尿素裝置高壓洗滌器防爆筒爆炸原因分析防范措施
摘要:北煤化公司新尿素裝置高壓合成系統高壓設備甲銨冷凝器,在開車投料過程中發生爆炸事故,通過對高壓甲銨洗滌器爆炸事故進行分析,查找出爆炸原因,總結經驗教訓,制定防范措施,保證生產安全穩定運行。
關鍵詞:高壓洗滌器、防爆筒、氣體、混合、純度甲銨可燃
1.概述
遼寧北方煤化工公司是以焦爐氣、高爐氣為原料的生產合成氨、大顆粒尿素的大型化肥企業,尿素裝置總生產能力為650kt/a、的其中尿素合成裝置是由一套五環工程公司設計的采用荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法1000t/d(稱新尿素裝置)和另一套荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法860t/d(稱老尿素裝置)南非二手設備。CO2氣提工藝是以高壓合成系統和低壓精餾低壓吸收常壓吸收和蒸發分離等工藝過程組成。高壓合成系統由四臺高壓設備組成,尿素裝置稱為高壓圈。高壓甲銨洗滌器是尿素裝置高壓圈中四大高壓設備之一。
1.1高壓洗滌器構造簡述
高壓洗滌器由上部球形封頭、填料洗滌段和下部換熱段三部分組成,設備與甲銨介質接觸的部分,材質全部采用耐腐蝕316LMOd不銹鋼。其中填料段位于防爆筒內部。球形封頭設計的實際目的就是防止在填料段發生可燃可爆炸氣提聚集達到爆炸極限產生爆炸事故。
1.2工藝流程高壓洗滌器的作用是通過高壓甲銨泵送來的由低壓吸收循環系統來的甲銨溶液,在高壓狀態下吸收尿素合成塔氣相來的未反應的NH3和CO2,使NH3和CO2在高壓系統直接被吸收,循環利用。甲銨液是由低壓甲銨冷凝器冷卻吸收精餾塔分解尿素、甲銨混合液的氣相產生的。該甲銨液經過高壓甲銨泵加壓后送至高壓洗滌器頂部填料段,中心管到達高壓洗滌器底部,經過高壓洗滌器填料段,與合成塔氣相來的經過高壓洗滌器球體的的氣體混合后進入列管段。氣體被冷凝吸收,冷凝后的的甲銨溶液經過高壓噴射器送入高壓甲銨冷凝器。在高壓洗滌器列管段未被冷凝吸收的NH3和CO2去鮑爾環填料段與高壓甲銨泵送來的的稀甲銨溶液逆向接觸,繼續噴淋吸收NH3和CO2,剩余的氣體通過尾氣排放閥排入低壓吸收塔吸收后防空。在高壓洗滌器生成甲銨反應所放出的反應熱則由高調水帶走。
2.防爆筒發生爆炸情況
2.1爆炸發生經過
2007年6月18日凌晨1.20尿素系統開始CO2升壓。6.30分高壓系統壓力達到9.5Mpa,將液氨投入系統系統投料,8.30高壓系統壓力達到13.41Mpa,此時高壓洗滌器尾氣排放閥HV3320全部打開,而高壓系統壓力不下降高壓洗滌器無熱負荷,高調水進、出無溫差,高壓洗滌器下液溫度和高壓洗滌器氣相溫度偏高。減負荷任然無法維持。通過認真分析,判斷是高壓洗滌器防爆筒爆炸。停車排塔、置換、降溫后拆開高壓洗滌器球體人孔后發現防爆筒破裂,鮑爾環散落在球體內。
3.高壓洗滌器防爆筒爆炸的原因分析
3.1原因分析
3.1.1界區來的原料氣CO2氣體純度較低,其中H2、H2S及惰性氣體等含量均較高,因硫含量過高,脫氫催化劑沒有安裝使用,大量的可燃可爆氣體聚集在高壓洗滌器防爆筒內,當高壓洗滌器尾氣排放閥打開,是高壓洗滌器防爆筒內的氣體形成高速流體,高速流體產生靜電引起爆炸。
3.1.2
設備、管道等接地措施效果不好,造成高壓洗滌器內靜電積聚,靜電在可燃氣體中產生放電現象,從而使可燃可爆炸氣提溫度上升引起爆炸。
3.1.3
CO2提前退出系統,高壓洗滌器內部CO2濃度低,生成甲銨液后NH3過剩。
3.1.4尿素裝置剛剛建成,操作技術、操作經驗不足。
4.防范措施
高壓洗滌器防爆筒的爆炸事故一般可以分為來年各種形式:一種是外爆炸型,另一種是內爆炸型。外爆炸型是由于在高壓洗滌器防爆筒內部有大量惰性氣體積存,由于靜電、撞擊、加熱等原因引起的爆炸,是導爆槽向外破裂或變形。內壓型是由于高壓洗滌器列管和中心管堵塞,防爆筒外側與合成塔氣相連通,而防爆筒內測與低壓系統連通,并通過下液管與高壓噴射器吸氣室連通,由于列管和中心管堵塞,防爆筒內測與低壓系統相連通和高壓噴射器的抽吸是防爆筒的內外產生負壓差,將爆破筒壓破變形。
4.1嚴格控制好原料氣CO2的純度,CO2≥98.5%(體積);N2≤0.4%(體積);H2≤0.3%(體積);總硫≤1PPm;NH3≥99.8%油≤10PPm。
4..2在停車沖洗高壓洗滌器和封塔過程中控制好高壓洗滌器尾氣排放閥,(HV33202).在封塔過程中,應避免(HV33202)全部關閉,這樣會使系統中的NH3、CO2充分冷凝吸收,如此氣體中的O2H2的濃度升高形成爆炸性氣體,在靜電、撞擊、加熱的情況下發生爆炸。
4.1.3設置建立的裝置接地系統,防止靜電積聚。定期檢驗接地系統是否良好,有無損壞,并要掌握接地電阻的變化情況,保證接地系統處于完備狀態。
4.1.4加強對操作人員的業務培訓,提高操作技能和準確分析判斷事故的能力,做到出現異常會及時處理,防止因誤操作引發爆炸事故。
5.修復后使用情況
事故發生后,立即委托大連冰山集團加工材質與防爆筒相同;弧度與防爆筒相同;厚度和導爆槽相同的鋼板對破壞處進行焊接處理。從高壓洗滌器防爆筒修復運行至今已經經過了4年的時間,運行情況良好高壓洗滌器下液溫度在165-170℃,高調水溫差在15℃左右,高壓洗滌器工藝指標完全滿足工藝要求,填料段吸收情況良好。
篇2:洗滌器引風機操作安全紅線
1工藝技術規程、安全技術規程、操作法等沒有做到熟記于心,不允許進行操作。
2不能正確佩戴或使用勞動保護用品或消防、救護設施,不允許進行操作。
3未編制應急救援預案和危險化學品應急救援預案,或預案未演練,不允許組織操作。
4電儀系統未安裝、調試未合格,不允許操作。
5指揮和監護人不在場,不允許進行操作。
6通訊設施未配備,安全保障措施未到位,不允許進行操作。
7轉子未盤車或盤車不靈活,不許啟動風機。
8潤滑油系統未建立,不準啟動風機。
9潤滑油油溫未達到30℃,不允許啟動油泵。
10潤滑油溫度超過45℃,應立即投用油冷卻器。
11潤滑油壓力不足1.5MPa,應及時調整到2.0MPa,潤滑油壓力超過2.3MPa,應及時調整到2.0MPa。
12油泵啟動前,油箱油位應為100﹪,啟動后應為50﹪。
13油泵啟動后,檢查各回油視鏡(各潤滑點及高位油槽),如會有不正常,不允許啟動風機。
14風機進口風門未關閉,不允許啟動風機。
15風機啟動后,如電機電流超高,應立即查明原因并及時處理,如無法處理,應立即停機。
16風機啟動后,如電機軸承振動、風機軸承振動超標(5mm/s),應立即查明原因并及時處理,如無法處理,應立即停機。
17風機啟動后,如電機軸承溫度(100℃)、風機軸承溫度超標(60℃),應立即查明原因并及時處理,如無法處理,應立即停機。
18風機啟動后,如發生異常生音、異常振動、火花、冒煙、異常泄露等異常狀況,應立即停機。
篇3:尿素裝置高壓洗滌器防爆筒爆炸原因分析防范措施
摘要:北煤化公司新尿素裝置高壓合成系統高壓設備甲銨冷凝器,在開車投料過程中發生爆炸事故,通過對高壓甲銨洗滌器爆炸事故進行分析,查找出爆炸原因,總結經驗教訓,制定防范措施,保證生產安全穩定運行。
關鍵詞:高壓洗滌器、防爆筒、氣體、混合、純度甲銨可燃
1.概述
遼寧北方煤化工公司是以焦爐氣、高爐氣為原料的生產合成氨、大顆粒尿素的大型化肥企業,尿素裝置總生產能力為650kt/a、的其中尿素合成裝置是由一套五環工程公司設計的采用荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法1000t/d(稱新尿素裝置)和另一套荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法860t/d(稱老尿素裝置)南非二手設備。CO2氣提工藝是以高壓合成系統和低壓精餾低壓吸收常壓吸收和蒸發分離等工藝過程組成。高壓合成系統由四臺高壓設備組成,尿素裝置稱為高壓圈。高壓甲銨洗滌器是尿素裝置高壓圈中四大高壓設備之一。
1.1高壓洗滌器構造簡述
高壓洗滌器由上部球形封頭、填料洗滌段和下部換熱段三部分組成,設備與甲銨介質接觸的部分,材質全部采用耐腐蝕316LMOd不銹鋼。其中填料段位于防爆筒內部。球形封頭設計的實際目的就是防止在填料段發生可燃可爆炸氣提聚集達到爆炸極限產生爆炸事故。
1.2工藝流程高壓洗滌器的作用是通過高壓甲銨泵送來的由低壓吸收循環系統來的甲銨溶液,在高壓狀態下吸收尿素合成塔氣相來的未反應的NH3和CO2,使NH3和CO2在高壓系統直接被吸收,循環利用。甲銨液是由低壓甲銨冷凝器冷卻吸收精餾塔分解尿素、甲銨混合液的氣相產生的。該甲銨液經過高壓甲銨泵加壓后送至高壓洗滌器頂部填料段,中心管到達高壓洗滌器底部,經過高壓洗滌器填料段,與合成塔氣相來的經過高壓洗滌器球體的的氣體混合后進入列管段。氣體被冷凝吸收,冷凝后的的甲銨溶液經過高壓噴射器送入高壓甲銨冷凝器。在高壓洗滌器列管段未被冷凝吸收的NH3和CO2去鮑爾環填料段與高壓甲銨泵送來的的稀甲銨溶液逆向接觸,繼續噴淋吸收NH3和CO2,剩余的氣體通過尾氣排放閥排入低壓吸收塔吸收后防空。在高壓洗滌器生成甲銨反應所放出的反應熱則由高調水帶走。
2.防爆筒發生爆炸情況
2.1爆炸發生經過
2007年6月18日凌晨1.20尿素系統開始CO2升壓。6.30分高壓系統壓力達到9.5Mpa,將液氨投入系統系統投料,8.30高壓系統壓力達到13.41Mpa,此時高壓洗滌器尾氣排放閥HV3320全部打開,而高壓系統壓力不下降高壓洗滌器無熱負荷,高調水進、出無溫差,高壓洗滌器下液溫度和高壓洗滌器氣相溫度偏高。減負荷任然無法維持。通過認真分析,判斷是高壓洗滌器防爆筒爆炸。停車排塔、置換、降溫后拆開高壓洗滌器球體人孔后發現防爆筒破裂,鮑爾環散落在球體內。
3.高壓洗滌器防爆筒爆炸的原因分析
3.1原因分析
3.1.1界區來的原料氣CO2氣體純度較低,其中H2、H2S及惰性氣體等含量均較高,因硫含量過高,脫氫催化劑沒有安裝使用,大量的可燃可爆氣體聚集在高壓洗滌器防爆筒內,當高壓洗滌器尾氣排放閥打開,是高壓洗滌器防爆筒內的氣體形成高速流體,高速流體產生靜電引起爆炸。
3.1.2
設備、管道等接地措施效果不好,造成高壓洗滌器內靜電積聚,靜電在可燃氣體中產生放電現象,從而使可燃可爆炸氣提溫度上升引起爆炸。
3.1.3
CO2提前退出系統,高壓洗滌器內部CO2濃度低,生成甲銨液后NH3過剩。
3.1.4尿素裝置剛剛建成,操作技術、操作經驗不足。
4.防范措施
高壓洗滌器防爆筒的爆炸事故一般可以分為來年各種形式:一種是外爆炸型,另一種是內爆炸型。外爆炸型是由于在高壓洗滌器防爆筒內部有大量惰性氣體積存,由于靜電、撞擊、加熱等原因引起的爆炸,是導爆槽向外破裂或變形。內壓型是由于高壓洗滌器列管和中心管堵塞,防爆筒外側與合成塔氣相連通,而防爆筒內測與低壓系統連通,并通過下液管與高壓噴射器吸氣室連通,由于列管和中心管堵塞,防爆筒內測與低壓系統相連通和高壓噴射器的抽吸是防爆筒的內外產生負壓差,將爆破筒壓破變形。
4.1嚴格控制好原料氣CO2的純度,CO2≥98.5%(體積);N2≤0.4%(體積);H2≤0.3%(體積);總硫≤1PPm;NH3≥99.8%油≤10PPm。
4..2在停車沖洗高壓洗滌器和封塔過程中控制好高壓洗滌器尾氣排放閥,(HV33202).在封塔過程中,應避免(HV33202)全部關閉,這樣會使系統中的NH3、CO2充分冷凝吸收,如此氣體中的O2H2的濃度升高形成爆炸性氣體,在靜電、撞擊、加熱的情況下發生爆炸。
4.1.3設置建立的裝置接地系統,防止靜電積聚。定期檢驗接地系統是否良好,有無損壞,并要掌握接地電阻的變化情況,保證接地系統處于完備狀態。
4.1.4加強對操作人員的業務培訓,提高操作技能和準確分析判斷事故的能力,做到出現異常會及時處理,防止因誤操作引發爆炸事故。
5.修復后使用情況
事故發生后,立即委托大連冰山集團加工材質與防爆筒相同;弧度與防爆筒相同;厚度和導爆槽相同的鋼板對破壞處進行焊接處理。從高壓洗滌器防爆筒修復運行至今已經經過了4年的時間,運行情況良好高壓洗滌器下液溫度在165-170℃,高調水溫差在15℃左右,高壓洗滌器工藝指標完全滿足工藝要求,填料段吸收情況良好。