一、裝置簡介
(一)裝置發(fā)展及其類型
1.裝置發(fā)展
自1937年美國陶氏化學(xué)公司和德國巴斯夫公司同時實(shí)現(xiàn)乙苯脫氫制苯乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)以來,苯乙烯已有50多年的工業(yè)化生產(chǎn)歷史。
苯乙烯是重要的有機(jī)化工原料。它作為重要的合成單體與其他烯烴單體發(fā)生共聚反應(yīng),可生產(chǎn)丁苯橡膠、聚苯乙烯樹脂、ABS和SAN樹脂、離子交換樹脂及不飽和聚酯樹脂;此外還用于制藥,染料行業(yè),或制取農(nóng)藥乳化劑及選礦劑等。
苯乙烯的主要生產(chǎn)方法為乙苯脫氫法和環(huán)氧丙烷共氧化法,前者約占苯乙烯生產(chǎn)能力的90%,乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝有孟山都/魯姆斯法、巴斯夫法、Fina/Badger法、Cdf法和三菱油化/環(huán)球化學(xué)法。而共氧化法步驟多,流程長,又存在環(huán)氧丙烷的聯(lián)產(chǎn)問題,因此國內(nèi)外生產(chǎn)和研究重點(diǎn)多放在乙苯脫氫法上。
近年來許多公司研究用甲苯代替苯制苯乙烯的方法,如孟山都公司和三菱油化公司的甲苯—甲醇、甲苯—甲烷直接合成苯乙烯方法,是一種全新的工藝路線。在1992年第10屆國際催化劑會議的大會專題報(bào)告中,該工藝開發(fā)研究列為當(dāng)代4大烴化技術(shù)之一,值得引起苯乙烯技術(shù)研究者的重視。
目前,我國苯乙烯生產(chǎn)方法多采用乙苯催化脫氫法。60年代和70年代建設(shè)的小型裝置能耗和物耗較高,缺少市場競爭能力,隨著國外技術(shù)的引進(jìn),大部分已停產(chǎn),剩下的幾套經(jīng)多次技術(shù)改造,能耗和物耗有所下降,同時,利用地區(qū)差價和本企業(yè)下游產(chǎn)品的需求仍維持生產(chǎn)。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
苯乙烯生產(chǎn)裝置中反應(yīng)崗位是在高溫、高壓、易燃、易爆、物料有毒有害的環(huán)境下生產(chǎn)的,精餾崗位也存在類似的情況。因此在苯乙烯生產(chǎn)過程中要遵守安全技術(shù)規(guī)定。
1.爐區(qū)
(1)蒸汽過熱爐點(diǎn)火前應(yīng)打開風(fēng)門通風(fēng),并對爐膛和操作環(huán)境做動火分析。有關(guān)聯(lián)鎖均應(yīng)掛上,分析燃料氣中氧含量小于2%,并嚴(yán)禁帶液(冬季要保溫并進(jìn)行排凝,以防因帶液引起爆燃損壞爐體)。停車期間燃料系統(tǒng)應(yīng)加切斷盲板,防止燃料漏人爐膛和周圍環(huán)境引起事故。???
(2)開停工時嚴(yán)格按溫度曲線控制升溫、恒溫和降溫。正常生產(chǎn)時,應(yīng)嚴(yán)格控制各工藝參數(shù)在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。???
(3)當(dāng)蒸汽過熱爐點(diǎn)火后(包括正常生產(chǎn))應(yīng)檢查爐內(nèi)燃燒狀況是否正常。???
(4)在蒸汽過熱爐停爐檢修時,必須對燃料、原料、蒸汽(包括滅火蒸汽)等加堵盲板,以防竄人檢修場所引起事故。???
(5)對急冷鍋爐、汽包檢查有無外漏,排污是否正常以保證爐水質(zhì)量。同時要經(jīng)常檢查、校對汽包液面計(jì)是否準(zhǔn)確,以防因假液面造成停車或事故。???
(6)爐區(qū)周圍嚴(yán)禁堆放可燃物,檢修結(jié)束后要及時拆除腳手架。當(dāng)裝置烴類大量泄測時,爐區(qū)有可能成為其火源,應(yīng)開啟蒸汽過熱爐水幕等進(jìn)行保護(hù),同時停爐。???
(7)如發(fā)生爐管破裂,應(yīng)立即停爐熄火(但爐管蒸汽切記不能停還需適當(dāng)加大)開滅火蒸汽(應(yīng)進(jìn)行排凝,否則凝液將損壞爐管)整個裝置各系統(tǒng)均應(yīng)采取相應(yīng)措施。???
2.壓縮區(qū)???
該區(qū)內(nèi)設(shè)有消防水設(shè)施,可燃?xì)怏w自動檢測、報(bào)警設(shè)施。???
(1)消防水設(shè)施:每個壓縮機(jī)分別設(shè)有兩股消防水,同時供應(yīng)壓縮機(jī)上部消防噴淋,形成水幕。???
(2)可燃?xì)怏w自動檢測、報(bào)警設(shè)施:該區(qū)域壓縮機(jī)周圍共設(shè)有可燃?xì)怏w自動檢測點(diǎn)7個,可燃?xì)怏w自動檢測報(bào)警器安裝于儀表控制室表盤上。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到一定值,報(bào)割器鳴響報(bào)警。???
(3)安全閥:每個壓縮機(jī)尾氣排放系統(tǒng)頂部都設(shè)有一個安全閥,超壓自動啟跳。???
(4)聯(lián)鎖:為防止崗位人員誤操作,設(shè)有儀表聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)崗位人員誤操作時,室內(nèi)DCS即發(fā)出報(bào)警,室內(nèi)人員可及時通知崗位人員。???
3.反應(yīng)器區(qū)
(1)反應(yīng)器包括烴化反應(yīng)器,脫氫反應(yīng)器,此二種反應(yīng)器為放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng),必須嚴(yán)格控制毒物的帶人,以防結(jié)焦而使催化劑失活。
(2)要特別注意氫氣的泄漏問題,氫氣外漏著火火焰為淡藍(lán)色不易被發(fā)現(xiàn)。
(3)正常生產(chǎn)時,因反應(yīng)器壓力、溫度較高,應(yīng)嚴(yán)格控制。
(4)各反應(yīng)器在停車時,一定要先排液后放壓,以防低沸點(diǎn)液相物料在設(shè)備內(nèi)因先放壓后而氣化造成低溫冷淬損壞設(shè)備,引起事故。
(5)應(yīng)經(jīng)常檢查反應(yīng)器人孔、閥門、儀表接頭、液面計(jì)、法蘭彎頭等處由于腐蝕等原因造成的泄漏。???
(6)反應(yīng)器安全閥、緊急放空閥等一定要定期校驗(yàn),始終保持完好狀態(tài),在事故狀態(tài)下起到應(yīng)有的作用。
(7)當(dāng)反應(yīng)器發(fā)生火警,除立即報(bào)警、撲救外,同時應(yīng)作緊急停車處理,將物料送出或排放火炬。積極協(xié)助專業(yè)消防人員切斷物料來源(特別是與儲罐的切斷)等措施,對著火點(diǎn)采取重點(diǎn)突破,逐個消滅?;饻绾笞⒁鈾z查著火點(diǎn)防止復(fù)燃。