Мероприятия по повышению взрывобезопасности установки каталитического крекинга

Установка каталитического крекинга является производством повышенной взрывопожароопасности, на котором эксплуатируются технологические объекты, транспортные системы сжиженных горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей. При аварии возможны выбросы горючих газов и паров в количествах, превышающих 2000 кг, вызывающих при взрыве разрушение зданий и инженерных коммуникаций, отравление людей газами, выброшенными из системы.

С целью снижения факторов риска при эксплуатации установки каталитического крекинга разработаны специальные меры по предупреждению возможных аварийных ситуаций и ликвидации последствий их воздействия на окружающую среду.

Факторами риска, при которых возможно возникновение взрыва и разгерметизация технологической аппаратуры и выброс горючих сред в атмосферу, для установки каталитического крекинга являются следующие:

- отсутствие перепада давления между реактором и регенератором, а также на клапанах регулирования подачи катализатора, что может привести к попаданию воздуха из регенератора в реактор, разгерметизации аппаратов и выбросу горючих сред в атмосферу;

- повышение температуры в регенераторе выше предельно допустимой за счет горения кокса на поверхности катализатора и повышение температуры в реакторе выше предельно-допустимой за счет тепла перегретого в регенераторе катализатора может привести к разрыву корпуса аппаратов и выбросу горючих сред в атмосферу;

- превышение уровня в сепараторах на приеме компрессоров может привести к попаданию жидкой фазы в цилиндры, их разгерметизации и выбросу горючих сред в атмосферу;

- отсутствие жидкой фазы в емкостных аппаратах (нулевой уровень) на приеме центробежных насосов может привести к разгерметизации насосов из-за работы без жидкости с выбросом горючих сред в атмосферу;

- увеличение температуры подшипников компрессоров и насосов выше предельно допустимого значения может привести к поломке подшипников, разгерметизации с выбросом горючих сред в атмосферу.

Для уменьшения количества выбрасываемых в окружающую среду горючих парогазовых и жидких веществ при разгерметизации технологической системы и снижения тяжести возможных последствий взрывов и пожаров установка КК разделена на семь технологических блоков
(рис. 8.1-8.7):

блок 1. Смешение и нагрев сырья каталитического крекинга;

блок 2. Реактор МSСС и главная фракционирующая колонна;

блок 3. Компримирование жирного газа;

блок 4. Деэтанизация бензина и очистка углеводородного газа;

блок 5. Дебутанизация бензина и очистка сжиженного газа;

блок 6. Разделение углеводородных фракций С₃/С₄;

блок 7. Подготовка топливного газа.

Рисунок 8.1 – Блок 1. Смешение и нагрев сырья каталитического крекинга

Рисунок 8.2 – Блок 2. Реактор MSCC и главная фракционирующая колонна

Рисунок 8.3 – Блок 3. Компримирование жирного газа

Рисунок 8.4 – Блок 4. Деэтанизация бензина и очистка углеводородного газа

Рисунок 8. 5 – Блок 5. Дебутанизация бензина и очистка сжиженного газа

Рисунок 8.6 – Блок 6. Разделение углеводородных фракций С₃ / С₄

Рисунок 8.7 – Блок 7. Подготовка топливного газа

Технологическим блоком считается законченная отдельная стадия технологической линии (реакционная, гидродинамическая, тепломассобменного и др.), которую при внезапной разгерметизации оборудования можно выключить из технологической линии без нарушения режима и создания аварийной обстановки на смежных и взаимосвязанных технологических объектах.

Границей разделения технологической линии на блоки является запорная арматура и отключающие устройства (электрозадвижки, клапаны-отсекатели), позволяющие в случае аварийной ситуации отключить блок из технологической схемы. Время срабатывания арматуры должно быть минимальным.

При разделении на блоки учтены особенности технологического процесса, расчетные параметры работы и размеры основного оборудования, анализ развития возможных аварийных ситуаций, конструктивные особенности, скорость и надежность срабатывания отсечной арматуры.

В соответствии с «Общими правилами взрывобезопасности химических производств и объектов», (ОПВ-96 Республики Беларусь) основными показателями уровня взрывоопасности технологического объекта являются количество (приведенная масса) горючих парогазовых и жидких продуктов, которое может быть выброшено в окружающую среду (атмосферу, помещение) при аварийном раскрытии оборудования, а также общий и относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока. Первый представляет собой сумму энергий сгорания парогазовых сред, которые могут быть выброшены при аварийном раскрытии системы и образованы за счет теплопритона и жидкости от внутренних и внешних источников тепла. Второй – отношение общего потенциала к теплоте сгорания тротила.

В таблице 8.2 приведены результаты расчетов категорий взрывоопасности и радиуса зон полного разрушения технологических блоков 1-7 (по данным ОАО "Нефтехимпроект").

Таблица 8.2 – Перечень и категория взрывоопасности технологических блоков

Номер блока	Состав блока (мтп – межтрубное пространство; тп – трубное пространство)	Общий энергетический потенциал, Е, кДж	Относительный энергетический потенциал, Qв	Приведенная масса парогазовой среды, m, кг	Категория взрывоопасности	Радиус полного разрушения, R­0, м
Блок 1	Емкость V-2001 Теплообенники: Е-2001 (мтп); Е-2002 (мтп); Е-2003 (мтп) Насос: Р-2001-А,В	42,1·10^6	21,04		III	3,77
Блок 2	Реактор R-2001 Колонны: С-2001; С-2002; С-2003 Емкость V-2002 Сепаратор V-3001 Теплообменники: Е-2001 (тп); Е-2002 (тп); Е-2003 (тп), Е-2004/А,В (мтп); Е02005 (ТП); Е-2006 (мтп); Е-2007 (мтп); Е-3009 (тп); Е-3010 (тп); Е-3016; Е-3017 Воздушные холодильники: ЕА-2001; ЕА-2002 Насосы: Р-2002/А,В; Р-2003/А,В; Р-2004/А,В; Р-2005/А,В; Р-2006/А,В; Р-2007/А,В; Р-2008/А,В; Р-2009/А,В	1089·10^6	62,23		I	22,04
Продолжение таблицы 8.2
Номер блока	Состав блока (мтп – межтрубное пространство; тп – трубное пространство)	Общий энергетический потенциал, Е, кДж	Относительный энергетический потенциал, Qв	Приведенная масса парогазовой среды, m, кг	Категория взрывоопасности	Радиус полного разрушения, R­0, м
Блок 3	Компрессор К-3001 Сепаратор V-3002 Воздушный холодильник ЕА-3002 Водяной холодильник Е-3001 Насос Р-3001/А,В	24,4·10^6	17,53		III	2,62
Блок 4	Колонны: С-3001; С-3002; С-3006 Емкость V-3003; V-3004 Теплообменники: Е-3003 (мтп); Е-3006 (мтп); Е-3007 (мтп) Воздушные холодильники: Е-3002; Е-3004; Е-005; Е-3008 Водяной холодильник ЕА-3002 Насосы: Р-3002/А,В; Р-3004/А,В; Р-3005/А,В; Р-3007/А,В; Р-3009/А,В	1100·10^6	62,44		I	22,12
Блок 5	Колонны: С-3003; С-3005 Емкость V-3005 Теплообменники: Е-3003 (тп); Е-3007 (тп); Е-3008 (мтп); Е-3009 (мтп) Водяные холодильники: Е-3010; Е-3011 Воздушные холодильники: ЕА-3003; ЕА-3004 Насосы Р-3006/А,В	769·10^6	55,41		I	19,63
Блок 6	Колонна С-3004 Емкость V-3006 Теплообменники: Е-3012 (мтп); Е-3013 (мтп) Водяны6е холодильники: Е-3014; Е-3015 Воздушный холодильник ЕА-3005 Насосы Р-3008/А,В	643,1·10^6	52,2		I	18,49
Блок 7	Сепаратор V-1003 Подогреватель Е-1004	102,3·10^6	28,28		II	6,72
Примечание: мтп – межтрубное пространство; тп – трубное пространство

Из таблицы видно, что установка каталитического крекинга относится к объектам повышенной опасности. Наиболее опасными являются реакторный блок, блоки деэтанизации и дебутанизации бензина, блок разделения сжиженных газов.

Постоянный производственный контроль за состоянием факторов, определяющих промышленную безопасность оборудования, аппаратов, трубопроводов, средств промышленной защиты, контроля и автоматики, систем пожаротушения, обучения и подготовка обслуживающего и ремонтного персонала в соответствии с квалификационными требованиями являются основными задачами управления промышленной безопасности на установке.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. – М.: Химия, 1982. – 280 с.

2. Handbook of petroleum refining processes. /Meyers R.A., editor in chif. –
2^nd ed., Boston (USA), 1996

3. Радченко Е.Д. и др. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки. – М.: Химия, 1987.- 223 с.

4. Нефедов Б.К., Радченко Е.Д. Алиев Р.Р. Катализаторы процессов глубокой переработки нефти. – М.: Химия, 1992. – 272 с.

5. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. – М.: Химия, 1979. – 344 с.

6. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2. – М.: Химия, 1980. – 328 с.

7. Войцеховский Б.В., Корма А. Каталитический крекинг. Катализаторы, химия, кинетика. Пер. с англ./ Под ред. Н.С. Печуро. – М.: Химия, 1990. –
152 с.

8. Коган Ю.С., Конь М.Я. Переработка остаточного сырья на установках каталитического крекинга за рубежом. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, Сер. переработка нефти, 1988. – 75с.

9. Капустин В.М., Сюняев З.И. Дисперсные состояния в каталитических системах нефтепереработки. – М.: Химия, 1992. – 160 с.

10. Абросимов А.А. Экологические аспекты производства и применения нефтепродуктов. – М.: «БАРС», 1999. – 732 с.

11. Материалы 1 й Российской конференции по переработке нефти. Москва, сентябрь 2001.

12. Материалы 2 й Российской конференции по переработке нефти. Москва, сентябрь 2002.

13. Бобков А.С., Блинов А.А. и др. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности. – М.: Химия, 1998. – 399 с.

14. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. – М.: Техника, 2001. – 383 с.

* Октановое число (ОЧ) бензинов определяется двумя методами: исследовательским (ИМ) и моторным (ММ). Значение ОЧИМ всегда больше ОЧММ. Разность между этими величинами называется чувствительностью бензина.

Дата добавления: 2015-08-02