渣油加氢装置操作安全性分析及预防

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1、渣油加氢装置操作安全性分析及预防　　摘要：渣油加氢装置操作环境高压、高温、临氢，装置内物料易燃易爆，一旦发生事故，后果不堪设想。针对渣油加氢装置操作安全性进行分析探讨，采取合理有效的防范措施，降低和避免安全事故的发生。　　关键词：加氢装置；操作安全；预防　　渣油加氢处理工艺是在高温、高压和催化剂存在的条件下，使渣油和氢气进行催化反应，脱除硫、氮、金属等杂质，降低渣油残炭值，并生产部分轻质油品，为下游装置提供清洁原料，反应属于放热反应。相对其它馏分油加氢工艺，渣油加氢反应条件非常苛刻，操作安全性要求更高，所以渣油加氢装置设计方面特别重视装置安全操作的保障条件

2、，从工艺技术、设备选型以及材质等级等多方面选择最合理方案进行设计，从根本上保证装置操作安全性。但是，在日常生产操作过程中，还是因多方面因素的影响，造成装置操作安全事故。下面我们对常见的一些问题进行分析，寻求防范措施。　　1飞温分析与预防　　由于渣油加氢工艺是高温、高压、临氢、强放热催化加氢过程。一旦反应热量不能平衡，极易超温，超温不能及时处理，继而发生飞温，飞温不能迅速有效遏止，将导致灾难性后果。轻则烧损催化剂（云南石化渣油加氢装置仅催化剂就价值2亿元以上），重则发生爆炸事故。5　　产生飞温的主要因素。一是循环氢量的影响，加氢工艺上采用大量循环氢来携带反应

3、热，限制绝热温升。循环氢的用量是化学反应所需氢量的10倍左右。若氢循环发生故障，循环氢突然减少，肯定会导致反应器内热量积累，造成飞温。对此，有专门的研究表明，对于一个3m高的床层，入口温度为220℃，循环氢量突然减少为原来的1/4，在920秒时，床层最高温度可超过进口温度达170℃。二是床层入口温度的影响，反应器进口温度是敏感的操作参数，进料量突然减少或中断，加热炉操作失灵，都很可能导致入口温度异常上升。三是液相进料突然减少的影响，液相进料突然减少，床层喷淋密度下降，必然影响到床层催化剂表面浸润率，气固催化加氢往往导致深度加氢二次反应而引起飞温。因此一般遵

4、从先降温后降量的原则，但反应床层有相当的静贮液量，在一个很短的时间内，能保持催化剂的润湿，在大量循环氢的情况下，如果处理及时一般不会导致飞温。　　飞温的处理方法。目前，处理加氢装置飞温的方法有三种，循环氢压缩机正常运转时，一旦出现异常温升，应立即打入冷氢，特别是要防止温度传入下一床层，引起联锁反应。这种情况在生产中遇到的比较多，只要发现及时，运用冷氢处理得当，一般不会导致飞温发生。如果循环机停运，或者冷氢无法控制正常温升，这时应迅速启动0.7MPa/min或2.1MPa/min泄压，云南石化泄压为1.05MPa/min或2.1MPa/min。通过泄压快速带

5、走反应积聚的热量，达到降低温度，保护催化剂的目的。但特别注意在泄压过程中床层温度反弹，这时可以引入高压事故氮气降温。　　2泄漏分析及预防　　发生泄漏是炼油化工装置最常见的事故现象，甚至一些小的“跑冒滴漏”5都已经习以为常了，但是严重的介质泄漏将会造成火灾、爆炸以及人员中毒等恶劣生产事故甚至灾难。　　某炼油厂装置停工时，先切断了换热器管程的冷却水，壳程中的液化气由于停工泄压，温度变得更低，管程的水冻结，断裂7根螺栓。再次开工，液化气泄漏进入冷却水系统，水管线压爆，漏出的气体被40m外的加热炉引燃，发生火灾事故。这是一起典型的可燃介质换热器泄漏造成的事故。在操

6、作过程中没有充分意识到液化气泄压汽化时产生冻结，对此类换热器操作安全没有重视。渣油加氢装置设置有类似介质换热器，在操作过程中必须将可燃介质置换干净之后再停冷却水。　　某炼油厂2001年加氢装置高压空冷管束破裂。一根为纵向开裂，破口部位最小壁厚0.8mm，；另一根为环向爆裂，爆口管壁壁厚为0.2～0.8mm。发现及时，装置紧急停工，未造成更大的事故和损失。事后从管束测厚分析来看，只有失效部位壁厚减薄较多。造成管壁减薄可能由于介质局部流速过快冲刷严重，或是注水量低管内结盐腐蚀。无论哪个因素造成的，都关系到装置操作的问题，如果空冷管束流量调整合理，保证足够的注水

7、量，就不会产生管壁减薄。正常操作要求，管束内流速不大于6m/s；注水点处至少有20%的注入水为液相，同时必须控制注水的O2、Fe、CL-杂质含量。　　云南石化渣油加氢装置注水点具有特殊的设备结构（见图1），并要求注水点后至高压空冷要一段距离，都有利于水在油气中充分分布，保证每条管束注水均匀。高压空冷入口管线充分均匀布置，充分保证每条管束介质流速正常而且平均。　　3高压窜低压分析与预防5　　首先我们要清楚渣油加氢装置高压连接低压的部位，然后采取措施进行监控和预防。例如，高压泵的最小回流线和暖泵线，高压分离器液位和界位控制阀，大型机泵排凝线，高压仪表测量管道等

8、等部位。在这些高低压部位发生过许多典型事故，如高压进料泵高压原料油