丁二烯餾分閃點低,爆炸極限范圍大、容易氣化,氣體比重比空氣大,容易積聚在地面的低洼部位,形成爆炸性混合物,造成爆炸和火災。國內外生產廠家均發生過丁二烯爆炸事故,新疆獨山子石化乙烯廠針對丁二烯裝置中各項與安全有關的因素和特點,經過調研、分析,找出了本裝置存在的隱患,制定和完善了防止丁二烯爆炸的各項工藝和安全措施。
丁二烯裝置的主要危險性
丁二烯端聚物脹裂設備
脹裂設備部位
獨山子石化乙烯廠丁二烯裝置脫輕精餾塔的再沸器氣相線安全閥入口法蘭1998年曾被聚合物堵塞、脹開,安全閥入口2寸管線曾被脹裂8厘米,造成烴類少量外滲;此外,產品精餾塔冷凝器也曾因脹變形過,幸虧發現及時,才未造成事故。
聚合物脹裂設備的原因
主要為高純度丁二烯聚集在安全閥的入口“盲腸”線時間長后,極易產生白色米花狀聚合物,聚合物迅速增多膨脹產生巨大的應力,造成管線脹裂。
精餾塔頂注入的TBC(對叔丁基鄰苯二酚)阻聚劑量少。
解決的措施
將氣相線安全閥入口線“盲腸”消除。
為了避免聚合物在備用再沸器氣相線中聚集,將備用再沸器與原運行再沸器一起投用。
改造阻聚劑系統,精餾塔冷凝器頂增設阻聚劑均勻噴淋管,并增加TBC阻聚劑注入量。
措施實施后至今,裝置再未發生設備脹裂事故。
丁二烯炔烴有分解爆炸的危險
乙烯基乙炔分解爆炸原因
1969年,美國得克薩斯州的丁二烯裝置曾因乙烯基乙炔濃度(vol)過高引起分解爆炸而毀滅。
工藝實驗表明:液態乙烯基乙炔很容易聚合,在高溫和被加熱的狀態下,聚合反應將放出足夠的熱量而引起爆炸。同時實驗也表明含40%(vol)乙烯基乙炔的混合物在壓力小于0.4MPa時處于安全范圍,不會引起爆炸;而30%(vol)時,壓力小于0.7MPa處于安全范圍。
保證措施
每天根據混合碳四中炔烴的含量計算出應排的炔烴混合物量,保證排放量不低于85kg/h。
利用在線分析儀表隨時監測乙烯基乙炔及乙基乙炔的含量變化情況,隨時調節。
為了防止在線儀表測量不準,要求化驗室每周作兩次分析,相互對照。
以上措施的實施,使裝置自開工以來從未發生炔烴濃度超高現象。
停工處理時丁二烯塔自聚物有自燃的危險
丁二烯自聚物自燃的原因
在一定的壓力下,液態丁二烯極易吸附在米花狀端聚物的小孔中,停工處理時,用氮氣無法將丁二烯徹底置換出來,當塔氧含量高,端聚物受熱或被低壓蒸汽加熱時,蒸發出的丁二烯氣與塔內空氣中的氧反應會分解自燃,并很快將自聚物引燃。國內外丁二烯裝置在停工處理過程中均由于此原因,發生過丁二烯自聚物自燃事故。
丁二烯裝置停工處理步驟
針對外廠經驗教訓,我廠根據裝置的實際情況,制定了一套切實可行的處理方案。處理步驟如下:
退料——倒空物科——氮氣置換至少4小時——可燃氣測爆合格——塔系統盲板隔離——蒸汽蒸煮24小時(塔底氮氣一同引入吹掃)——停蒸汽,塔底繼續氮氣置換、降溫——降溫至35℃時開所有人孔一一將氮氣線拆除,各人孔及塔底引空氣強制通風——測氧、測爆合格——進人施工(施工期間,各人孔一直通空氣)。
以上步驟,先氮氣置換和盲板隔離,可避免事故擴大化;再蒸煮24小時可將吸附在米花狀聚合物的液態丁二烯徹底的蒸發出來,同時一直通入氮氣主要是為了進一步稀釋烴蒸氣,將烴類以一定的壓力置換帶出;此后氮氣置換、冷卻,主要是為了防止氣態的丁二烯遇氧反應和消除自燃的溫度條件。滿足以上條件后,開人孔、進空氣就不會有危險了。
球罐丁二烯自聚物的處理
處理球罐丁二烯自聚物時,清理出的自聚物容易自燃,處理時必須首先要作到四點:
●丁二烯或返丁球罐物料倒空后,底部注少量水,防止罐底自聚物自燃。
●清理出的丁二烯自聚物先堆積在陰涼的部位,避免陽光直接照射。
●要用消防水連續澆注保護,附近杜絕火源。
●與安全部門聯系,加強保護,及時轉移至安全的地帶。
丁二烯,混合碳四球罐的安全預防措施
丁二烯、混合碳四球罐是裝置的另一隱患,它的不安全因素主要有溫度、壓力、停留時間和二聚物含量。為了保證球罐的絕對安全,車間制定了詳細的防范措施。主要措施為:
1.丁二烯球罐壓力最高0.4MPa,溫度夏季低于15℃。
2.丁二烯球罐液面任何情況下不能超過安全高度。
3.罐丁二烯、混合碳四儲存不能超過3天,超過要及時聯系處理。
4.極控制混合碳四罐和丁二烯罐的氧含量低于20ml/m3,每周至少對球罐中氧含量分析一次,保證產品丁二烯中二聚物不超高。
5.儲存有關丁二烯的球罐連續運行時間盡可能的不超過2年。
6.冬季加強脫水線等重點部位的防凍檢查。
7.清理罐底過濾器時,用氮氣將過濾器徹底吹掃、置換干凈,防止氧進入。
8.每季度至少進行一次罐區消防演習或防火災、泄漏演練。
以上措施的實施,保證了裝置和球罐始終處于”受控”狀態,為保證裝置安穩運行起到了決定性的作用。
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