1、 高溫下油品生產(chǎn)中的風險分析及防范措施摘 要：高溫條件下油品生生產(chǎn)存在很多不平安因素。如如果平安防護措施考慮不充分分或者操作不當，會發(fā)生突沸沸串油和自燃著火事故。通過過對高溫下油品危險性分析，論述了高溫條件下油品在液液態(tài)儲存、運輸及混合等操作作時應注意的事項。并結(jié)合現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗和事故案例，提提出了高溫下油品生產(chǎn)及加工工的平安防護措施。關鍵詞詞：高溫；油品；生產(chǎn)加工；防范措施 1 前言隨著鋼鐵工業(yè)的快速速開展和國際市場對焦炭需求求的增加，近幾年我國煉焦工工業(yè)高速開展。煤焦油是煉焦焦中的副產(chǎn)品，煤焦油的產(chǎn)量量隨焦炭產(chǎn)量的增加而增加。煤焦油化工很多單元操作須須把油品加熱后來實現(xiàn)。特別別是重質(zhì)油品具

2、有沸點高、凝凝固點高的特性，這些重質(zhì)油油品在生產(chǎn)和加工過程中，為為使其具有良好的流動性，工工藝過程都是在高溫條件下完完成的。高溫下油品生產(chǎn)存在在很多不平安因素，受工藝條條件限制，油品溫度有時要高高于閃點和自燃點，如果平安全防護措施考慮不充分或者操操作不當，會發(fā)生突沸串油事事故和自燃著火爆炸事故。在在特殊操作(開、停工，檢修修)和生產(chǎn)不正常時，還會發(fā)發(fā)生油品溫度低于凝固點堵塞塞設備和管道事故，影響生產(chǎn)產(chǎn)。2 高溫下油品突沸沸串油及防范措施高溫條件件下油品的操作，由于油品質(zhì)質(zhì)量上的差異以及生產(chǎn)過程中中不可防止地有水進入系統(tǒng)，因此在油品升溫或上下溫油油品混合時，會出現(xiàn)能量聚集集和突然釋放，發(fā)生油品突

3、沸沸串油現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)，甚至引發(fā)火災爆炸事故。21 突沸產(chǎn)生的原因因突沸產(chǎn)生的主要原因是高上下溫油品混合或升溫時，油油品積聚的大量能量傳遞給低低沸點物質(zhì)(主要指輕質(zhì)油品品和水分)，使之處于非穩(wěn)定定狀態(tài)或過熱狀態(tài)；到達一定定程度后，低沸點物質(zhì)在有限限空間內(nèi)突然汽化造成的，一一般包括能量聚集和能量傳遞遞釋放兩個階段。211 能量聚集當油品必必須在高溫狀態(tài)下進行生產(chǎn)操操作時，如煤瀝青輸送溫度超超過180；在200左左右時，以煤瀝青回兌粘度較較小的焦油餾分生產(chǎn)燃料油，油品本身聚集了大量的能量量。這種帶有大量能量的油品品處于一種非穩(wěn)定狀態(tài)，尤其其是含有水分的油品，當溫度度超過100時，水分處于于過熱

4、狀態(tài)，很容易突然急劇劇汽化。212 能能量傳遞釋放油品在聚集大大量能量的同時，會以各種形形式向外界釋放能量，如同外外界環(huán)境進行熱傳遞或熱交換換、油品和水分的蒸發(fā)等。一一般情況下，假設生產(chǎn)操作、儲儲存條件穩(wěn)定，能量釋放處于于緩慢平和狀態(tài)，是不會發(fā)生生突沸現(xiàn)象的。然而，假設這種種能量釋放具有突發(fā)性，像高上下溫油品混合，能量傳遞推推動力突然加強或處于過熱狀狀態(tài)的物質(zhì)由于外界條件的變變化，能量突然散發(fā)，往往會會引起突沸現(xiàn)象。22 高溫下油品突沸的防范防止高溫下油品突沸的措施和和對策主要是根據(jù)物料的沸點點情況，防止形成能量突然釋釋放的條件。221 防止冷熱油品混合高溫溫油品進入存有低沸點油品或或水的設備

5、時，隨著高溫油品品進入量的增多，熱交換速度度的增快，易產(chǎn)生突沸。如某某廠在生產(chǎn)煤瀝青筑路油時，貯槽內(nèi)油品在未預熱又沒有有開泵循環(huán)攪拌的情況下，加加進260的熱油5h后發(fā)發(fā)生突沸，油品從貯槽頂部人人孔串出10余米高。 大量低沸點物質(zhì)進入儲存有有較高溫度的高沸點油品的設設備時，并充分接觸，易產(chǎn)生生突沸。如某廠在配制煤瀝青青燃料油時，誤將含水的焦油油餾分油參加溫度為300的煤瀝青貯槽。發(fā)生強烈突突沸，突沸時貯槽發(fā)生振動。因此，應盡量防止冷物料料，特別是低沸點冷物料(或或水)，進入儲存有大量熱物物料的設備，或大量高溫油品品進入存有低沸點冷物料的設設備。222 正確確的加熱方式對于輕油(比比重小于1)，

6、一般很少含有有溶解水，而別離水沉積在設設備底部，這種情況下，油品品在設備內(nèi)溫度不宜超過水在在該壓力下的飽和溫度。如果果到達水的飽和溫度，水會發(fā)發(fā)生沸騰，使熱交換迅速進行行，水急劇汽化產(chǎn)生突沸。如如某廠工藝要求將輕質(zhì)油品加加熱到140，且在平底貯貯槽內(nèi)進行，由于生產(chǎn)過程不不可防止地有少量水帶人系統(tǒng)統(tǒng)積在貯槽底部，結(jié)果當溫度度到達120時，屢次發(fā)生生突沸。當對含有溶解水的的重質(zhì)油進行脫水操作時，升升溫速度過快、操作條件不穩(wěn)穩(wěn)定，易產(chǎn)生突沸。如某廠在在焦油間歇蒸餾操作時，焦油油含水在10左右，溫度達到達102以后進入脫水階階段，升溫速度過快，產(chǎn)生突突沸串塔。熔化高凝固點油油品時，如果熔化速度過快，水

7、分短時間蒸發(fā)，易發(fā)生突突沸溢油。如用煤氣加熱熔化化瀝青操作，經(jīng)常發(fā)生溢油著著火事故。為防止油品在加加熱操作過程中發(fā)生突沸現(xiàn)象象，應掌握正確的加熱方法，比重小于水的油品不宜在儲儲存設備中加熱，工藝要求在在儲存設備中加熱時，溫度應應控制在儲存壓力下低沸點物物料的飽和溫度以下。當含有有溶解水的重油進行脫水操作作或熔化高凝固點油品時，在在脫水階段應當恒溫蒸發(fā)脫水水，不可急于升溫，以免升溫溫過快，水分來不及蒸發(fā)，處處于過熱狀態(tài)，到達一定程度度后發(fā)生突沸。3 高溫溫下油品的自燃和防護措施可燃物不與明火接觸而發(fā)生生著火燃燒的現(xiàn)象稱為自燃。一般，液體油品相對密度越越小，其閃點越低，而自燃點點越高；液體油品相對

8、密度越越大，閃點越高，而自燃點越越低。表1為一些物質(zhì)的閃點點和自燃點。31 自自燃的形式自燃有受熱自燃燃和自熱自燃2種。受熱自自燃：可燃物被加熱到一定溫溫度，即使不與明火接觸也能能自行著火的現(xiàn)象，稱為受熱熱自燃。可燃物無明火作用而而自行著火的最低溫度，稱為為自燃點。自熱自燃：某些些物質(zhì)在沒有外來熱源作用下下，由于物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生化學、物理和生物化學作用而產(chǎn)生生熱量，逐步積聚使物質(zhì)溫度度到達自燃點發(fā)生燃燒的現(xiàn)象象稱為自熱自燃。32 高溫下油品的自燃著火與與防范防止高溫油品自燃著著火的措施和對策主要是根據(jù)據(jù)油品自燃點的上下，破壞燃燃燒所具備的條件。3221 硫化物自燃著火石油化工和煤焦化工很多物料料都

9、含有硫化物，在工藝條件件下，硫化物和有機硫化物對對設備的直接腐蝕作用，形成成硫化鐵和硫化亞鐵。枯燥的的硫化鐵和硫化亞鐵在較低溫溫度下，甚至能在常溫的空氣氣中自行發(fā)熱燃燒。在生產(chǎn)時時如果操作不當或平安防護措措施不到位，很容易發(fā)生硫化化物自燃著火事故，這種事故故比擬常見，危害較大，下面面僅舉一例。鞍鋼化工廠煉煉焦化產(chǎn)品回收車間高37mm、直徑45m的脫酚塔于于1990年8月22日199時50分突然倒塌。其經(jīng)過過是對塔進行檢修時，按操作作規(guī)程的停塔步驟停塔，并直直接用蒸汽對塔進行置換吹掃掃18h，停止蒸汽吹掃6hh后，將塔體人孔蓋等翻開通通風涼塔。翻開人孔蓋40mmin后，發(fā)現(xiàn)塔體下半部人人孔往外冒

10、黃煙，立即將除塔塔頂?shù)跹b孔外的其余已翻開的的人孔全部封閉，并直接通人人蒸汽置換，黃煙立即消失。為盡早進行檢修，通人蒸汽汽40min后便將蒸汽停下下，同時用一臨時膠管向塔內(nèi)內(nèi)填料段加水。5h后再次發(fā)發(fā)現(xiàn)從塔頂冒黃煙，即又向塔塔內(nèi)通入蒸汽，35raiin后塔體開始傾斜，傾斜到到一定角度突然倒塌，將距塔塔下30m處的脫酚泵房砸毀毀。此時，切斷電源，繼續(xù)往往塔內(nèi)填料段噴水，但由于塔塔體被摔得支離破碎，無法阻阻止空氣進入，塔內(nèi)填料段仍仍繼續(xù)自燃，倒塌16h后自自燃到達最猛烈階段，過后逐逐漸減弱直至熄滅。分析發(fā)發(fā)生自燃的原因：脫酚塔是用用蒸汽蒸吹法從剩余氨水蒸氨氨后的廢水中脫酚的主要設備備。由于廢水中仍含

11、有少量的的氨、氰化氫和硫化氫，而廢廢水在脫酚塔內(nèi)操作溫度的條條件下，其中氰化氫、硫化氫氫首先分別被解析出來，轉(zhuǎn)移移到蒸汽中并在吸收段被燒堿堿溶液吸收，與鐵(金屬填料料)充分接觸，生成了硫化亞亞鐵、硫化鐵。隨著時間的延延長，硫化亞鐵便逐漸積累起起來，到達了在適宜溫度下遇遇空氣引起自燃的條件。在塔塔用蒸汽置換清掃后，溫度尚尚未降下來時翻開了塔的所有有人孔，在塔內(nèi)形成了空氣的的較強對流。此時，脫酚塔內(nèi)內(nèi)的硫化亞鐵、硫化鐵、溫度度和流通的空氣具備了自燃條條件，發(fā)生了自燃。防范措措施：在對有可能生成硫化鐵鐵和硫化亞鐵的設備進行檢修修時，對設備置換結(jié)束后，應應加水降溫，待溫度降至常溫溫后，再翻開設備進行檢

12、修。如果檢修時間較長，應每間間隔一段時間向塔內(nèi)通足量的的水進行降溫。3222 高溫聚合物的自燃著火火油品在高溫作用下，會發(fā)發(fā)生熱裂解和熱聚合反響，生生成固體物質(zhì)聚結(jié)在設備外表面。這些固體物質(zhì)長時間在高高溫作用下，不斷析出油分和和氣體，這種固體容易自燃。其自燃點的變化規(guī)律與以下列因素有關：熱分解和熱聚合合程度越深，析出的油分和氣氣體越多，自燃點越低；受熱熱時間越長，自燃點越低。長長時間高溫狀態(tài)下運行的油品品加工設備，在運行和檢修時時，容易發(fā)生自燃著火事故。某煤焦油化工廠改質(zhì)瀝青青生產(chǎn)裝置的改質(zhì)瀝青中間槽槽曾發(fā)生多起自燃著火事故。改質(zhì)瀝青生產(chǎn)工藝過程為：原料中溫瀝青在反響釜內(nèi)，經(jīng)380400熱處理

13、理6h左右，進入改質(zhì)瀝青中中間槽，再由液下泵輸送至產(chǎn)產(chǎn)品高位槽。改質(zhì)瀝青中間槽槽為常壓豎式平頂貯槽。 第一次自燃著火是在正常生產(chǎn)產(chǎn)情況下，操作人員巡檢時發(fā)發(fā)現(xiàn)改質(zhì)瀝青中間槽頂部鋼板板由于槽內(nèi)部受熱發(fā)紅。當時時不知是什么原因，另一人來來改質(zhì)瀝青中間槽取試樣進行行化驗，當翻開取樣孔蓋板時時，由于大量空氣進入，與瀝瀝青蒸氣(通常稱瀝青煙)形形成爆炸混合氣體，并發(fā)生著著火，由取樣孔噴出，將取樣樣人員燒傷。另一次自燃著著火是改質(zhì)瀝青因故障臨時停停車后，恢復生產(chǎn)時發(fā)生的。停車時間大約6h，故障處處理完畢；改質(zhì)瀝青中間槽溫溫度約在190左右，改質(zhì)質(zhì)瀝青開始投料生產(chǎn)，當改質(zhì)質(zhì)瀝青合格后由改質(zhì)釜進人中中間槽時，

14、突然發(fā)生著火，著著火氣流將未上螺栓的人孔蓋蓋頂開，火焰串出數(shù)米高。分析事故原因：2次著火原原因均是因為自燃引起。改質(zhì)質(zhì)瀝青中間槽長期在360-400高溫狀態(tài)下工作，由于高溫作用，改質(zhì)瀝青發(fā)發(fā)生聚合、裂解反響，生成主主要成分為碳的固體物質(zhì)沉積積在中間槽內(nèi)部外表。這些固固體物質(zhì)在中間槽內(nèi)的工作環(huán)環(huán)境中，繼續(xù)發(fā)生復雜的物理理化學變化，自燃點不斷降低低，很容易發(fā)生自燃。第一次次事故是因為中間槽密封性不不好(因為取樣等需要)，放放散管與瀝青煙凈化系統(tǒng)相連連，使中間槽內(nèi)呈微負壓。有有少量氣體進入中間槽內(nèi)，與與中間槽內(nèi)外表沉積的固體物物質(zhì)接觸，在工作溫度下發(fā)生生自燃，使中間槽頂部鋼板受受熱發(fā)紅。由于進入空氣

15、量少少，且空氣比重小于瀝青煙比比重，只在中間槽內(nèi)頂部發(fā)生生自燃。當取樣工翻開取樣口口時，大量空氣被吸人中間槽槽內(nèi)，與瀝青煙混合形成大量量混合爆炸性氣體，與自燃產(chǎn)產(chǎn)生的明火相遇，發(fā)生著火事事故。第二次自燃事故是改質(zhì)質(zhì)瀝青裝置臨時停工時，將中中間槽瀝青全部打人成品高位位槽。在降溫過程中空氣進入入中間槽內(nèi)，槽內(nèi)溫度當時還還在儲槽內(nèi)壁固體物質(zhì)自燃點點以上，遇空氣發(fā)生自燃，當當時由于中間槽處于降溫過程程，瀝青煙氣不斷冷凝，來形形成混合爆炸性氣體，當裝置置重新生產(chǎn)，合格瀝青進入中中間槽時，閃蒸大量瀝青煙與與自燃明火接觸發(fā)生著火。防范措施：高溫油品設備在在正常運行時應防止空氣進入入，使用密閉容器儲存高溫油油

16、品時，應增設防爆板為宜，當工藝需要必須在設備上開開口時應采取特殊防護措施。如某廠將改質(zhì)瀝青中間槽取取樣口改為插入管的形式，既既可到達取樣的目的，又可避防止空氣進入槽內(nèi)。高溫油品品生產(chǎn)臨時停工后，重新恢復復生產(chǎn)時，由于停工時間短，設備溫度尚未完全降下來，有可能發(fā)生固體反響物自燃燃，在進熱油品之前，應先用用蒸汽吹掃一下設備，可能達到達滅火和置換空氣雙重目的的，但應保證吹掃后設備內(nèi)沒沒有存水，以免進入高溫油品品時發(fā)生危險。4 高溫溫下油品特殊操作時的加熱方方法與平安防范高沸點、高高凝固點油品須在較高溫度條條件下進行儲存和輸送。在特特殊操作(開停工操作、突然然停電、流量不穩(wěn)定等)時經(jīng)經(jīng)常會出現(xiàn)油品凝固

17、在設備和和管道內(nèi)的生產(chǎn)事故。為防止免這一現(xiàn)象的發(fā)生，在工藝設設計和生產(chǎn)過程中，通常采取取對設備和管道進行加熱的方方法來解決。如果加熱方式不不對或操作不當，會發(fā)生事故故。41 蒸汽加熱方方式及平安防范為了防止由由于溫度低，高沸點、高凝固固點油晶在設備和管道中凝固固，最常用的加熱方法是用蒸蒸汽加熱的方法。用蒸汽加熱熱很多操作過程都是先用蒸汽汽間接對設備和管道進行加熱熱，然后停蒸汽，向設備和管管道內(nèi)參加高溫的高沸點、高高凝固點油品。這種情況下，不可防止地在蒸汽通道內(nèi)殘殘留有蒸汽冷凝水，隨著高溫溫油品進入管道和設備，整個個系統(tǒng)被高溫油品加熱，溫度度升高。這時蒸汽通道的蒸汽汽冷凝水被重新加熱汽化，由由于

18、進氣閥門已關閉，出氣點點安裝疏水器，此時，致使蒸蒸汽通道產(chǎn)生的蒸汽被憋在里里面，隨著溫度的升高，蒸汽汽通道內(nèi)飽和蒸汽壓力也升高高，當溫度升至300時，飽和蒸汽壓力為87MPPa，當溫度升至370時時，飽和蒸汽壓力高達214MPa，這樣高的壓力，很容易損壞設備和管道管件件。某煤焦油化工廠，瀝青青輸送管道采用蒸汽伴管進行行加熱，閥門是蒸汽夾套閥，生產(chǎn)工藝為間斷性輸送3660400的高溫度瀝青青。停止輸送瀝青時，閥門夾夾層內(nèi)有蒸汽冷凝水，通人高高溫度瀝青后，閥門夾層內(nèi)水水被加熱汽化壓力升高，屢次次發(fā)生閥門夾層外殼爆裂事故故。又一某煤焦油化工廠，工業(yè)萘蒸餾裝置為了開停工工操作方便，在2個萘蒸餾塔塔底部

19、安裝了蒸汽加熱器。開開工準備時用蒸汽加熱塔底油油品至100后，開始正常常用管式加熱爐加熱升溫，當當溫度升至270時，蒸汽汽加熱管突然破裂(使用時間間較長，局部腐蝕)，塔底壓壓力急劇升高，lmin后恢恢復正常，檢修時發(fā)現(xiàn)塔底部部兩層塔盤受力變形。防范范措施：管道和設備用蒸汽加加熱完畢后，將蒸汽加熱系統(tǒng)統(tǒng)疏水器旁通閥門翻開，然后后才允許慢慢進入高溫油品，這樣蒸汽通道內(nèi)蒸汽冷凝水水被加熱汽化后由疏水器旁通通閥排出，到達泄壓的目的。間歇生產(chǎn)過程，高溫油品切切換頻次比擬大時，不宜采用用蒸汽加熱方式。42 電加熱方式及平安防范為了克服工藝管道和容器用用蒸汽加熱存在的弊端，國內(nèi)內(nèi)外研制由電能轉(zhuǎn)換為熱能電加熱

20、的方式來補充物料料在工藝過程中所散失的熱量量，以維持流體合理的工藝溫溫度。它具有體積小，可靠性性高；無“噪音和“跑、冒冒、滴、漏等現(xiàn)象，無污染染；易于控制等特點。主要有有電伴熱和管道電加熱兩種形形式。421 電伴伴熱方式電伴熱系統(tǒng)由電源源開關柜、電源接線盒、防爆爆溫度控制器、尾端盒及安裝裝附件等組成，通過電源電纜纜和電熱帶的連接形成電源回回路系統(tǒng)。電伴熱系統(tǒng)電熱帶帶熱量分布均勻，可以通過溫溫度控制系統(tǒng)嚴格跟蹤溫度，自動停電、送電來保證管道道和設備溫度穩(wěn)定。設備、工工藝管道采用電伴熱與蒸汽加加熱相比，有明顯的優(yōu)勢。但但如果設計、安裝不當，容易易產(chǎn)生局部過熱使油品結(jié)焦。某廠改質(zhì)瀝青管道采用電電伴熱方式進行加熱保溫，生生產(chǎn)過程中由于測溫元件未能能反響管道實際溫度，測量溫溫度低于管道實際溫度，溫度度控制系統(tǒng)在測量溫度低于設設定溫度的情況下，