丁二烯装置安全排放系统优化的探讨.pdf

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1、★石油化工安全环保技术★2014年第30卷第2期PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNO[OGY，丁二烯装置安全排放系统优化的探讨王志斌(中国石化长城能源化工有限公司，北京100120)摘要：火炬是化工装置中常见的设施，它在装置发生超压情况下对排放的物料进行燃烧，以减少对环境的污染和破坏。目前国内许多化工装置的火炬负荷大都采用排量叠加的方式，使得火炬系统普遍投资较高。安全仪表系统(SIS)是近年来新兴的一种减少故障发生频率的手段，通过增加联锁装置

2、的等级，可以有效降低设备泄放的频率，从而可以降低火炬总管的排放量。主要探讨了丁二烯装置的安全排放系统是如何通过增加安全仪表使系统得以优化。关键词：火炬SIL等级安全仪表系统燃烧为对环境无害化的成分排到大气。1背景火炬背压是火炬总管中由于其它安全阀的泄1．1安全仪表系统放形成的背景压力，一般情况下要求火炬背压为安全阀定压的50％以下。安全仪表系统(SIS)是实现一个或多个仪表安全功能所用到的仪表系统，由传感器，逻辑解表1风险矩阵算器和最终元件组成。需求频SIL率次／年不断降低装置的安全风险是石化装置设计的D4

3、0～O．5a2234b重要内容之一。对于石化装置来说，安全风险主需求D3O．54a21234要来源于工艺所涉及的危险物料和操作条件。没失效概率D24～2Oalo2123有采取任何保护措施前的风险称为工艺单元或设Dl>20ala212备的初始风险，初始风险可以通过安全仪表功能经济轻微较小局部重大巨大(SIF)以外的方法进行降低，如可以通过增加壁L(万元)损失损失损失损失损失厚的方法来实现对超压的保护。采取这些措施后<88～8080～8008oo一8O0o>8000会形成一个中间风险，如果中间风险低于可承受后果

4、健康与轻微较小重大单人多人分类S安全伤害伤害伤害死亡死亡的风险，则SIF是不需要的；如果中间风险比可承受的风险高，则需要使用SIF来进一步降低E环境轻微较小局部重大巨大影响影响影响影响影响风险。后果等级1(N)2(L)3(M)4(H)5(E)SIL为“安全完整性等级”的英文简称，它注：一般来说，对于SILal，DCS报警即可满足要求；对于用来衡量安全仪表功能所必须具备的安全完整性SILa2，DCS联锁即可满足要求。对于SILa2，如果操作人员能等级的非连续量，用SILl、SIL2、SIL3、SIIA进有足够

5、的时间处理危险情形，也可以仅用报警实现。行表示。SIIA为安全完整性水平的最高等级，SILl为最低等级。1．2安全泄放系统收稿日期：2013—09—11。安全泄放系统主要由安全阀和火炬组成。安作者简介：王志斌，男，2008年毕业于天津大学化全阀负责在达到设备和管路可承受的最大压力学工程专业，工学硕士，长期从事石油化工工艺设(定压)之前起跳，以保护设备和管路；火炬负责计工作，工程师。电话：010—51586468，E—mail：wangzb．ccnh@sinopec．con收集设备在安全阀起跳时泄放出来的物料

6、并将其★石油化工安全环保技术★2014年第30卷第2期由表2中数据可见，若不增加任何仪表安全2问题的提出联锁措施，火炬在装置停水停电的情况下，负荷火炬系统是保护石化装置安全的重要设备之将达到204t／h。一。目前国内设计的石化装置在计算火炬总管时，常常考虑所有安全阀同时泄放的极端工况，这样做4丁二烯装置安全排放系统的优化有两个好处：一是计算简便，不需要复杂的分析；由于停水停电工况发生后，多个塔设备的二是保守的设计所承担的风险最小。然而所有安全安全阀同时排放，火炬负荷太大，所以需要有阀同时排放这种情况在实际生

7、产中发生的概率是极额外的安全联锁措施，但这个措施究竟需要什小的，这种过度设计会造成火炬系统设备成本的提么样的配制，才能达到减小火炬排放的目的，高和不必要的物料排放造成的资源浪费。本文通过这就涉及到上文背景资料中谈到的“安全完整对乙腈法制丁二烯装置火炬排量的探讨，提出一种性等级”(SIL等级)的概念。SIL值越高，意通过增加安全仪表系统的方案，来试图解决火炬过味着仪表安全完整性水平越高，也就意味着其度设计的问题，以期待大幅度降低火炬负荷，达到需要的检测元件和动作元件配制的可靠性节能减排，避免资源浪费的目的。越

8、高。3丁二烯装置火炬排放的现状4．1SIL等级的确定精馏操作是石化装置最常见的一种单元操在风险矩阵上，需求频率和后果的交叉点即作，它通过物质相对挥发度的不同来分离轻重组是SIF的SIL值。对任何一个需求应分别考虑经分。所以精馏塔也是石化装置中加热量最大，冷济、健康与安全和环境的三种后果。最坏情形却用量最大的用户之一。而在塔顶冷却水缺失的(最高的等级)决定整体的后果等级。如果得分是情况下，精馏塔中的气相物料得不到冷