氫化反應工藝設計的注意點

發(fā)布時間：

2023-08-11 10:06

氫化反應是國家安監(jiān)總局公布的首批重點監(jiān)管的危險化工工藝。危險性源自以下幾點:

01氫氣的危險性

氫氣具有其它可燃氣體或有機溶劑蒸汽所不具備的特點：

① 比空氣輕；

② 易擴散；

③ 在空氣中爆炸范圍極寬（4%~75%）；

④ 氫氣點火能很低；

⑤ 氫氣化學活性大。

02加氫反應的危險性

加氫反應的危險性包括：

① 加氫反應一般在高壓下進行，有的高達 10MPa，反應罐需特殊設計；

② 加氫反應是強放熱反應，控制不當容易使系統(tǒng)超壓發(fā)生事故；

③ 加氫工藝使用的催化劑具有很高的活性，容易在空氣中自燃，使用時必須特別注意。

本文分析了氫化反應的危險性，并從投料、氮氣置換、反應過程控制、反應后的泄壓以及異常工況下的安全泄放等環(huán)節(jié)探討了氫化反應工藝系統(tǒng)設計的注意點。

一、氫化反應工藝設計注意點

1）反應前的投料、氮氣置換

氫化反應的催化劑如雷尼鎳、鈀炭，其干燥的粉末會在空氣中自燃，投料操作需要在氮氣保護下的密閉投料裝置中進行。氫化反應罐在開始通氫氣反應前必須進行氮氣置換，當系統(tǒng)中氧含量小于0.5%時置換才能結束。置換的方法有壓力置換法、抽空置換法、注水排氣法。

2）反應過程控制

工藝及自控設計必須根據(jù)反應安全風險評估的結果，明確安全操作條件，從工藝設計、儀表控制、報警與緊急干預（安全儀表系統(tǒng)）、物料釋放后的收集與保護，廠區(qū)和周邊區(qū)域的應急響應等方面來進行工藝和安全設施的設計。

3）反應后的泄壓

氫化反應結束后需要泄放罐內(nèi)壓力，然后通氮氣置換后才能放料。氫化反應罐的排氣管須單獨設置，出口應高出屋頂 2 米，排氣管口處應設置阻火器。排氣管切斷閥后應設止回閥防止氣體回流。

4）安全泄放措施

氫化反應罐應設置安全閥或爆破片等安全泄放裝置。反應較劇烈時宜設置兩個安全泄放裝置，并使它們的開啟壓力或爆破壓力存在一定的梯度，其中任一安全泄放裝置均需滿足要求的最大泄放量。安全閥或爆破片出口的泄放管應先接至泄爆罐中再放空。

二、土建、電氣、通風條件的注意點

1）工藝專業(yè)在提給土建專業(yè)的條件中應注明氫氣這一特殊介質，土建專業(yè)在房間及鋼平臺的設計時需要注意不能有妨礙氫氣擴散的結構。氫化間的上部空間應通風良好，頂棚內(nèi)表面應平整，避免死角，防止氫氣在頂部凹處積聚。建筑物頂部或外墻上部應設氣窗或排氣孔，排氣孔應設在最高處，并朝向安全地帶。

2）氫化間內(nèi)的電氣設施選型，不應低于氫氣爆炸混合物的級別、組別（ⅡCT1）。暴露于室外的設備如泄爆罐，屋面的風機、風管、氫化反應罐的放空管等應有防雷措施。

3）氫化反應間應通風良好，采用機械通風的建筑物進風口應設在建筑物下方，排風口設在上方。氫化反應間正常通風的換氣次數(shù)每小時不得少于 3 次，事故排風裝置換氣次數(shù)每小時不得少于 12 次，事故排風裝置應與氫氣檢測裝置聯(lián)鎖。

在生產(chǎn)與安全的關系中，一切以安全為重，安全必須排在第一位。必須預先分析危險源，預測和評價危險、有害因素，掌握危險出現(xiàn)的規(guī)律和變化，采取相應的預防措施，將危險和安全隱患消滅的萌芽狀態(tài)。

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