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加氫改質(zhì)裝置硫化劑使用的安全隱患與對策

文檔作者：徐衛(wèi)忠文檔來源：中國石油克拉瑪依石化公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月06日
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★ 石油化工安全環(huán)保技術(shù) ★
2015年第31卷第5期PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOI OGY
加氫改質(zhì)裝置硫化劑使用的安全隱患與對策
徐衛(wèi)忠
(中國石油克拉瑪依石化公司，新疆克拉瑪依834003)
摘要：近年來，加氫工藝在煉化企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，120萬t／a加氫改質(zhì)裝置注硫
化劑系統(tǒng)是按照催化劑初期硫化設(shè)計的配套系統(tǒng)，因日常循環(huán)氫中H s濃度~<500 mL／m ，催
化劑活性容易降低，需要每天及時補入硫化劑保持循環(huán)氫中H s濃度，不僅增加了員工的勞
動強度和健康危害，而且給日常生產(chǎn)安全管理帶來隱患。介紹了硫化劑的理化性質(zhì)，并就裝
置在日常使用期間存在的隱患提出防范對策。
關(guān)鍵詞：加氫裝置硫化劑使用 對策
隨著加氫工藝技術(shù)的普遍應(yīng)用，硫化劑的安
全使用問題日益突出。一般加氫裝置注硫系統(tǒng)設(shè)
計的目的是僅用于裝置開工催化劑的硫化過程，
正常運轉(zhuǎn)時不注硫，因此，該系統(tǒng)未考慮長周期
連續(xù)運行。120萬t／a柴油加氫改質(zhì)裝置屬于加氫
裂化工藝，由于加工的原料來自低硫原油，在正
常生產(chǎn)過程中，循環(huán)氫中H，S濃度~<500 mL／m ，
催化劑活性容易降低，需要每天及時補入硫化劑
保持循環(huán)氫中H，S濃度。在連續(xù)注硫操作中存在
較多問題，安全隱患突出。
1 硫化劑的理化性質(zhì)和作用原理
1．1 硫化劑的理化性質(zhì)
本裝置使用的硫化劑名稱為LZS．1型硫化劑。
該硫化劑為無色或微淡黃透明液體，有刺激性氣
味，易揮發(fā)，密度(20℃)≥1．06 g／om ，閃點
一20℃ ， 自燃點≥165 c(=，爆炸極限1．0％ ～
60％ ，不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機溶
劑。主要化學(xué)成分是二甲基二硫、二硫化碳、
煤油。
1．2 硫化劑的作用原理
作用原理：催化劑硫化原理為：新鮮或再生
后的Fc．32和FF一36催化劑活性金屬組分(w、
Ni、Mo)以氧化態(tài)形式存在。這些氧化態(tài)的金屬
組分在加氫精制和加氫裂化過程中的活性較低，
只有當(dāng)其轉(zhuǎn)化為硫化態(tài)時才有較高的活性。催化
劑硫化的目的就是把活性金屬由氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為硫
化態(tài)。催化劑的活性金屬組分為WO 、NiO、
MoO 。在硫化過程中，這些金屬氧化物與硫化劑
和氫氣在一定條件下發(fā)生如下主要化學(xué)反應(yīng)：
CS2+4H2=2H2S+CH4
W O3+2H2S+H2=W S2+3H2O
MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O
3NiO +2H2S+H2=Ni3S2+3H20
在正常生產(chǎn)過程中，如果循環(huán)氫中 s濃度
~<500 mg／L時，催化劑活性容易降低，需要及時
補人硫化劑保持循環(huán)氫中H：S濃度。
2 硫化劑使用事故案例
案例1：2001年5月15日某石化公司某車間
加氫脫酸裝置在清理下水井作業(yè)時發(fā)生閃爆，所
幸沒有人員受傷。
事后分析是裝置在硫化期間因注硫泵故障，
拆修多次。每次拆修時直接將硫化劑排入下水系
統(tǒng)，造成硫化劑沉積在井底滯留，清理時由于碰
撞打火導(dǎo)致了閃爆的發(fā)生。
案例2：2009年6月17日，某石化廠加氫裝
收稿日期：2014—12—12。
作者簡介：徐衛(wèi)忠，男，2011年畢業(yè)于中國石油大
學(xué)(函授)安全工程專業(yè)，現(xiàn)在第二聯(lián)合車間從事制
氫、汽柴油加氫安全管理工作，工程師，國家注冊安
全工程師。電話：13319903683
★ 石油化工安全環(huán)保技術(shù)★ 2015年第31卷第5期
置開工硫化期間，進行硫化劑人工裝劑工作，因
天熱高溫烘烤在打開桶蓋時因打火造成閃爆，造
成作業(yè)人員手臂和面部輕度燙傷，車間人員迅速
將火撲滅，未造成其它經(jīng)濟損失。
案例3：2012年8月16日，某石化廠加氫改
質(zhì)裝置正常開工注硫期間，進行硫化劑人工裝劑
工作，在移動硫化劑桶時，因天色較晚，視線較
差被桶邊毛刺劃傷，造成作業(yè)人員右手縫合5針，
未造成其它經(jīng)濟損失。
案例4：2012年l2月28日，某石化廠加氫
改質(zhì)裝置正常開工注硫期間，由于冬季天氣寒
冷，(冷至零下20 oC)，造成硫化劑罐的液位失
真，致使泵抽空，班組停止注硫。為防止注硫管
線內(nèi)殘余水凍凝管線，接通氮氣吹掃泵出口至反
應(yīng)器管線，在反應(yīng)器頂部放空排放時由于硫化劑
遇反應(yīng)器高溫法蘭自燃著火，立即停止吹掃，火
勢很快熄滅，制止了事態(tài)的發(fā)展，僅造成現(xiàn)場熱
電偶線路損壞，未引起大的損失。
3 硫化劑使用中的危險有害因素
3．1 著火爆炸的風(fēng)險
硫化劑蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明
火、高熱極易燃燒爆炸。遇氧化劑能發(fā)生強烈反
應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當(dāng)遠(yuǎn)
的地方，遇火源引起回燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓
增大，有開裂和爆炸的危險。高速沖擊、流動、
振蕩后可因產(chǎn)生靜電火花放電引起燃燒爆炸，車
間在裝劑操作過程中著火爆炸的風(fēng)險很高。
3．2 中毒的風(fēng)險
車間職業(yè)衛(wèi)生接觸標(biāo)準(zhǔn)：
中國MAC(mg／m ) l0 [皮] 前蘇聯(lián)MAC
(mg,／m ) 1 [皮]
美國TVL—TWA(mr／'m )
OSHA 20 ppm，62 me,／111 [皮] ACGIH 10
ppm，31 mg／m [皮]
急性毒性LD50 3 188 mg,／kg(大鼠經(jīng)VI)
LC 0 25 mg／m 2 h(大鼠吸人)
一般人經(jīng)過呼吸道吸入，也可經(jīng)皮膚或消化
道吸收。生產(chǎn)設(shè)備、管道發(fā)生跑、冒、滴、漏或
突然破裂等意外事故，易導(dǎo)致急性中毒發(fā)生。作
業(yè)中無防護地使用二硫化碳，在通風(fēng)不良環(huán)境中
作業(yè)過久而吸人大量高濃度二硫化碳?xì)怏w，均可
引起急性中毒；長期低濃度環(huán)境下可引起血管病
變。裝置長周期注入硫化劑，人員接觸頻次較
高，慢性中毒的風(fēng)險較大。
3．3 管線凍凝和超壓的風(fēng)險
原注硫系統(tǒng)未設(shè)計伴熱，硫化劑大桶內(nèi)的水
封在裝硫時會隨硫化劑流人硫化劑罐，隨硫化劑
進入注硫管線。由于管線較長、介質(zhì)流速低，硫
化劑中的微量水在低溫條件下凍凝在管壁上，隨
著時間推移管線內(nèi)徑的使用空問越來越小，最終
導(dǎo)致管線凍凝，不及時發(fā)現(xiàn)會造成設(shè)備設(shè)施
超壓。
3．4 人員存在高空墜落的風(fēng)險
班組正常巡檢時檢查P3103運轉(zhuǎn)情況及
D31 13液位下降情況，如發(fā)生異常現(xiàn)象需及時處
理。每個班下班前做硫化劑使用情況記錄，包括
P3103負(fù)荷、D3113液位、加硫化劑量等?，F(xiàn)有
的現(xiàn)場液面計不便于觀測，第三塊液面板懸空，
液位觀測存在盲區(qū)，員工觀察相當(dāng)不安全。盡管
已安裝了臨時臺階，但是對部分年紀(jì)大和身體不
靈活的員工，還是不便，尤其在不良天氣環(huán)境
下，平臺濕滑存在高空墜落的風(fēng)險。
4 硫化劑危險因素的控制對策和措施
4．1 著火爆炸的控制措施
二硫化碳易揮發(fā)，易燃，易爆，裝置區(qū)域內(nèi)
通風(fēng)、照明、電源系統(tǒng)均采用防爆裝置。車間專
門制定了硫化劑安全使用規(guī)程，專門設(shè)立了臨時
存儲場所，嚴(yán)禁接觸強氧化劑、胺類、堿金屬。
禁止在車間里抽煙或使用明火且遠(yuǎn)離熱源。裝卸
搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞，隔膜
泵輸送時控制好流速≯5 m／s，人口管線采用金屬
軟管(圖1)，并有效接地，禁用膠皮軟管，作業(yè)
前須手觸靜電消除器3 S以上消除靜電(圖2)，
開桶配備了銅質(zhì)工具。當(dāng)氣溫>30℃的時候，每
2 h必須澆水一次。為減少車間臨時存放硫化劑
的時間，原則上要求硫化劑拉至現(xiàn)場后24 h內(nèi)要
加注到密閉儲罐內(nèi)，完成后通知工藝負(fù)責(zé)人聯(lián)系
拉走空桶。為提高積極性保證按時完成，減少風(fēng)
險，給加劑班組每桶0．2分的加獎，極大的提高
了班組加劑的積極性，從而減少了臨時存放
時間

2015年第31卷第5期 ★ 王若青．安全 盤壘 堡 旦壹查 塑 鯉 壅苤 ±
置多采取冗余設(shè)計，這將造成工程建設(shè)的投資增
加，強化管理是降低工程投入的一種手段。
加強過程安全管理，積累企業(yè)內(nèi)部設(shè)備失效
的數(shù)據(jù)，同時加強非安全儀表功能的風(fēng)險降低程
度，也可在一定程度上分擔(dān)安全儀表功能風(fēng)險降
低的要求。只有企業(yè)自身將風(fēng)險管理與關(guān)鍵的安
全監(jiān)控點結(jié)合起來才能解決安全儀表的設(shè)計和使
用中存在的問題。
3)安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用與產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的結(jié)
合不到位。
加強產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，擴大安全聯(lián)鎖儀表設(shè)
備的取證，市場上能夠提供可靠性數(shù)據(jù)的產(chǎn)品有
限，同質(zhì)量的儀表元件價格，若是進行安全認(rèn)
證，就要增加相當(dāng)?shù)馁M用，儀表設(shè)備出廠可靠性
數(shù)據(jù)缺失，這也是安全儀表系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的一大
障礙。
4 安全儀表系統(tǒng)工程應(yīng)用問題的解決方案
根據(jù)多年工程實踐中遇到的具體問題及解決
辦法，總結(jié)出安全儀表系統(tǒng)技術(shù)工程應(yīng)用推廣
方案：
1)加強企業(yè)自身的風(fēng)險管理，制定企業(yè)標(biāo)
準(zhǔn)，大型國有企業(yè)應(yīng)率先開展企業(yè)安全儀表管理
標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)企業(yè)情況，制定有針對性的SIL評
定原則，選擇合適的SIL審查、SIL驗證方法。
2)加強跨專業(yè)的安全技術(shù)人員的培養(yǎng)，開展
技術(shù)培訓(xùn)，使安全專業(yè)人員或安全管理人員盡快
了解安全儀表功能的作用。工程投入與裝置安全
關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)系，并能夠應(yīng)用到實際生產(chǎn)過
程中。
3)結(jié)合企業(yè)自身的PSM過程安全管理體系，
將設(shè)備的采購、維修、檢驗方案與設(shè)備安全管理
相結(jié)合，從管理維護方面加強并維護安全儀表系
統(tǒng)的可靠性。
4)加強安全儀表功能應(yīng)用性推薦標(biāo)準(zhǔn)的編
制，強化對安全儀表功能的認(rèn)識。
隨著企業(yè)過程安全管理體系的建立，設(shè)備失
效率等基礎(chǔ)資料的累積，存在的問題會逐步解決，
國內(nèi)安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境會很快得到改善。
參考文獻：
[1] GB／T 20438．5_2006電氣／電子／可編程
[2]
[3]
[4]
電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第5部分：
確定安全完整性等級的方法示例[s]．
IEC 6 1 5 1 1 Functional safety of electrical／e—
lectronic／pro·-grammable electronic safety-·re—-
lated systems， international electro-technical
commission[S]．
GB／T 50770-2013石油化工安全儀表系
統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[s]．
GB／T 20438．6—2006 電氣／電子／可編程
電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第6部分：
GB／T 20438．2和GB／T 20438．3的應(yīng)用指
南[S]．
(上接第35頁)
3)罐頂安全閥及氮氣補壓線增加熱水伴熱及
保溫。
4)在化工原材料使用記錄里，要求每班次檢
查記錄硫化劑罐液位、注劑泵行程、現(xiàn)場檢測硫
化氫含量。
5)冬季加強伴熱線的檢查和交接，車間加強
監(jiān)督管理。
4．4 人員高空墜落的控制措施
每半年開展一次員工自我防護知識和安全意
識的培訓(xùn)，提高員工的自我防范意識和技能，減
少人員的不安全行為。
將平臺護欄改造成上下護欄相連，增加臨時
踏步。增加遠(yuǎn)傳液位儀表至控制室，減少現(xiàn)場核
對查看液面板的頻次，減少滑倒和墜落風(fēng)險，極
大的減少了物的不安全狀態(tài)。
5 結(jié)語
通過以上針對員工自我防護知識、安全技能
的定期專項培訓(xùn)，及對硫化劑加劑系統(tǒng)的改造，
提高了人的安全意識和系統(tǒng)的本質(zhì)安全性和穩(wěn)定
性，大大減少了人的不安全行為和物的不安全狀
態(tài)，將人與環(huán)境的危害降到最低程度，確保實現(xiàn)
安全平穩(wěn)生產(chǎn)。

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