粗苯萃取精餾精制新工藝危險性分析及安全措施

杜海娟 嚴鵬飛

（1.新疆金安利華安全技術有限公司，新疆烏魯木齊 830011；

2.兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

粗苯萃取精餾精制新工藝危險性分析及安全措施

杜海娟1嚴鵬飛2

（1.新疆金安利華安全技術有限公司，新疆烏魯木齊 830011；

2.兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

萃取精餾法粗苯精制技術是近期開發成功并已工業化的一項新技術。在原料液中加入第三組分以增加原料液中兩個組分間的相對揮發度，從而使原料變得更容易分離。針對此技術，分析其物料裝卸和生產過程的危險性，有針對性提出安全措施，以提高此類裝置的安全運行水平。

萃取精餾；粗苯；易燃；中毒

粗苯是由多種有機物組成的復雜混合物，主要成分是苯及其同系物甲苯、二甲苯及三甲苯等。粗苯精制有濃硫酸酸洗工藝、加氫工藝和粗苯萃取精制新工藝。

萃取精餾法粗苯精制技術是近期開發成功并已工業化的一項新技術。在原料液中加入第三組分以增加原料液中兩個組分間的相對揮發度，從而使原料變得更容易分離。（此分析是以新疆某粗苯精制項目為依據）：

1 生產工藝危險性分析

粗苯萃取精餾精制項目以粗苯為原料，以萃取劑為溶劑，在粗苯（苯系化合物）中加入萃取劑以增加粗苯中兩個組分間的相對揮發度，從而使原料液中各組分變得更容易分離，得到純苯、甲苯、二甲苯等高純度的產品。裝置生產過程中的危險性分析如下：

1.1 物料裝卸單元

原料粗苯以罐裝方式汽運到廠區后，通過粗苯卸車泵送至粗苯儲罐，如果卸料系統閥門、管道泄漏，可造成人員中毒事故；泄露易燃物料如遇點火源可造成火災爆炸事故。

1.2 工藝生產單元

（1）裝置區一單元兩苯塔和初餾塔為常壓控制，操作溫度分別為190℃和100℃，正常操作時不會發生超溫超壓現象；對兩苯塔和初餾塔內介質進行加熱的是導熱油（溫度＞190℃），如果出現內漏時，可能導致塔內溫度和壓力的升高，如果塔頂安全閥出現故障，會引起設備超壓、遇明火發生火災爆炸。

（2）裝置區一單元純苯一塔、二塔為加壓塔，在加熱時，注意觀察塔頂壓力變化，分別逐漸關閉前裝置與兩塔回流罐之間調節閥旁路閥門，分別調整調節閥開度，使純苯一塔塔頂壓力維持在0.1 MPa，純苯二塔塔頂壓力維持在0.3-0.35 MPa；在此過程中如果控制不當，會引發設備超壓爆炸，使大量焦化苯蒸氣泄露，造成現場人員苯中毒和遇明火發生火災爆炸。

（3）化工裝置的開、停車過程的安全風險遠大于正常運行的安全風險。裝置區一單元在初餾塔到純苯一塔的開車過程中，在逐步穩態調整塔底液位后，打開初餾塔再沸器殼程放空閥門，再沸器管程介質為導熱油，殼程介質為苯蒸氣，操作溫度138℃，操作壓力0.35MPa；如果再沸器的溫度控制不當時，容易導致再沸器殼程介質超溫、超壓，引起設備焊縫及法蘭管件部位開裂，造成高毒性和易燃性苯介質泄漏，發生人員中毒和遇火源引起火災爆炸事故。

（4）真空泵出口管路的暢通是影響真空度的重要因素。隨著使用時間的增加，真空泵出口管道容易出現結晶而造成阻塞，當出口管道阻塞時，真空泵就會無法正常工作甚至損壞。

（5）此工藝萃取劑為溶劑，溶劑比對產品質量、收率均有較大影響，是非常重要的工藝參數。溶劑比增加，產品質量提高，收率下降，回收系統負荷增加，裝置處理能力下降。操作過程中如果未嚴格執行工藝指標，并保持溶劑量、原料量的穩定，可造成全裝置物料平衡紊亂，給工藝操作帶來隱患。

（6）如果精苯儲罐的尾氣回收裝置效果不好，不能完全吸收擴散、揮發的苯蒸氣，造成苯蒸氣擴散泄漏到大氣中，會引發現場作業人員的苯中毒事故。

（7）容器等承壓設備的安全閥超壓不起跳，可造成容器爆炸。

2 安全措施

2.1 對危險物料的安全控制是防爆的有效措施之一。本裝置為密封系統，使易燃易爆和可燃物料在操作條件下置于密封的設備和管道中，各個連接處采用可靠的密封措施。

2.2 裝置采用DCS自動控制系統，重要工藝參數均集中在控制室操作站，并對一些重要的參數設置越限報警，以確保裝置安全平穩操作。生產裝置區、供熱各設一個操作站，負責各控制室范圍內工藝參數調節與管理，同時將各工段主要參數引入總調度室，是調度人員能夠及時了解全廠當時的生產狀況和查看歷史資料，以使各裝置的系統操作和負荷調整進行統一調配管理。

2.3 配套的公用工程采用常規儀表，分別設置操作室或只設就地盤進行檢測和控制。

2.4 裝置罐區采用固定式泡沫滅火系統，整個裝置區（罐區及生產區）采用半固定式消防冷卻給水系統，設環狀消防給水管網及地上式消火栓。泵房設置室內消火栓系統。

2.5 裝置內的大部分設備均露天布置，泵房為密閉式，為保證良好的通風條件，泵房設置機械排風系統并保證有足夠的泄壓面積。在易積聚可燃氣體處設置可燃氣體報警器。

2.6 裝置區按規范要求進行爆炸（火災）危險區域劃分，并選擇相應的防爆電器設備，本裝置用電設備防爆等級為dlIBT4及dlIBT6。

2.7 泵房、裝置構架等照明采用防爆照明燈具，由防爆照明配電箱集中控制；配電室、辦公室等輔助設施照明采用熒光燈具，配電室、控制室設應急照明；辦公樓設緊急疏散指示燈。

3 結語

通過提高自控水平，嚴格落實防爆電器使用和控制設備采購質量，以及增加相應的安全措施，萃取精餾法粗苯精制裝置的安全運行是有保障的。

［1］吳志泉等著《工業化學》華東化工學院出版社1991.