HAZOP分析方法在煤气合成氨—低温洗甲醇工艺中的应用

2015年第20期广东化工第42卷总第310期www.gdchem.com29HAZO分析方法在煤气合成氨一低温洗甲醇工艺中的应用杨志国,华宁,彭贵,赵军,梅晶(新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院,新疆乌鲁木齐83000)[摘要]煤气合成氨项目中低温洗甲醇工艺风险较高,做好安全工作尤其重要,通过 HAZOP分析法对低温洗甲醇工艺进行分析,并提出相关安全措施。[关键词] HAZOP;合成氨:低温洗甲醇[中图分类号TQ文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2015)20-002902Study on the Application of HAzoP (Hazard and Operability analysis) in theSynthetic ammonia to Methanol SystemYang Zhiguo, Hua Ning, Zhao Jun, Peng Gui, Mei Jing(Safety Science and Technology Research Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830001, China)Abstract: There is a high risk of low temperature methanol washing process in Synthetic ammonia gas. Security work is particularly important, through theHAZOP analysis method for coal gasification process is analyzed, and relevant safety measures are put forward氨( Ammonia,旧称阿莫尼亚)是重要的无机化工产品之在国民经济中占有重要地位。农业上使用的氮肥,除氨水外,诸上找出可能出现各种偏差的原因、后果、风险等级、安全保护,建议措施并跟踪落实。如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥都是以氨为原料生产的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产表1 HAZOP常用工艺参数量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20Tab 1 Common process parameters of HAZOP%作为其它化工产品的原料流量数1 HAZOP方法简介压力组分黏度副产品HAZOP方法在分析过程和报告中常用术语,为防止遗漏或提温度电压问过多, HAZOP方法规定了7个引导词和16个常用工艺参数(表PH分离1为 HAZOP常用工艺参数,表2为 HAZOP方法常用引导词及其含义),分析时将引导词与相关参数结合在一起,应用于每个节点表2 HAZOP方法常用引导词及其含义Tab 2 Commonly used guide words and their meanings of HAZOP method引导词含义不或没有(NONE)设计或操作要求酶指标和事件完全不发生,如无流量低或少(LESS)同标准值比,数值偏小,如温度、压力值偏低高或多(MORE)标准值比,数值偏大,如温度、压力值偏高部分 PARTOF只完成既定功能的一部分,如组成发生变化在完成既定功能的同时,伴随多余事件发相反(REⅤERSE)出现与设计要求完全相反的事或物,如流体反向流动异常( OTHER THAN)出现与设计要求不相同的事或物2低温洗甲醇 HAZOP分析mol),H2S+COS≤5mgNm3),经换热后送到尿素装置21低温洗甲醇工艺系统中二十多台换热器组成的换热网络用以回收冷量并保证来自变换工段的原料气(压力55MPaG温度401)经原料气22低温洗甲醇节点划分冷却器E3101换热后进入原料气分离罐V3101,分离出水和甲醇后进入洗涤塔T3101,塔其分为四段,最下段为脱硫段,上面三送洗涤塔T3101原料气冷却:利用原料气冷却器E3101对原料气进行冷却后段为脱碳段。原料气中所含H2S+COS、CO2在洗涤塔的脱硫段和脱碳段依次被来自热再生系统的低温贫甲醇和来自H2S浓缩塔上原料气洗涤:利用低温贫甲醇和低温半贫甲醇对原料气进行部的低温半贫甲醇液吸收。出洗涤塔的净化气CO2<20ppm洗涤,脱除二氧化碳和硫化氢H2S+COS<0.11ppm,送往液氮洗装置氧化碳解吸:利用二氧化碳解吸塔将富甲醇中二氧化碳解甲醇富液经过减压闪蒸、二氧化碳解吸塔T3102、硫化氢浓吸,生产二氧化碳产品气缩塔T3103,氮气气提塔T3107热再生塔T3104、甲醇水分离塔碳,浓缩硫化氢,同时回收冷量二氧化碳气提自T3|03塔来复热热再生塔塔顶得到的富H2S酸性气,送硫回收装置到常温的含硫甲醇液,在氮气气提塔中与加入的氮气接触,将甲尾气经尾气洗涤塔洗涤后送往三聚氰胺装置醇中残余的二氧化碳气提出送往T3103塔,塔釜液去T3104塔再含甲醇废水送煤浆制备回用CO2解吸塔塔顶解吸出合格的CO2产品气(CO2>98.5甲醇液热再生:来自T3107塔塔釜富硫甲醇液在热再生塔中收稿日期]2015-07-07基金项目]新疆煤化工安全发展及煤制甲醇工艺 HAZOP分析研究(新疆维吾尔自治区安全监督管理局专项资金项目)作者简介]杨志国(1983),新疆,乌鲁木齐,男,安全工程专业,工程师,主要负责 HAZOP分析,化工园区安全规划广东化工2015年第20期www.gdchem.com第42卷总第310期用05MPa蒸汽进行加热再生,经E310降温后送T3105甲醇水其中夹带的甲醇,塔釜液去T3105塔再生回收甲醇,塔顶尾气送分离塔。浓缩后塔顶酸性气经冷却后送硫回收。往三聚氰胺装置甲醇、水分离:利用甲醇水分离塔脱去甲醇中的水,供系统硫甲醇氨冷:对洗涤塔T3101塔底含硫甲醇液进行冷却塔釜废水外排。23低温洗甲醇 HAZOP分析尾气水洗:尾气复热到常温时在尾气水洗塔中用脱盐水洗去表3为低温洗甲醇工艺吸收塔节点 HAZOP分析建议表表3 HAZOP分析建议表Tab3 Analysis suggested table of HAZOP序号参数引导词偏离后果现有的安全措施过高洗涤塔液位高塔内出现气阻,不流动液泛,气液接触不1.段间换热器设置排气口。2.塔内件卡好,影响下一段吸收1.闪蒸汽至循环气压缩过低洗涤塔液位低1.阀门开度过大2.塔内集液盘漏液串气至闪蒸罐机进口设置放空,泄压2.闪蒸气管线上设置安全阀塔板阻力大,造成过高洗涤塔下段液位高上塔段影响设置液位远传指示好,影响吸收效果高报警,液位就地指示1.设置调节阀FV3105调节过低洗涤塔下段液位低上塔段影响串气至闪蒸罐2.闪蒸汽至循环气压缩机进口设置放空,泄压过高洗涤塔压力过高1.压缩机跳车引起设备1.液氮洗出口设有放空2.后工段超压超压、损坏2.设有安全阀1.出口管线设有压2压力1.系统减压;力检测PT3148、低报过低洗涤塔压力过低2.系统负荷降低循环不易建设自动放空阀,防止误打开3.前后工序系立,影响吸收3.出口设AE31在线分析统放空阀打开:硫化氢、二氧化碳,系统异常时SC33112手动分析对比1.系统冷量不足1.贫甲醇管线设置FT31141.影响吸收效果流量远传指示,与调节阀高温度过高2.贫甲醇流量过大3.段间冷却器2.可能导致FV3114构成自动调节回路(氨冷器)效果不好原料气带甲酹2.氨冷器设置LT3110液位远传指示,高低报警乇重大关注3建议(6液氮洗工序循环氢去低温甲醇洗管线PG33008上增设盲(1)为监控洗涤塔出口管线是否携带甲醇,建议手动取样点SC3-3112增加甲醇手动的分析()甲醇洗工序火炬放空气管线PG31018A上的调节阀PV3175前及手阀之间增设切断阀,与PT3175压力联锁组)为保证低温洗和尿素装置的协调生产建议C31005管2方便开车时温度观察,建议液氮洗工序开车用液氮管线3102切断阀后增加压力调节阀和压力表。(3)建议低温甲醇洗冷热火炬管线出界区前均增加阀门、盲NL33001进冷箱前增设温度检测。t(4)液氮洗先工序合成气去低温甲醇洗的管线P314上增设气合成氨低温洗甲醇工艺中的应用[J广东化0542(2)0(5)液氮洗工序高压氮气冷却器E3304出口PG33010管线上的调节阀TDV3316与手阀之间增设盲板。(上接第24页)经研究决定对酸换热器循环水侧用稀释5%盐酸进行酸洗再用大量清水冲洗,酸洗后循环水流量由原来16m/h增加到445效果及注意事项(1)在制酸系统每次开工时,在升温过程中,必须保证进入SO2(5)严格控制硫酸尾气、硅油及硅油燃烧温度。开工以来,酸转化器的过程气温度达到硫酸的露点温度以上,否则禁止将酸性雾控制单元的硅油温度在冬季一直达不到要求35℃以上,为此我气体通入到焚烧炉们更换了大功率的硅油电伴热带,并做好保温工作,从而保证硅(2)有条件的情况下,可以考虑给SO2转化器安装防雨棚油温度的稳定。尾气温度出现较大波动时,酸雾透过率也往往较彻底解决雨水对保温的影响。加强对SO2转化器底部过程器和进低,因此控制好WSA冷风量尾气温度平稳也是保证透过入WSA冷凝器管道的保温,在每次检修完毕后,对保温棉采用率的重要因素。另外,酸雾控制单元的煤气过滤网及风机应定期交叉叠放的形式进行保温,避免因保温棉之间缝隙导致散热。进行清理,以免堵塞对酸雾控制造成影响保温时还应注意要将远传仪表表头露出,防止高温下对仪表(6)结合硫铵工序使用的管道材质,对外送酸管进行了改造。造成损坏,触碰联锁造成硫酸装置停车。对比不锈钢管和内衬四氟管,不锈钢管在焊接时会留下焊缝,经6结语过长时间的冲刷会发生泄漏,并且泄漏后不锈钢焊接极其困难。四氟管采用一次成型,硫酸与其不发生反应,管道间采用法我厂引进丹麦托普索WSA制酸工艺,经过两年多的不断改兰连接,但一次投资费用较高。考虑长周期运行的经济效益,选进,能够长周期稳定运行,确保各项环保指标达到国家排放标准。用了内衬四氟管,改造后外送酸管运行至今未发生泄漏。生产的硫酸直接供给硫铵工序使用,提高了焦化厂的经济环保效(本文文献格式:张媛嫒.WsA制酸工艺在佳华二期的应用与改进[J].广东化工,2015,42(20):24)