芳烃抽提装置危险性分析及安全对策
孙智全
中国石油哈尔滨石化公司
一、引言
芳烃抽提装置在石化生产中占据着重要地位,其通过特定工艺将芳烃从混合烃中分离出来,为后续的化工生产提供关键原料。某芳烃抽提装置以环丁砜为溶剂,以乙烯装置加氢汽油、重整生成油为原料,运用溶剂抽提和抽提蒸馏相结合的方法分离芳烃和非芳烃,并通过精馏获取高纯度的苯和甲苯。由于原料来源和组成的差异,400 单元设置了 2 个抽提系统,而溶剂回收和芳烃精馏则在同一系统内进行,装置产品包括苯、甲苯和重整抽余油。
二、芳烃抽提装置危险性分析
2.1 工艺流程简述
2.1.1 加氢汽油抽提部分
来自乙烯装置的加氢裂解汽油首先进入脱庚烷塔,在此进行初步分离。塔底的 C8 组分被送至 300 单元,而塔顶的轻组分则分别被输送至 4200 单元小系列抽提进料缓冲罐和 400 单元小系列系统进料缓冲罐。小系列抽提系统进料在缓冲罐中经原料泵加压后,被送至抽提塔。在抽提塔内,环丁砜溶液剂与烃类呈逆流接触状态。经过充分接触后,含芳烃的富溶液剂从塔底被抽出并送至提馏塔。提馏塔塔顶的非芳烃和苯蒸气经冷凝后送回抽提塔,作为返洗液使用。提馏塔塔底的富溶剂则被送至溶液剂回收塔。而抽提塔塔顶排出的抽余液,会被送往水洗塔进行水洗处理,去除其中残余的溶剂,水洗后的抽余液作为产品送出界外。
2.1.2 重整料抽提部分
此部分流程与加氢汽油抽提部分大致相似。重整料被送入抽提塔,与环丁砜溶剂进行逆流接触。含芳烃的富溶剂从塔底抽出后送入提馏塔,提馏塔塔顶的非芳烃和苯蒸气经冷凝后同样送回抽提塔作为返洗液,提馏塔塔底的富溶剂最终被送至溶液剂回收塔。
2.1.3 溶剂回收部分
大、小系列抽提系统的提馏塔塔底富溶剂会汇合后进入溶液剂回收塔。在溶液剂回收塔中,含芳烃和水的蒸汽从塔顶引出。回收塔塔底的贫溶液剂则被送至溶剂再生塔进行再生处理,经过再生的部分溶剂可循环使用,继续投入到抽提工艺中。
2.1.4 抽提精制与分离部分
从溶剂回收塔顶排出的含烃和水,在管道静态混合器中充分混合后进入抽提油水洗塔。抽提油从塔顶导出,随后进入白土塔进行处理,以去除其中的杂质等。经过白土塔处理后的抽提油进入苯塔,在苯塔中,侧线产品为高纯度的苯,而塔底产物则为甲苯,甲苯被送出界外贮罐,作为最终产品储存。
2.2 主要危险物及其分布
在芳烃抽提装置的生产过程中,涉及到多种危险物,这些危险物具有易燃、易爆、有毒等特性,给装置的安全生产带来了极大的挑战。主要危险物包括加氢裂解汽油、苯、甲苯、环丁砜、单乙醇胺和重整生成油等。
加氢裂解汽油作为原料之一,具有挥发性强、易燃的特点,一旦泄漏并遇到火源,极易引发火灾爆炸事故。苯是一种具有高毒性的芳烃,长期接触会对人体造血系统等造成严重损害,同时苯也属于易燃液体,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。甲苯同样具有易燃性和一定的毒性,对人体健康和装置安全构成威胁。环丁砜作为抽提溶剂,虽然相对较为稳定,但在特定条件下,如高温、与其他物质发生反应等,可能会发生分解等变化,影响装置的正常运行。单乙醇胺在装置中起到调节 pH 值等作用,但其具有腐蚀性,若泄漏可能会对设备和人员造成伤害。重整生成油也具有易燃、易爆的特性。
这些危险物广泛分布于抽提系统的抽提塔、抽馏塔、抽余油水洗塔;回收系统的溶剂回收塔、水汽提塔;精馏系统的脱庚烷塔、抽提油水洗塔、白土塔和苯塔等各个关键部位。
三、安全对策
3.1 设备维护与腐蚀控制
设备的良好运行状态是装置安全生产的基础,而腐蚀问题是影响设备使用寿命和安全性的关键因素之一。因此,必须加强设备维护与腐蚀控制。
对于装置中的关键设备,如塔器、换热器、泵等,应制定详细的定期检查计划。检查内容包括设备的外观是否有变形、泄漏等异常情况,内部结构是否完好,以及设备的各项性能参数是否正常等。通过定期检查,能够及时发现设备存在的潜在问题,并采取相应的维修措施,避免设备故障引发事故。例如,对于再沸器等易发生腐蚀的设备,要重点检查其管束、管板等部位的腐蚀情况,若发现腐蚀严重,应及时进行修复或更换。
在工艺操作上,要严格控制回收塔、汽提塔塔底的温度,使其不超过 180℃,塔底重沸器以蒸汽为热源时,要控制过热蒸汽温度不超过 220℃,防止局部过热导致环丁砜的分解。部分企业采用在回收塔底注入适量汽提蒸汽的方法,汽提水量约为进料质量分数的 1%。这样可降低塔内的油气分压,有利于芳烃与环丁砜溶剂的分离,避免溶剂受高温而分解,从而起到保护溶剂的作用。同时,回收塔和再生塔保持负压操作,可保证环丁砜在较低温度下与芳烃分离以及再生,避免汽化后随芳烃跑损或高温分解。
3.2 人员培训与安全意识提升
操作人员的专业技能和安全意识直接关系到装置的安全生产。因此,必须加强人员培训,提升安全意识。
定期组织操作人员参加专业技能培训,培训内容涵盖芳烃抽提装置的工艺流程、设备操作与维护、工艺控制要点以及常见故障的诊断与处理等方面。通过系统的培训,使操作人员能够熟练掌握装置的操作技能,提高操作的准确性和稳定性,减少因操作失误引发的事故。例如,在培训过程中,可通过实际案例分析,让操作人员了解因操作不当导致的事故后果,从而增强他们的操作规范意识。
同时,要强化安全意识培训。安全意识培训应包括安全生产法律法规、安全操作规程、事故预防与应急处理等方面的内容。通过培训,使操作人员深刻认识到安全生产的重要性,自觉遵守安全操作规程,严格执行各项安全措施。例如,定期组织安全知识讲座、观看安全事故警示教育片等活动,让操作人员直观感受事故的严重性,从而提高他们的安全防范意识。
3.3 应急预案与演练
制定完善的应急预案并定期进行演练,是提高装置应对突发事故能力的重要手段。
应急预案应涵盖火灾、泄漏、爆炸等各种可能发生的事故场景。预案中要明确应急组织机构及职责分工,确保在事故发生时,各应急救援小组能够迅速、有序地开展救援工作。例如,设立抢险救援组、医疗救护组、后勤保障组等,明确各小组的职责和任务。同时,详细规定应急响应程序,包括事故报告、应急启动、现场救援、应急结束等各个环节的具体操作流程。制定应急处置措施,针对不同类型的事故,制定相应的具体处理方法,如火灾的扑救方法、泄漏的堵漏措施等。此外,还要对应急资源进行合理配置,包括应急救援设备、物资、人员等,确保在事故发生时能够及时、有效地投入使用。
四、结语
芳烃抽提装置在石化生产中具有重要意义,但其生产过程存在诸多危险性。通过对工艺流程的梳理,明确了各环节的操作流程和物质流向;对主要危险物及其分布的分析,清晰地呈现了装置中存在的潜在风险;对消防安全设施的评估,了解了现有安全保障措施的有效性。针对这些危险性,从设备维护与腐蚀控制、人员培训与安全意识提升、应急预案与演练等方面提出了相应的安全对策。在实际生产中,企业应高度重视芳烃抽提装置的安全管理工作,严格落实各项安全措施,加强日常安全检查和隐患排查治理,不断提高装置的本质安全水平,确保装置的安全稳定运行,保障人员生命安全和企业的经济效益。