延迟焦化装置事故案例分析及安全措施

延迟焦化装置事故案例分析及安全措施(延迟焦化高研班培训材料)李出和中国石化工程建设公司2005年12月目录1、前言...3'{4Z,|%v,h2z7I2、国内部分延迟焦化装置安全事故案例及分析...5g*i,a1d#t.F(F3、国外部分延迟焦化装置安全事故案例及分析...154、目前国内延迟焦化装置存在的安全隐患...20(f,a1kX!{!L;{+D5、消除延迟焦化装置安全隐患的几点措施...22,V/^&e6w5a/y2d;r)A!Q2v,U(m1、前言随着世界原油价格的升高，炼油厂的成本不断增加，经济效益下降。由于重质原油和劣质原油的价格较低，加工重质原油和劣质原油日益得到国内炼油工作者的重视。延迟焦化装置作为一种适应性强、投资少、见效快的渣油加工工艺，也越来越多的被许多炼油厂采用。为提高炼油厂加工重质原油和劣质原油的适应性，大部分炼油厂都在增加焦化装置的加工负荷，并且使焦化装置加工的原料更重、硫含量更高，这样就给现有焦化装置的操作带来了更多的安全隐患。为了保证延迟焦化装置的安全操作，讨论和借鉴过去焦化装置发生的安全事故，找出现有焦化装置存在的安全隐患，通过技术改造、科学管理和精心操作等避免类似事故的发生是延迟焦化工作者的一项重要工作。事故按类型一般分为：火灾事故、爆炸事故、设备事故、生产事故、交通事故、人身事故和放射事故。1.火灾事故：在生产过程中，由于各种原因引起的火灾，并造成人员伤亡或财产损失的事故；2.爆炸事故：在生产过程中，由于各种原因引起的爆炸，并造成人员伤亡或财产损失的事故；3.设备事故：由于设计、制造、安装、施工、使用、检维修、管理等原因造成机械、动力、电气、电信、仪器（表）、容器、运输设备、管道等设备及建（构）筑物等损坏造成损失或影响生产的事故；4.生产事故：由于违规操作或其他原因造成停产、减产以及跑油、跑料、串料的事故；5.交通事故：车辆、船舶在行驶、航运过程中，由于违反交通、航运规则或因机械故障等造成车辆、船舶损坏、财产损失或人身伤亡的事故；6.人身事故：员工在劳动过程中发生的与工作有关的人身伤亡和急性中毒事故；7.放射事故：放射源丢失、失控、保管不善、造成人员伤害或环境污染的事故。4n%y!a+kP针对延迟焦化装置，上述事故均有可能发生，但是基于延迟焦化工艺的特点，发生火灾事故、设备事故、生产事故的可能性更高。)G*H0Z.V;B)g1x+c.[事故按轻重一般分为：一般事故、重大事故、特大事故。一般事故：（1）一次造成1～9人重伤；（2）或一次造成１～２人死亡；（3）或一次直接经济损失在10万元及以上、100万元以下（不含100万元）；（4）或炼化、销售企业一次跑、冒、漏油（料）及油品变质在10t及以上；油田企业一次跑油在30t及以上；管道储运企业一次跑油在100t及以上；海上发生一次跑油在1t及以上；销售企业一次混油混入量100t及以上；（5）或炼化企业一次造成3套及以上生产装置或全厂停产，影响日产量50%及以上。重大事故：（1）一次事故造成10人及以上重伤；（2）或一次事故造成3～9人死亡；（3）或一次事故造成直接经济损失100万元及以上，500万元以下（不含500万元）。特大事故：（1）一次事故造成10人及以上死亡；（2）或一次事故直接经济损失500万元及以上；目前焦化装置发生的事故大部分是一般性事故，也有重大事故和特大事故。u:b!@8R6w0@9U$u延迟焦化装置是炼油厂比较危险的装置之一，国内的每套延迟焦化装置或多或少都发生过安全事故，从安全事故的发生及处理中得到了许多宝贵的经验，也促进了国内焦化技术的发展，本文仅列举了部分延迟焦化装置发生的安全事故案例，供大家进行讨论、分析和参考。&U2F!o'X2h,P7V!k;l.\'a0E:AW6B*t4Q8M-z7Q0A-@1O:U1Y;o:v2A/}0q%e%i,S)U+p4k:V&I6w&}.T0_!F)E+Q2T5~8a0W!S6n9r:d,@)u5y%u6M2、国内部分延迟焦化装置安全事故案例及分析2.1、加热炉进料泵抽空导致装置停工（1）现象：南方某炼厂的焦化装置，某天18:00加热炉进料量突然由165t/h降至122t/h，检查泵入口过滤器，运行正常，切换备用泵后，进料量继续下降，18:30降至联锁值使加热炉熄火，后开蒸汽泵维持，18:45开1号辐射泵密封泄漏着火，切换到2号辐射泵流量波动，点火慢慢恢复生产，第二天23:15，2号辐射泵又抽空，1号辐射泵正在维修，导致装置紧急停工。（2）检查:泵入口过滤器未堵,渣油换热器未漏,分馏塔底无焦粉,液位计无异常,辐射泵无机械故障。/h8T1]:L/C（3）原因：常减压装置改变原油，减压塔操作不平稳，渣油性质变化较大，未通知焦化装置及时调整操作。辐射泵抽空前渣油性质：比重0.9945，粘度236mm2/s,残炭17.6wt%,＜500℃含量5%。辐射泵抽空时渣油性质：比重0.9800，粘度214mm2/s,残炭15.2wt%,＜500℃含量10.2%。9E(D#r*~;J)t$f（4）措施：控制焦化原料渣油性质的变化范围，开好减压塔，适当提高分馏塔的压力，控制分馏塔底温度不低于330℃，使分馏塔底渣油中轻组分充分闪蒸。4L,]\.N1g!\0D1Z3s!|G.x&E2L-|2.2、辐射进料泵入口管线设计不合理，泵抽空导致装置不能开工（1）现象：中原某炼厂一焦化装置，开工过程中，柴油循环升温脱水到200℃，蜡油循环升温到440℃，在循环过程中分馏塔底泵一直采用蒸汽往复泵，切换渣油后，开国外引进的辐射进料泵，发现辐射泵抽空，认为脱水不干净，切换蒸汽往复泵继续循环脱水，后分析分馏塔底油含水合格，切换离心泵，辐射泵仍然抽空。反复几次未解决泵的抽空问题，被迫退油停工。（2）检查:原料性质符合设计要求，＜500℃含量3.5%，水含量0.05%；泵用封油含水量及馏程范围合格，封油注入管限流孔板完好，分馏塔底及过滤器无杂物,辐射泵无机械故障。:e1i#A2P3M!x&U2L!V（3）原因：分馏塔底过滤器安装在地面上，辐射泵入口管线太长，并且存在两个较大的袋型，泵入口阻力大，导致辐射泵抽空。（4）措施：装置退油，把泵入口过滤器重新安装到分馏塔底的平台上，保证了辐射泵入口管线无袋型且步步降低。重新进油开工，辐射泵不再抽空，装置开车成功。1K/n)Q;f2{3L2.3、焦化炉出口憋压，注汽单向阀法兰垫片外圈吹掉，高温渣油泄漏着火，装置停工(w7B3s9r$k*}+d4@（1）现象：沿海某炼厂焦化装置，某日21:50加热炉对流室外突然着火,立即切断加热炉进料,迅速报警,出动消防车辆数十辆,23:00火被扑灭,无人伤亡.熄火停泵又致使炉管凝死结焦，导致装置停工，炉管抽出清焦，检修时间延长。（2）原因：操作工切换四通阀,由B塔切入A塔后,应该关闭去B塔的切断球阀BV-2,却误操作为关闭去A塔的切断球阀BV-1,导致炉出口憋压,加热炉入口压力升高,因泵出口压力最高可达5.0Mpa,最终导致加热炉对流室A组入口DN40注汽管线单向阀上法兰金属缠绕垫片外圈吹掉.350℃的渣油泄漏着火。9S-Q\)u5}2_1uM5G1_（3）措施：四通阀加联锁：四通阀通油一侧的切断球阀不能关闭；切断球阀不打开，四通阀不能向该侧切换；加热炉进料调节阀加联锁：当加热炉憋压时，流量低低，应切断燃料气、切断进料、炉管通蒸汽。提高加热炉出口管线、阀门、法兰及垫片的等级和质量。降低加热炉进料泵的扬程，加强操作工培训，切换四通阀要两人确认。2.4、焦化开工时放空塔憋压，导致放空塔爆炸$O1C9Z(I,]（1）现象：沿海某炼厂焦化装置，开工过程中，放空塔的压力突然升高，安全阀起跳未起作用，导致放空塔底部爆炸，爆炸开口约一米多长，装置被迫退油，幸好未造成人员伤亡。（2）原因：开工过程中甩油罐带水，低温状态下油在上水在下，当温度升高到水汽化温度时，大量的水突然汽化，蒸汽及油气汽化到放空塔，致使放空塔压力突然升高，放空塔顶安全阀起跳后路不畅，使压力超过放空塔的设计压力导致爆炸。&p2q3J+s8t-l-G#p（3）措施：放空塔顶安全阀放空由去空冷器后放空开为去焦池敞开放空，保证放空塔的压力不超压，开工循环时及时切除甩油罐的存水，或用甩油泵抽含水油送至系统。精心操作，密切注意所有设备的压力变化，做到及时处理。2.5、焦炭塔进料温度低产生沥青导致无法除焦，停工处理。（1）现象：北方某炼厂焦化装置，开工已基本成功，后辐射室出口温度降低到450℃，仍进焦炭塔约6小时，后来发现不对紧急停炉，此时焦炭塔内的油已成沥青，无法冷焦，自然冷却后又无法出焦，最终采用人工挖焦，花费近一个月的时间才把焦炭清除出塔。（2）原因：渣油已进加热炉并切换四通阀生焦4小时，加热炉对流渣油加热段两路偏流，其中一路出口温度超高（约400℃），操作工经验不足，紧急降低炉火，使对流出口温度降低到工艺卡片要求的360℃以下，但是辐射室出口温度也随之降低到约450℃，致使在焦炭塔内未产生结焦反应而产生软沥青。（3）措施：加热炉对流渣油加热段两路改为一路，防止偏流。采用人工挖焦后，重新开工。把辐射室出口温度作为最主要的控制指标，要求497±1℃。对流出口温度高时要适当降低入口温度，适当降低过剩空气系数。,DF].w1y)C*w6i3G*~i(u)F7G%x'c2.6、高温硫腐蚀或选材不合理导致管线或法兰泄漏着火，迫使装置停工。;t5E7p1Z/T-U1]7S/v/x$c8O+r（1）沿江某炼油厂60万吨/年延迟焦化装置，高温蜡油管线材质为Cr5Mo，而蒸汽吹扫线材质为碳钢，异种钢焊接，开工几天后焊缝开裂，蜡油外喷着火，装置紧急停工。（2）某炼油厂50万吨/年延迟焦化装置，辐射泵出口高温渣油管线设计为Cr5Mo，而实际安装的为15CrMo，在加工高硫渣油一年后，管线腐蚀穿孔，高温渣油外喷着火，装置紧急停工。停工后对存在高温硫腐蚀的所有管道进行检查和更换。（3）某炼油厂80万吨/年延迟焦化装置，辐射泵出口高温渣油管线设计为Cr5Mo，在加工高硫渣油一段时间后，管线腐蚀减薄，在切换备用辐射泵时，高温渣油外喷着大火，导致人员伤亡和财产重大损失，装置紧急停工。+p0B$_;I-Z3J%D'YI（4）某炼油厂100万吨/年延迟焦化装置，急冷油阀门泄漏，油滴到下部的高温阀门上，自然着火，烧毁焦炭塔附近的仪表电缆和电工电缆，装置停工检修。最近还有一炼油厂，塔顶循环回流管线泄漏，油滴到下部的高温阀门上，自然着火，灭火及时未造成重大损失，但致使装置停工。&C'w-Z!V8W@*c-C)Y'x（5）某炼油厂100万吨/年延迟焦化装置，加热炉入口仪表法兰螺栓材质较差，开工一段时间后强度减弱断开，导致高温渣油外泄着火，后检查所有高温部位仪表法兰螺栓材质，并进行更换。（6）沿海某炼油厂60万吨/年延迟焦化装置，加热炉入口管道腐蚀减薄，泄漏着火，导致人员伤亡，装置停工。/e$o%pT)a-@&q2.7、操作不当导致油品泄漏着火，迫使装置停工。（1）东北某炼油厂160万吨/年延迟焦化装置，开工进油时蜡油渣油换热器未及时热紧，夜间升温时泄漏着火，导致装置停工退油。（2）某炼油厂120万吨/年延迟焦化装置中的一台焦化炉炉管烧穿导致着火，主要是流量偏流，其中一路偏流结焦，炉管表面温度升高，操作工未及时发现，长时间超过Cr9Mo的允许温度操作，导致炉管烧穿。处理措施是紧急停炉更换烧穿的炉管，增加炉管表面温度计及炉内火燃检测器。（3）东北某炼油厂40万吨/年延迟焦化装置，汽油切水带油并排污水沟，使污水沟含轻油太多，汽车通过时点火引着并爆炸，导致仪表室内仪表烧毁，装置停工检修。)b,}(]0w1R（4）某炼油厂焦化装置冷切焦时急冷油未关，冷焦后卸完底盖，高温油品流出自然并导致焦炭着火，装置停工，损失严重。整改后重新开工。%L'S(Pw5j-A2.8、操作及设备运转不当导致的事故或装置停工。2F7v/W!{1^5^0w)Q*Z*Z.P'M/Z!^（1）早期沿江某炼油厂的60万吨/年带堵焦阀的延迟焦化装置，预热焦炭塔的凝缩油未甩净，切