最新整理合成氨的重点设备、危险因素及防范措施一、重点部位及设备(一) 重点部位1. 转化系统转化系统 二段转化炉、二段转化炉、废热锅炉以及燃料燃烧、烟气废热回 收设备组成高温设备集中,一段炉炉膛高达 xxx0C,二段炉出口 950C,废热 锅炉产生IOMPa俵)高压蒸汽设备内为易燃、易爆气体,压力达 4MPa俵)转化系统是装置中的局温区,其特点是局温、局压、易燃、易爆、有蠹若 发生超温,易造成设备损坏,工艺气体泄漏,而引发重大火灾,爆炸事故2. 合成系统合成系统 合成塔、水加热器、热交换器、冷交换器、水冷器、氨冷器、氨 分离器等高压设备组成是装置中高压设备集中的区域设备压力等级一般为 20〜25MPa俵)设备内工艺介质为 H2、N2、NH3等于压力高,设备发生泄漏,易造成火灾、中蠹、爆炸事故如设备存在缺 陷或产生氢脆、产生裂纹,在发生物理爆炸的同时,还可发生化学爆炸,往往造 成灾难性的后果二) 重点设备1. 一段转化炉一段转化炉承担着将原料轻类与蒸汽发生反应制取原料气的任务其操作、运行是否正常影响到整个装置的安全运行,是装置中结构复杂,操作条件苛刻的 关键设备一段转化炉曲辐射段、对流段及燃料系统组成。
辐射段一般有几白根 转化炉管,炉管内装填催化剂,轻类与水蒸气在炉管内反应炉管外用燃料气(油) 燃烧形成的火焰直接加热,炉管外壁温度高达 900-950C,炉管内压力为4MPa俵),运行条件比较苛刻对流段为有效回收热能,采佣多种工艺物料与烟 气换热,换热方式较复杂一段转化炉在生产中,如发生催化剂中蠹、结碳,水 碳比失调,燃料系统故障、炉管超温等都可造成事故如发生设备损坏、泄漏还 可引发重大火灾、爆炸事故2. 压缩透平机组合成氨装置有合成气压缩机、氨气压缩机、工艺空气压缩机、原料气压缩机 四大机组采用离心式多级压缩机组,用蒸汽透平驱动原料气压缩机压缩气体为 天然气或十气,出口压力4MPa俵);氨气压缩机压缩气氨,出口压力 1. 6-1. 8MPa俵);工艺空气压缩机压缩空气,出口压力 4MPa俵);最重要的 是合成气压缩机,压缩气体为 H2、N2气体,出口压力一般为 20-25MPa俵), 采用10MPa俵)高压蒸汽透平驱动,转速可达11000r/min,被称为合成氨装置 的“心脏”大机组一般在高温、高压、高转速下运行,密封、润滑条件要求高,调节控 制系统复杂运行中如发生喘振、气体带液、轴瓦磨损、密封损坏、轴位移高等 都可造成机组故障。
于结构复杂,维护保养、检修安装要求高如维护不当, 检修安装未达到精度标准,也容易发生设备故障而四大机组均为单系歹0运行, 无备用机组,任何一台机组的停机,都可造成全装置停车而且泄漏出来的NH3 H2、N2,原料气还可造成重大的火灾、爆炸、中蠹事故3. 合成塔合成塔是装置的主要设备,氢气与氮气在合成塔内反应生成氨 合成塔是高 温、高压设备,工作压力20〜25MPa俵),反应温度500C左右 承受高压的外 壳及承受高温的内件组成内件 热交换器及触煤筐组成,触煤筐内充填合成触 煤,内件结构比较复杂合成塔运行中,如发生触煤中蠹、触煤超温、入塔 H^ N2比失调等,可造 成装置运行正常或停车塔内件如压差过大,可引起内件变形,而造成重大设备 事故氮气、氢气在高温、高压下会对金届材料发生渗氮、氢脆脱碳腐蚀外壳发 生超温,是十分危险的,可使设备材料遭受破坏,造成灾难性的后果二、危险因素分析及其防范措施合成氨装置采用的原料、燃料、过程产物及产品大多为甲类、乙类火灾危险 性物质,其中还有有蠹物质,操作乂在局温、局压下进行其生广特点为:局温、高压、易燃、易爆易中蠹 于主要设备为单系列,因而设备一旦发生故障,往往会造成全装置停车。
故障处理不当,甚至造成重大事故发生一)装置事故统计分析我国70年代引进的大型合成氨装置,在生产初期曾频繁发生事故自 1977 年至1979年三年间,^一套装置曾发生人身伤亡事故 43次,重大停车事故307 次停车事故中以设备事故最多,停车次数为199次,占事故总数的64. 82% 详见表7_ 5o设备重大停车事故共199次,按设备类别分,见表7-6其中,主要设备发生重大停车事故 54次,以合成气压缩机发生停车事故最 多,为30次详见表7—7。