氫化反應工藝設計的注意點
發布時間：
2023-10-08 11:14
氫化反應是國家安監總局公布的首批重點監管的危險化工工藝。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超壓發生事故；
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節探討了氫化反應工藝系統設計的注意點。
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）、物料釋放后的收集與保護，廠區和周邊區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。
土建、電氣、通風條件的注意點
1）工藝專業在提給土建專業的條件中應注明氫氣這一特殊介質，土建專業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每小時不得少于 3 次，事故排風裝置換氣次數每小時不得少于 12 次，事故排風裝置應與氫氣檢測裝置聯鎖。
在生產與安全的關系中，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，掌握危險出現的規律和變化，采取相應的預防措施，將危險和安全隱患消滅的萌芽狀態。
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