炼厂车间安全评价研究学生论文.doc
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1、天津工程职业技术学院毕业大作业 炼厂车间安全评价研究摘要:本文主要针对芳烃炼厂车间的安全进行评价研究,主要是使我们大家对芳烃的炼制及其化工产品的生产有了一定的了解,对车间的安全管理方面的知识了多学习掌握了一些。在炼厂车间中最重要的就是安全.化工生产中具有易燃、易中毒、高温、高压、有腐蚀性等特点,具有很高的危险性。但化工生产有一定的特点,石油化工生产的特点是生产过程连续,多工序,有些产品在本企业内部可以互为原料,而有些工序一套设备和装置可以同时生产许多种产品.化工生产中也有一定的事故,它的特征是由使用原料特性、加工工艺方法和生产规模所决定的。为了预防事故,必须了解这些事故的特点。关键词:芳烃生产
2、,车间生产管理,安全措施前言:为了保证生产、生活活动顺利地进行和自身不受伤害,必须努力控制危险源以消除和减少危险。危险是无处不在的.我们只有努力消除和减少危险.所以,我们要对危险有个评价,危险性评价也称为危险度评价或风险评价,它以实际系统安全为目的,应用安全系统工程原理和工程技术方法,对系统中固有或潜在的危险性进行定性和定量分析,掌握系统发生危险的可能性及其危害程度,从而为制定防治措施和管理决策提供科学依据。为了尽量减少由于化工厂发生的化学事故造成的人员伤亡,我们应多掌握一些有关安全生产方面的知识。第一章 芳烃生产及其化工产品1.1芳烃及其化工产品生产芳烃,尤其是苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃是仅
3、次于烯烃的石油化工重要基础原料。芳烃最初完全来源于煤焦油,现在世界几乎95以上的芳烃都是来自石油,品质优良的石油芳烃已成为芳烃的只要资源。近三十年来,苯、甲苯、二甲苯的应用范围已从原来的炸药,医药,染料,农药等传统化学工业迅速扩大到高分子材料、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤、表面活性剂、涂料等新型工业。图1-1甲苯、二甲苯分离图C9和C10重芳烃是生产石油芳烃过程中数量可观的产品或联产品。经分离后,有些重芳烃,如骗三甲苯,均三甲苯,甲乙苯及均四苯等具有特定的分子结构,已成为精细化工产品的宝贵资源。在生产高温树脂、特种涂料、增塑剂、固化剂等精细化工产品中,充分显示了重芳烃独特的使用性能,广泛应用于
4、医药、染料、合成材料以及国防和宇航工业等尖端科技部门。1.2石油芳烃的生产原油中芳烃的含量随产地而异,通常仅占510。其芳烃成分异常复杂,包括单环和多环芳烃等多达一百余种,但苯、二苯轻质芳烃含量不多。现在技术从处理的饿原油中直接提取轻质芳烃,不仅技术上有许多困难,数量上也难 以满足需要,同时也是不经济的。为了解决这些轻质芳烃的拱需矛盾,在实际生产中一般将原油加工处理,并实现一系列的化学转化过程,使一部分烷烃、环烷烃及重芳烃转化为轻质芳烃。石油芳烃化学转化方法有两种加工工艺。一是石脑油催化重整法,其液体产物重整油原料和重催化剂不同,芳烃含量一般约为5080:二是烃类裂解法,即从乙烯装置的副产裂解
5、汽油中回收芳烃,随裂解原料与裂解深度不同,一般为4080裂解汽油的典型组成。不论是催化重整油或裂解油都是C6C8芳烃与非芳烃的混合物。因此,要满足有机化合合成对单一芳烃的质量要求以及某种芳烃数量要求,还需要进行必要的分离和精制以及芳烃间的转化处理,以便得到不同产率的苯、甲苯和二甲苯。显然,这些轻质芳烃的生产是一个联合生产过程。催化重整是石油化工的主要过程之一,重整工艺的最初目的是为了把汽油中的环烷烃转化成芳烃,以提高汽油的品位,大量增产高辛烷值汽油,随着石油华工对芳烃需求量的剧增,是使重整成为生产高浓度单环芳烃的重要方法。重整过程可以得到大量富含氢气的副产气体,这些廉价的氢气既可以用于各种石油
6、馏分油或产品的加氢精制、加氢裂化,又可以用于合成有机产品。重整是以定馏分的师脑油作为原料,在氢气存在下,并在贵重金属铂等催化剂作用下,使石脑油馏分中的碳键结构重新调整脱氢的过程。重整工艺条件 在重整生产芳烃过程中,环烷烃与烷烃繁荣脱氢以及环烷烃的异构脱氢芳构化反应是所希望的反应。这类反应的共同特点是体积大和吸热。工艺条件有:温度(一般控制为480520)、压力、空速、氢油比。重整工艺分为三部分,即原料预处理(包括预脱砷、预分馏、预加氢等)、反应与催化剂再生产及产物分离。原料预处理与产物分离的工艺大体相同。由于催化剂特性、反应器结构和催化剂在生方式不同,形成了各具特色的重整工艺。1.3石油芳烃的
7、抽提催化重整油和加氢裂解汽油都是芳烃与非芳烃的混合物,所以存在芳烃分离问题。由于相同碳原子数的烷烃、环烷烃和芳烃间沸点十分相近,芳烃与许多非芳烃又易形成低沸物,所以用一般精馏法难以获得纯芳烃。在大规模工业生产中,主要采用溶剂抽提法,又称液萃法。来自重整装置或裂解汽油加氢装置的芳烃抽提原料油,从抽提塔中下部送入,与贫环丁砜溶剂逆流接触进行液萃抽提。贫溶剂来自溶剂回收塔,由抽提塔顶注入。大部分非芳烃作为抽余油由抽提塔顶去抽余液分馏塔,而溶解在溶剂中的芳烃和少量非芳烃作为抽提液(又称富溶剂)由抽提塔底抽出,送往抽提液提馏塔。为了提高芳烃纯度,在抽提塔进料段下部引入反洗液(轻质非芳烃)以置换溶解在富溶
8、剂中的重质非芳烃。抽余液分馏塔的作用是从塔顶分离出轻质非芳烃,作为反洗液返回抽提塔;塔底的抽余液因含有少量溶剂,送抽余液水洗塔回收。水洗塔利用环丁砜与水互溶性质,将含水溶剂从塔低送入水蒸出塔(或称水汽提塔) 在抽提液提馏塔内,尚有部分贫溶剂液送入,目的是降低烃浓度,改善芳烃与非芳烃的相对发度,并可节能与降低设备负荷,提高芳烃纯度。在该塔富溶剂中轻质非芳烃从塔顶蒸出,并与水蒸出塔顶蒸出的非芳烃蒸气汇合,冷凝后在油水分离器中分离。轻质非芳烃作为反洗液返回抽提塔,水层进入水蒸出塔以回收溶剂。抽提液提馏塔低富溶剂送入溶剂回收塔使芳烃与溶剂分离。为了在高温下避免溶剂分解,溶剂回收塔采用减压操作。溶剂回收
9、塔顶为混合芳烃,经水洗涤除去溶剂等有害杂质后,在油水分离器中分离。水层送往抽余液水洗塔,油层即混合芳烃去进一步分离。溶剂回收塔釜液为贫溶剂,大部分送到前流程中循环使用,一小部分进入溶剂再生塔。由于抽余液进行水洗,并在回收溶剂时采用了汽提回收,所以在装置内有一部分含水溶剂,需要将溶剂再回收。这步分离是在水蒸出塔中进行的,塔顶部导出的水和非芳烃返回前流程的抽水分离器,并使水形成闭路循环:塔釜含溶剂的水返回溶剂回收塔作汽提用。 溶剂在循环使用过程中,环丁砜可分解与聚合生成某些杂质,所以需在塔中进行挥发物与非挥发物的分离,溶剂再生塔顶为再生过的溶剂送至溶剂回收塔,塔釜残渣定期清除。1.4芳烃歧化与烷基
10、转移 尽管从催化重整油和加轻裂解汽油的芳烃抽提中可得到石油芳烃,但随着苯和对二甲苯需求量日益猛增,尚供不应求。在石油芳烃中约占4050%的甲苯、间二甲苯和碳9芳烃还未充分利用而供过于求,造成石油芳烃品种及其数量上供需不平衡。因此,开发了一系列芳烃的转化技术,旨在将芳烃的品种与数量进行调整。这些技术主要有烷基苯脱烷基、甲苯歧化和甲苯与碳9芳烃烷基转移、碳8芳烃异构化以及芳烃的烷基化。芳烃的歧化反应一般是指两个相同芳烃分子在催化剂作用下,一个芳烃分子的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的过程。而烷基转移反应是指两个不同芳烃分子间发生烷基转移的过程。影响因素主要有:原料组成、反应温度、压力、轻油比、空
11、速等。1.5乙苯脱氢生产苯乙烯苯乙烯系无色至黄色的油状液体,难溶于水,具有高折射性和特殊芳香气味。苯乙烯最大用途是生产聚苯乙烯,也用于生产丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元聚合物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶弹性体(SBR)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、不饱和聚酯树脂等。此外,苯乙烯还广泛被用于制药、涂料、纺织等工业。目前,工业生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,其次为乙苯和丙烯的共氧化法。乙苯在水蒸气存在下催化脱氢生成苯乙烯,是在段间带有蒸汽在再热器的两个串联的绝热径向反应器内进行,反应所需热量由来自蒸汽过热炉的过热蒸汽提供。在蒸汽过热炉中,水蒸气在对流段内预
12、热,然后在辐射段的A组管内过热到880。此过热蒸汽首先与反应混合物换热,将反应混合物加热到反应温度,然后再去蒸汽过热炉辐射段的B管,被加热到815后进入一段脱氢反应器。过热的水蒸气与被加热的乙苯、水蒸气在一段反应器的入口处混合,由中心管沿径向进入催化床层。混合物经反应器段间再热器被加热到631,然后进入二段脱氢反应器。反应器流出物经换热被冷却回收热量,同时分别产生3.1MPa和0.039MPa蒸汽。反应产物经冷凝冷却降温后,不凝气体(主要是氢气和二氧化碳)经压缩去残油洗涤塔用残油进行洗涤,并在残油气提塔中用蒸汽汽提,进一步回收苯乙烯等产物。洗涤后的尾气经变压吸附提取氢气,可作为氢源或燃料。1.
13、6工艺流程及性质用途芳烃抽提是利用某种溶剂对芳烃和非芳烃溶解能力的差异,将芳烃抽提出来的一种工艺。因此,溶剂性能的好坏直接影响抽提效果,如芳烃的收率、纯度,设备容积以及操作费用。芳烃抽提用溶剂的基本性能如下:1) 溶剂对芳烃选择性高,对芳烃的溶解能力大;2) 与抽提原料的密度差大、与抽出物沸点差大;3) 表面张力大;4) 溶剂本身汽化潜热小,热容小;5) 凝点低,毒性小,腐蚀性小,化学稳定性和热稳定性高;6) 溶剂价廉易得。事实上,不能期望一种溶剂完全具有上述条件,但溶剂应具备最主要的性能,如高选择性和对芳烃溶解能力强等。原料甲苯、碳9芳烃及循环甲苯、循环碳8芳烃和氢气混合后,经换热预热、加热
14、炉加热到反应温度(390500),以3.4兆帕压力和1.14每小时空速(体)进入反应器。加热炉的对流段设有废热锅炉。反应原料在绝热式固定床反应器中进行歧化和烷基化转移反应,产物经换热冷却或进入产品分离器,进行气液分离。产品分离器分出的大部分氢气,经循环氢压缩机压缩返回反映系统,小部分循环器为保持氢气纯度而排放至燃料气系统或议购化装置,并补充新鲜氢气。产品分离器流出的液体去汽提塔脱除轻馏分,塔低物料一部分进入在沸加热炉,从气液混合物返回塔中,另一部分物料经换热后进入白土塔。物料通过白土吸附,在白土塔中除去烯烃后依次进入苯塔、甲苯塔和二甲苯塔。从苯塔和二甲苯塔顶分别馏出目的产品(含量99.8)苯和
15、二甲苯。从甲苯塔顶和二甲苯塔侧线分别得到的甲苯和C9芳烃,循环回反应系统,二甲苯塔底为C10及C10以上重芳烃。乙苯脱氢生产苯乙烯可采用两种不同供热方式的反应器。一种是外加热裂管式等温反应器;另一种是绝热式反应器。国内两种反应器都有应用,目前大型新键生产装置均采用绝热式反应器。乙苯脱氢采用绝热式反应器的工艺流程由乙苯脱氢和苯乙烯精致两部分组成。第二章 车间生产管理方法2.1生产过程的组织和管理 石油化工生产过程是指从原材料到生产出产品所经过的各个生产阶级或工序,如准备、加工,以及检验等有规律地依次交替的过程。生产过程同时又是劳动者使用劳动工具,作用于劳动对象以引起其性质和形态的变化来获得所需要
16、的产品的劳动过程。故生产过程是劳动过程(包括工艺过程和非工艺过程)和自然过程(如冷却、存放等)的总和。石油化工的生产过程,可按其在企业生产任务中的作用分类。1) 基本生产过程 基本生产过程是指直接把原材料、半成品加工成为本企业主要产品的互相关联的过程,在企业中居于首要地位。2) 辅助生产过程 辅助生产过程是指为完成基本生产过程所必须的辅助性工作的过程。3) 附属生产过程 属生产过程虽然在整个生产中不是主要过程,但它是为主要生产过程服务,而且是不可缺少的,如包装材料的制造,废料的加工利用等生产过程。2.2产品质量管理产品质量是指产品的适用性,及产品的使用价值也就是产品适合一定用途,能满足国民经济
17、一定需要所具备的特性产品质量受企业生产经营管理的多种因素的影响,是企业各项工作的综合反应。对产品进行全面质量管理,是企业为了保证和提高产品质量,综合运用一套质量管理体系、手段和方法而进行的系统管理活动。系统管理活动是组织企业全体职工和有关部门,综合运用现代科学和管理技术成果,控制影响产品质量的全过程和各因素,为用户提供满意的产品。影响产品质量的主要因素有:人、原材料、设备、方法、环境、检测。提高产品质量需要企业所有人员共同努力,从工厂领导、技术人员、经营管理人员到每个工人都要学习、运用科学质量管理的思想和方法,提高质量意识。除了树立把质量放在第一位,为用户服务,以预防为主的思想外,还必须掌握运
18、用数理统计方法。按照事物的客观规律,进行质量管理,如“PDCA”循环工作法、因果分析法、分层法等。在石油化工生产中,常用的统计方法有主次分析法、因果分析法、质量分布分析法、工序能力指数计算法、质量波动分析法、相关分析法等。总之,质量管理的统计方法很多,不管采用那种方法,最关键的是需要有针对性地收集必要的数据。要从大量的客观数据中取出一部分近似地能代表总体规律的数据,也就是取样式随机的(不加挑选、没有倾向性),数据是足够的(不是最大量、也不是做小量,但必须是最真实、客观)。2.3成本、物耗与能耗计算管理产品成本是指进行生产产品过程中,有劳动消耗的货币表现,包括物化劳动和活劳动。它是表现企业生产经
19、营活动成果的最重要指标之一,同时也是反应企业生产技术、计划工作、生产组织、劳动组织、干部水平、劳动生产率,以及固定资产和流动资金利用情况等综合性指标。物耗指生产某种产品消耗掉的原材料及辅助材料的数量。由于它在生产成本中占有主要地位,因此企业在生产过程中都规定了物耗定额,作为控制企业合理使用和节约物质的有力工具,作为提高企业技术水平、管理水平、工人操作水平的重要手段。对于车间生产管理,物耗是十分重要的,是必须经常掌握和控制的,是车间生产管理的主要内容之一。能耗指的是生产某种产品消耗掉的各种能量之和。如燃料、水、电、汽、气等动力消耗。燃料包括动力用燃料,工艺用燃料和取暖用燃料。由于燃料品种不同,物
20、理状态(固体、液体、气体)和发热量也不同。在计算其消耗时,要先以每千克液体燃料发热量、每标准立方米气体燃料产生的热量为准,然后在换算成实际使用的燃料量。由于工业迅速发展对能量的需求量越来越大,因此国内外都十分重视接嫩问题,并把能耗高低作为评价生产装置、生产技术水平、管理水平的重要标志。因此,车间必须经常分析研究产品能耗情况,采用各种办法和措施降低能耗,要把不断降低作为车间生产管理的主要内容之一。第三章 化工生产的特点与安全措施3.1化工生产与安全 化工生产具有易燃、易中毒、高温、高压、有腐蚀性等特点,具有很高的危险性。石油化学工业所包括的范围越来越广泛。以石油炼厂气、油田伴生气及各种石油馏分为
21、原料,经过裂解、分离、可以生产出稀烃(乙烯、丙烯,丁二烯)、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)等有机合成的基础原料,然后再有这些原料合成一系列重要的有机产品(醇、醛、酸、酯、苯乙烯等),并进一步生产出合成树脂、合成纤维、合成橡胶。此外,石油化工还扩展到合成洗涤剂、塑料、石油蛋白、燃能够医药、农药、炸药等各方面。在进行化工产品生产时,不仅要考虑到个别工厂的经济效益,同时还要考虑到整个社会的总体效益。化工企业过去长期被忽视某些问题(如环境污染)正得到前所未有的重视。所以,现代化企业的生产实际上是一个综合工程,其目的是以最小的代价(最低的原料、能源、人力消耗、最少的环境污染和人员伤亡)来取得最大的社会收益。
22、3.1.1化工生产的特点石油化工生产的特点是生产过程连续,多工序,有些产品在本企业内部可以互为原料,而有些工序一套设备和装置可以同时生产许多种产品。采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产技术,提高劳动生产能力,减少能耗。统计数字表明,设备投资与生产设备的表面积成正比,而生产能力与生设备的容积成正比。故生产能力越大,其经济指标越好。因此,世界各国都积极发展大型化生产装置。装置的连续化与自动化。从生产方式上讲,化工生产已经从过去落后的坛坛罐罐的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产;生产设备有敞开式变为密闭式;生产装置从室内走向露天;生产操作由分散控制变为集中控制,同时也由人工手
23、动操作变为仪表自动操作,进而发展为计算机编程控制。3.1.2化工生产事故的特征化工生产中事故的特征基本上是由使用原料特性、加工工艺方法和生产规模所决定的。为了预防事故,必须了解这些事故的特点。很多化工原料的易燃性、反应性和毒性本身导致了火灾爆炸事故的平凡发生。反应器、压力容器的爆炸,以及燃烧传播速度超过音速时的爆轰,都会造成破坏力极强的冲击波。当冲击波超压达0。2个大气压时,会使砖木结构建筑物部分倒塌、墙壁崩裂。如果爆炸发生在室内,压力一般会增加七倍,任何坚固的建筑物都承受不了这样的压力。当高压管线破裂或损坏时大量气体或液体在短时间内泄放,会迅速蒸发形成蒸汽云团,并且与空气混合达到爆炸区限,随
24、风飘逸。多数化学物品对人体有害,生产中由于设备密封不严,特别是在间歇操作中泄漏的情况很多,容易造成操作人员急性和慢性中毒。化工生产常遇到事故多发的情况,给生产带来严重危害。化工装置中的许多关键设备,特别是高负荷的塔槽、压力容器、反应釜、经常开闭的阀门等,运转一定时间后,常会出现多发事故或集中发生事故的情况,这是因为设备进入到寿命周期的故障频发阶段。对待多发事故必须采用预防措施,加强设备检测和监护措施,并及时更换老化设备。3.2安全技术措施安全技术措施是为消除生产过程中不安全不卫生因素,防止伤害和执业危害,改善劳动条件和保证安全生产而在工艺、设备、控制等各方面所采取的一些技术上的措施。安全技术措
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