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氫化反應(yīng)工藝設(shè)計的注意點

發(fā)布時間:

2023-08-11 10:06

氫化反應(yīng)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(yīng)的危險性

加氫反應(yīng)的危險性包括:

① 加氫反應(yīng)一般在高壓下進行,有的高達 10MPa,反應(yīng)罐需特殊設(shè)計;

② 加氫反應(yīng)是強放熱反應(yīng),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(yīng)的危險性,并從投料、氮氣置換、反應(yīng)過程控制、反應(yīng)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(yīng)工藝系統(tǒng)設(shè)計的注意點。

 

一、氫化反應(yīng)工藝設(shè)計注意點

1)反應(yīng)前的投料、氮氣置換

氫化反應(yīng)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(yīng)罐在開始通氫氣反應(yīng)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(jié)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(yīng)過程控制

工藝及自控設(shè)計必須根據(jù)反應(yīng)安全風險評估的結(jié)果,明確安全操作條件,從工藝設(shè)計、儀表控制、報警與緊急干預(yù)(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(yīng)急響應(yīng)等方面來進行工藝和安全設(shè)施的設(shè)計。

3)反應(yīng)后的泄壓

氫化反應(yīng)結(jié)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(yīng)罐的排氣管須單獨設(shè)置,出口應(yīng)高出屋頂 2 米,排氣管口處應(yīng)設(shè)置阻火器。排氣管切斷閥后應(yīng)設(shè)止回閥防止氣體回流。

4)安全泄放措施

氫化反應(yīng)罐應(yīng)設(shè)置安全閥或爆破片等安全泄放裝置。反應(yīng)較劇烈時宜設(shè)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(yīng)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(yīng)注明氫氣這一特殊介質(zhì),土建專業(yè)在房間及鋼平臺的設(shè)計時需要注意不能有妨礙氫氣擴散的結(jié)構(gòu)。氫化間的上部空間應(yīng)通風良好,頂棚內(nèi)表面應(yīng)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(yīng)設(shè)氣窗或排氣孔,排氣孔應(yīng)設(shè)在最高處,并朝向安全地帶。

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

3)氫化反應(yīng)間應(yīng)通風良好,采用機械通風的建筑物進風口應(yīng)設(shè)在建筑物下方,排風口設(shè)在上方。氫化反應(yīng)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(yīng)與氫氣檢測裝置聯(lián)鎖。

 

在生產(chǎn)與安全的關(guān)系中,一切以安全為重,安全必須排在第一位。必須預(yù)先分析危險源,預(yù)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(yīng)的預(yù)防措施,將危險和安全隱患消滅的萌芽狀態(tài)。

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