场人员的健康和安全问题。一般不需特殊防护。但当作业场所空气屮氧含量低于18%(体积分数)时，必须佩戴空气呼吸器、长管面具等防护用具。1.2蒸汽灭火石油化工火火有其独特的易燃易爆性质，配备独立的蒸汽消防系统，灭火效果显著提高。其中消防蒸汽可以起到以下几方面的作用：(1)冲击作用。蒸汽流具有很强的机械冲击力，可以有效冲散火区屮的火焰和可燃气，显著减弱燃烧强度，同时可以在火焰周

7、围形成蒸汽密封层扑灭火灾。(2)窒息作用。降低火区可燃气浓度及氧含量。水蒸气遇到火焰后，进一步受热膨胀，形成隔离区阻止空气进人火区，从而降低火区氧含量，使火区缺氧直至窒息灭火。(3)冷却和吸附作用。蒸汽喷出后形成大量的雾状微小水滴，通过与燃烧物或火焰紧密接触，蒸发吸热，冷却周围环境。同时还可以吸附火区内燃烧产生的有毒烟尘，形成安全保护隔离区。(4)通过大量的科学试验和消防实战经验证明，当火区空气中蒸汽体积分数大于35%时，即能熄火大多数的油类火灾。蒸汽消防是处理石油化工火灾的重要选择手段。综上所述，采取氮气和蒸汽相结合的消防方式是一种最佳的选择。2技术

8、改造措施木项目需要在脱氢反应器容易泄漏的法兰处增加消防蒸汽并在脱氢反应器进出口管线上增加氮气连