淺談?dòng)泻﹄s質(zhì)在空分塔內的危害和防范

環(huán)保安全淺談?dòng)泻﹄s質(zhì)在空分塔內的危害和防范張玉娟神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司煤制油分公司,寧夏靈武750411)要:介紹了空氣中乙炔、碳氫化合物等有害氣體雜質(zhì)對空分系統的影響和危害,以及防范措施。關(guān)鍵詞:乙炔碳氫化合物空分塔空氣分離設備的原料來(lái)自于大氣,空氣中除氧氣和氮氣以外,還有少量的凍結法就是空氣流經(jīng)蓄冷器或切換式換熱器時(shí)把其中所含的水分和二氧化水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其他碳氬化合物等氣體,以及少量的灰塵等固體雜碳凍結下來(lái),然后被干燥的返流氣體帶出裝置,即自清除。質(zhì)。這些雜質(zhì)在每立方米空氣中的含量雖然不大,但由于大型空分設備每小時(shí)表4空氣中一些有害雜質(zhì)氣體的特性數據加工空氣量都在幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)立方米,因此,每小時(shí)帶入空分設備的總量是很大的。而這些雜質(zhì)對空分設備都是有害的。隨著(zhù)空氣在設備內的不斷冷卻雜質(zhì)名稱(chēng)分子式下沸點(diǎn)(x)(K)熔點(diǎn)90K時(shí)在液氧中的溶解度90K時(shí)的飽和蒸汽壓(mmHg)被凍結下來(lái)的水分和二氣化碳沉積在低溫換熱器、透平膨脹杋或精餾塔里,就1115會(huì )堵塞通道、管路和闖門(mén);乙炔聚集在液氧中有爆炸的危險;灰塵會(huì )曆損運轉m-=機械。因此,研究有害雜質(zhì)氣體,特別是乙炔和碳氫化合物在空分塔內的積丙烷c3H20388:so90o11×105聚、濃縮過(guò)程,及它們在塔內的爆炸機理,以及防范措施是十分必要的。正丁烷cHoz76134886017525×10103.627500有害雜質(zhì)氣體,特別是乙炔和其他碳氫化合物在空分塔內的積聚、爆炸2.6×10285567002.2×10與很多因素有關(guān),如工藝流程、吸附器性能、主冷結構、管道配置及操作方2.7x104式、檢測水平等等。下面就碳氬化合物在空分塔內的積聚過(guò)程和防范措施分述c4H82669879100乙炔cH189.4193.15.614X104如下1612580451760001×101乙炔和碳氫化合物在空分塔內的積聚過(guò)程氧化氮2943263.715略不計1大氣中存在乙炔及碳氬化合物氧化亞氮N2o2×105每立方米空氣中的水蒸氣含量約為440gm3,二氧化碳的含量約為06一氧化氮No121.20.9gm3,乙炔含量約為001-—01cm3m3(在乙炔站和化工廠(chǎng)附近可高達0.05硫化氫H2521221905508.5×1051cm3/m3),灰塵等固體雜質(zhì)的含量一般為0.005-0.15g/m3。一般情況儀化碳3.98×1010下,工業(yè)區內干空氣的雜質(zhì)氣體含量見(jiàn)表1。工業(yè)區內空氣還可能存在其他碳二、有害雜質(zhì)引起爆炸的機理和防范措施氫化合物及無(wú)機雜質(zhì),表2列出了10個(gè)化工廠(chǎng)「區空氣中碳氫化合物的平均含1摩擦與撞擊的機械作用量。但當生產(chǎn)不正常、工藝參數不穩定時(shí),可能排放大量碳氫化合物氣體,空固體顆粒,特別是乙炔等碳氫化合物固體與器壁及主冷通道的摩擦、撞擊氣中的有害氣體可能瞬間增加數十倍。上風(fēng)向增長(cháng)較少,下風(fēng)向增長(cháng)值極大。產(chǎn)生的能量。表1干空氣中危險雜質(zhì)的含量2靜電放電火花與干冰、分子篩粉末雜質(zhì)乙炔甲烷乙烷氧化亞氮二氧化氮臭氧一氧化碳固體乙炔等在液氧中沸騰時(shí)與器璧及主冷通道的摩擦、撞擊,可產(chǎn)生很名稱(chēng)C2H6含量高的靜電電壓。當液氧中干冰、分子篩粉末達200300m時(shí),靜電電壓即0001-1020001≤35達3000√。靜電場(chǎng)強度取決于固體顆粒在液氧中的運動(dòng)速度、雜質(zhì)的數量和性表2「區內空氣中碳氫化合物含量質(zhì)。對同種固體顆粒,其運動(dòng)速度快,雜質(zhì)數量多,產(chǎn)生的靜電電壓則就迅速雜質(zhì)乙炔甲烷乙烷丁烷乙烯提高。靜電放電,即可引燃固體乙炔等碳氬化合物名稱(chēng)c2H2cH4c2H6C3H84H10 C2H4 C3H4 C4H8+C53存在化學(xué)活性特別強的物質(zhì),使爆炸的敏感性增大101/1.270030.32003/049001100057主冷中有害雜質(zhì)有乙炔、碳氫化合物和固體二氧化碳等。它們隨時(shí)都可以注:分子為10個(gè)化工廠(chǎng)「廠(chǎng)區50次分析結果的平均值,分母為最大值隨氣流進(jìn)入圭冷。為了安全,預先在凈化裝置中,例如分子篩吸附器中,將雜2有害雜質(zhì)氣體的特性參數,決定了在空分塔內的積聚程度質(zhì)予以清除。但是對切換式換熱器自清除流程就做不到這一點(diǎn)。為此,在流程有害雜質(zhì)氣體會(huì )否在空分塔內積聚濃縮,主要決定于這些有害氣體的沸設計和操作中采取以下措施:①規定原料空氣中乙炔和碳氫化合物的體積分數點(diǎn)、在液空和液氧中的溶解度及其飽和蒸汽壓。沸點(diǎn)越高、溶解度越大、飽和分別不得超過(guò)05×10和30×106;②液氧中乙炔或碳氫化合物含量設置監蒸汽壓越小,則越容易在液空和液氧中積聚濃縮。由表4可見(jiàn),這些有害雜質(zhì)系統,隨時(shí)監控碳氨化合物和乙炔含量如果超標,則開(kāi)始報警;③液氧需定期氣體一旦進(jìn)入塔內,極易積聚濃縮。排放,減少碳氬化合物積聚;⑨板式主冷采取全浸式操作,以免換熱面的氣液3清除空氣中的水分、二氧化碳和乙炔常用的幾種方法分界面處產(chǎn)生碳氫化合物局部濃縮、積聚;③減少二氧化碳進(jìn)塔量。將分子篩清除空氣中的水分、二氧化碳和乙炔常用的是吸附法和凍結法。吸附法就吸附器后空氣中的二氧化碳含量控制在05×106以下;⑥要嚴格執行安全操是用硅膠或分子篩等作吸附劑,把空氣中所含的水分、二氧化碳和乙炔,以及作規定,以防止雜質(zhì)在主冷內過(guò)量積聚。特別要注意停車(chē)后的再啟動(dòng)操作,避液空、液氧中的乙炔等雜質(zhì)分離出來(lái),濃聚在吸附劑的表面上,加溫再生時(shí)再免由于液氧因大量蒸發(fā)而產(chǎn)生雜質(zhì)的積聚,在加溫啟動(dòng)時(shí)發(fā)生爆炸;⑦不超周把它們趕掉,從而達到凈化的目標。例如設置干燥器、二氧化碳吸附器、液空期運行。按照規定周期運行,不得隨便延長(cháng)工作時(shí)間吸附器、液氧吸附器。