芳烴項(xiàng)目加氫裝置節(jié)能減排技術(shù)改造安全評(píng)估

＊位士民 劉美玲

（德州聚安特安全服務(wù)有限公司 山東 253000）

1.安全評(píng)估的目的

為施行“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)的舉措，檢查“三同時(shí)”的施行進(jìn)度，根據(jù)國(guó)家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范查找該工程在投入使用后所存在的安全問(wèn)題，根據(jù)危害程度，提出相應(yīng)合理的安全措施及優(yōu)化意見(jiàn)，為以后此類(lèi)的建設(shè)工程的安全驗(yàn)收提供參考，并且對(duì)一些不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及未達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的工程進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救，這將大大提高建設(shè)工程本身的安全程度，降低了危險(xiǎn)事故的發(fā)生，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的安全技術(shù)與管理體系向更高的方向發(fā)展。

2.實(shí)施戰(zhàn)略評(píng)估的方法

(1)前期準(zhǔn)備

對(duì)于芳烴項(xiàng)目加氫裝置節(jié)能減排技術(shù)改造項(xiàng)目，首先需進(jìn)行系統(tǒng)且完整的規(guī)劃與評(píng)價(jià)，規(guī)劃方案的分析，要從規(guī)劃的目標(biāo)和總體布局出發(fā)，其中需要考慮的因素包括：建設(shè)用地、道路、人口分布情況，工藝改造技術(shù)的布置，項(xiàng)目所在地自然條件的影響以及原輔料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存方法。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，還需要對(duì)建筑設(shè)施及設(shè)備材料進(jìn)行防火、防爆、防腐、耐火保護(hù)、硫化氫防護(hù)等設(shè)施，來(lái)保障后續(xù)工作的持續(xù)進(jìn)行。本項(xiàng)目中設(shè)置有公用工程及輔助設(shè)施，其滿足化工企業(yè)生產(chǎn)生活等各類(lèi)用水的需求，用電需求，供熱需求，供氣、供氮需求，以及對(duì)突發(fā)事件處理配備有，消防系統(tǒng)，防雷、防靜電系統(tǒng)，自控儀表系統(tǒng)，儀器泄露報(bào)警系統(tǒng)等。

(2)工藝流程簡(jiǎn)述

本項(xiàng)目工藝是將50℃的原料油在0.5MPa的壓力及液面控制下，通過(guò)原料油過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，除去原料中大于25μm的顆粒。過(guò)濾后的原料油與循環(huán)油混合進(jìn)入原料油緩沖罐，然后經(jīng)加氫進(jìn)料泵升壓后，在流量控制下，與混合氫混合作為反應(yīng)進(jìn)料，依次與反應(yīng)流出物經(jīng)兩個(gè)臺(tái)位的反應(yīng)流出物/反應(yīng)進(jìn)料換熱器換熱至340℃后，進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱至370℃后進(jìn)入加氫反應(yīng)器。本改造項(xiàng)目是利用兩臺(tái)反應(yīng)器各設(shè)置三個(gè)催化劑床層，分別填裝加氫精制劑和加氫裂化催化劑，床層間設(shè)有注急冷氫設(shè)施。在催化劑作用下物料進(jìn)行脫硫、脫氮、烯烴飽和、芳烴飽和、裂化和異構(gòu)化等反應(yīng)。最終為下游的重整裝置提供優(yōu)良的石腦油原料，提高生成油的附加值，減少環(huán)境污染。

3.辨識(shí)危險(xiǎn)和有害因素

(1)危險(xiǎn)化學(xué)品

該項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中涉及的化學(xué)品主要有：原料為氫氣、粗石腦油、外購(gòu)石腦油，產(chǎn)品為重石腦油、戊烷、己烷、液化石油氣、干氣（甲烷）、冷低分氣（含氫76%），生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生硫化氫，吹掃置換過(guò)程使用氮?dú)庖约邦A(yù)硫化使用二甲二硫（DMDS）和甲基二乙醇胺（MDEA）。

(2)危險(xiǎn)有害因素的分類(lèi)及識(shí)別

在化工生產(chǎn)中危險(xiǎn)有害因素?zé)o處不在，為了清晰的了解各種潛在因素可能產(chǎn)生的危害，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)且全面的分類(lèi)是必不可少的。其目的主要是為了能在安全評(píng)估時(shí)對(duì)危險(xiǎn)有害的事物進(jìn)行快速的分析與辨別。在安全評(píng)估中，通常應(yīng)用“按導(dǎo)致事故的直接原因”和“參照事故類(lèi)別”的方法進(jìn)行分類(lèi)，其二者區(qū)別在與前者是將有害因素分為4大類(lèi)而后者將危害因素分為20類(lèi)。在化工企業(yè)項(xiàng)目中，根據(jù)企業(yè)的工藝特點(diǎn)需要參照《企業(yè)職工傷亡事故分類(lèi)》（GB6441-1986）并結(jié)合《生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)和有害因素分類(lèi)代碼》（GB/T13861-2009）綜合考慮起因物、引起事故的誘導(dǎo)性原因、致害物、傷害方式等，對(duì)項(xiàng)目可能存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行辨識(shí)與分析。

(3)物質(zhì)危害性分析

本項(xiàng)目在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，涉及的物料氫氣、石腦油、液化石油氣、戊烷、己烷、二甲二硫、干氣（甲烷）、冷低分氣（含氫76%）、硫化氫等均為易燃易爆和毒性物料。物料泄漏后有可能發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)、爆炸和中毒窒息等事故。特別是本項(xiàng)目涉及到的硫化氫，具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，對(duì)粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用，有發(fā)生中毒甚至死亡的危險(xiǎn)。

此外硫化氫還具有一定腐蝕性，存在導(dǎo)致灼燙的危險(xiǎn)，正常維護(hù)不及時(shí)有導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

(4)生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)有害因素分析

本項(xiàng)目各生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要危險(xiǎn)、有害因素包括很多方面，例如根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)分析，本項(xiàng)目反應(yīng)條件為高溫，管線表面溫度較高，如果未落實(shí)防護(hù)設(shè)施、保溫層缺損不全、操作人員近距離操作、意外接觸有造成人員燙傷的危險(xiǎn)。并且該項(xiàng)目的大部分設(shè)備為承壓設(shè)備，極易發(fā)生硫腐蝕和氫腐蝕，如果未對(duì)其進(jìn)行特殊安全措施的處理，極易發(fā)生物料的泄露，因本項(xiàng)目涉及的物料大部分均具有燃爆危險(xiǎn)性，如設(shè)備、管線、泵等泄漏，有造成火災(zāi)爆炸的可能。此外本項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中原料及成品中大多具有一定的毒性，特別是硫化氫為高毒化學(xué)品，可致人閃電死亡，氮?dú)鉃橹舷⑿詺怏w。如果生產(chǎn)裝置中的設(shè)備、管線、閥門(mén)、法蘭、墊片等密封不嚴(yán)，會(huì)發(fā)生有毒物料泄漏；人員接觸泄漏的有毒物料，存在發(fā)生中毒的危險(xiǎn)。本項(xiàng)目生產(chǎn)裝置存在不同高度的平臺(tái)，生產(chǎn)過(guò)程存在高處墜落危險(xiǎn)。生產(chǎn)系統(tǒng)中平臺(tái)欄桿、扶梯設(shè)置不完全、損壞或是私自改動(dòng)原有的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致操作環(huán)境安全不符合要求，使操作、檢修人員存在高處墜落的危險(xiǎn)。

(5)重大危險(xiǎn)的辨識(shí)

由于該項(xiàng)目生產(chǎn)裝置芳烴加氫裝置界區(qū)內(nèi)，該項(xiàng)目加氫裝置所需氫氣由其配套的制氫裝置提供，加氫裝置與配套的制氫裝置同開(kāi)同停，為聯(lián)合裝置，所以本次重大危險(xiǎn)源辨識(shí)將本加氫裝置和配套的制氫裝置作為一個(gè)辨識(shí)單元進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)。節(jié)能減排技術(shù)改造項(xiàng)目涉及的物料中石腦油、氫氣、液化石油氣、干氣（甲烷）、硫化氫、戊烷、己烷、二甲二硫、低分氣（含氫76%）和制氫裝置涉及的物料中氫氣列入重大危險(xiǎn)源辨識(shí)范圍，危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)通過(guò)危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量和各危險(xiǎn)化學(xué)品相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)場(chǎng)所或貯存區(qū)的臨界量的比值總加和是否小于1來(lái)判斷。如果結(jié)果超過(guò)1，則表示為本改造項(xiàng)目所處的加氫和制氫聯(lián)合裝置構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源，通過(guò)這種方法分析可以有效的對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品是否為重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)。

4.劃分評(píng)價(jià)單元，選擇評(píng)價(jià)方法

(1)評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/h3>

在危險(xiǎn)有害等因素的分析過(guò)程中，根據(jù)企業(yè)所需要評(píng)價(jià)的目標(biāo)和方法，把整個(gè)體系劃分為有限的且范圍確定的評(píng)價(jià)單元。在通常情況下，被評(píng)價(jià)的對(duì)象是相對(duì)獨(dú)立的并且由相互聯(lián)系的若干部分組成。因此需進(jìn)行劃分評(píng)價(jià)單元，其目的方便評(píng)價(jià)工作的順利進(jìn)行，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。本項(xiàng)目中生產(chǎn)工藝、設(shè)備及涉及到的危險(xiǎn)化學(xué)品的特性，為便于分析評(píng)價(jià)，將該工程劃分成：選址與平面布置、生產(chǎn)裝置及設(shè)備設(shè)施、安全管理單元和公用工程4個(gè)評(píng)價(jià)單元。

(2)評(píng)價(jià)方法的選擇

根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，本次安全評(píng)價(jià)選用了五種安全評(píng)價(jià)方法。即檢查表分析法針對(duì)所有單元采用安全檢查表對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行全面的篩查，通過(guò)分析評(píng)價(jià)各相的生產(chǎn)條件是否符合安全，保證整個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行，預(yù)先危險(xiǎn)性分析法應(yīng)用于生產(chǎn)及公用工程單元通過(guò)對(duì)有害因素查找，并且分析其產(chǎn)生的原因以及產(chǎn)生危險(xiǎn)后的危害程度，設(shè)置對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。泄漏事故后果模擬分析應(yīng)用于主分餾塔對(duì)主分餾塔采用泄漏事故模型；對(duì)事故后果進(jìn)行模擬，使企業(yè)提高事故預(yù)防能力，盡早采取安全措施。

5.定性定量評(píng)估

(1)項(xiàng)目固有危險(xiǎn)品

本項(xiàng)目涉及到原料為氫氣、粗石腦油、外購(gòu)石腦油，產(chǎn)品為重石腦油、戊烷、己烷、液化石油氣、甲烷、冷低分氣（含氫76%），生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生硫化氫，吹掃置換過(guò)程使用氮?dú)庖约邦A(yù)硫化使用二甲二硫（DMDS）。其中根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》（2015年版），石腦油、氫氣、液化石油氣、戊烷、己烷、甲烷、硫化氫、二甲二硫、氮?dú)鈱儆谖ｋU(xiǎn)化學(xué)品，不涉及劇毒化學(xué)品。其中包括爆炸性的化學(xué)品，具有可燃性的化學(xué)品，具有毒性化學(xué)品，具有腐蝕性化學(xué)品，需要對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原料進(jìn)行危險(xiǎn)程度分析。

(2)危險(xiǎn)原料的定性定量評(píng)估

①具有爆炸性的化學(xué)品的質(zhì)量及相當(dāng)于TNT的摩爾量

具有爆炸性的化學(xué)品的質(zhì)量及相當(dāng)于梯恩梯的質(zhì)量：

WTNT計(jì)算公式：WTNT=aWQ/QTNT

其中：WTNT為具有爆炸性的化學(xué)品的質(zhì)量及相當(dāng)于梯恩梯的質(zhì)量，kg；

a為L(zhǎng)PG蒸氣云當(dāng)量系數(shù)（統(tǒng)計(jì)平均值為0.04，取值0.04）；

W為蒸氣云中可燃?xì)怏w質(zhì)量，kg；

Q為可燃?xì)怏w的燃燒熱，kJ/kg；

QTNT為T(mén)NT的爆炸熱，kJ/kg（4230-4836kJ/kg，一般取平均4520kJ/kg）。

表1 具有爆炸性的化學(xué)品的質(zhì)量及相當(dāng)于TNT的摩爾量

②具有可燃性的化學(xué)品質(zhì)量及燃燒后放出的熱量

本項(xiàng)目涉及的可燃性化學(xué)品有石腦油、氫氣、戊烷、己烷、液化石油氣、低分氣、干氣、硫化氫，二甲二硫，由于低分氣和二甲二硫無(wú)相關(guān)燃燒熱數(shù)據(jù)，硫化氫存在量較少，在此不做計(jì)算，只計(jì)算石腦油、氫氣、戊烷、己烷、液化石油氣、干氣相當(dāng)于TNT的摩爾量。

表2 具有可燃性的化學(xué)品的質(zhì)量及燃燒后放出的熱量

③具有毒性和腐蝕性化學(xué)品的濃度及質(zhì)量

表3 建設(shè)項(xiàng)目中所涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量、狀態(tài)和分布表

續(xù)表

6.安全對(duì)策措施與建議

根據(jù)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》（中華人民共和國(guó)主席令第88號(hào)）、《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全監(jiān)督管理辦法》（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令45號(hào)，79號(hào)修訂）等有關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，結(jié)合同類(lèi)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，針對(duì)公司存在的問(wèn)題，按照針對(duì)性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性的原則和重要性的不同，提出以下安全技術(shù)對(duì)策措施建議及安全管理對(duì)策措施建議，以達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生和事故后果降至最低程度的目的。

本項(xiàng)目為了進(jìn)一步做好對(duì)裝置區(qū)重大危險(xiǎn)源的安全管理工作，確保生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行。首先需要對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重點(diǎn)監(jiān)管，按照國(guó)家相關(guān)文件要求做好安全管理工作。項(xiàng)目的各種安全設(shè)施應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理，不得隨意拆除、挪用或棄置不用，按規(guī)定檢查、檢測(cè)和保養(yǎng)、維護(hù)。企業(yè)還應(yīng)對(duì)消防設(shè)施、防雷防靜電等系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查、檢測(cè)，從而確保安全設(shè)施齊全、有效。在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的編碼，保障問(wèn)題發(fā)生可以準(zhǔn)確且快速找到問(wèn)題的源頭。還應(yīng)自控系統(tǒng)及SIS緊急切斷系統(tǒng)及壓力容器的安全設(shè)施加強(qiáng)管理，定期檢查維護(hù)保養(yǎng)。

7.安全驗(yàn)收評(píng)價(jià)結(jié)論

（1）建設(shè)項(xiàng)目需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，總平面布置符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求；本項(xiàng)目選址與設(shè)立、設(shè)計(jì)階段一致，未發(fā)生變更；（2）建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)施全部采用了安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇的內(nèi)容，項(xiàng)目已采用的安全設(shè)施通過(guò)調(diào)試和運(yùn)行，符合安全設(shè)施的設(shè)置要求；（3）建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)試生產(chǎn)表明，技術(shù)、工藝成熟，工藝過(guò)程流暢，設(shè)備、設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定，安全、可靠性程度處于可接受范圍；（4）建設(shè)項(xiàng)目在試生產(chǎn)過(guò)程未發(fā)現(xiàn)明顯的安全設(shè)施設(shè)計(jì)缺陷，評(píng)價(jià)組提出的事故隱患和企業(yè)試生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，企業(yè)進(jìn)行了完善、整改。