HAZOP分析方法在煤氣合成氨—低溫洗甲醇工藝中的應用

2015年第20期廣東化工第42卷總第310期www.gdchem.com29HAZO分析方法在煤氣合成氨一低溫洗甲醇工藝中的應用楊志國,華寧,彭貴,趙軍,梅晶(新疆維吾爾自治區安全科學(xué)技術(shù)研究院,新疆烏魯木齊83000)[摘要]煤氣合成氨項目中低溫洗甲醇工藝風(fēng)險較高,做好安全工作尤其重要,通過(guò) HAZOP分析法對低溫洗甲醇工藝進(jìn)行分析,并提出相關(guān)安全措施。[關(guān)鍵詞] HAZOP;合成氨:低溫洗甲醇[中圖分類(lèi)號TQ文獻標識碼]A[文章編號]1007-1865(2015)20-002902Study on the Application of HAzoP (Hazard and Operability analysis) in theSynthetic ammonia to Methanol SystemYang Zhiguo, Hua Ning, Zhao Jun, Peng Gui, Mei Jing(Safety Science and Technology Research Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830001, China)Abstract: There is a high risk of low temperature methanol washing process in Synthetic ammonia gas. Security work is particularly important, through theHAZOP analysis method for coal gasification process is analyzed, and relevant safety measures are put forward氨( Ammonia,舊稱(chēng)阿莫尼亞)是重要的無(wú)機化工產(chǎn)品之在國民經(jīng)濟中占有重要地位。農業(yè)上使用的氮肥,除氨水外,諸上找出可能出現各種偏差的原因、后果、風(fēng)險等級、安全保護,建議措施并跟蹤落實(shí)。如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥都是以氨為原料生產(chǎn)的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一,世界每年合成氨產(chǎn)表1 HAZOP常用工藝參數量已達到1億噸以上,其中約有80%的氨用來(lái)生產(chǎn)化學(xué)肥料,20Tab 1 Common process parameters of HAZOP%作為其它化工產(chǎn)品的原料流量數1 HAZOP方法簡(jiǎn)介壓力組分黏度副產(chǎn)品HAZOP方法在分析過(guò)程和報告中常用術(shù)語(yǔ),為防止遺漏或提溫度電壓?jiǎn)?wèn)過(guò)多, HAZOP方法規定了7個(gè)引導詞和16個(gè)常用工藝參數(表PH分離1為 HAZOP常用工藝參數,表2為 HAZOP方法常用引導詞及其含義),分析時(shí)將引導詞與相關(guān)參數結合在一起,應用于每個(gè)節點(diǎn)表2 HAZOP方法常用引導詞及其含義Tab 2 Commonly used guide words and their meanings of HAZOP method引導詞含義不或沒(méi)有(NONE)設計或操作要求酶指標和事件完全不發(fā)生,如無(wú)流量低或少(LESS)同標準值比,數值偏小,如溫度、壓力值偏低高或多(MORE)標準值比,數值偏大,如溫度、壓力值偏高部分 PARTOF只完成既定功能的一部分,如組成發(fā)生變化在完成既定功能的同時(shí),伴隨多余事件發(fā)相反(REⅤERSE)出現與設計要求完全相反的事或物,如流體反向流動(dòng)異常( OTHER THAN)出現與設計要求不相同的事或物2低溫洗甲醇 HAZOP分析mol),H2S+COS≤5mgNm3),經(jīng)換熱后送到尿素裝置21低溫洗甲醇工藝系統中二十多臺換熱器組成的換熱網(wǎng)絡(luò )用以回收冷量并保證來(lái)自變換工段的原料氣(壓力55MPaG溫度401)經(jīng)原料氣22低溫洗甲醇節點(diǎn)劃分冷卻器E3101換熱后進(jìn)入原料氣分離罐V3101,分離出水和甲醇后進(jìn)入洗滌塔T3101,塔其分為四段,最下段為脫硫段,上面三送洗滌塔T3101原料氣冷卻:利用原料氣冷卻器E3101對原料氣進(jìn)行冷卻后段為脫碳段。原料氣中所含H2S+COS、CO2在洗滌塔的脫硫段和脫碳段依次被來(lái)自熱再生系統的低溫貧甲醇和來(lái)自H2S濃縮塔上原料氣洗滌:利用低溫貧甲醇和低溫半貧甲醇對原料氣進(jìn)行部的低溫半貧甲醇液吸收。出洗滌塔的凈化氣CO2<20ppm洗滌,脫除二氧化碳和硫化氫H2S+COS<0.11ppm,送往液氮洗裝置氧化碳解吸:利用二氧化碳解吸塔將富甲醇中二氧化碳解甲醇富液經(jīng)過(guò)減壓閃蒸、二氧化碳解吸塔T3102、硫化氫濃吸,生產(chǎn)二氧化碳產(chǎn)品氣縮塔T3103,氮氣氣提塔T3107熱再生塔T3104、甲醇水分離塔碳,濃縮硫化氫,同時(shí)回收冷量二氧化碳氣提自T3|03塔來(lái)復熱熱再生塔塔頂得到的富H2S酸性氣,送硫回收裝置到常溫的含硫甲醇液,在氮氣氣提塔中與加入的氮氣接觸,將甲尾氣經(jīng)尾氣洗滌塔洗滌后送往三聚氰胺裝置醇中殘余的二氧化碳氣提出送往T3103塔,塔釜液去T3104塔再含甲醇廢水送煤漿制備回用CO2解吸塔塔頂解吸出合格的CO2產(chǎn)品氣(CO2>98.5甲醇液熱再生:來(lái)自T3107塔塔釜富硫甲醇液在熱再生塔中收稿日期]2015-07-07基金項目]新疆煤化工安全發(fā)展及煤制甲醇工藝 HAZOP分析研究(新疆維吾爾自治區安全監督管理局專(zhuān)項資金項目)作者簡(jiǎn)介]楊志國(1983),新疆,烏魯木齊,男,安全工程專(zhuān)業(yè),工程師,主要負責 HAZOP分析,化工園區安全規劃廣東化工2015年第20期www.gdchem.com第42卷總第310期用05MPa蒸汽進(jìn)行加熱再生,經(jīng)E310降溫后送T3105甲醇水其中夾帶的甲醇,塔釜液去T3105塔再生回收甲醇,塔頂尾氣送分離塔。濃縮后塔頂酸性氣經(jīng)冷卻后送硫回收。往三聚氰胺裝置甲醇、水分離:利用甲醇水分離塔脫去甲醇中的水,供系統硫甲醇氨冷:對洗滌塔T3101塔底含硫甲醇液進(jìn)行冷卻塔釜廢水外排。23低溫洗甲醇 HAZOP分析尾氣水洗:尾氣復熱到常溫時(shí)在尾氣水洗塔中用脫鹽水洗去表3為低溫洗甲醇工藝吸收塔節點(diǎn) HAZOP分析建議表表3 HAZOP分析建議表Tab3 Analysis suggested table of HAZOP序號參數引導詞偏離后果現有的安全措施過(guò)高洗滌塔液位高塔內出現氣阻,不流動(dòng)液泛,氣液接觸不1.段間換熱器設置排氣口。2.塔內件卡好,影響下一段吸收1.閃蒸汽至循環(huán)氣壓縮過(guò)低洗滌塔液位低1.閥門(mén)開(kāi)度過(guò)大2.塔內集液盤(pán)漏液串氣至閃蒸罐機進(jìn)口設置放空,泄壓2.閃蒸氣管線(xiàn)上設置安全閥塔板阻力大,造成過(guò)高洗滌塔下段液位高上塔段影響設置液位遠傳指示好,影響吸收效果高報警,液位就地指示1.設置調節閥FV3105調節過(guò)低洗滌塔下段液位低上塔段影響串氣至閃蒸罐2.閃蒸汽至循環(huán)氣壓縮機進(jìn)口設置放空,泄壓過(guò)高洗滌塔壓力過(guò)高1.壓縮機跳車(chē)引起設備1.液氮洗出口設有放空2.后工段超壓超壓、損壞2.設有安全閥1.出口管線(xiàn)設有壓2壓力1.系統減壓;力檢測PT3148、低報過(guò)低洗滌塔壓力過(guò)低2.系統負荷降低循環(huán)不易建設自動(dòng)放空閥,防止誤打開(kāi)3.前后工序系立,影響吸收3.出口設AE31在線(xiàn)分析統放空閥打開(kāi):硫化氫、二氧化碳,系統異常時(shí)SC33112手動(dòng)分析對比1.系統冷量不足1.貧甲醇管線(xiàn)設置FT31141.影響吸收效果流量遠傳指示,與調節閥高溫度過(guò)高2.貧甲醇流量過(guò)大3.段間冷卻器2.可能導致FV3114構成自動(dòng)調節回路(氨冷器)效果不好原料氣帶甲酹2.氨冷器設置LT3110液位遠傳指示,高低報警乇重大關(guān)注3建議(6液氮洗工序循環(huán)氫去低溫甲醇洗管線(xiàn)PG33008上增設盲(1)為監控洗滌塔出口管線(xiàn)是否攜帶甲醇,建議手動(dòng)取樣點(diǎn)SC3-3112增加甲醇手動(dòng)的分析()甲醇洗工序火炬放空氣管線(xiàn)PG31018A上的調節閥PV3175前及手閥之間增設切斷閥,與PT3175壓力聯(lián)鎖組)為保證低溫洗和尿素裝置的協(xié)調生產(chǎn)建議C31005管2方便開(kāi)車(chē)時(shí)溫度觀(guān)察,建議液氮洗工序開(kāi)車(chē)用液氮管線(xiàn)3102切斷閥后增加壓力調節閥和壓力表。(3)建議低溫甲醇洗冷熱火炬管線(xiàn)出界區前均增加閥門(mén)、盲NL33001進(jìn)冷箱前增設溫度檢測。t(4)液氮洗先工序合成氣去低溫甲醇洗的管線(xiàn)P314上增設氣合成氨低溫洗甲醇工藝中的應用[J廣東化0542(2)0(5)液氮洗工序高壓氮氣冷卻器E3304出口PG33010管線(xiàn)上的調節閥TDV3316與手閥之間增設盲板。(上接第24頁(yè))經(jīng)研究決定對酸換熱器循環(huán)水側用稀釋5%鹽酸進(jìn)行酸洗再用大量清水沖洗,酸洗后循環(huán)水流量由原來(lái)16m/h增加到445效果及注意事項(1)在制酸系統每次開(kāi)工時(shí),在升溫過(guò)程中,必須保證進(jìn)入SO2(5)嚴格控制硫酸尾氣、硅油及硅油燃燒溫度。開(kāi)工以來(lái),酸轉化器的過(guò)程氣溫度達到硫酸的露點(diǎn)溫度以上,否則禁止將酸性霧控制單元的硅油溫度在冬季一直達不到要求35℃以上,為此我氣體通入到焚燒爐們更換了大功率的硅油電伴熱帶,并做好保溫工作,從而保證硅(2)有條件的情況下,可以考慮給SO2轉化器安裝防雨棚油溫度的穩定。尾氣溫度出現較大波動(dòng)時(shí),酸霧透過(guò)率也往往較徹底解決雨水對保溫的影響。加強對SO2轉化器底部過(guò)程器和進(jìn)低,因此控制好WSA冷風(fēng)量尾氣溫度平穩也是保證透過(guò)入WSA冷凝器管道的保溫,在每次檢修完畢后,對保溫棉采用率的重要因素。另外,酸霧控制單元的煤氣過(guò)濾網(wǎng)及風(fēng)機應定期交叉疊放的形式進(jìn)行保溫,避免因保溫棉之間縫隙導致散熱。進(jìn)行清理,以免堵塞對酸霧控制造成影響保溫時(shí)還應注意要將遠傳儀表表頭露出,防止高溫下對儀表(6)結合硫銨工序使用的管道材質(zhì),對外送酸管進(jìn)行了改造。造成損壞,觸碰聯(lián)鎖造成硫酸裝置停車(chē)。對比不銹鋼管和內襯四氟管,不銹鋼管在焊接時(shí)會(huì )留下焊縫,經(jīng)6結語(yǔ)過(guò)長(cháng)時(shí)間的沖刷會(huì )發(fā)生泄漏,并且泄漏后不銹鋼焊接極其困難。四氟管采用一次成型,硫酸與其不發(fā)生反應,管道間采用法我廠(chǎng)引進(jìn)丹麥托普索WSA制酸工藝,經(jīng)過(guò)兩年多的不斷改蘭連接,但一次投資費用較高?？紤]長(cháng)周期運行的經(jīng)濟效益,選進(jìn),能夠長(cháng)周期穩定運行,確保各項環(huán)保指標達到國家排放標準。用了內襯四氟管,改造后外送酸管運行至今未發(fā)生泄漏。生產(chǎn)的硫酸直接供給硫銨工序使用,提高了焦化廠(chǎng)的經(jīng)濟環(huán)保效(本文文獻格式:張媛嬡.WsA制酸工藝在佳華二期的應用與改進(jìn)[J].廣東化工,2015,42(20):24)