乙烯裝置流程長(zhǎng)，且復(fù)雜，既有高溫裂解反應(yīng)，又有催化反應(yīng)，高溫高壓、低溫負(fù)壓，物料大多為甲類危險(xiǎn)品，過(guò)程中使用堿、氨等腐蝕性物質(zhì)，物料中存在H2S等有毒氣體，所以易發(fā)生事故。除出現(xiàn)物料泄漏發(fā)生著火爆炸事故外，干燥劑粉塵、水合物等易造成冷箱凍堵，熱區(qū)和裂解爐還會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦、聚合等堵塞事故發(fā)生。
乙烯裝置開工過(guò)程，裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓或降溫減壓，最終達(dá)到各項(xiàng)正常指標(biāo)。物料、公用工程等將逐步引人裝置。需要經(jīng)歷干燥、氣密、壓縮機(jī)試車一點(diǎn)火炬、燃料氣接入、裂解爐點(diǎn)火升溫一調(diào)質(zhì)油、水接人、循環(huán)、升溫一丙烯、乙烯接人制冷壓縮機(jī)開車、機(jī)泵預(yù)冷一裂解爐投油、裂解氣壓縮機(jī)開車、堿洗、冷箱降溫一甲烷化開車、加氫開車等大量步驟和較長(zhǎng)時(shí)間。物料引入、送出頻繁，操作參數(shù)波動(dòng)較大，人員連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，所以事故易發(fā)生。開工過(guò)程步驟緊密相連，一環(huán)扣一環(huán)，應(yīng)提前作好開工方案，按部就班進(jìn)行。各階段易發(fā)生事故分析如下：
干燥、氣密是裝置的開工準(zhǔn)備。此段過(guò)程時(shí)間間隔長(zhǎng)，部分在系統(tǒng)引入物料后進(jìn)行，低點(diǎn)大氣排放此時(shí)不應(yīng)進(jìn)行，防止大量物料由于閥門關(guān)閉不嚴(yán)竄人處于干燥過(guò)程的系統(tǒng)，物料泄漏容易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。此類事故以前未出現(xiàn)，但有未遂時(shí)間，應(yīng)引起重視。
火炬點(diǎn)燃是乙烯裝置正式進(jìn)入開工階段，必須保證該系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q合格，防止通入可燃?xì)夂簏c(diǎn)火爆鳴。開工初期物料排放量小，氮?dú)馀欧帕看螅瑧?yīng)控制氮?dú)馀欧?，防止吹滅火炬?/div>
(3)裂解爐點(diǎn)火升溫
裂解爐在每次點(diǎn)火升溫前，均應(yīng)爐膛置換，測(cè)爆合格方可點(diǎn)火。對(duì)于KTI設(shè)計(jì)的裂解爐在點(diǎn)火前必須進(jìn)行氣密實(shí)驗(yàn)，可以有效地防止燃料氣泄漏進(jìn)爐膛，點(diǎn)火爆鳴。而其他爐型沒有此功能設(shè)計(jì)，所以多點(diǎn)測(cè)爆是必須的，尤其是聯(lián)鎖停爐后的恢復(fù)點(diǎn)火，如果爐膛溫度低于燃料氣的燃點(diǎn)時(shí)必須測(cè)爆。此類事故曾多次發(fā)生于國(guó)內(nèi)外同類裝置。另外聯(lián)鎖動(dòng)作后切斷閥門未動(dòng)作或動(dòng)作不嚴(yán)，致使裂解爐飛溫?zé)龤t管的事情也曾有發(fā)生。
(4)接乙烯、丙烯
首先必須保證該系統(tǒng)露點(diǎn)分析合格，否則低溫物料接人容易出現(xiàn)管線、閥門凍堵。輕物料接入時(shí)節(jié)流降溫，會(huì)使系統(tǒng)材料處在低于正常使用溫度以下，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生冷脆，物料將大面積泄漏發(fā)生火災(zāi)爆炸等事故。接人輕組分物料，尤其是接人液相時(shí)，必須保證系統(tǒng)事先氣相充壓完畢。
(5)壓縮機(jī)暖機(jī)升速
蒸汽暖管、暖機(jī)應(yīng)充分排凝，防止水錘。暖機(jī)不合格時(shí)如果升速會(huì)因葉輪溫度不均勻而壓縮機(jī)振動(dòng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，甚至毀壞葉輪。升速過(guò)程應(yīng)盡量避免在臨界區(qū)域停留，壓縮機(jī)喘振是該段過(guò)程中容易出現(xiàn)的最大問(wèn)題。喘振不僅會(huì)損壞壓縮機(jī)本身，而且容易使系統(tǒng)內(nèi)管線焊口、法蘭撕裂，發(fā)生物料泄漏，延誤開工甚至著火爆炸。目前調(diào)速控制基本上都預(yù)設(shè)臨界區(qū)域的升速速率，解決了人為升速過(guò)程可能發(fā)生的問(wèn)題。
(6)裂解爐投油
裂解爐由熱備轉(zhuǎn)入投料，此過(guò)程需將蒸汽切人汽油分餾塔，切換過(guò)程操作不當(dāng)，將使裂解氣或塔內(nèi)汽油蒸汽竄出，進(jìn)人大氣，既造成污染又可能著火。
(7)機(jī)泵預(yù)冷、乙烯出料
由于開工需要乙烯，填充乙烯精餾塔、給壓縮機(jī)開車提供密封氣，所以乙烯出料提前投用，出料泵預(yù)冷時(shí)間或盤車不充分，則預(yù)冷不均勻，機(jī)泵密封易泄漏。乙烯在丙烯壓縮機(jī)開車前的汽化必須由低壓蒸汽完成，一側(cè)是200℃的低壓蒸汽，一側(cè)是—30℃的液體乙烯，溫差大，換熱器封頭泄漏嚴(yán)重。遇火則蔓延，在冷區(qū)將釀成大禍。2002年上海某廠就是由于堵漏時(shí)引燃乙烯出料換熱器而出現(xiàn)重大停工火險(xiǎn)。
(8)裂解氣送冷箱
堿洗合格后，裂解氣逐級(jí)降溫進(jìn)入冷箱。由于乙烯壓縮機(jī)吸人罐為熱虹吸式，切人時(shí)操
阼不當(dāng)，乙烯壓縮機(jī)出口壓力控制不住，將聯(lián)鎖停車。
2．停工時(shí)危險(xiǎn)分析與防范措施
裝置停工是裝置由正常操作狀態(tài)逐漸降溫、降壓、降量的過(guò)程，其操作參數(shù)變化較大，屬于不穩(wěn)定操作，操作不當(dāng)會(huì)造成設(shè)備損壞、著火爆炸，因此應(yīng)重點(diǎn)注意。
(1)裂解爐切出汽油分餾塔前吹掃干凈，防止原料油、急冷油排人大氣。同時(shí)切出操作必須保證裂解氣大閥閥前壓力高于閥后0．05MPa，否則裂解氣反竄，排至大氣引發(fā)火災(zāi)。
(2)汽油分餾塔等熱油系統(tǒng)蒸煮、水洗過(guò)程，由于溫度從較高點(diǎn)迅速降下，補(bǔ)人適量的氮?dú)馐怯幸娴?，可以防止系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)壓，損壞設(shè)備。蒸煮可以將殘存在填料層中的聚合物清洗干凈，這些低聚物自燃點(diǎn)較低，燃燒時(shí)熱值較高，不易撲滅。曾經(jīng)有打開人孔后自聚物自燃將塔燒塌的事故案例發(fā)生，事故中1人死亡。
(3)堿洗塔在倒空后也進(jìn)行蒸煮，不但除去其中的聚合物、堿，還除去殘存在塔內(nèi)的H2S，進(jìn)入檢修以前，除分析氧氣含量、可燃?xì)夂恳酝猓瑫r(shí)分析H2S含量。1992年某乙烯裝置曾在檢修后期出現(xiàn)堿洗塔清理過(guò)程中人員中毒事故。
(4)系統(tǒng)倒空時(shí)，先倒液后泄壓，防止泄壓過(guò)程中液體物料揮發(fā)造成設(shè)備處于設(shè)計(jì)外低溫，發(fā)生脆裂事故。排放火炬時(shí)應(yīng)先排放輕物料，后排重物料?？梢员苊廨p物料排放時(shí)低溫凍結(jié)重物料。
(5)冷區(qū)倒空置換過(guò)程應(yīng)注意在無(wú)液體后接氮?dú)?，死角液體存在也可能使局部壓力超高，物料反竄進(jìn)氮?dú)猓斐墒鹿省?/div>
(6)裝置回流罐尤其是重?zé)N塔一定不要過(guò)滿，否則回流罐頂安全閥會(huì)在塔系統(tǒng)壓力正常的情況下起跳。重?zé)N進(jìn)入火炬系統(tǒng)，由于燃燒不完全，可能會(huì)下火雨。汽油在倒空過(guò)程中不易倒干凈，一定要多次倒液，尤其降溫后進(jìn)行倒液。
(7)含碳四各塔存積大量丁二烯、苯乙烯自聚物和共聚物，人孔開啟后，可能自燃，甚至爆炸。最好澆水使之潤(rùn)濕，1993年北京某乙烯曾出現(xiàn)清理過(guò)程燃燒、爆鳴事故。
(二)正常生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
正常生產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定，但是不是一成不變的。裝置需要進(jìn)行負(fù)荷的升降，外界條件影響、設(shè)備運(yùn)行情況、季節(jié)變化、人員變化、儀表可靠度等都對(duì)長(zhǎng)周期運(yùn)行發(fā)生影響。正常生產(chǎn)過(guò)程中仍存在許多的危險(xiǎn)，現(xiàn)就各單元的危險(xiǎn)因素和防范措施分析如下：
1．裂解爐
裂解爐切換、升溫降溫是日常較為頻繁的操作。裂解爐是乙烯裝置日常維護(hù)工作量最大的單元。
2。急冷單元
由于原料組成變化較大，急冷油黏度變化較大，嚴(yán)重時(shí)機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷大，電機(jī)吃力。渣油送出不暢通，致使在管路中降溫凝結(jié)，影響裝置運(yùn)行。在急冷設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇合理的流程非常重要。渣油外送困難，易灌腸是所有乙烯裝置的通病，送出不間斷，適量配人輕油可以避免類似問(wèn)題發(fā)生。
3。裂解氣壓縮單元
4．分離單元
該部位有加氫反應(yīng)器，又存在大量的輕質(zhì)可燃?xì)馊鐨錃?、乙烯、丙烯，還有碳五、汽油等，泄漏后能夠著火爆炸，應(yīng)該重點(diǎn)注意防火、防爆。其次單元中存在許多干燥器，操作不當(dāng)既可能造成低溫部位凍堵，又可能使高壓物料竄人再生系統(tǒng)，影響燃料壓力，裂解爐飛溫，系統(tǒng)波動(dòng)大。
5．制冷壓縮機(jī)單元
制冷壓縮機(jī)單元包括丙烯機(jī)、乙烯機(jī)、二元壓縮機(jī)，主要故障原因分析和防范措施分析見表3—11。
6．其他單元
廢堿處理和尾氣精制單元都是主流程外間歇操作的，主要可能發(fā)生的問(wèn)題有H2S泄漏、EVA傷人等事故。廢堿處理由于該系統(tǒng)腐蝕性較強(qiáng)，物料本身較臟，管線、設(shè)備易堵或泄漏，H2S泄漏不僅易燃易爆還有毒，所以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)停車處理。冬季火炬線由于帶入部分油污和水，經(jīng)常出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，所以火炬系統(tǒng)最好有一定量的伴熱。EVA廢料需要裝車送出，建有裝車站臺(tái)，人員裝車時(shí)如果不做防護(hù)，醋酸既有腐蝕又有刺激性氣味，容易造成事故。此單元火炬排放時(shí)應(yīng)確定液面未超高，防止固體廢料堵塞火炬排放管線。
7．火炬單元
火炬單元屬于緊急保護(hù)單元，火炬系統(tǒng)出現(xiàn)較大故障時(shí)是正常生產(chǎn)過(guò)程最大的隱患。這種情況出現(xiàn)時(shí)既不可以停車，又可能無(wú)法達(dá)到動(dòng)火處理的條件，是乙烯裝置必須絕對(duì)避免的一種狀態(tài)。保證火炬投用完好，防止回火、蒸汽保護(hù)火炬頭、防止下火雨、緩慢排放低溫物料防止管線冷脆、避免空氣進(jìn)入，隨時(shí)能夠點(diǎn)燃是應(yīng)對(duì)的最好措施。在我國(guó)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)不滅火炬檢修引起的爆鳴事故。
(三)設(shè)備防腐
乙烯裝置生產(chǎn)過(guò)程中含腐蝕性物料，有堿和廢堿、EVA廢料、裂解氣中酸性氣體。此部位管材均選耐腐蝕材料或者在其中注入緩蝕劑、中和劑等，急冷水pH值控制不當(dāng)，可以出現(xiàn)堿性、酸性腐蝕。堿性條件下腐蝕換熱器封頭鋁制墊片，酸性腐蝕則針對(duì)所有的金屬。在pH低于4．0以下時(shí)腐蝕是十分嚴(yán)重的，1996年北京某乙烯裝置曾由于急冷水pH值低塔
盤全部被溶解、管線彎頭連續(xù)泄漏等問(wèn)題。
由于系統(tǒng)中存在超高溫、超低溫存在。系統(tǒng)的設(shè)備管線材料較為特殊，管線保溫防腐也十分重要。材料選擇錯(cuò)誤特別是在低溫部位、超高溫部位，都有可能出現(xiàn)問(wèn)題，并且后果均十分嚴(yán)重。某乙烯裝置曾出現(xiàn)不銹鋼鍛件材質(zhì)有問(wèn)題，管線在降溫后出現(xiàn)75％環(huán)向裂縫的情況，由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)未造成嚴(yán)重后果。由于管線溫度低于常溫，如果防腐不好，會(huì)出現(xiàn)管線結(jié)露的情況，天長(zhǎng)日久，空氣作用下管線易腐蝕。老的珍珠巖保溫材料在干燥條件下保溫性能較好，但在潮濕的條件下就會(huì)腐蝕金屬材料。高溫部位的保溫不僅有利于節(jié)能，還有利于防燙。裂解爐燃料中含有微量硫，最終產(chǎn)物為S0
2，排煙溫度依據(jù)S0
2含量確定，過(guò)低則會(huì)形成露點(diǎn)腐蝕，管件、爐體均有損壞，修理困難。
