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石油化工装置设计与安全

发布时间:2019-02-23 14:31所属分类:理工论文浏览:1

摘要:石油化工生产因其生产过程复杂、作业条件苛刻、参与因素较多等,造成石油化工装置较为复杂。由于受到社会经济及社会环境的影响,导致石油化工装置日趋大型化、装置密度增大、装置运行周期增长等问题。与此同时,石油化工装置的安全问题也随之产生。结

  摘要:石油化工生产因其生产过程复杂、作业条件苛刻、参与因素较多等,造成石油化工装置较为复杂。由于受到社会经济及社会环境的影响,导致石油化工装置日趋大型化、装置密度增大、装置运行周期增长等问题。与此同时,石油化工装置的安全问题也随之产生。结合石油化工工艺生产浅谈石油化工装置的设计与安全。

  关键词:石油化工装置,设计,安全

石油化工管理干部学院学报

  1装置的安全问题

  石油化工装置较其它工业装置更为复杂,且生产作业过程复杂、作业条件苛刻、制约因素较多、生产设备集中等。同时,因受社会经济、环境管理等方面的影响,石油化工装置日趋大型化、规模化。为减少建设用地,石油化工设备布置密度加大。为扩大生产量,石油化工企业增加生产时长,使装置设备运转周期增长、装置得不到及时维护与更新。

  上述问题,均容易导致石油化工装置的安全事故。石油化工装置以石油、天然气、煤等物质为原材料进行进一步加工处理,此类原材料产品大多属于易燃易爆、甚至是有毒物质,因此,装置也随之存在着引发火灾、造成爆炸、导致中毒等安全隐患。

  2装置设计与安全

  针对上述存在的安全隐患,应从石油化工工艺设计为切入口,在生产流程源头(也即设计阶段)做好统筹规划,确保石油化工装置在投入使用过程中的安全性与稳定性。为做好石油化工装置设计安全工作,要对石油化工原料特性、装置特点、生产及加工过程中可能存在的诸多危险因素进行充分了解和识别,对偏离过程条件及生产过程环节做出提前预估,并制定相应措施,做好防患于未然的工作。

  2.1石油化工工艺路线的设计与安全

  在石油化工工艺路线设计及选择方面,应充分考虑各方面安全因素,重点做好以下5方面工作:

  一是应选用危险系数低的原材料。在生产加工的过程中,原料及辅料并非是唯一性的。在原料及辅料具备多项选择条件时,应优先选用安全可靠的、危险性较小的物质材料,从源头将安全事故的发生概率降到最低。

  二是应缓和化学反应的剧烈程度。在生产作业过程中,大多为化学反应过程,反应过程的剧烈程度是能够依据客观条件进行改变的。例如,在石油化工生产加工过程中优先使用性能较好的催化剂产品,采用气相进料代替液相进料,从而有效缓和化学反应的剧烈程度,避免加剧不良反应所带来的危害。

  三是应减少过程中的干扰因素。化学反应过程中的参与因素越多,随之对应的安全隐患因素便越多,同时也增大了发生安全事故的概率。

  四是应简化石油化工设备负载功能。在石油化工工艺生产作业过程中,需要完成多项步骤并实现多种功能。对一台石油化工装置能够完成多种功能操作的情况,应尽量选择多台装置设备进行生产作业,使其中各装置设备分别完成一个功能操作,从而增加生产作业链中的可靠性,同时提升石油化工装置设备的可靠性及安全度。

  五是应减少生产废料的产生。在设计阶段,应充分考虑生产作业过程中所涉及的原材料、溶剂、助剂、催化剂等,是否是必需的、是否可以减少、是否能够进行二次循环利用。对于非必需的化学物质应进行删减,减少化学反应过程中的参与因素,避免发生安全问题;对于可减少的化学物质应减少剂量,降低化学反应剧烈程度,避免造成安全危害;对于能够进行二次循环使用的化学物质要充分利用,减少生产肥料的产生,减少对环境的污染。此外,在石油化工工艺设计阶段还应综合考虑如何对生产肥料进行无害化处理,在最大程度上减少产生化学废料,做到物尽其用,减少资源浪费与环境污染。

  2.2石油化工工艺系统的设计与安全

  在石油化工工艺系统设计与安全方面,主要工作任务是有效控制生产作业过程及具有危险性的生产物料,重点做好以下4方面工作:

  一是应做好物料危险性的识别与描述工作。应根据生产物料的安全数据信息,对其危险性进行准确描述。如,涉及火灾危险性的安全数据有闪点、沸点、熔点、引燃温度、爆炸极限等,涉及健康危害性的安全数据有工作场所有害物质最高允许浓度、急性毒性、致癌性等,涉及反应性危险的安全数据有环境条件下的稳定性、与水进行反应的剧烈程度、对热的敏感性、对机械性冲击的敏感性等。对于上述安全数据,在设计阶段应有准确的识别及精确的描述,确保生产及使用人员对安全危害具备深入认识,并做好危险防范的准备工作。

  二是应对生产作业过程进行全面控制及有效调节。生产过程的本质内容是各项工艺参数的相对平衡,所有参数都在一定范围区间内才能够确保生产过程的安全与稳定。如若有任一参数出现了超出范围的变化,则将造成平衡的打破,随之将可能造成安全生产事故的发生。因此,为确保各参数、各环节均在控制范围内,则应在设计阶段进行统筹安排,对生产全流程进行有效控制和调节,确保对生产作业中的各反应(主反应、副反应)以及可能发生的有害反应均在可控范围之中。

  三是应做好组合操作单元之间的衔接。石油化工装置是多种工艺操作单元的组合,各操作单元之间是相互衔接的。当某一单元发生故障或事故时,则将在很大程度上造成与之相连的其它操作单元受到严重影响。为避免上述问题的发生,应在工艺系统设计中做好衔接及隔离处理,有效避免各操作单元之间的相互干扰与影响。

  四是应做好工艺系统的密封处理。对于连续散发可燃气体、有害气体、粉尘或酸雾的生产系统,为避免可燃气体、有害气体与空气发生化学变质反应,应将该种生产系统设计成为密闭式的,并同时设计除尘、除雾及相应的吸收装置,避免物质外泄造成安全隐患问题。

  3结语

  通过做好石油化工工艺路线及系统的设计与安全工作,能够全面控制生产作业过程中的各因素及各环节,有效避免安全隐患,有效防范安全事故。

  参考文献:

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