重质油突沸原因分析及对策

安全露环境事故分析与报道重质酒突沸原因析对中国石化青岛炼油化工有限责任公司山东青岛26650摘要:分析了重质油突沸的原因,并结合重质油的加工装置送来的油品中夹带;②油罐呼吸空气进入油罐储存特点提出了重质油罐在设计和生产运行管理等方面内部后,空气中的水蒸气凝结积聚;③油罐内加热器泄防止突沸的措施。漏;④油罐顶部采光孔、量油孔等封盖不严,雨、雪水进关键词:重质油;突沸;原因分析入罐内该公司发生重质油突沸后,检水尺时发现罐底残近年来,在新建炼油厂储运系统中,高温重质油储罐留水高度0.025m,约22m3。分析罐底存水的原因如被广泛采用。其作为装置直供料的补充手段,可以节约设下。备投资、降低装置能耗、减少油品的储运损耗。某公司高温1.1.1进料方式不合理重质油罐区有6台储罐,设计储存温度均在120℃以上该罐采用的进料方式为由罐顶插入到距离罐底2m2008年6月,其中1台重质油储罐在切罐过程中发生突处进料,相当于液下进料,由于重质油中可能夹带少量的沸事故造成了设备的损坏,并对生产造成了一定影响。高水蒸气,开工初期管线、储罐中也可能含有少量水,而液下温重质油储罐因其高温储存的特征,在生产运行中比较容进料的状态无法使水蒸气及时从油罐顶部挥发岀去,水就易发生油品突沸事故,对生产安全、设备安全和人身安全逐渐在罐底积聚。均具有潜在的威胁。因此,对重质油储罐突沸的原因进行11.2油罐的呼吸凝聚水分析,并对应采取有效措施是必要的。储罐大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。油罐进油时,由于油面逐渐升高,气体空间逐渐减小,罐内压力增大,当1重质油突沸原因分析压力超过呼吸阀控制压力时,一定浓度的油蒸气开始从呼重质油突沸是指高温重质油在储存过程中,油品升温吸阀呼出;油罐向外发油时,由于油面不断降低,气体空间或高低温油品混合时,由于油品质量上的差别以及生产系逐渐增大,罐内压力减小,当压力小于呼吸阀控制真空度统中不可避免的含水,导致能量聚集和突然释放,即油品时,油罐开始吸入新鲜空气。油罐向外发油时,由于新鲜空积聚的大量能量传递给低沸点物质(主要指水分),使之处气的吸入,若油品储存温度较低,可能会造成空气中水蒸于非稳定状态或过热状态,达到一定程度后,低沸点物质气的凝聚。在有限空间内突然气化,体积迅速膨胀,造成储罐超压,罐储罐小呼吸是指在没有收发油作业的情况下,随着外内蜡油、水汽混合物呈爆炸式扩散,产生突沸现象本文从油罐存水、重质油储存温度和油品液位变化对、我罐中水的来源一般有如下几个途径:①上游石油2日期2000沸原因进行分析收稿1.1罐底存水中国煤化工年单业于湘潭大学有限公司从事储运CNMHGo方轰据卷第9期陈硕等重质油突沸原因分析及对策事故分析与报道界气温、压力在一天内的升降周期变化,罐内气体空间温响,罐底积水发生了油品突沸。度、油品蒸发速度、油气浓度和蒸汽压力也随之变化,储罐排出石油蒸气和吸人空气的过程。油罐在吸入空气时,也2防范措施可能造成空气中水蒸气的凝聚。2!保证高温油罐无水积聚11.3罐底脱水口过高2.1.1改造进料方式为顶部进料该罐罐底脱水口高度约为距离罐底5cm,在罐底存水将原来的进料方式改为从顶部进料,进料管进罐后向高度低于5cm时,存水无法脱出,但这些存水却足以造成下延伸2m后,沿罐壁进料。这样,油品中夹带的少量水汽突沸。就不会在罐底积聚,而是从上部空间通过呼吸阀排出罐1.2储存温度外1.2.1开工初期重质油储存温度过低2.1.2定期检查设备在开工初期,常减压装置和焦化装置重质油(蜡油)混定期检査换热器、油罐加热器是否泄漏,发现泄漏应合后温度为85~90℃进罐,重质油温度过低。及时检修,罐顶开口使用完毕应及时关闭。1.22突沸前储存温度过高21.3限制油品进罐的最低温度随着公司生产优化,焦化装置重质油(蜡油)改为向加从操作工艺参数入手,为防止上游加工装置带来的水氢处理装置直供料,只有常减压装置重质油(蜡油)向罐区蒸气凝结成水或油罐加热器泄漏造成罐内积水,应限制重进料。储罐的温度逐渐升高,在突沸前,该罐温度为质油罐内的油温和重质油进罐的最低温度。这样做的目126℃。此时,罐中重质油已接近突沸临界状态,切换油罐是,一旦上游加工装置的来油中夹带有水分,由于温度高时发生了突沸。水分只能以过热蒸汽的形式排出罐内,不会在罐内形成积1.23被切换油罐温度过高水。同理,当罐内加热器泄漏、罐顶开口处的雨雪水或通过在该罐切换付料过程中,切换的步骤为先打开备用罐呼吸人罐空气中的水蒸气进入罐内时,这部分水分也将以入泵阀,再关闭该罐入泵阀。从DCS记录看,该罐液位有过热蒸汽的形式逸岀油罐,不会形成罐内积水。所上升,而备用罐温度为129℃。这说明备用罐中部分温21.4降低脱水口高度度更高的油品进入该罐,导致罐内油品发生扰动,成为该将高温储罐的脱水口改至罐的最低点,这样一旦积罐发生突沸的诱因。水,能够及时排出。1.3液位变化2.2保持合理的储存温度该罐的储存液位安全高度为16m,抽空高度为4m。高温重质油的储存温度受上游装置影响较大,但一般在罐内存水的情况下,液位产生的静压,将影响水的沸点。应遵循以下原则。罐底存水的沸点随罐内油位高低变化。液位越高,罐首先,保证油品在储运过程中不凝固并且有足够的流底压力越大,沸点也越高。正常工况下,取重质油(蜡油)罐动性。一般情况下,油品温度在其凝固点以上10~15℃的最大储油高度(h)16m,重质油(蜡油)的体积质量φ)约其流动性能就可满足输送要求。在重质油中,渣油的凝固为900kg/m3,则点最高,约为60℃,因此,重质油的储存温度在75℃以上罐内液体静压力P=pgh=900×9.8×16=0.14MPa时,一般就可满足输送要求因此,罐底部压力P=P+P=0.141+0.101=0.242MPa就油品储运安全来讲,油品的储存温度在95℃以下,式中:P—罐底部绝对压力,MP突沸不会发生。但是,在新建炼油厂中,设计时就对流程进P—罐内液体静压力,MPa行了优化,即上游装置不设后冷器、下游装置少设原料加P—大气常压,取0101MPa热器,装置间尽量采用热进料、直供料的方式,以降低装置h—罐内液体高度,m。能耗和油品储运损耗。因此,保持在95℃以下的储存温度计算得绝对压力为0.242MPa,水的沸点为127℃。同是不可行的。那么,就应该相应提高油品的储存温度,如上理,按照以上公式,在油罐液位为4m时,罐底压力为述分析的那样限制重质油的最低储存温度,这样能从根本0.136MPa,此时水的沸点为108℃。上杜绝水的积聚,解决可能发生的油品突沸问题油品液位的变化导致了水的沸点降低,因此在低液位2.3其他措施时,储罐发生了油品突沸加强巡检,发现事故苗头及时采取措施,是避免重质综上所述,该罐发生突沸是因为进料口设计存在不油突沸的有效措施。在油罐收油、付油、静止储存过程中足、脱水口施工不规范、油品进料温度变化较大等原因造应及中国煤化工度、是否含水要及成了大量水积聚,在126℃的储存温度下,受油罐液面降时排低、部分高温油品突然进入和油品发生扰动等因素的影YHCNMHG(千转第10页)SAFETY HEALTH ENVIRONMENT安全坏境事故分析与报道a)及时根据操作条件优化后出现的情况、新工艺实4参考文献施(如增加浮渣处理过程)情况等进行硏究,对操作规程进Ⅰ侯芙生.延迟焦化在深度加工中的重要作用门现代石油石化,2006,14(2)h)制定并完善焦炭塔部分操作的各类制度。如操作2李春年编渣油加艺M北京中国石化出版社202制度主要有:重要操作诸如四通阀切换等必须班长带人,2人同行;切换四通阀必须从操作盘进行操作,杜绝现 Causes Analysis of( ke Drumm Onsite Operation Hazard场操作等。交班制度主要有:涉及两个班次的操作,上一班and Their solution必须交接清楚等。2.5加强操作工培训Gao Quansheng, Zhao Ziming, Fan Erkui加强操作工培训,提高操作人员的技能水平,增强对( SINOPEC Jinan Sub- company, Shandong,nn,250101)突发事件的处理能力,从而极大地减少事故带来的对人stract: This paper analyzes the causes of coke drum onsite员、对设备的伤害。operation hazards according to the accident cases. It offers somecontrol measures to eliminate hazards, such as perfecting3结语instrument control, strengthening operator training, improving焦炭塔现场操作过程中,存在着种种危险因素,对装 peration condition, reforming and supplementing operation置和人身安全形成威胁。各相关单位人员需要共同努力,m从各个方面做好工作,才能消除危险因素,为企业创造良 Key words: coke drum, onsite operation, hazard,cae好效益(上接第7页)a)定期检查油罐加热器是否泄漏。油罐加热器泄漏Causes Analysis and Counter-measures of Suddenly是油品带水的原因之一,应定期关闭加热器入口,打开加Boiling of Heavy oil热器出口,看出口是否流出所储存油品,若有油品流出,该加热器必须立即停用Chen Shuo, Chen Wenwub)特别注意液位仪表的变化情况,油品液面突然发 (SINOPEC Refinery and Chemical Company Ltd, Shandong生剧烈波动,往往是油品突沸的前兆,应及时查明原因,避 Qingdao,266500免突沸事故的发生Abstract: This paper analyzes the suddenly boiling causes ofc)对高温重质油罐,要进行定期脱水,另外要经常检 heavy oil. Combined with the storage characteristic of heavy oil查罐顶呼吸阀、检尺口等部位是否有蒸汽逸出,有逸出,说 it offers some measures to prevent suddenly boiling for heavy oi明罐内有水,要及时查找水的来源。tanks from their design and operation managementd)检查罐内是否有异常响声。除了有时加热器偶尔 Key words; heavy oil, suddenly boiling, causes analysis@s因水击发出响声外,若收油时带水(气),进罐后也会产生响声,应认真分析原因,紧急情况下应将油品暂时改出储罐,排除隐患后再改进。3小结通过改造进料口、脱水口、确定合理的油品储存温度和加强日常检查等措施,能有效地保证高温重质油储罐的安全运行,防止重质油突沸事故的发生。4参考文献1张元湘姜率维一起油浆突沸冒罐事故分析[化工安全与环中国煤化工境,2005,18(12):2-3CNMHG轰费第9期