Технологическая схема работы узла пиролиза этановой фракции
Процесс пиролиза этановой фракции осуществляется в четырехпоточных печах, укомплектованных акустическими горелками типа АГГ с вертикальными радиантными змеевиками.
Этановая фракция с температурой окружающей среды и давлением 10-20 кгс/см2 поступает по трубопроводу диаметром 200 мм в подогреватель Т-1а, где подогревается до температуры не более 80єC водяным паром 7,0 кгс/см2 конденсат пара после которого поступает в деаэраторную колонну К-3.
Этановая фракция, выходящая из аппарата Т-1а дросселируется через регулирующий клапан поз.1017 до (6,5-8,5) кгс/см2 поступает в аппараты К-1, где происходит отделение механических примесей и жидких продуктов от этана.
Далее этан и этан-сырье поступает четырьмя потоками в змеевики предварительного нагрева конвекционной части, состоящие из 3-х труб каждый, где нагревается до температуры 209C. Для уменьшения коксообразования и снижения парциального давления углеводородных паров в змеевик конвекционной части, после секций предварительного нагрева этановой фракции, подается пар разбавления в количестве (30-40)% от подаваемого этана с температурой 195C и давлением 7,0 кгс/см2.
Таблица 1.3 - Основные физико-химические, токсические, взрывоопасные свойства веществ, обращающихся в технологическом процессе
№ п/п
Наименование вещества
Агрегатное состояние
Пределы воспламенения в смеси с воздухом, % об.
Температура, ОС
ПДК мг/м3
Класс опасности
Характер воздействия на человека
Нижний
Верхний
вспышки
самовоспл.
1
Метан
газ
5,28
14,1
-187,69
537
300
4
Наркотическое и токсическое вещество. Действует на слизистые оболочки
2
Этан
газ
3,3
12,5
-
515
300
4
3
Пропан
газ
2,3
9,4
-96
466
300
4
4
Водород
газ
4,12
75
-40
510
4
5
Этилен
газ
2,8
36,35
-
427
100
4
6
Пропилен
газ
2,3
11,1
-
410
100
4
7
Бутан
газ
1,8
9,1
-69
405
300
4
8
Бутилен
газ
1,6
10,6
-
384
100
4
9
Ацетилен
газ
2,3
82
-
335
4
Газообразная смесь пара и этана с температурой 203C нагревается в (5-10)-м рядах четырехпоточного горизонтального змеевика конвекционной секции и с температурой 639C поступает в вертикальный четырехпоточный змеевик секции радиации, где происходит пиролиз этановой фракции при температуре (800-835)C.
Пирогаз с давлением на выходе из печи 1-1,2 кгс/см2 и с температурой до 835C объединяется на печи П-1 из всех потоков в один и поступает в трубное пространство закалочно-испарительного аппарата (ЗИА) первой ступени, а потом в ЗИА второй ступени, расположенных вертикально и конструктивно связанных по межтрубному пространству с сепаратором-паросборником Е-4. В ЗИА в трубном пространстве происходит охлаждение пирогаза до температуры (295-430)єC с помощью питательной воды подаваемой в межтрубное пространство.
Питательная вода для охлаждения пирогаза в ЗИА подается насосом Н-1 в змеевик предварительного нагрева конвекционной части печей пиролиза, где нагревается от 105єC до 182єC.
Далее питательная вода из печи П-1 подается через паросборник Е-4 в межтрубное пространство ЗИА.
На печах пиролиза П-1 образовавшийся насыщенный пар 30 кгс/см2 из Е-4 подается в пароперегреватель конвекционной части печей, где нагревается до 240єC, далее нагретый пар 30 кгс/см2 (3,0 МПа) подается двумя потоками в коллектор пара 30 кгс/см2 (3,0 МПа) цеха.
С целью удаления солей и других отложений схемой предусмотрены периодическая продувка с закалочно-испарительных аппаратов Т-2 и непрерывная продувка с паросборников Е-4.
В качестве топливного газа для печей используется метано-водородная фракция, поступающая из цехов газоразделения. При необходимости топливная сеть общества подпитывается этаном или природным газом, поступающим из ГРС-2 через ГРП.
2Исходные данные для анализа риска
пиролиз этановая фракция риск
При анализе риска аварий на анализируемом объекте использовались:
· Краткое описание технологической схемы работы узла пиролиза этановой фракции, см. раздел 1.4;
· Перечень основного технологического оборудования и количество опасного вещества, содержащегося в нем, см. таблицу 1.4.
Основные причины разрушения технологического оборудования
Причины разрушения
Относительное количество(%)
Механические разрушения в результате гидроиспытаний, дефектов сварного шва,
Концентраций напряжений в зоне упорного уголка, при осадках основания фундамента и др.
46,2
Хрупкие разрушения при низких температурах
15,4
Воздействие взрывной волны
15,4
Коррозия
10,8
Воздействие высоких температур при пожаре
7,7
Землетрясение
3,0
Диверсионный акт
1,5
Основные причины аварий на напорных нефтепроводах
Причины разрушения
Относительное количество(%)
Механические разрушения при постороннем воздействии
16
Разгерметизация в режиме промышленной эксплуатации
20
Несанкционированная врезка
28
Коррозионное разрушение металла
14
Разрушение вследствие некачественного проведения ремонтных работ, нарушения техники безопасности, ошибочных действий персонала
22
Перечень основного технологического оборудования и условия содержания в нем опасного вещества
Условное
обозначение
оборудования
Наименование
технологического
оборудования
Кол-во
единиц
оборудования
Техническая характеристика
Коэффициент
заполнения
аппарата,
Ш
Количество
опасного вещества
в оборудовании, т
Агрегатное состояние
опасного вещества,
образующегося в
оборудовании
Узел пиролиза
П - 1
Печь пиролиза
6 шт
Четырехпоточная с акустическими горелками типа АГГ-3 по 24 шт. на каждой печи.
Производительность по сырью - 8 т/час
Давление сырья:
на входе - 3,1 кгс/см2 (0,31 МПа);
на выходе - 1,2 кгс/см2 (0,12 МПа);
Температура сырья:
на входе в печь - 45C;
Температура пирогаза
на выходе из печи - 825C;
Длина - 14370 мм;
Ширина - 4143 мм;
Высота - 16000 мм;
Поверхность теплообмена:
А) радиантной камеры - 123,52 м2
Б) конвекционной камеры - 142,86 м2;
1,0
8
Газ
Р = 0,31 МПа;
t = 800 оС
Узел закалки пирогаза
Т-2
Закалочно- испарительный аппарат
12 шт
Теплообменник кожухотрубный, наклонный
Трубное пространство:
Среда - пирогаз
Давление рабочее - 1,5 кгс/см2 (0,15 МПа)
Давление расч. - 2,5 кгс/см2 (0,25 МПа)
Рабочая температура на входе 650C
на выходе - 420C
Объем - 0,35 м3
Трубки - 38 х 3,5 мм
Длина трубок - 3500 мм
Количество - 127 шт.
Межтрубное пространство:
Среда - питательная вода
Давление рабочее - 34 кгс/см2 (3,4 МПа)
Давление расч. - 39 кгс/см2 (3,9 МПа)
На выходе рабочая температура воды - 240C
Объем - 2,6 м3
Диаметр аппарата - 800 мм
Поверхность теплообмена - 51 м2
Длина - 5920 мм
1,0
0,35
Газ
Р = 0,2 МПа;
t = 500 оС
Узел водной промывки пирогаза
К -5
Пенный аппарат
1 шт
Вертикальный цилиндрический аппарат. В нижней части смонтирована насадка из уголков. В верхней части установлены ситчатые тарелки. Количество тарелок - 6.
Давление: расчетное - 3 кгс/см2 (0,3 МПа)
рабочее - (0,8-1,0) кгс/см2 (0,08-0,1) МПа
Температура рабочая:
на входе в аппарат - 115єC
на выходе из аппарата - 75єC
Объем - 185 м3. Диаметр нижней части - 4536 мм,
верхней части - 2800 мм. Высота - 23925 мм.
1,0
1,85
Газ;
Р = 0,1 МПа;
t = 100 оС
К-6
Циклонный промыватель
1 шт
Вертикальный цилиндрический аппарат со смесительной трубой.
Давление: расчетное - 3 кгс/см2 (0,3 МПа)
рабочее - (0,8-1,0) кгс/см2 (0,08-0,1) МПа
Температура рабочая на входе в аппарат - 75єC
на выходе из аппарата - 70єC.
Объем - 64 м3. Диаметр - 2200 мм, высота - 16829 мм
1,0
0,64
Газ
Р = 0,1 МПа;
t = 75 оС
КАТЕГОРИРОВАНИЕ НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям от высшей (Ан) к низшей (Дн), таким образом наружная установка гидроочистки керосиновой фракции относится к категории Ан.
Категория наружной установки
Категория наружной установки
Категории отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности
Ан
Горючи газы ЛВЖ с tвсп < 28 оС в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные смеси при воспламенение которых развивается расчётное избыточное давление помещений превышающее 5 кПа.
Установка относится к категории Ан, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28оС; вещества и/или материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и /или друг с другом; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
