7气体分馏装置安全预评价
表 7.2-3 主要动设备汇总
序号 1 设备 名称 泵 原料泵 脱丙烷塔回流泵 脱乙烷塔进料泵 脱乙烷塔回流泵 丙烯塔中间泵 丙烯塔塔回流泵 数量 2台 2台 3台 2台 3台 3台 介质名称 液化气 C3、C3=、C2 C3、C3=、C2 C3、C3= C3、C3= C3= 流量 m3/h 160 160 90 120 420 450 轴功率操作压力MPa（G）kW 入口 出口 0.95 1.65 1.65 2.85 1.75 1.7 1.85 1.90 3.15 3.15 2.15 2.10 92.5 35.0 55.0 33.0 120.0 128.0 备注 开一备一 开一备一 开二备一 开一备一 开二备一 开二备一 7.2.2.3 重要控制方案
1）塔底重沸器加热量控制：脱丙烷塔底重沸器采用灵敏塔盘温度调节控制方案。为了正确确定灵敏盘，设计多层塔盘温度检测，供比较选择。脱乙烷塔重沸器及精丙烯塔重沸器采用定热量控制方案, 并将进料流量作为前馈信号引入该控制回路。
2）塔顶压力控制：脱丙烷塔塔顶压力采用热旁路调节阀与不凝气调节阀分程控制。脱乙烷塔塔顶压力采用控制回流罐不凝气调节阀开度的方式。精丙烯塔塔顶压力采用控制热旁路调节阀开度的方式。
3）设置丙烯纯度在线色谱分析仪。
4） 所有机泵状态通过通讯接口接入DCS显示。
7.3预评价单元划分及安全预评价方法
7.3.1评价单元划分
根据评价范围和重点，按照便于评价、有利于提高评价准确性的原则，以装置生产工艺、物料的特点和特征与危险、有害因素的类别、分布有机结合，在对各装置主要危险、有害因素的分析的基础上，同时考虑装置的工艺流程、
8
7气体分馏装置安全预评价
工艺设备布局进行评价单元的划分。
根据装置特点和工艺流程，兼顾便于实施安全评价的原则，装置评价单元的划分及评价方法选用见表7.3-1。
表7.3-1 评价单元划分表
装置 P1 气体分馏装置 P2 P3 P4 评价单元 脱丙烷单元 脱乙烷单元 丙烯分离单元 辅助单元 单元装置 脱丙烷塔、脱丙烷塔回流罐、原料缓冲罐、脱丙烷塔底重沸器、泵 脱乙烷塔、脱乙烷塔回流罐、脱乙烷塔底重沸器、脱乙烷塔回流泵、脱乙烷塔进料泵 精丙烯塔、精丙烯塔回流泵、丙烯塔顶后冷凝器、精丙烯塔回流罐 循环水系统、停工抽出系统、蒸汽系统、电力系统、换热系统（脱丙烷塔顶后冷凝器、脱乙烷塔顶冷凝器、丙烷外送器、丙烯外送冷却器） 7.3.2预评价方法评价方法
危险度、道化学法、PHA分析、重大危险源辨识
7.4主要危险、有害因素分析
7.4.1主要危险因素分析
7.4.1.1物质危险性分析
1）物质的危险性分析
本装置生产过程中的主要危险物料有：脱硫液化气、乙烷、丙烷、丙烯等，上述物质均为易燃、易爆品。本装置主要危险物料的火灾、爆炸危险特性见表7.4-1。
表7.4-1 主要危险物质危险特性一览表
序号 物质名称 闪点 （℃） 熔点（℃） 爆炸极限（%） 火灾危沸点度 险性分（℃） （℃） 下限 类 上限 -88.6 472 3.0 16.0 甲 引燃温危险特性 易燃易爆 蒸气密度 （相对于空气1） 无毒 1.1 毒性 1 乙烷 -50 -183.3 9
7气体分馏装置安全预评价
2 丙烷 -104 -187.6 -42.1 450 2.1 9.5 甲 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃易爆 易燃 易爆 无毒 1.5 3 丙烯 -108 -191.2 -47.7 455 1.0 15.0 甲 有毒 1.4 4 正丁烷 -60 -138.4 -0.5 287 1.8 8.5 甲 有毒 2.05 5 异丁烷 -82.8 -159.6 -11.8 460 1.8 8.5 甲 有毒 2.01 6 丁烯 -80 -185.3 -6.3 385 1.6 10.0 甲 有毒 1.93 7 异丁烯 -77 -140.3 -6.9 465 1.8 8.8 甲 有毒 2.0 8 顺丁烯 -73 -139 1.0 324 1.6 9.7 甲 有毒 2.0 9 反丁烯 -73 -139 1.0 324 1.6 9.7 甲 有毒 有毒(过量) 2.0 10 乙烯 -169.4 -103.9 425 2.7 36 甲 生产装置中，各管线内物料的相态为：①脱丙烷塔进料罐（D-101），到进入脱丙烷塔（C-101）的中部管线内物料状态为液相，脱丙烷塔塔顶线从塔顶出口到空冷器管线内物料状态为气相经空冷器换热器后转化为液相以及极少量不凝气进入丙烷塔顶回流罐(D-102)。丙烷塔顶回流罐(D-102)内液相回流至脱丙烷塔（C-101）管线内物料状态为液相，丙烷塔顶回流罐(D-102)到脱乙烷塔（C-102）管线 内物料状态为液相。脱丙烷塔（C-101）塔底线重组分输出管线内为液相。②脱乙烷塔塔顶出口管线内物料状态为气相经换热器后转化为气液混合相进入乙烷塔顶回流罐(D-103)。乙烷塔顶回流罐(D-103)内液相回流至脱乙烷塔（C-102）管线内物料状态为液相。脱乙烷塔（C-102）塔底去粗丙烯塔（C-103/1）管线内为液相。③粗丙烯塔（C-103/1）塔顶去精丙烯塔（C-103/2）内物料状态为气相，粗丙烯塔（C-103/1）塔底丙烷馏分输出管线内为液相。④精丙烯塔（C-103/2）塔顶出口管线内物料状态为气相经空冷器换热器后转化为液相进入精丙烯塔顶回流罐(D-103/2)，精丙烯塔液相回流至精丙烯塔（C-103/2）管线内物料状态为液相。精丙烯塔（C-103/2）塔底回粗丙烯塔（C-103/）管线内物料状态为液相。
10
7气体分馏装置安全预评价
2）危险化学品辨识
根据《危险化学品名录》（2002年版），对本装置存在的危险物料进行危险化学品辨识，危险化学品的火灾危险性类别及危险货物编号列于表7.4-2中。由辨识结果可知，本装置危险化学品多属于大部分属于易燃气体和低、中闪点易燃液体，具有较高的火灾爆炸危险性。
表7.4-2 危险化学品辨识结果
物质名称 脱硫液化气 乙烷 丙烷 丙烯 正丁烷 异丁烷 丁烯 异丁烯 危险化学品类别 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 第2.1类易燃气体 危险货物编号 21053 21005 21011 21019 21018 21020 21012 21012 UN号 1075 1035 1978 1012 1077 1055 1011 1969 3） 危险物质分布
装置中存在的危险物质在各装置及设施中的分布如表1.4.1.3-1所示。
表7.4-3 气体分馏装置危险物质分布
单元 液化石油气 乙烷 丙烷 丙烯 正丁烷 异丁烷 丁烯 异丁烯 顺丁烯 反丁烯 脱丙烷塔 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 脱乙烷塔 √ √ √ 粗丙烯塔 √ √ 精丙烯塔 √ √ 辅助设备 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 7.4.1.2工艺过程危险因素分析
1）高压伤害
气分装置各塔操作压力较高，最高压力为脱乙烷塔（C-102），可达3.15MPa（g）。各塔顶采用的冷却器因循环水不洁净、管束腐蚀或浮头密封不严均可能
11
7气体分馏装置安全预评价
导致液化烃类物质泄漏入循环冷水，从而带至循环水场，可在循环水场形成爆炸性气体环境。如1998年北京某石化公司气体分馏装置运行不到一年，发现循环水场液化气气味很大，紧急停工检查发现冷却器换热管胀口存在胀口开裂，管子腐蚀减薄穿孔。
2)高温烫伤
在本生产工艺过程中，对因此存在大量的换热设施，这些设施内的液体为高温液体。当人体误接触设备室或设备发生泄漏时，将会对人体产生严重伤害。
3）低温伤害
大量液化烃泄漏时，暴露在空气中时发生急剧气化吸收大量热量，对人员造成冻伤等伤害。
4）溢流
本装置中存在原料缓冲罐、常顶回流罐以及分馏塔都存在溢流的可能性。阀门或管道等的堵塞都有可能造成溢流，从而增大火灾、爆炸、中毒的风险。如2005年的德克萨斯中高液位溢流事故及为塔液位过高，形成过高的压力，冲开安全阀进入火炬系统，从而从火炬中溢流，最后形成蒸汽云，发生严重的爆炸事故。
5）毒性伤害
装置主要毒性物质为液化石油气，危害程度分级为Ⅳ级。脱硫液化气有麻醉作用，可引起急性中毒；可致皮肤冻伤；长期接触出现头痛、头晕等症状，引起慢性中毒。若长期接触可造成危害。
6）腐蚀
本装置中物料含有腐蚀性，在生产过程中腐蚀性物质一方面造成管道设备等结构破坏，另一方面形成残渣造成堵塞。易造成泄漏，增大火灾爆炸风险程度。
7）火灾爆炸
①本装置中主要设备、管道等材料都为钢材，并且由于本装置存在的主要危险为装置从原料进入到产品送出，均为液化烃类物质，此类物质具有极易受热膨胀和汽化，点火能量低、爆炸范围宽等易燃易爆特性，易发生喷射火，而钢材一旦发生喷射火很容易将装置烧毁造成严重的伤害损失。此外，本装置所
12