一起主冷碳氢化合物超标事故的处理

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摘要：本文简要介绍了一起因突发事件引起的主冷碳氢化合物超标的分析及处理过程，文章从碳氢化合物的特性等方面分析了本次处理的具体过程，并推而广之，对空分行业类似问题的处理有一定的借鉴作用。

关键词：主冷；碳氢化合物；甲烷；超标

中图分类号：O625.14 文献标识码：A 文章编号：

前言

各种类型的空分行业，无论采用的是老式蓄冷器流程、可逆板式流程，还是现在的分子筛流程；设备中总有一部份碳氢化合物冲破冻结及吸附障碍，进入空分系统并聚积在空分装置主冷凝蒸发器侧的液态氧中，一旦其含量超标，极易引起空分装置的爆炸事故，对企业造成巨大损失。因此如何准确的测量监控碳氢化合物的含量，及时采取必要的控制措施，是保证空分设备安全生产的首要工作。下面以我厂的一起主冷碳氢化合物超标事故为例，对此类问题的监控与处理与大家交流探讨。

1概述

安钢制氧厂有7套空分设备，其中2套KDONAr-23500/40000/870空分设备（以下简称2#、3#23500m3/h空分设备），均采用常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、规整填料上塔、全精馏无氢制氩、氧氮外压缩的工艺流程以及DCS控制系统。分别于2006年12月和2007年3月投产。两套空分设备自投产以来运行稳定，各项产品指标均优于设计值。其简明工艺流程如图1所示：

图1安钢2×23500m3/h空分设备工艺流程简图

两套空分设备为了保证运行安全，不仅配置了手动取样化验仪器；而且还设置了主冷液氧碳氢化合物的在线监测仪器。两套23500机组共用一套主冷液氧碳氢化合物监测仪器，切换使用。针对各类碳氢化合物性质及其在空气中的含量，我们主要对以下几种化合物进行监控： (见表1)

表1 实时监控化合物

2.事故过程

2.1现象

2011年9月22日22：02分，2×235000m3/h制氧机组在线设置的主冷总烃大于30 mg/l显示报警，当时在线检测的是2#235000m3/h制氧机组的主冷碳氢化合物含量，随后检测数值上升至44.36mg/l，并持续上涨，22：38总烃达到停车值100mg/l；显示仪器已经满量程；点检人员从室外就已经能闻到刺鼻的煤气味。分子筛吸附器后设置的CO2检测分析仪器显示为负值；操作人员立即将情况上报。当时各时间点的检测数据如下：（见表2）

表2 总烃检测数据

2.2原因

经过厂调度询问，得到的反馈信息是，安钢焦化分厂设备故障正在大量放散煤气，当时恰好是西北风，制氧厂又在焦化厂的下风向，大量的碳氢化合物被吸入空气压缩机，并突破分子筛后进入到空分塔积聚到主冷液氧中。在2#14000制氧机组区域设置的一台碳氢化合物分析仪显示当时空气中的碳氢化合物数值已经达到27 mg/l，最高达到40 mg/l以上，是日常监测的4倍以上。

3.紧急处理

3.1 联系煤气放散单位，切断污染气源；通过与焦化厂领导联系后决定采用点火排放处理。

3.2 操作人员依据运行参数以及采集曲线，立即调整工况，停止液氮生产，增加 膨胀量，加大主冷液氧排放，对主冷液氧进行置换，降低主冷碳氢化合物含量；另外联系做好停车准备。

3.3 经过多次对液氧置换排放，至9月23日0：23，总烃含量依然超标，面对严峻形势，制氧厂在取得公司主管领导同意后，当即下令停车，2×23500制氧机组空分系统停止生产。下表为各时间点采集的总烃数据：（见表3）

表3 总烃采集数据

4.后续处理

从上表中可以看出，主要是总烃中的甲烷含量达到停车数值。依据此种情况，我们决定将之后的恢复工作分成两个阶段，第一阶段，停止整个机组运行后，空分主冷全部排液，对机组加温，这次加温我们主要参考甲烷蒸发温度-162℃，只要保证甲烷全部清除即可进行恢复操作；第二阶段，恢复阶段，主要包括冷却、积液（包括反充）、调纯、输送产品等。详细处理过程见表4、表5：

表42#23500系统处理过程（9月23日）

注：TI1 ——空气进下塔温度

TI9 ——氧气出上塔温度

TI10——液氮出下塔温度

5.总结

通过及时的排液加温处理，我们有效的控制了主冷总烃的含量，为设备安全稳定运行解除了隐患；为了今后更好的保证设备安全运行，我们需要对几个工作进行巩固和加强。

空气吸入口总烃监测

空分装置一般位于工业厂区内，周围难免有碳氢化合物排放设备，我们在平时的操作中应该密切注意风向，当上风口有烃类物料排放的时候，一经发现应及时处理，防止这些污染物质被吸入到空分设备内部。

加强分子筛纯化器的维护

分子筛纯化装置是控制空分系统烃类含量的关键设备，日常生产中，我们应保证子筛再生彻底，在操作过程中，严禁大幅度增减空气流量，保证分子筛正常稳定运行。

各运转设备密封气

一些运转设备通过密封气将气体和油隔离，如果密封气压力过低，会导致油进入到主冷凝集，增大了设备爆炸的危险性。为了防止此类事故的发生，我们应该加强对机组密封气压力的点检力度。

主冷液氧监测和排放

为了更直观的监测液氧总烃含量，我们需要加强对主冷液氧的监测力度，一旦发现总烃含量过高，可以及时采取措施，加大主冷排放量，减少烃类污染物的聚集。

参考文献：

《现代空分设备技术与操作原理》毛绍融 周智勇等著杭州出版社

作者简介：

刘志茹：男助理工程师现就职于河南安阳钢铁股份有限公司制氧厂