(4)催化劑的升溫、還原
催化劑的升溫、還原在開工操作中是十分關鍵性的操作。其操作的好壞,將影響催化劑的活性和使用壽命。由于催化劑還原過程一般會放出大量的熱量,造成溫度上升,控制不當,易發(fā)生超溫。超溫不但降低催化劑活性,減少催化劑使用壽命,嚴重時,可燒毀催化劑,并損壞設備。1980年某化肥廠,低溫變換爐B203型低溫變換催化劑升溫還原時,由于臨時改用油田氣直接升溫還原,升溫中催化劑床層溫度從120℃躍升到404℃;,最高曾達725℃。該爐催化劑實際壽命只用42天,被迫停車,全爐更換催化劑。
防范措施:一是制定正確的升溫、還原方案;二是確保儀表指示、檢驗分析數(shù)據(jù)正確三是閥門(盲板)開關無誤、不竄氣;四是按規(guī)程操作。
(5)壓縮機開車操作
壓縮機組開車包括建立油循環(huán)、投用冷卻水、建立冷凝液系統(tǒng)、盤車、置換、靜態(tài)調試、暖管暖機、沖轉、過臨界轉速、提速提壓等步驟。工作環(huán)節(jié)多,操作步驟繁雜。操作不當,易發(fā)生燒軸瓦、振動大、喘振、超溫超壓、氣封泄漏等故障,嚴重時會造成重大設備事故。1978年某天然氣化工廠合成氣壓縮機開車操作,開車升速時,由于在臨界轉速下停留時間過長(兩分鐘),振動加劇,造成軸瓦磨損。運轉兩天后停機,發(fā)現(xiàn)高壓缸止推瓦燒毀。
防范措施:一是開車實行操作票制度,防止誤操作發(fā)生;二是制訂事故處理預案,正確處理異常情況,防止事故擴大。
2.停工中危險因素分析及防范措施
裝置停工時,設備(管線)進行降壓、降溫、置換、吹掃;運行設備停運;催化劑進行降溫、鈍化(氧化)等操作。操作參數(shù)變化大,操作步驟繁雜。正常停工,一般按停工方案進行。遇緊急或事故停車,由于情況復雜,應按事故處理預案進行。停工中,特別是緊急(事故)停工時,處理不當,易發(fā)生事故。現(xiàn)將停工操作中存在的主要危險及防范措施分析如下
(1)降量、斷料操作???
停工中,設備(管線)按停工步驟都要減負荷,并切斷工藝介質的進料。各種工藝物料的減量及切斷都有嚴格的先后程序,切斷后還要防止發(fā)生泄漏。如操作不當,有可能造成事故。此項操作中存在的危險有:???
?、倏諝?氧氣)進入存有可燃氣的設備內,(如:氧氣進入已熄火的氧化爐,空氣進入已停運的二段爐等),可發(fā)生爆炸;???
②某種物料進入催化劑床層(如:停蒸汽后烴類進入一段爐、蒸汽進入冷態(tài)一段爐等)可損壞催化劑;???
③高壓氣體進入低壓設備(如:吸收塔高壓氣進入再生塔、合成高壓氣進入低壓系統(tǒng)) 可發(fā)生爆炸、著火。???
1978年某化肥廠因儀表故障造成全廠緊急停車,蒸汽鍋爐熄火。事故處理中,天然氣未及時切斷,繼續(xù)進入一段爐,造成催化劑結碳。1988年某化工廠合成車間在氣化爐緊急停車中,由于人爐氧氣閥關不動而未關,又未匯報,造成炭黑洗滌塔爆炸。???
防范措施:一是按操作規(guī)程進行停工操作;二是認真監(jiān)測操作參數(shù)的變化;三是及吲關閉手動截止閥,以防泄漏。??
(2)設備(管線)降壓、降溫
與開工操作一樣。設備的降壓、降溫也應嚴格控制速率。降溫速度過快,會產生熱應力而損壞設備。降壓速度過快,可因壓差大或氣體(液體)倒流,而造成事故。1977年某化肥廠,由于一段爐斷料造成裝置緊急停車。停工中,由于中溫變換爐出口放空閥開得太快、太大,降壓很快,造成脫碳吸收塔壓力大于中變爐出口壓力,脫碳堿液倒人低溫變換爐,造成58.8m3低變催化劑全部損壞。
防范措施:一是停工中,保持正常降溫、降壓速率;二是操作中,注意前后各工序溫度、壓力、液位的變化;三是檢查閥門開關狀況,防止內漏。
(3)催化劑降溫、氧化(鈍化)和保護
由于生產中催化劑處于“活化態(tài)”,停工操作中,一般視停工時間的長短及檢修需要,對催化劑進行保溫保壓;降溫降壓;氮氣保護或進行氧化(鈍化)操作。停工中,還原態(tài)的催化劑遇到空氣(氧氣)會發(fā)生劇烈的氧化反應,控制不當可損壞催化劑。催化劑與水接觸還會造成強度下降或粉碎,停工期間,應特別注意保護催化劑。1979年廣西某氮肥廠,變換催化劑用蒸汽降溫到410℃后,臨時改用煤氣直接降溫,一小時后,溫度突升到600℃以上,25t催化劑全部損壞。1979年某化肥廠,由于廢熱鍋爐泄漏,裝置停車。停車中,由于給一段轉化爐循環(huán)降溫的氮氣中夾帶水蒸氣,造成一段轉化催化劑部分水合、粉碎。
因此,停工中應嚴格按操作規(guī)程對催化劑進行降溫,保護。并在操作中注意以下幾點:
?、僖欢无D化催化劑品種中,凡含有MgO助劑的,遇水會生成Mg(OH)2而粉碎,降溫中要特別重視。
?、诘蜏刈儞Q爐由于人口溫度低(僅高于露點20~30℃)。停工中,防止產生冷凝水而損壞低變催化劑。
③停工中,因甲烷化催化劑溫度下降到200℃以下,CO與Ni可生成Ni(CO)4(I級毒物)。在溫度下降到200℃以前,應用氮氣置換甲烷化爐。
?、芡9て陂g,催化劑一般都應充人氮氣保持正壓,以防止空氣人內,發(fā)生氧化。
(4)壓縮機停車
壓縮機組停機操作與開車操作一樣,步驟繁多。停機操作中,如油壓過低,易發(fā)生燒軸瓦事故;如壓差大,易造成止推瓦損壞;如震動大,易造成氣封、密封、軸瓦等損壞,如發(fā)生帶液入缸,易造成轉子葉片損壞。因此,停機操作必須按停機操作票逐項進行,注意壓力、溫度、轉速的變化。
如遇壓縮機跳車或緊急停機操作時,還應注意檢查備用(事故)油泵是否啟動,油壓變化情況,并檢查機組電動盤車是否開啟。
(三)正常生產中危險因素分析及防范措施
正常生產時,設備運行正常,工藝參數(shù)穩(wěn)定,即使發(fā)生小幅波動,經(jīng)操作人員及時調節(jié),都能保持正常。但當有些重要的工藝參數(shù)偏離指標達到一定的時間及范圍時,裝置就會發(fā)生故障或事故,正常生產中要重點防范。現(xiàn)將正常生產中存在的主要故障、危險因素及防范(處置)措施分單元介紹如下:
1.脫硫
硫是多種催化劑的毒物。因此,脫硫單元出口原料氣中總硫含量高,危害性是比較大的,所造成的損失也大。生產中要特別重視,采取防范措施。1991年某化肥廠,由于煉油廠供應的原料石腦油中混入了常壓塔常二線組分,石腦油出脫硫系統(tǒng)的含硫量高達2.5×10-6(正常指標≤0.2×10-6)。導致一段轉化催化劑發(fā)生硫中毒,并產生高級烴裂解結碳損壞一段轉化催化劑34.7噸。???
造成出口原料氣中含硫高的原因及防范措施見表7—10。???