延煉10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置三乙基鋁系統(tǒng)安全性改造

王力（延安煉油廠聯(lián)合四車間，陜西延安727406）

1 概述

1.1 裝置概述

延煉聚丙烯裝置是由中石化工程建設(shè)公司設(shè)計(jì)建設(shè)，裝置采用國(guó)產(chǎn)化第二代雙環(huán)管液相本體聚合工藝技術(shù)。

1.2 三乙基鋁系統(tǒng)簡(jiǎn)介

TEAL 作為聚丙烯生產(chǎn)的助催化劑，其作用是與CAT 絡(luò)合反應(yīng)形成活性中心，清除雜質(zhì)，與給電子作用屏蔽非活性中心，提高產(chǎn)品等規(guī)指數(shù)。TEAL性質(zhì)非常活潑，遇空氣燃燒，遇水則發(fā)生爆炸。

TEAL為雙層鋼瓶貯存并運(yùn)送至裝置現(xiàn)場(chǎng)，鋼瓶中的TEAL用氮?dú)鈮核椭罝111（TEAL 貯槽），D111 中的TEAL 再用氮?dú)鈮核椭罝101（TEAL計(jì)量罐），然后通過(guò)P101A/B（TEAL計(jì)量泵）將TEAL 送至D201（三劑預(yù)接觸罐）與主催化劑及給電子體充分混合后注入R200（預(yù)聚合反應(yīng)器）中參與聚合反應(yīng)。

2 三乙基鋁系統(tǒng)HAZOP分析

2.1 HAZOP方法簡(jiǎn)介

一種以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)、針對(duì)化工裝置而開(kāi)發(fā)的定性的危險(xiǎn)性分析方法，主要原理如下：

為了防止不可預(yù)計(jì)的安全事故的發(fā)生，首先必須辨識(shí)可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的危險(xiǎn)源，對(duì)危險(xiǎn)源的有限辨識(shí)和控制，需要對(duì)系統(tǒng)或工藝操作做一個(gè)系統(tǒng)的、全面的分析；第二步則評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)裝置設(shè)施和機(jī)制（可能包括管理程序及硬件控制）的足夠性和可用性，以便控制危險(xiǎn)源。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，HAZOP 分析方法是通過(guò)一組引導(dǎo)詞（比如無(wú)流量、多流量、少流量、高溫、低溫、高壓、低壓、高液位、低液位等）的使用，來(lái)全面和系統(tǒng)地辨識(shí)工藝裝置設(shè)計(jì)可能存在的導(dǎo)致安全或操作問(wèn)題的設(shè)計(jì)缺陷。

2.2 延煉10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置三乙基鋁系統(tǒng)HAZOP分析

HAZOP報(bào)告中相關(guān)建議項(xiàng)見(jiàn)表1。

表1 三乙基鋁系統(tǒng)HAZOP分析表（建議項(xiàng)）

2.3 工藝操作過(guò)程危險(xiǎn)性分析

圖1 Z203結(jié)構(gòu)及易堵塞位置示意圖

由于CAT 配制及輸送、三劑進(jìn)料流量波動(dòng)、三劑混合均勻程度、D201 密封油及進(jìn)入Z203 的液相丙烯溫度等多方面因素影響，三劑混合物極易與丙烯在Z203毛細(xì)管處發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚丙烯，從而堵塞Z203。Z203 結(jié)構(gòu)及易堵塞位置如圖1所示。

Z203 若發(fā)生堵塞，而三劑仍在其計(jì)量泵的作用下向D201進(jìn)料，D201 壓力勢(shì)必升高。三劑正常進(jìn)料壓力均在4.0MPa 以上，Z203 堵塞時(shí)可達(dá)7MPa 以上，而D201 的設(shè)計(jì)壓力僅為7.0MPa，三劑尤其是TEAL的高壓沖擊可能導(dǎo)致D201大蓋密封圈、密封油接口及三劑進(jìn)料法蘭等處泄露。由于TEAL 的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，泄漏至環(huán)境極易發(fā)生火災(zāi)乃至爆炸危險(xiǎn)，故表2.1中對(duì)該項(xiàng)也做出了專門建議，即P101A/B出口增設(shè)安全閥。

3 三乙基鋁系統(tǒng)安全改造方案

根據(jù)上述分析，結(jié)合裝置實(shí)際，在P101A/B出口增設(shè)安全閥一臺(tái)（位號(hào)：PSV113，定壓值：7.0MPa）。出于安全性考慮，該安全閥前、后各設(shè)兩道球閥進(jìn)行隔斷（便于安全閥拆裝），泄放口與D102（廢油罐）相通，泄放出的TEAL 最終進(jìn)入D607（廢油處理罐）中進(jìn)行處理。改造流程見(jiàn)圖2。

圖2 TEAL系統(tǒng)安全改造示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

采用HAZOP方法對(duì)10萬(wàn)噸/年裝置TEAL系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行分析與研究，提出了相關(guān)的安全改造建議及措施，這對(duì)設(shè)計(jì)較早的同類裝置預(yù)防安全事故的發(fā)生、生產(chǎn)過(guò)程中的操作維護(hù)以及操作人員的工藝與安全培訓(xùn)等均具有特殊的指導(dǎo)意義。