磺化车间安全技术规程

在磺化车间,主要进行燃硫及SO3发生、膜式磺化等工艺过程。

单元中的危险物料主要是液硫、S02、SO3、棕榈油甲酯。

由于生产工艺过程较复杂,所涉及的物料中棕榈油甲酯为可燃物质,液硫也是有火灾危险的物料,如果相关设备管线故障、泄露,工人违章作业,遇点火源即可发生火灾事故。

棕榈油甲酯等可燃液体会产生静电,其流速应控制在3m/s内,并应安装良好、可靠的静电接地设施,其接地电阻不应大于100Ω。

如果物料的流速、流量控制不当,则潜在的有发生火灾的危险。

本单元涉及磺化反应这一危险反应过程,反应温度较高,工序较复杂,潜在很大的火灾危险性。

工艺设备的平稳操作对单元的安全运行十分重要。

磺化是在有机化合物分子中引入磺(酸)基(-SO3H)的反应。

三氧化硫是氧化剂,遇易燃的物质时会很快引起着火;

另外,三氧化硫的腐蚀性很弱,但遇水则生成硫酸,同时会放出大量的热,使反应温度升高,不仅会造成沸溢或使磺化反应导致燃烧反应而起火或爆炸。

由于生产所用原料棕榈油甲酯是可燃物,而磺化剂三氧化硫是氧化性物质,所以二者相互作用的条件下进行磺化反应是十分危险的,因为已经具备了可燃物与氧化剂作用发生放热反应的燃烧条件。

这种磺化反应若投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳等,都有可能造成反应温度升高,使磺化反应变为燃烧反应,引起着火或爆炸事故。

磺化反应是放热反应,若在反应过程中得不到有效地冷却和良好的搅拌,都有可能引起反应温度超高,以至发生燃烧反应,造成事故火灾事故。

硫磺输送设备、硫磺燃烧器、燃硫炉、磺化反应器等区域是防火重点区域。

液硫过滤机必须按规定操作,严防超压。

燃硫炉如果控制不当或者设备损坏、物料泄露,可能引发火灾事故。

人皮肤接触到液硫时易引起烫伤事故。

硫磺燃烧器、燃硫炉焚硫后产生的SO2气体和转化成的SO3气体等都是对人体有害的物质,具有强烈的腐蚀性,人体接触时会被灼伤。

此外,在生产过程中,从焚硫开始涉及到高温气体,应严防烫伤。

此外,本单元中还涉及氧化反应危险过程:在燃硫过程有硫磺燃烧生成二氧化硫的氧化反应,在SO3的产生过程有二氧化硫转化为三氧化硫的氧化反应。

氧化反应需要加热,但反应过程又是放热反应,特别是在有催化剂的气相反应一般都是在250~700℃高温下进行,这些反应热若不及时移去,将会使温度迅速升高,反应速度加快以致发生超压爆炸。

氧化产物为二氧化硫、三氧化硫,一旦泄漏会引发中毒事故。

空气中的灰尘、水汽、油污、杂质可使催化剂活性降低或中毒,使转化率降低也增加了后道工序中着火的机率。

空气中含有水分可使酸性气体SO3生成硫酸,增加了对设备管道的腐蚀性。

本单元的主要设备有:鼓风机、冷冻机、干燥器、换热器、硫磺燃烧器、燃硫炉、SO2/SO 3. 转化塔、磺化反应器等。

换热器的操作温度、压力较高,密封点多,易出现泄漏,是装置的重要设备。

各种冷凝器、冷却器和换热器因腐蚀、安装质量差、热力作用等原因,冷换头盖大法兰、进出口阀门、法兰连接处常发生泄漏或设备内漏,引发火灾、爆炸事故。

冷冻系统的介质是乙二醇溶液。

如果控制不当或者设备损坏、物料泄露,可能引发冻伤事故。

三氧化硫属腐蚀性介质。

相关设备如果材质选用不当,设备可能由于腐蚀、老化。

反应器是单元的关键设备,器内主要介质为棕榈油甲酯、三氧化硫,且操作温度较高,反应器在发生泄漏或超温超压时,有火灾爆炸的危险性。

燃硫炉、反应器、热风炉等设备多为承压设备和压力容器,必须有良好的密封。

如果气密性不好,与设备相连的法兰、阀门不严密,设备内的危险物料就会发生泄露,遇点火源可能发生火灾事故。

造成设备泄露的原因主要是:

(1)由于质量因素泄漏:主要是材质错误、加工和制造缺陷、裂纹扩展、结构缺陷、密封失效等;

(2)相关工艺因素泄漏:高流速介质冲刷与摩擦、反复应力作用,腐蚀、蠕变失效、冷脆断裂、结焦结垢、老化变质;

(3)外力因素破坏:外力打击、施工破坏、基础问题、支撑体变化。

磺化反应的安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案

重点监控工艺参数

磺化反应温度;

磺化剂流量;

冷却水流量。

安全控制的基本要求

反应温度的报警和联锁;

搅拌的稳定控制和联锁系统;

紧急冷却系统;

紧急停车系统;

安全泄放系统;

三氧化硫泄漏监控报警系统等。

宜采用的控制方式

将磺化反应温度与磺化剂流量、磺化反应冷却水进水阀形成联锁关系,紧急断料系统,当磺化反应各参数偏离工艺指标时,能自动报警、停止加料,甚至紧急停车。

磺化反应系统应设有紧急排放系统。

氧化反应的安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案

重点监控工艺参数

氧化转化器内温度和压力;

氧化剂流量;

反应物料的配备;

冷却水温度、流量。

安全控制的基本要求

转化器温度和压力的报警和联锁;

反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统;

紧急断料系统;

冷却水进出温度显示控制;

紧急冷却系统;

紧急送入吸收物料系统;

气相SO3、SO2含量监测、报警和联锁;

有毒气体检测报警装置等。

宜采用的控制方式

将氧化转化器内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化转化器冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系,在燃硫炉、转化炉处设立紧急停车系统,当氧化转化器内温度超标时自动停止加料并紧急停车。