低溫甲醇洗尾氣洗滌塔自燃事故分析及改造.pdf

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1、10小氮肥第42卷第4期2014年4月低溫甲醇洗尾氣洗滌塔自燃事故分析及改造劉學(xué)武李春蓮(兗礦國宏4~-T--有限責(zé)任公司山東鄒城273512)兗礦國宏化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)500kt甲醇甲醇洗滌下來，回流至甲醇水分離塔脫除水分，以裝置酸性氣脫除系統(tǒng)采用魯奇低溫甲醇洗工藝，甲醇蒸氣的形態(tài)從甲醇水分離塔塔頂送至熱再生由第四設(shè)計(jì)院修改、完善后投入運(yùn)行，并經(jīng)過多次塔，再返回系統(tǒng)。在正常情況下，甲醇水分離塔所優(yōu)化，基本上可以滿足生產(chǎn)的需要，但仍存在很多產(chǎn)生的水量是恒定且持續(xù)的，為保證甲醇水分離不足，比如在某次停車檢修

2、期問，發(fā)生了尾氣洗滌塔塔釜液位持續(xù)穩(wěn)定，多余的廢水被送至界外。塔自燃事故，導(dǎo)致排氣管燒壞。如果工藝氣系統(tǒng)波動(dòng)導(dǎo)致低壓閃蒸塔液位波動(dòng)較大時(shí)，尾氣中的甲醇攜帶量也會(huì)隨之波動(dòng)；另一方1尾氣洗滌塔作用原理面，蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，甲醇水分離塔從主洗塔中吸收了酸性氣體的甲醇在低壓閃向尾氣洗滌塔所提供的水量會(huì)減少。這2個(gè)因素蒸塔各段中閃蒸出CO，尾氣，以達(dá)到甲醇再生的都會(huì)導(dǎo)致尾氣洗滌塔中的洗滌水不足以完全回收目的，在閃蒸過程中，部分甲醇蒸氣被CO尾氣尾氣中的甲醇。為避免因此所造成的甲醇浪費(fèi)，帶走，造成了極大的浪費(fèi)

3、。為此，根據(jù)甲醇與水互設(shè)計(jì)了一路脫鹽水作為補(bǔ)充，這路脫鹽水除了作溶的特性，設(shè)計(jì)了尾氣洗滌塔，利用甲醇水分離塔為洗滌水外，也可用來沖洗甲醇水分離塔的塔盤。從熱再生塔來的含水甲醇中脫出的水將尾氣中的尾氣洗滌塔及相關(guān)工藝流程見圖1。換熱器(E01)至8。高空排放甲醇蒸氣至熱再生塔／廠下r、＼．肝蕉飛芏熱骨土冶換再洗甲醇第1段含水甲醇來自熱再生塔第2段再洗甲醇酸性氣來j再生毒l第。段氮?dú)釯ll蒸汽，+、I—一Ill第4段尾氣洗滌塔IlI抉熱器丫懨葡甲醇水分離廢水至界外廣／I、——一低壓閃蒸塔離IL,泵圖1尾氣洗滌塔

4、及相關(guān)工藝流程出，初步判斷為SO。。立即對(duì)尾氣洗滌塔加脫鹽2事故過程水降溫；20rain后，溫度降至40℃。為防止尾氣2013年9月22日，在檢修換熱器(E02)期洗滌塔再次著火，繼續(xù)加注脫鹽水，直至水位超過間，將其封頭拆除(此時(shí)尾氣洗滌塔入口直接暴尾氣人口管。9月24日，系統(tǒng)檢修回裝完畢，準(zhǔn)露在大氣中)10min后，控制室人員發(fā)現(xiàn)尾氣洗備開車，9：30尾氣洗滌塔開始放水，10：20控制室滌塔溫度急劇上升，在1min內(nèi)達(dá)到220℃，尾氣人員發(fā)現(xiàn)尾氣洗滌塔溫度再次上升，且在1rain洗滌塔頂部尾氣排放口有刺激

5、性氣味的青煙冒內(nèi)控制點(diǎn)溫度達(dá)到滿量程(220cc)，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人小氮肥第42卷第4期2014年4月員發(fā)現(xiàn)尾氣洗滌塔尾氣出口管根部已燒紅。在這多，導(dǎo)致尾氣中Hs含量明顯增加。種情況下，如向塔內(nèi)注水會(huì)導(dǎo)致設(shè)備“過激”受當(dāng)有水存在時(shí)，Hs形成氫硫酸，且有部分電損，只得從尾氣人口管導(dǎo)淋接軟管并向塔內(nèi)通人離產(chǎn)生H，而Fe會(huì)置換H生成H。尾氣洗滌氮?dú)猓?0min后，溫度降至30℃。事后，對(duì)整個(gè)尾塔材質(zhì)為20碳鋼，且正常工作時(shí)塔內(nèi)會(huì)存在大氣洗滌塔及其相關(guān)管線進(jìn)行檢查，并作x射線探量的水，此時(shí)尾氣中的H：S就會(huì)轉(zhuǎn)化成氫硫酸

6、，傷檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)：尾氣洗滌塔內(nèi)部輕微受損，但不影腐蝕塔壁及管道，生成大量FeS。在潮濕的環(huán)境響使用；尾氣出口管根部已嚴(yán)重變形，且有破損，下遇到氧氣時(shí)，F(xiàn)eS就會(huì)與O，發(fā)生劇烈反應(yīng)，從必須更換。而引起自燃。由圖1可以看出，尾氣洗滌塔人口直接與低3事故原因分析壓閃蒸塔各段相連接，出口直接與大氣相連接，并通過對(duì)尾氣洗滌塔塔壁上的殘留物質(zhì)進(jìn)行取沒有控制閥門。在正常情況下，這種設(shè)計(jì)是沒有樣分析得知，上述著火事故是由FeS引起的。FeS問題的，因?yàn)槲矚庵械闹饕煞质荂O，并不會(huì)對(duì)為黑褐色六方晶體，難溶于水，在空氣中有微量

7、水設(shè)備造成任何損害；但由于操作人員水平有限或分存在下，F(xiàn)eS逐漸氧化成FeO和s。該反應(yīng)非者發(fā)生其他突發(fā)事件，會(huì)導(dǎo)致大量的H：s進(jìn)入尾常劇烈，在相對(duì)濕度較大、30—40℃的情況下，氣洗滌塔，產(chǎn)生大量的FeS積聚在塔內(nèi)，這會(huì)成為FeS開始與O，反應(yīng)，發(fā)生自燃。一個(gè)隱患。為了找出FeS產(chǎn)生的原因，必須對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)換熱器(E02)拆除封頭時(shí)，尾氣洗滌塔入口行更深入分析。低壓閃蒸塔在閃蒸出CO：尾氣尾氣管線直接暴露在大氣中，由于尾氣排放口距離地面達(dá)80m，使入口和出口存在巨大壓差，形的過程中同時(shí)會(huì)有部分H：S被閃蒸而

8、進(jìn)入尾氣，成“煙囪效應(yīng)”，空氣被大量抽入尾氣洗滌塔內(nèi)，雖然低壓閃蒸塔內(nèi)有一股再洗甲醇對(duì)尾氣進(jìn)行洗引發(fā)了第1次著火事故。尾氣洗滌塔排水時(shí)，塔滌，但仍會(huì)有殘留的Hs被帶入尾氣。2013年內(nèi)被抽成“相對(duì)真空”，空氣又從尾氣出口管被抽9月28日白班尾氣主要成分分析見表1。到塔內(nèi)，引發(fā)了第2次著火事故。表1尾氣主要成分分析(體積分?jǐn)?shù))％4優(yōu)化措施(1)調(diào)整工藝指標(biāo)：①加大低壓閃蒸塔各段再洗甲醇流量，最大限度洗滌尾氣中的HS