苯酚丙酮生產裝置由于它的工藝特點決定了生產過程是在一定的溫度、壓力下進行，一些生產單元始終處于高溫高壓下進行，物料大部分為易燃、易爆，有毒、有害的化學危險品，甚至為甲類化學危險品。生產過程中各種事故不斷發生，其中有人的因素，有設備因素，有技術因素等等。雖然采取了許多技術措施，但也發生了一些重大惡性事故，其后果是及其嚴重的，見表3—84。

圖3—11精制系統工藝流程示意圖

1一粗丙酮塔；2口粗丙酮塔頂冷凝器；3一粗丙酮回流罐；4口精丙酮塔；5一精丙酮塔頂冷凝器；6—-精丙酮塔回流罐；7一產品丙酮冷凝器；8口-精丙酮塔分離罐；卜-丙酮汽提塔；10—粗酚塔；11一粗酚塔頂冷凝器；12口粗酚塔回流罐；13一苯酚回收塔；14口脫烴塔；15一脫烴塔回流罐；16——酚處理gS；17—精苯酚塔；18—精苯酚塔頂冷凝器；19—精苯酚塔回流罐；20—產品苯酚冷凝器

　　(一)開停車時危險因素及其防范措施

　　1．開車時危險分析和防范措施

　　開車時，各種物料、催化劑、水、電、汽大量引入裝置，物料從原有狀態被升溫加熱，各項工藝參數發生較大變化，伴隨著各種化學反應的進行物料的組成發生較大變化，是較易發生事故時刻。據北京某石化公司1969～1994年事故統計，發生在開車階段事故36起，苯酚裝置的開車階段事故兩起，特別是發生在1974年的事故，造成死亡13人，重傷5人，輕傷17人，部分廠房、設備損毀的嚴重后果。

　　首先，在開車初始階段，拆除盲板恢復流程過程中，易出現墊片上歪，螺栓不緊、倒淋閥未關，甚至出現設備、管線未恢復現象。易造成開車過程發生跑料事故。其次，易發生錯開、錯關閥門現象，造成竄料、引發事故。系統物料置換階段，易發生跑料、竄料事故。開車過程各個環節環環相扣，不但要建立好物料平衡，還要建立好熱量平衡，過程復雜，各階段易發生事故分析如下：

　　(1)烴化、轉位反應器開車

　　烴化反應器正常開車步驟為：使用氮氣進行氣密試驗；拆除盲板；物料預熱；反應器充填苯；調整預熱器，控制反應器進料溫度；反應器充填完畢后，全開出口閥，關閉旁路閥；丙烯投用；調整操作。在調整預熱器，控制反應器進料溫度過程中，易發生超溫超壓現象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導致過程失控，引發爆炸著火事故發生。同時，不合適的苯丙烯比，也會直接導致反應發生升溫，損壞催化劑，導致著火爆炸事故發生。因此，要特別予以高度重視。轉位烴化反應器正常開車步驟與烴化反應器大體相似，危險程度略小。

　　(2)氧化反應器開車

　　氧化反應器正常開車步驟為：檢查外循環系統；通人氮氣保壓；投用吸附床；開預熱器；異丙苯填充；啟動循環泵；氧化塔升壓；外循環換熱器切到加熱狀態，蒸汽加熱，氧化塔升溫；加入壓縮空氣；根據分析結果，調整操作。升壓過快可造成安全閥起跳，物料瀉人事故槽，造成損失，延緩開車進程。升溫過快，可引發系統聯鎖停車，亦延緩開車進程。在開始反應后，要特別注意觀察溫度和壓力的變化，及時調整，溫度正常后，要及時將外循環換熱器切回冷卻狀態；空氣提量過快，易造成尾氣含氧高，形成爆炸性氣體，十分危險。

　　(3)提濃正常開車

　　提濃正常開車步驟為：檢查氣密；打開冷凝器、冷卻器上下水閥門；系統抽真空；異丙苯填充；預熱器投用；系統升溫；建立異丙苯回流；CHP進料。必須確保冷凝器、冷卻器上下水閥門處于正常狀態，閥門開度正常，水流正常，特別是CHP冷卻器。建立良好的真空，是開車過程中，確保系統溫度處于工藝要求范圍的必要保證。系統升溫時，加熱蒸汽提量不得過快，嚴防發生CHP局部過熱，發生熱分解造成真空破壞，溫度急劇升高，甚至爆炸起火事故。

　　(4)分解正常開車

　　分解正常開車步驟為：檢查氣密；打開冷凝器、冷卻器上下水閥門；分解反應器循環丙酮填充；建立循環；分解反應器加硫酸；取樣分析；CHP加料，流量不超過6m3／h；再次取樣分析；分解單元去中和單元流程打通；分解進料提量達正常值。分解開車原則：先加硫酸，后加CHP。必須先配置酸丙酮，是保證CHP充分反應，避免積累的必要和關鍵的手段。開車過程中，必須保證硫酸的有效加入，特別是在缺少相應聯[鎖的情況下，一旦失去硫酸則必將造成CHP的積累，恢復硫酸加入時即造成先加CHP，后加硫酸的局面，此時，大量CHP瞬間分解，釋放出大量熱，必將造成溫度、壓力驟升，發生爆炸著火的惡性事故。

　　(5)精制開車

　　精制正常開車步驟為：確定工段機電儀處于可用狀態，同時公用工程已投用；向脫烴塔補入軟水建立循環；塔系統抽真空；引入分解液粗丙酮塔開車；粗丙酮塔基本穩定后，打開精丙酮塔進料閥開車；粗丙酮塔釜液向粗苯酚塔進料，粗苯酚塔和苯酚回收塔開車；粗苯酚塔基本穩定后向脫烴塔進料；開精苯酚塔；投用酚處理器；調整全系統至穩定改向產品罐采出產品。在開車初始階段，發生過倒淋閥未關，造成開車過程發生跑料事故。其次，易發生錯開、錯關閥門現象，造成竄料、引發事故。

　　(6)加氫反應器開車

　　加氫反應器正常開車步驟為：氮氣升壓；反應器充填異丙苯；建立異丙苯循環；反應器通人氫氣；反應器接收輕油；調整操作。在調整預熱器，控制反應器進料溫度過程中，易發生超溫超壓現象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導致過程失控，引發爆炸著火事故。裝填催化劑后初次開車要進行催化劑還原活化，活化過程要嚴格控制氮氣中氫氣的濃度在20％-25％，氫氣濃度過高會造成飛溫，損壞催化劑。

　　綜上所述，現將反應單元開車過程存在的危險因素及其后果和防范措施匯總于表3—85。

   　　2．停車時危險分析和措施

　　停車時，物料從高溫高壓(或高真空)狀態被降溫、減壓(解除真空)，同時伴隨著系統撤料或倒空的進行。此刻，各項物料參數發生較大變化，特別是有些在高溫高壓狀態下物料，一旦發生泄漏，便會立即自燃起火，故裝置在停車時是處于不穩定狀態，易發生事故階段。

　　首先，停車初始階段，系統撤料或倒空時，極易發生跑料、竄料，蒸汽燙傷等事故。在加裝盲板時，易出現跑料事故。其次，易發生錯開、錯關閥門現象，造成竄料、引發事故。系統物料置換階段，由于置換不徹底或吹掃時間短，為檢修施工埋下不安全隱患，易造成起火、爆炸等惡性事故發生。因此進行吹掃必須要達到動火標準，進入設備必須保證自然通風，并達到設備進入作業所需氧含量大于19％的標準，對有毒物料設備必須進行有害氣體分析，且必須符合有關安全標準。

　　(1)烴化、轉位反應器停車

　　烴化反應器正常停車步驟為：停止物料預熱；停丙烯進料；停苯進料；停外循環換熱器；降溫降壓；拆倒空線盲板；設備倒空至中間儲罐；設備吹掃。停車過程中易發生預熱器、反應器超溫超壓現象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導致過程失控，引發爆炸著火事故發生。同時，要先停丙烯，否則會導致反應苯丙烯比高而發生飛溫，損壞催化劑，導致著火爆炸事故發生。因此，要特別予以高度重視。轉位烴化反應器正常停車步驟與烴化反應器大體相似，危險程度略小。

　　(2)氧化反應器停車

　　氧化反應器正常停車步驟為：停止進料；停預熱器；降低各塔液位；降低氧化塔溫度；降低空氣量；氮氣置換；撤空物料；蒸汽吹掃；加盲板；拆下人孔；自然通風。在停車過程中，要特別注意觀察尾氣含氧量，嚴防形成爆炸性氣體。要確保外循環換熱器處于冷卻狀態，嚴防CHP過熱發生熱分解。

　　(3)提濃正常停車

　　提濃正常停車步驟為：提濃降負荷操作；降低提濃系統物料盤存；系統降溫；提濃系統冷循環；提濃系統撤料；異丙苯沖洗；停異丙苯沖洗；停用真空泵；系統倒空；系統水沖洗；蒸汽吹掃；加盲板；拆下人孑L；自然通風。停車過程初期，由于降低進料，造成停留時間上升，因此要注意系統溫度的變化，嚴防發生CHP局部過熱。異丙苯沖洗必須保證CHP中間儲罐濃度低于1％。解除系統真空時，必須保證系統所有熱源全部關閉，且無蒸汽泄漏。

　　(4)分解正常停車

　　分解正常停車步驟為：分解降負荷；異丙苯沖洗進料線；手動聯鎖停車；解除系統真空；丙酮沖洗管線；倒空殘酸；重新建立循環；取樣分析；強制撤料倒空；蒸汽吹掃；儀表風置換；加盲板。

　　分解停車原則：先停CHP，后停硫酸，是保證CHP充分反應、避免積累的必要和關鍵的手段。停車過程中，必須保證硫酸的有效加入，一旦失去硫酸則必將造成CHP的積累。

　　(5)精制正常停車

　　精制正常停車步驟為：各塔停止進料；降加熱；塔頂全開水閥降溫；全回流操作；停止產品采出；破真空；停止系統各處來料；聯鎖停酚處理器；各塔釜物料返分解液儲罐；打開各低點排放排凈物料；排凈所有管線、塔、罐后進行蒸汽吹掃；聯系分析進行檢測合格，加盲板交付施工。

　　系統撤料或倒空時，極易發生跑料、竄料，蒸汽燙傷等事故。在加裝盲板時，易出現跑料事故。其次，易發生錯開、錯關閥門現象，造成竄料、引發事故。系統物料置換階段，由于置換不徹底或吹掃時間短，為檢修施工埋下不安全隱患，易造成起火、爆炸等惡性事故發生。因此進行吹掃時必須要達到動火標準，進人設備必須保證自然通風，并達到設備進人作業所需氧含量大于19％的標準，對有毒物料設備必須進行有害氣體分析，且必須符合有關安全標準。

　　(6)加氫反應器停車

　　加氫反應器正常停車步驟為：停止物料預熱；停氫氣進料；停輕油進料；降溫降壓；設備倒空至中間儲罐；氮氣保護；加裝盲板。停車過程中要防止空氣大量進入反應器與催化劑進行氧化反應，造成催化劑損壞。卸催化劑時必須進行鈍化處理，即在氮氣置換合格后，向反應器內通人一定比例的氧氣對催化劑進行氧化反應，使之失去活性。要根據床層溫度調整空氣量，直至反應放熱為零。未鈍化完全的催化劑遇空氣和水可能發生燃燒。

　　(二)正常生產時危險分析和防范措施

　　正常生產時，系統處于相對穩定狀態。生產過程中的主要操作是搞好物料平衡、熱量平衡、汽液平衡，其中物料平衡是建立熱量平衡、汽液平衡的基礎。這三大平衡的建立是動態的，在不斷調整過程中受工藝、設備、儀表可靠度、公用工程、參數調整及人員操作水平等因素影響，會存在暫時的失衡，如果不能及時恢復，便會朝著壞的方向發展，威脅到裝置的安全生產，甚至釀成嚴重惡性事故。

　　1．烴化工序

　　烴化工序主要防止反應系統出現超溫超壓現象，要注意苯循環泵冷卻油溫，防止發生抱軸損壞機泵事故，進而造成系統停車。本工序正常生產時危險分析和防范措施見表3—86。

 　　2．氧化工序

　　氧化、提濃、分解系統主要防止CHP積累，CHP過熱分解，CHP接觸酸分解。任何時候不得將硫酸倒人設備或地漏。防止尾氣氧含量過高形成爆炸性混合氣體。防止設備腐蝕而大面積泄漏。本工序正常生產時危險因素分析和防范措施見表3—87。

 

 　　3．產品精制

　　精制系統主要防止回流罐液位過高，造成大面積跑料。另外防止苯酚管線凍堵和焦油線凍堵、設備管線堵塞，管線堵塞會造成系統泄漏，造成大面積跑料引發著火。精制工序正常生產時危險分析和防范措施見表3—88。

　　4．回收工序

　　回收系統堿洗、酚水工藝流程和循環烴、加氫反應工藝流程示意圖如圖3—12、圖3-13所示。

圖3—12回收系統堿洗、酚水工藝流程示意圖

1一輕焦油罐；卜輕焦油堿洗罐；3一酚水萃取塔；4一丙酮回收塔

　　回收系統主要保護加氫催化劑，嚴防空氣進入系統，造成飛溫。嚴防氫氣泄漏，氫氣壓力高，一旦泄漏很容易被靜電引燃，釀成重大事故。正常生產時危險因素分析和防范措施見表3—89。

圖3—13回收系統循環烴、加氫反應工藝流程示意圖

1一脫輕塔；2一脫輕塔頂冷凝器；3一脫輕塔回流罐；4冒脫重塔；5一脫重塔頂冷凝器；6—脫重塔回流罐；7一加氫中間罐；8一加氫反應器

 

　　(三)設備防腐

　　苯酚丙酮生產過程始終伴隨著酸堿進行，pH值變化較大，對設備材質要求較高，防腐工作十分嚴峻。防腐重點部位為氧化系統、提濃系統、分解系統、中和系統、精制系統，所以必須嚴格控制各個重點部位的pH值。氧化塔的pH值要嚴格控制在4—6，這不但是工藝要求，也是設備防腐的要求。中和反應器的pH值要嚴格控制在4．5—5．5以上，洗滌后的分解液pH值要嚴格控制在6．0-6．2左右，分解液pH值過高，會因鈉離子濃度高，造成精制系統堵塞，過低則對精制系統產生較大的腐蝕。

　　同時，精制系統的個別塔的塔板，在制造過程要進行應力處理，消除或減少應力(如脫烴塔)以減少酸性條件下的應力腐蝕。

　　1．中和系統的應力腐蝕

　　在長周期運轉過程中，由于系統壓力以及設備自身焊縫應力作用，致使焊道存在裂紋，造成應力腐蝕，特別是當系統pH值低于4．5時，應力腐蝕現象嚴重，造成焊道產生滲漏，這種現象曾經出現。

　　2．脫烴塔系統的應力腐蝕

　　由于工藝條件所致，在脫烴塔內存在著有機酸的高濃度區域。在特定的溫度條件下，對設備腐蝕作用極其嚴重，要特別引起注意。除了設備選材要為耐酸腐蝕，在制造過程中，還要注意消除應力，嚴防因應力腐蝕造成設備嚴重損壞，導致重大惡性事故發生。同時，在脫烴塔內有機酸的高濃度區域設立排酸口，保持連續排酸，也是降低設備腐蝕的必要和重要手段。

　　3．氧化尾氣腐蝕

　　由于氧化塔內物料所含有機酸會溶解在空氣帶進系統的水中，隨尾氣一起蒸出。因此氧化尾氣呈酸性，且對設備管線腐蝕作用較強。一般碳鋼材質很快便被腐蝕穿孔，故尾氣系統亦應選擇耐酸腐蝕的材質。

　　4．硫酸系統腐蝕

　　一般認為濃硫酸對碳鋼材質設備腐蝕性較低，但由于儲罐的呼吸作用，濃硫酸吸潮造成其濃度下降，腐蝕性增強，特別是在夏季的長時間停車過程中，設備、管線腐蝕極其嚴重，發生泄漏便是常事。設備腐蝕及防范措施見表3—90。

　　(四)裝置的安全聯鎖裝置及其作用

　　苯酚丙酮生產過程工藝路線長，控制回路復雜，溫度、壓力較高，物料皆為易燃、易爆，有毒、有害的危險化學品。特別是存在過氧化氫異丙苯這一熱敏物料，屬高度危險的危險化學品。裝置生產能力大，大多數設備內物料均超過臨界量，構成重大危險源。因此屬于特級防火、防爆關鍵裝置。一旦發生事故便會造成災難性后果。

　　由于裝置生產出現不正常情況，如誤操作，設備故障，儀表失靈，公用系統故障等，都會造成裝置處于危險狀態。特別是烴化、氧化、分解、加氫反應，ClIP提濃過程，在處于極度危險狀態時，如不能及時制止，便會發生事故而造成災難性后果。為此，裝置除實現DCS計算機集散控制外，還設置了FSC系統(failsafecontrol，故障安全系統)。所有控制器及輸入、輸出卡件均采用冗余結構，具有系統自診斷功能，同時，通過SOE(sequenceofevent，事件順序記錄)對所有操作在秒級進行記錄，以保證系統運行的可靠性。有高低液位聯鎖，高低流量聯鎖，高低壓力聯鎖，更有溫度4級聯鎖，針對不同情況進行相應自動處理。相關單元的聯鎖控制見表3—91、表3—92、表3—93、表3—94。

 

　　(五)苯酚丙酮裝置易發生的事故及其處理

　　1．苯酚丙酮裝置常見事故處理原則

　　(1)烴化反應器與轉位烴化反應器

　　嚴格控制烴化反應器與轉位烴化反應器溫度、壓力，超溫超壓造成催化劑活下降，嚴重時會造成設備大面積泄漏，發生爆炸著火惡性事故。

　　塔中不能進水。嚴格控制原料苯的水含量，絕對禁止竄人游離水。一旦發生竄水事故，會造成催化劑失活。

　　(2)氧化塔

　　①嚴格控制氧化進料異丙苯的純度，異丙苯中各種有機雜質及無機物都對氧化反應不利，并會引起各種事故。因此對異丙苯必須嚴格地進行分析和管理。

　　②CHP不能與強酸、強堿接觸。因為CHP與強酸、強堿接觸會激烈分解，并放出大量的反應熱，無論是容器中或設備中有CHP時都不能加入強酸、強堿，不能往排料漏斗倒酸堿。

　　③氧化尾氣氧濃度的管理。要把氧濃度控制在安全范圍之中，絕不能使其進入爆炸范圍。

　　④預防激冷水系統故障。

　　⑤嚴禁氧化塔超溫、超壓及超濃度運轉，氧化液pH值需嚴格控制。

　　⑥氧化系統的操作要嚴格按操作法及有關說明進行，不得擅自更改工藝指標。

　　⑦牢記氧化緊急聯鎖停車的各個因素。

　　⑧氧化(包括提濃)系統不能負荷太小，否則物料停留時間太長不安全。

　　(3)分解反應器

　　①防止水含量過高。過高的水含量將導致分解反應停止，CHP累積，這會引起重大事故，因此開車前要將系統吹掃干凈，各種加料(特別是丙酮)要按工藝條件控制。

　　②防止H2S04進料中斷。酸濃度太低會發生CHP累積，這會引發重大事故。

　　③防止回流量太小。回流量太小除了別的原因之外，就是CHP分解減慢了，同時發生其濃度積累，應及時查明原因并處理之。

　　(4)空氣壓縮機

　　任何時候必須保證壓縮機冷卻水系統通暢，冷卻水水量過小會造成空氣壓縮機冷卻油溫過高，空氣壓縮機級間溫度高，引發聯鎖停車。

　　2．苯酚丙酮裝置易發生事故及其處理

　　烴化工序主要防止反應系統出現超溫超壓現象，要注意苯循環泵冷卻油溫，防止發生抱軸損壞機泵事故，進而造成系統停車。塔中不能進水。嚴格控制原料苯的水含量，絕對禁止竄人游離水。一旦發生竄水事故，會造成催化劑失活。

　　氧化、提濃、分解系統主要防止CHP積累，CHP過熱分解，CHP接觸酸分解。任何時候不得將硫酸倒入設備或地漏。防止尾氣氧含量過高形成爆炸性混合氣體。防止設備腐蝕而大面積泄漏。

　　精制系統主要防止回流罐液位過高，造成大面積跑料。另外防止苯酚管線凍堵和焦油線凍堵、設備管線堵塞，管線堵塞會造成系統泄漏，造成大面積跑料引發著火。

　　回收系統主要保護加氫催化劑，嚴防空氣進入系統，造成飛溫。嚴防氫氣泄漏，氫氣壓力高，一旦泄漏很容易被靜電引燃，釀成重大事故。常見事故及其處理對策列于表3—95。