基于HAZOP方法的水煤浆气化工艺风险分析_

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1、第2期(总第165期)煤化工No.2(TotalNo.165)2013年4月CoalChemicalIndustryApr.2013基于HAZOP方法的水煤浆气化工艺风险分析邹杰，张明时，张彦，孙得浩（宁波万华聚氨酯有限公司，浙江宁波315812）摘要针对水煤浆煤气化工艺运行中的诸多风险，采用基于偏差思想的HAZOP方法，以引导词为索引，分析了煤气化工艺过程，并以分析结果为依据，导入LOPA保护层进行本质安全分析。结果表明:在HAZOP分析中，融入LOPA方法，能实现对现有保护措施的可靠性的量化

2、评估，确定其消除或降低风险的能力，从而确定是否需要增加其他安全保护措施，以减少水煤浆气化工艺运行风险。关键词HAZOP，LOPA，水煤浆气化，风险，偏差文章编号：1005-9598(2013)-02-0057-04中图分类号：TQ534.4文献标识码：B化的四喷嘴对置式水煤浆气化技术，该装置包括磨煤引言单元、气化及初步净化单元、含渣水处理单元、变换及热回收单元。正常生产期间，气化炉2开1备，投煤量目前，HAZOP（HazardandOperabilityStudyAna-为2×1000t/d，气

3、化炉直径为3200mm，设计压力lysis，即危险与可操作性分析）是众多人工安全评估6.5MPa，设计温度1300℃。煤气化反应生成的有效分析方法中应用最广泛、最系统的一套评价方法，已气CO可作为甲醇合成及光气化反应制MDI(二苯基成为国外广泛应用的化工装置工艺过程危险性分析甲烷二异氰酸酯)过程中光气的原料；生成的有效气方法。氢气，用于生产合成氨进而氧化生成硝酸，另一部分水煤浆气化过程是在高温、高压操作条件下，水氢气用于硝基苯还原生成苯胺，以作为制MDI的原煤浆和氧气在气化炉内发生激烈的氧化还原

4、反应，生料；合成气中CO2用于制取食品添加剂及造船行业。成合成气。其中水煤浆气化炉是水煤浆气化工艺流程整个产业链长且复杂，任何一环特别是煤气化工序发的关键设备，炉内温度高达1300℃～1500℃，压力生异常，将会导致整个产业链瘫痪，而影响煤气化反高达8.OMPa以上，气化炉内的合成气是易燃、易爆应过程的因素极多，如操作温度、操作压力、煤质条的混合性气体，一旦发生事故，将对设备、人员和环境件、喷嘴状况、连续运行周期等，所以稳定的工艺运行的安全造成重大影响。本文基于HAZOP安全评价方尤为重要。法，

5、引入LOPA(LayerOfProtectionAnalysis，即保护层分析），对宁波万华聚氨酯有限公司（简称万华聚2HAZOP方法氨酯公司）的煤气化装置进行了本质安全分析，以辨别出煤气化过程中潜在的生产隐患，找出装置在工艺HAZOP是一种基于“偏差”思想，用引导词作为索设计、设备运行、操作及安全方面的不足。引，找出与技术意图不符、存在安全隐患、对操作有不利影响的全部偏差的过程，可解决危险与操作两方面[1]1产业链流程问题的结构化、系统化的安全评价。通过熟悉工艺过程、了解设计条件和意图，系统地

6、检查工艺过程，以万华聚氨酯公司采用的水煤浆气化技术为国产找出对原设计条件可能发生的种种偏差,分析偏差收稿日期：2012-12-09作者简介：邹杰（1983—），男，山东烟台，在读研究生，工程师，2007年本科毕业于青岛科技大学，现从事水煤浆气化生产技术管理工作，E-mail:zoujie@ytpu.com。-58-煤化工2013年第2期可能导致的后果以及现有的控制措施，最终确定哪些化工艺的复杂性，决定了在生产过程中，很多操作不偏差可能导致危害或引起操作问题及提出改进意见。能实现完全的DCS自动控

7、制，只能依靠操作工的手动在一个典型的危险和操作性研究中，首先应成立干预。按照HAZOP理论，报警越多、人工手动干预的成一个由设备、工艺、仪表控制等工程技术人员，健康分愈多，则工艺生产中的保护层失效的几率越大。为（Health）、安全（Safety)和环境（Environment）（简称了保证各个保护层独立、有效及检验HAZOP分析中的HSE）管理人员，操作人员等各方面专家组成的研究小保护措施是否满足工艺安全，在HAZOP分析中引入了组。在分析之前，必须准备设计和操作的详细资料，并LOPA保护层。

8、经过研究小组系统地审核。然后将系统分成若干个节3.2.1LOPA分析点，对每一个节点，都以正常的工艺参数和操作条件LOPA即保护层分析，是一种简化的风险评估方[2]为标准，逐项分析可能发生的各种偏差，找出原因和法，可通过对现有保护措施的可靠性进行量化的评可能产生的后果。HAZOP分析步骤简图见图1。估，确定其消除或降低风险的能力。保护层分析的思想，可以用一个“洋葱”来形象地描述其模型，每一层洋葱皮就相当于一个保护层，由于所有的洋葱皮对内核都起到独立保护作用，从而洋葱内核遭受外侵的风险就大大降低。