压力容器的安全管理.ppt
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1、,压 力 容 器 安 全 培 训 班,沈阳石蜡化工有限公司,公司的概况,我公司现有六套生产装置,70万吨/年常减压、50万吨/年催化裂解、17万吨/年气体分馏、20万吨/年产品精制、8万吨/年尿素脱蜡,7万吨非临氢直流汽油改质装置。建有三台75T/H,及一台6000KW发电机组;20.5公里的高压供电外线;34公里长原油输油管线;总储量为13万吨的原油、原料油、成品油、液化气、丙烯等油品罐区;年吞吐量100万吨的铁路专用线和自备水井、氮氧站、循环水场及隔油、生化、曝气污水处理装置等环保和设有泡沫发生站的消防设施。主要产品为:液蜡、液化石油气、丙烯、石脑油、汽油、柴油等。,第一节 司生产的特点,
2、我公司是以加工石油为原料的危险化学品生产企业,工艺复杂,设备种类繁多,是一种工艺比较复杂,技术性较强的行业。由于在生产过程中使用的原材料、半成品、成品以及各种辅助材料大都是易燃易爆物质,极发生火灾和爆炸事故,并且着火时火势凶猛不易扑灭,因此,石油化工行业也是一个火灾爆炸危险性大,而且一旦发生火灾爆炸事故,则损失大、伤亡大、影响大的行业,一直是消防保卫的重点。,1、易燃易爆,生产所用的原材料和成品、半成品大多具有易燃易爆的特点,这些物品一旦遇上火源极易发生燃烧或爆炸,且火势凶猛,传播速度快。,根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-92,1999年版)规定,液化烃、可燃液体的火灾危险性按规
3、划下表分类。,爆炸极限是评定气体火灾爆炸危险的主要指标。评定气体火灾爆炸危险性的参数还有自燃点、化学活泼性、比重、扩散性、可压缩性和受热膨胀性、腐蚀性、毒害性及带电性等等。,石油及产品的火灾危险分类,当介质的的操作温度,达到或 超过自燃点时,应为甲类火险危险物品。如催化分馏塔底的油浆、常压塔底的渣油等。,2、工艺条件高温、高压或深冷、负压,生产大多采用高温、高压、负压的工艺条件。高温、高压、可以提高产品收率,以缩短产品的生产周期,获取最佳经济效益;负压则有利于易燃料的安全生产。但高温、高压条件带来的物料和设备的不安全性也是明显的,它能够增加物料的活化能,扩大爆炸极限的范围,还能够引起设备管路接
4、口变形,造成物料泄漏;负压操作虽较安全,但有可能因设备气密性不高而吸入空气,与可燃物料形成爆炸性混合物;低温深冷会使某些含水物料冻结,造成管路堵塞或破裂。由上述原因引起的火灾爆炸事故,危害大,后果严重。,3、自动化、连续化生产,生产方式具有连续化、自动化的特点,在生产过程中如有一处阀门开错、参数失控、部件失灵、通路受阻或运行中断,就会引起连锁反应,造成毁灭性灾害。,4、设备高大 密集管道纵横贯通,石油化工的生产设备和装置都是大型化、立体化和集团化,炉、塔、罐,泵、器高大林立,布局集中,管道纵横贯通,一旦发生火灾,不仅会引起连锁反应,而且涉及面大,易形成立体火灾,增加扑救难度,导致严重损失。,5
5、、地下电缆各类管线遍布全厂,特别是含油污水管网系统被油、可燃气体、有毒气体充满,一但失控冒出,极易发生火灾爆炸中毒和伤亡事故。如发生下水系统火灾很难扑救,会引发连环爆炸事故。,6、存在既要防火又要用火的矛盾,生产用的动力能源较多,火源、电源、热源交织使用,这些动力能源如果设置不当或管理不善,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。这些潜在的危险因素,在操作条件发生变化、工艺受到干扰而产生异常或因为人为因素等原因造成误操作时,就会发展成为灾害性事故。,第二节 生产的原料,石油化工原料:,包括石油及其馏分油、凝析油、天然气(包括油田伴生气)、炼厂气等。对这些原料进行加工可生成乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯
6、、二甲苯、萘、合成气及乙炔等重要的基本有机化工原料;加工的主要方法是烃类裂解、催化重整、烃类蒸汽转化及烃类部分氧化(见合成气)等。其中烃类裂解过程可提供大量的烯烃及部分芳烃,在石油化工中占有最重要地位。烃类裂解原料来源十分广泛,按其相态可分为气态原料和液态原料。,液态原料,包括液化石油气、凝析油以及原油蒸馏或各种二次加工所得的多种馏分油。在石油化工生产中,一般将馏分油分为轻质油及重质油两大类。前者包括石脑油、拔头油、抽余油以及常压瓦斯油(包括煤油、轻柴油)等,后者主要指减压瓦斯油(包括重柴油、减压柴油等)。,气态原料,包括天然气、油田伴生气、凝析气井气及炼厂气等。干性天然气中汽油蒸气含量少于1
7、3.5ml/m3,其中 C2以上烃类极少,只能作为裂解制乙炔及炭黑的原料。湿性天然气中汽油蒸气含量大于13.5ml/m3,C2以上烃类含量多,经分离可得到乙烷、丙烷、丁烷等馏分。此等烃类分子量小,含氢量高,是裂解的良好原料。油田伴生气及凝析气井气均属湿性天然气。根据20世纪80年代初统计,以乙烷、丙烷、丁烷为裂解原料生产乙烯,在全世界裂解原料中占 1/3,并有不断增长的趋势。,第三节 生产装置简介,常减压装置,250万常减压装置,大连石化1000万吨常减压装置,常压蒸馏装置,预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置的初馏塔,蒸馏出大部分轻汽油。初馏塔底原油经加热至360370C,进入常压蒸馏塔(
8、塔板数3648),该塔的塔顶产物为汽油馏分(又称石脑油),与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料,或作为石油化工原料,或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔,用水蒸气或再沸器加热,蒸发出轻组分,以控制轻组分含量(用产品闪点表示)。通常,侧一线为喷气燃料(即航空煤油)或煤油馏分,侧二线为轻柴油馏分,侧三线为重柴油或变压器油馏分(属润滑油馏分),塔底产物即常压渣油(即重油)。,减压蒸馏装置,也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370535C,在常压下要蒸馏出这些馏分,需要加热到420C以上,而在此温度下,重馏分会发生一定程度的裂化。因此,通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约28kPa的绝对压力
9、下,使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380400C送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油型和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高,塔板数2426;后者要求不高,塔板数1517。,通常用水蒸气喷射泵(或者用机械抽真空泵)抽出不凝气,以产生真空条件。近年来发展的干式全填料减压塔(见填充塔)采用金属高效填料代替塔板,可以使全塔压力降减少到 1.32.0kPa,从而可以提高蒸发率,并减少或取消塔底水蒸气用量。为了在同一炉出口温度下使常压渣油有最大的汽化率,减压蒸馏都将炉出口至塔的管线设计成大管径的形式(见彩图常减压蒸馏装置),以减少压降,进而降低炉出口压强
10、。减压塔顶分出的馏分减(压、拔)顶油,一般作为柴油混入常压三线中,减压一线至四线作为裂化原料或润滑油原料,塔底为减压渣油,可作为生产残渣润滑油(见溶剂脱沥青)和石油沥青的原料,或作为石油焦化的原料,或用作燃料油,热裂化 石油炼制过程之一,是在热的作用下(不用催化剂)使重质油发生裂化反应,转变为裂化气(炼厂气的一种)、汽油、柴油的过程。热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油,或其他石油炼制过程副产的重质油。沿革 1912年热裂化已被证实具有工业化价值。1913年,美国印第安纳标准油公司将W.M.伯顿热裂化法实现工业化。19201940年,随着高压缩比汽车发动机的发展,高辛烷值汽油用量
11、激增,热裂化过程得到较大发展。第二次世界大战期间及战后,热裂化为催化裂化所取代,双炉热裂化大都改造为重质渣油的减粘热裂化。,化学反应,热裂化反应很复杂。每当重质油加热到450以上时,其大分子分裂为小分子。同时,还有少量叠合(见烯烃叠合)、缩合发生,使一部分分子转变为较大的分子,热裂化是按自由基反应机理进行的。在400600,大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃;环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃,其侧链较易断裂;芳烃的环很难分裂,主要发生侧链断裂。热裂化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多;而催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。,减粘热裂化 是一种浅度裂化过程,用以降低渣油的凝点和
12、粘度以生产燃料油,从而可以减少燃料油中掺和轻质油的比例。同时,还生产裂化汽油和柴油。减粘热裂化流程有加热炉式和反应塔式两种类型,主要差别是前者不设反应塔,热裂化反应在炉管中进行,加热温度高(约450510)、停留时间短(决定于温度);后者在加热炉后设反应塔,主要热裂化反应在反应塔内进行,加热温度低(约445455)、停留时间长(1020min)。两者产品产率基本相同,轻质油产率约为1820。反应塔式减粘热裂化的操作周期较长、能耗较低,是近年来应用较多的一种工艺。,催 化 裂 化 装置,济南140万吨重油催化装置,催化裂化(裂解),石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转
13、变为裂化气、汽油和柴油等的过程。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去,以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。,沿革 催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化,当时采用固定床反应器,反庆和催化剂再生交
14、替进行。由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在移动床反应器中进行)和流化床(反应和催化剂再生在流化床反应器中进行)两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(提升管反应器)中进行,称为提升管催化裂化。中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23。,工艺过程:催化裂化的流程包括三个部分:
15、原料油催化裂化;催化剂再生;产物分离。原料经换热后与回炼油混合喷入提升管反应器下部,在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。反应温度480530,压力0.14MPa(表压)。反应油气与催化剂在沉降器和旋风分离器(简称旋分器)分离后,进入分馏塔分出汽油、柴油和重质回炼油。裂化气经压缩后去气体分离系统。结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用,再生温度为600730。使用分子筛催化剂时,为了使炼厂产品方案有一定的灵活性,可根据市场需要改变操作条件以得到最大量的汽油、柴油或液化气。,轻质油精制 将炼制过程生产的轻质馏分油(见轻质油),精制为相应的轻质油产品(如液化石油气、汽油、喷气燃料、煤油、柴
16、油等)的过程是不相同的。一般说来,原油蒸馏的直馏汽油、轻柴油和液化石油气通过碱洗即可得到合格的组分油。例如,用氢氧化钠水溶液对轻质油进行碱洗除去其中的硫化氢、烷基酚、环烷酸和部分硫醇等。若馏分油中含硫醇量较高,则采用脱臭方法,即采用酞菁钴类催化剂脱除具有臭味的硫醇,又称催化氧化脱硫醇。催化裂化汽油质量较好,但通常硫醇含量较多,宜采用脱臭方法处理。加氢精制会减少油品中的烯烃量,使辛烷值降低,故一般不宜采用。,第四节 我公司的压力容器分布,1、反应器;2、换热容器;3、分离容器;4、储存容器;5、移动容器。,中油一建完成克石化加氢反应器吊装工程,乙烯气相反应器,丙烯腈反应器,加氢换热器,再沸器,重
17、沸器,分离容器,储存容器,移动式容器 氯气钢瓶,移动式容器 液氨纲瓶,移动式容器 汽车液化气罐车,移动式容器 铁路液化气罐车,第五节 压力容器的安全管理,压力容器的应用特点,(1)种类繁多,应用面广.石油,化学和冶金等工业,反应,分离,传热,贮运等化工过程.(2)操作条件复杂,安全要求高.从-100以下的低温到1000以上的高温;从大气压以下的真空到100MPa以上的超高压范围相当广.处理的介质,多为易燃,易爆,有毒,腐蚀等有害物质,有数千个品种.,压力容器设计的承压能力、耐蚀性能和耐高低温性能是有条件、有限度的。操作的任何失误都会使压力容器过早失效甚至酿成事故。国内外压力容器事故统计资料显示
18、,因操作失误引发的事故占50以上。特别是化工新产品不断开发、容器日趋大型化、高参数和中高强钢广泛应用的条件下,更应重视因操作失误引起的压力容器事故。,在压力容器的安全管理中,对设计资格,制造资格和安装资格的审核发证实行控制,以保证压力容器的质量.容器在使用前,使用单位应向国家或省级劳动部门办理登记手续,拟定压力容器的安全状况等级,领取压力容器使用证,严防不合格压力容器投入使用.压力容器安装后安装单位和使用单位进行交接验收时,要有当地劳动部门参加.科学研究,信息反馈和有关人员的技能教育和培训应该贯彻于安全系统管理的始终.,对在用压力容器在使用寿命周期内,根据容器安全状况等级确定定期检验周期实施定
19、期检验.根据检验结果和修复情况可重新确定在用压力容器安全状况等级,以决定容器继续使用,监控使用,修复后使用或判废.实施检验单位检验资格认可和发证,以及实施在用压力容器检验员,无损检测人员和容器焊工发证,蜡化工司的设备管理制度汇编,目 录第一章 总则第二章 设备使用、维护管理制度第三章 设备检修管理制度第四章 设备密封管理制度 第五章 设备润滑管理制度第六章 锅炉、压力容器管理制度第七章 压力管道管理制度第八章 设备防腐、保温管理制度第九章 备品配件管理制度,第十章 设备技术资料管理制度第十一章 设备改造与更新管理制度第十二章 起重机械、起重设备管理制度第十三章 关键设备特级维护管理制度第十四章
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