粗苯萃取精餾精制新工藝危險(xiǎn)性分析及安全措施

杜海娟 嚴(yán)鵬飛

（1.新疆金安利華安全技術(shù)有限公司，新疆烏魯木齊 830011；

2.兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

粗苯萃取精餾精制新工藝危險(xiǎn)性分析及安全措施

杜海娟1嚴(yán)鵬飛2

（1.新疆金安利華安全技術(shù)有限公司，新疆烏魯木齊 830011；

2.兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

萃取精餾法粗苯精制技術(shù)是近期開發(fā)成功并已工業(yè)化的一項(xiàng)新技術(shù)。在原料液中加入第三組分以增加原料液中兩個(gè)組分間的相對揮發(fā)度，從而使原料變得更容易分離。針對此技術(shù)，分析其物料裝卸和生產(chǎn)過程的危險(xiǎn)性，有針對性提出安全措施，以提高此類裝置的安全運(yùn)行水平。

萃取精餾；粗苯；易燃；中毒

粗苯是由多種有機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要成分是苯及其同系物甲苯、二甲苯及三甲苯等。粗苯精制有濃硫酸酸洗工藝、加氫工藝和粗苯萃取精制新工藝。

萃取精餾法粗苯精制技術(shù)是近期開發(fā)成功并已工業(yè)化的一項(xiàng)新技術(shù)。在原料液中加入第三組分以增加原料液中兩個(gè)組分間的相對揮發(fā)度，從而使原料變得更容易分離。（此分析是以新疆某粗苯精制項(xiàng)目為依據(jù)）：

1 生產(chǎn)工藝危險(xiǎn)性分析

粗苯萃取精餾精制項(xiàng)目以粗苯為原料，以萃取劑為溶劑，在粗苯（苯系化合物）中加入萃取劑以增加粗苯中兩個(gè)組分間的相對揮發(fā)度，從而使原料液中各組分變得更容易分離，得到純苯、甲苯、二甲苯等高純度的產(chǎn)品。裝置生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)性分析如下：

1.1 物料裝卸單元

原料粗苯以罐裝方式汽運(yùn)到廠區(qū)后，通過粗苯卸車泵送至粗苯儲罐，如果卸料系統(tǒng)閥門、管道泄漏，可造成人員中毒事故；泄露易燃物料如遇點(diǎn)火源可造成火災(zāi)爆炸事故。

1.2 工藝生產(chǎn)單元

（1）裝置區(qū)一單元兩苯塔和初餾塔為常壓控制，操作溫度分別為190℃和100℃，正常操作時(shí)不會發(fā)生超溫超壓現(xiàn)象；對兩苯塔和初餾塔內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱的是導(dǎo)熱油（溫度＞190℃），如果出現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)，可能導(dǎo)致塔內(nèi)溫度和壓力的升高，如果塔頂安全閥出現(xiàn)故障，會引起設(shè)備超壓、遇明火發(fā)生火災(zāi)爆炸。

（2）裝置區(qū)一單元純苯一塔、二塔為加壓塔，在加熱時(shí)，注意觀察塔頂壓力變化，分別逐漸關(guān)閉前裝置與兩塔回流罐之間調(diào)節(jié)閥旁路閥門，分別調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，使純苯一塔塔頂壓力維持在0.1 MPa，純苯二塔塔頂壓力維持在0.3-0.35 MPa；在此過程中如果控制不當(dāng)，會引發(fā)設(shè)備超壓爆炸，使大量焦化苯蒸氣泄露，造成現(xiàn)場人員苯中毒和遇明火發(fā)生火災(zāi)爆炸。

（3）化工裝置的開、停車過程的安全風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。裝置區(qū)一單元在初餾塔到純苯一塔的開車過程中，在逐步穩(wěn)態(tài)調(diào)整塔底液位后，打開初餾塔再沸器殼程放空閥門，再沸器管程介質(zhì)為導(dǎo)熱油，殼程介質(zhì)為苯蒸氣，操作溫度138℃，操作壓力0.35MPa；如果再沸器的溫度控制不當(dāng)時(shí)，容易導(dǎo)致再沸器殼程介質(zhì)超溫、超壓，引起設(shè)備焊縫及法蘭管件部位開裂，造成高毒性和易燃性苯介質(zhì)泄漏，發(fā)生人員中毒和遇火源引起火災(zāi)爆炸事故。

（4）真空泵出口管路的暢通是影響真空度的重要因素。隨著使用時(shí)間的增加，真空泵出口管道容易出現(xiàn)結(jié)晶而造成阻塞，當(dāng)出口管道阻塞時(shí)，真空泵就會無法正常工作甚至損壞。

（5）此工藝萃取劑為溶劑，溶劑比對產(chǎn)品質(zhì)量、收率均有較大影響，是非常重要的工藝參數(shù)。溶劑比增加，產(chǎn)品質(zhì)量提高，收率下降，回收系統(tǒng)負(fù)荷增加，裝置處理能力下降。操作過程中如果未嚴(yán)格執(zhí)行工藝指標(biāo)，并保持溶劑量、原料量的穩(wěn)定，可造成全裝置物料平衡紊亂，給工藝操作帶來隱患。

（6）如果精苯儲罐的尾氣回收裝置效果不好，不能完全吸收擴(kuò)散、揮發(fā)的苯蒸氣，造成苯蒸氣擴(kuò)散泄漏到大氣中，會引發(fā)現(xiàn)場作業(yè)人員的苯中毒事故。

（7）容器等承壓設(shè)備的安全閥超壓不起跳，可造成容器爆炸。

2 安全措施

2.1 對危險(xiǎn)物料的安全控制是防爆的有效措施之一。本裝置為密封系統(tǒng)，使易燃易爆和可燃物料在操作條件下置于密封的設(shè)備和管道中，各個(gè)連接處采用可靠的密封措施。

2.2 裝置采用DCS自動控制系統(tǒng)，重要工藝參數(shù)均集中在控制室操作站，并對一些重要的參數(shù)設(shè)置越限報(bào)警，以確保裝置安全平穩(wěn)操作。生產(chǎn)裝置區(qū)、供熱各設(shè)一個(gè)操作站，負(fù)責(zé)各控制室范圍內(nèi)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)與管理，同時(shí)將各工段主要參數(shù)引入總調(diào)度室，是調(diào)度人員能夠及時(shí)了解全廠當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)狀況和查看歷史資料，以使各裝置的系統(tǒng)操作和負(fù)荷調(diào)整進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配管理。

2.3 配套的公用工程采用常規(guī)儀表，分別設(shè)置操作室或只設(shè)就地盤進(jìn)行檢測和控制。

2.4 裝置罐區(qū)采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)，整個(gè)裝置區(qū)（罐區(qū)及生產(chǎn)區(qū)）采用半固定式消防冷卻給水系統(tǒng)，設(shè)環(huán)狀消防給水管網(wǎng)及地上式消火栓。泵房設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

2.5 裝置內(nèi)的大部分設(shè)備均露天布置，泵房為密閉式，為保證良好的通風(fēng)條件，泵房設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)并保證有足夠的泄壓面積。在易積聚可燃?xì)怏w處設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器。

2.6 裝置區(qū)按規(guī)范要求進(jìn)行爆炸（火災(zāi)）危險(xiǎn)區(qū)域劃分，并選擇相應(yīng)的防爆電器設(shè)備，本裝置用電設(shè)備防爆等級為dlIBT4及dlIBT6。

2.7 泵房、裝置構(gòu)架等照明采用防爆照明燈具，由防爆照明配電箱集中控制；配電室、辦公室等輔助設(shè)施照明采用熒光燈具，配電室、控制室設(shè)應(yīng)急照明；辦公樓設(shè)緊急疏散指示燈。

3 結(jié)語

通過提高自控水平，嚴(yán)格落實(shí)防爆電器使用和控制設(shè)備采購質(zhì)量，以及增加相應(yīng)的安全措施，萃取精餾法粗苯精制裝置的安全運(yùn)行是有保障的。

［1］吳志泉等著《工業(yè)化學(xué)》華東化工學(xué)院出版社1991.