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? 摘? 要? 在合成氨生產(chǎn)操作過(guò)程中,始終存在著高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒等危險(xiǎn)危害因素,同時(shí),因生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、連續(xù)性強(qiáng),設(shè)備長(zhǎng)期承受高溫和高壓,還有內(nèi)部介質(zhì)的沖刷、滲透和外部環(huán)境的腐蝕等因素影響,各類(lèi)事故發(fā)生率比較高,尤其是火災(zāi)、爆炸和重大設(shè)備事故經(jīng)常發(fā)生。文章簡(jiǎn)述了合成氨脫硫工序工藝流程、分析危險(xiǎn)辨識(shí),安全水封的計(jì)算,以及設(shè)置安全水封后所產(chǎn)生的效益。
關(guān)鍵詞 ?安全? 水封? 合成氨? 脫硫? 應(yīng)用
在合成氨裝置中,脫硫是一道重要的工序,其主要作用是脫除半水煤氣中的硫化氫,脫硫后的半水煤氣送往壓縮工段,在該工序中,有一個(gè)核心設(shè)備為羅茨風(fēng)機(jī),該風(fēng)機(jī)不能進(jìn)行反轉(zhuǎn),若反轉(zhuǎn),則會(huì)損壞羅茨機(jī),造成重大生產(chǎn)安全事故。在生產(chǎn)過(guò)程中,因壓縮機(jī)跳停導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)出口超壓跳停反轉(zhuǎn)的事故時(shí)有發(fā)生,如2004年9月6日,一合成氨廠因供電線(xiàn)路受雷擊,低壓部分跳電,壓縮機(jī)、2#、3#、4#羅茨風(fēng)機(jī)等設(shè)備跳停,壓縮機(jī)跳停后,由于1#、5#羅茨風(fēng)機(jī)未跳,繼續(xù)向后送氣,在風(fēng)機(jī)加壓過(guò)程中,出口壓力猛升,而跳停的羅茨風(fēng)機(jī)由于慣性還隨電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)風(fēng)機(jī)出口壓力不斷升高,迫使跳停后的,2#風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)導(dǎo)致整臺(tái)風(fēng)機(jī)損壞,直接經(jīng)濟(jì)損失16萬(wàn)元。2005年3月20日,同樣有一臺(tái)蘿茨風(fēng)機(jī)受雷擊反轉(zhuǎn)導(dǎo)致?lián)p壞報(bào)廢損失14萬(wàn)元。本文就是結(jié)合筆者工作實(shí)際,針對(duì)脫硫工序羅茨風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)事故,作簡(jiǎn)略的探討。
1?脫硫工藝流程簡(jiǎn)述
在合成氨裝置中,濕式脫硫工序的主要工藝流程如下圖:
主流程:來(lái)自氣柜的溫度約40℃、壓力約2.0Kpa的半水煤氣,首先進(jìn)入靜電除焦油器水封,從水封處來(lái)的半水煤氣進(jìn)入靜電除焦油器底部,在此除去所含的部分粉塵、煤焦油等雜質(zhì),從靜電除焦油器頂部出來(lái)除去部分含塵和焦油量的半水煤氣進(jìn)入靜電除焦油器出口水封,來(lái)出自靜電除焦油器水封的35℃、1.67kPa左右的半水煤氣進(jìn)入清洗冷卻塔下段,與來(lái)自清洗冷卻塔上段的與冷卻水逆流接觸換熱,被冷卻至35℃以下,隨后進(jìn)入羅茨鼓風(fēng)機(jī)加壓,加壓后半水煤氣溫度約80℃,壓力約為50Kpa,然后送入脫硫塔底部,從下向上通過(guò)填料層,并與塔頂噴淋下來(lái)的脫硫液逆流接觸脫除硫化氫,從脫硫塔上部出來(lái)的硫化氫含量小于70mg/Nm3的半水煤氣進(jìn)入清洗冷卻塔上段,用冷卻水洗去其中夾帶的霧沫后,送去壓縮工段。
脫硫液流程:脫硫液從貧液泵打入脫硫塔,與來(lái)自羅茨風(fēng)機(jī)的半水煤氣在填料層逆流接觸后進(jìn)入富液槽,富液經(jīng)富液泵打入再生槽進(jìn)行再生,再生后脫硫液的進(jìn)入貧液槽循環(huán)使用。
水流程:來(lái)自外工段的循環(huán)水進(jìn)入清洗冷去塔上段,與脫硫后的半水煤氣在填料層中逆流接觸進(jìn)行冷卻,然后進(jìn)入清洗塔下段與來(lái)自靜電除焦的半水煤氣逆流接觸洗滌然后送到外工段。
2?危險(xiǎn)性辨識(shí)
在以上流程中,主要核心設(shè)備室羅茨風(fēng)機(jī),羅茨風(fēng)機(jī)有一個(gè)最大的特性,就是不能產(chǎn)生反轉(zhuǎn),若產(chǎn)生反轉(zhuǎn),就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子損壞、機(jī)殼破裂、聯(lián)軸器破碎飛出等嚴(yán)重設(shè)備事故,在以上事故中,影響最大的就是機(jī)殼破裂,半水煤氣大量外泄,極易產(chǎn)生爆炸,中毒等事故,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生機(jī)毀人亡的慘痛事故。但是上述工藝中,羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力達(dá)50Kpa,進(jìn)口僅為1.6Kpa左右,壓差達(dá)48.4Kpa,而羅茨風(fēng)機(jī)出口半水煤氣是送到壓縮工序的,若壓縮機(jī)出現(xiàn)跳停,則很容易導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力超高,羅茨風(fēng)機(jī)電流超高跳停導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn),出現(xiàn)損壞設(shè)備的現(xiàn)象;針對(duì)此現(xiàn)象,該裝置在設(shè)計(jì)時(shí)羅茨風(fēng)機(jī)出口設(shè)置了止逆閥,但是存在一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)榘胨簹庵泻泻艽笠徊糠值拿航褂褪庆o電除焦不能完全除去的,此煤焦油極易把止逆閥粘死,使之失去作用,最終無(wú)法起到止逆的作用,因此效果也不是十分明顯。
那么如何才能使在壓縮機(jī)跳停的時(shí)候有效的保護(hù)羅茨風(fēng)機(jī)呢?那就是在清洗塔冷卻塔上下段設(shè)置安全水封,設(shè)置后的脫硫工藝流程如下:
在上圖中,用粗實(shí)線(xiàn)標(biāo)的就為安全內(nèi)水封,在壓縮機(jī)跳停時(shí),壓力超過(guò)安全內(nèi)水封壓力,就會(huì)使安全水封沖破,高壓段的半水煤氣大量泄到低壓段的設(shè)備管道中去,這樣既保護(hù)了羅茨風(fēng)機(jī),又不至于半水煤氣大量外溢,得到了兩全其美的結(jié)果。