乙二醇裝置由于其工藝、物料的特殊性，原料乙烯為易燃易爆氣體，產品環氧乙烷的爆炸范圍更廣更危險，雖然有聯鎖系統的保護，但生產過程還是極具危險性的，所要求的工藝控制非常嚴格。即使這樣，在世界范圍內乙二醇裝置還是發生了多起著火、爆炸事故。

 

　　(一)開停工時危害因素分析及其防范措施

 

　　1．開工時危害因素分析及其防范措施

 

　　開工時，裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達到各項正常操作指標。物料、公用工程等逐步引入裝置。所以在開工時，裝置的操作參數變化較大，操作步驟較多，較易產生事故。據行業交流了解，目前各裝置都具備較為完善的技術規程和操作法，操作人員也能按規章制度嚴格執行，因而在開工過程中還沒有發生事故的報道。用HSE管理體系中的工作危害性分析(ⅡIA)方法進行分析，在開工過程中的各項作業活動的危險性評價分數均較低，這主要得益于裝置工藝管理體系的有效運行。

 

　　通常環氧乙烷反應系統開工步驟是較為重要的：

 

　�、傺b置內計劃接人氮氣、蒸汽、水等公用工程，系統進行充壓、試漏、置換等準備工作；②反應器用HS加熱升溫；③確認聯鎖試驗結束；④壓縮機建立干氣密封；⑤壓縮機啟動并逐漸升到規定轉速；⑥系統切大循環；⑦氧氣混合站吹掃；⑧具備投料條件，待令開車。

 

　　操作法的完善和規章制度的嚴格執行是避免事故的最好的防范措施。

 

　　2．停工時危害因素分析及其防范措施

 

　　裝置停工時是裝置由正常操作狀態逐漸降壓降溫降量的過程。其各操作參數變化較大，所以也屬于不穩定操作狀態，主要應注意以下問題：

 

　　保證反應系統的置換吹掃時間，后系統操作在停進料后同樣要進行充分置換，各塔殘液按要求排空，各系統要降至常溫常壓，為各類檢修創造條件。按停車范圍的要求加裝盲板，要指定專人負責，加裝盲板要有記錄，現場進行標識。

 

　　(二)正常生產中危害因素分析及其防范措施

 

　　正常生產時其各工藝參數是穩定的，但是在長周期運轉過程中，由于受工藝設備、公用工程條件、人員操作水平、儀表電氣等諸多因素的影響，正常生產中仍會有不少影響安全生產的因素。表3—39為2001年、2000年我國乙二醇裝置開工率及非計劃停車統計，從表中數據可以看出，造成乙二醇行業各裝置非計劃停車的因素依次為：儀表、設備、電氣、外部原輔材料及公用工程的波動、工藝操作。其中儀表、電氣故障為直接聯鎖動作停車，應定期維護更新。設備問題，通常導致正常生產不能維持，只能緊急停工處理，目前各石化裝置都在推廣預知維修，最大限度的減少非計劃被迫停工。公用工程部分，不受車間控制但危險性最大，裝置所做的工作就是加強對各類突發事故應急處理操作的培訓，盡量將危險性降低，避免再次事故的發生。

 

 

　　(三)設備防腐

 

　　由于在乙二醇生產過程中會產生乙酸、C0₂等酸性物質，因此裝置的設備維護主要也是考慮減少酸性腐蝕，包括將部分設備更換為不銹鋼材質。系統的另一主要腐蝕為沖刷腐蝕，針對這一問題，部分設備已要求設計、制造單位加裝防沖刷板。

 

　　(四)裝置安全自保聯鎖系統及其作用

 

　　由于界外原料、動力供應的波動及裝置不正常操作都將危及裝置的安全，所以EO／EC裝置都設置有裝置安全自保聯鎖系統，即在某些工藝參數達到某一數值時，裝置自保聯鎖系統動作，以保護裝置。因EO／EG裝置要求的安全系數較高，為了提高安全性，減少誤動作，現各裝置都采用ESD或FSC系統執行。

 

　　1．裝置安全自保原則

 

　　乙烯氧化生產環氧乙烷的過程必須是在絕對安全的范圍進行；

 

　　避免主要機組、設備的損壞；

 

　　不允許油、水等雜質竄人反應器，污染催化劑。

 

　　2．主要自保聯鎖說明

 

　　(1)循環氣壓力低

 

　　設置目的：防止循環氣壓縮機進入喘振區，造成機組及連接管線變形和損壞。

 

　　產生原因：防爆板破裂，后系統，循環氣管線泄漏。

 

　　(2)氣液分離罐液位高

 

　　設置目的：防止循環氣帶液損壞壓縮機葉輪，同時防止液體進入反應器污染催化劑。

 

　　產生原因：吸收系統發泡，循環氣系統切換速度過快。

 

　　(3)干氣密封壓差低

 

　　設置目的：防止循環氣大量泄漏發生火災和爆炸事故。

 

　　產生原因：MN總壓低，過濾器堵，減壓閥失靈等。

 

　　(4)壓縮機潤滑油壓力低

 

　　設置目的：防止機組各潤滑部位無潤滑油，主軸與軸承磨損、溫度升高而損壞設備。

 

　　產生原因：潤滑油泵停車，電源故障，調節閥失靈等。

 

　　(5)壓縮機高轉速

 

　　設置目的：防止軸與止推軸承配合處的地方間隙變小，油膜變薄，潤滑油溫度上升、黏度下降。最終造成軸的干摩擦，對軸和軸承造成很大的損壞。

 

　　產生原因：防爆板破裂的同時，調速器失靈。

 

　　(6)壓縮機軸位移

 

　　設置目的：防止軸的干摩擦損壞設備造成設備重大事故。

 

　　產生原因：交流電源故障、設備自身原因。

 

　　(7)乙烯流量低跟蹤、氧氣流量高跟蹤聯鎖值

 

　　設置目的：防止乙烯流量突然下降或氧氣流量突然上升時，產生局部濃氧區而發生危險。

 

　　產生原因：乙烯壓力突然下降，0₂壓力突然上升，提負荷過程中旁路按鈕未鎖上。

 

　　(8)反應器人出口氧濃度聯鎖

 

　　設置目的：防止反應器人出口氧濃度過高，到達爆炸極限。

 

　　產生原因：0₂流量上升，C₂H₄濃度、流量下降，CG壓力、流量低，HS壓力波動，反應溫度波動，調節閥失靈，C0₂濃度高，催化劑中毒。

 

　　(9)氧氣壓力低聯鎖

 

　　設置目的：防止循環氣倒流至氧氣管線而發生危險。

 

　　產生原因：空分裝置氧壓機故障，氧氣過濾器堵，管線倒淋未關。

 

　　除上述聯鎖外，各裝置因工藝路線的差異還增設了不少聯鎖，以保證人員、生產、設備的安全。

 

　　(五)裝置發生的典型或重大事故

 

　　世界E0／EG生產裝置曾多次發生各類重大事故，而最普遍的事故是發生在反應器、循環氣系統和精餾系統。

 

　　1．反應器和循環氣系統的事故

 

　　(1)分解(催化劑飛溫)

 

　　分解事故于表3—40。

 

　　這類事故即通常所說的催化劑飛溫，它可使反應氣體溫度上升到直至乙烯分解，使反應器進口生成碳黑并伴隨著壓力的激烈升高。這類事故輕則造成反應器防爆膜破裂，反應管中催化劑沖失，重則使催化劑燒結，直至反應器出口系統、氣—氣換熱器和EO洗滌塔部件爆炸毀壞。

 

　　(2)后燃(反應器尾燒)

 

　　后燃(反應器尾燒)事故列于表3—41。

 

　　后燃指反應后氣體發生燃燒，消耗掉該氣體中所有的氧而導致的事故，通常稱為尾燒。這類事故將導致出口氣溫度很快上升到約600℃，造成進口氣體在氣一氣換熱器內過熱，繼而也引發反應器內分解事故的發生。鑒此，可以認為分解通常由不可控制的后燃造成，而后燃則由催化劑中熱點的產生和下移、反應器底部摧毀粉塵積累所致，兩者有緊密聯系，而不是孤立的。

 

　　(3)氣—氣換熱器爆炸

 

　　這類事故列于表3—42。

 

　　這類事故主要是換熱器內引成高氧團所致，通常由循環氣壓縮機故障造成。

 

　　(4)氧氣混合站著火

 

　　氧氣混合站著火事故列于表3—43。

 

　　(5)碳酸鹽污染催化劑

 

　　由于碳酸鹽溶液中雜質積累和循環氣流量波動等原因，造成C0₂脫除系統發泡，將碳酸鹽帶入循環氣系統，污染催化劑。輕微污染結果使催化劑活性下降；重度污染導致催化劑報廢，反應器出口后燃，直至反應器內嚴重分解。這類事故列于表3—44。

 

　　(6)循環氣壓縮機密封油污染催化劑

 

　　循環氣壓縮機密封油污染催化劑事故列于表3—45。

 

 

　　2．EO系統事故

 

　　(1)EO精制系統著火爆炸

 

　　EO精制系統是處理高濃度凹的危險區，常因E0蒸汽泄漏著火，繼而危及整個系統。其著火爆炸事故列于表3—46。

 

 

　　(2)凹運輸槽車爆炸

 

　　EO運輸槽車爆炸如表3—47所示。

 

　　(3)其他事故

 

　　其他事故列于表3—48。

 

　　(六)裝置事故及處理

 

　　對緊急事故狀態的處理要求操作人員做到觀察敏捷、判斷準確、操作果斷。通常將裝置緊急停車分為二級：一級為裝置全線停車；二級為切斷進料停車。除裝置聯鎖停車外，通常緊急停車的類型還包括：蒸汽故障、循環水泵故障、鍋爐給水故障、防爆膜爆破、儀表風故障、氮氣故障、冷卻水故障、催化劑活性下降或中毒、電源故障等。由于各裝置工藝路線的差異，在事故處理上的操作步驟也有所不同，因此事故處理應參照各自裝置的緊急停車操作法。

 

　　1．二級緊急停車操作

 

　　二級緊急停車操作如表3—49所示。

 

　　2，一級緊急停車操作

 

　　一級緊急停車操作如表3—50所示。

 

 

 

　　3．其他緊急停車操作

 

　　其他緊急停車操作如表3—51所示。

 

 

　　以上幾類緊急事故對裝置影響較大，處理時要求迅速果斷，要求裝置內所有人員掌握處理原則，避免次生事故的發生。