氧化工艺安全泄放技术研究

1.项目概况:

目前国内外仅对物理超压安全泄放技术的研究较为成熟,而关于化学超压(主要包括化学反应失控超压和燃爆超压)的安全泄放技术的研究还不是很成熟,安全泄放装置的设计和选型还没有统一的方法或标准,尚未形成一致结论。随着石化企业的快速发展和自主创新能力的提高,化工装置表现出规模逐步大型化、运行环境和条件更加苛刻的特点,对安全泄放设备的设计和运行提出了更高的要求,迫切需要深入系统开展化工装置安全泄放技术的研究,为安全泄放装置的设计、选型及安全可靠性评估提供技术支持。

本课题主要对安全泄放技术进行调研和文献综述,对目前国内外安全泄放技术的研究现状、技术难点及发展方向进行分析和整理,形成一套安全泄放装置安全可靠性评估技术。在此基础上,对典型的氧化工艺即己内酰胺工艺的安全泄放装置进行示范性应用研究。

2.主要成果:

(1)对安全泄放技术体系进行了全面、系统的归纳和总结,优化了安全泄放装置选型方法和流程,提出了物理超压、化学反应失控超压和气体燃爆超压安全泄放及泄放物收集处置的设计与评估的方法选择及流程,有利于优化设计与评估过程及确保设计与评估结果的可靠性。

(2)编制了化学反应失控安全泄放设计评估软件,可弥补美国紧急泄放泄放系统设计协会(Design Institute for Emergency Relief Systems,简称DIERS) 直接数值计算评估过程繁冗、易错的不足,通过实例验证,评估软件的计算过程高效、可靠。

3.创新点和知识产权:

(1)发表了论文“反应热失控条件下安全泄放实验与理论计算”;

(2)发表了论文“基于VSP2进行热失控反应泄放装置安全可靠性分析与评估”;

(3)发表了论文“环己酮氨肟化热失控反应安全泄放实验与理论计算”;

(4)获得了“一种用于失控反应时紧急泄放基础实验研究的多功能实验装置”发明专利;

(5)获得了“一种石油化工中模拟实验装置的温度压力跟踪方法”发明专利;

(6)获得了“重排反应器安全泄放条件评估技术”专有技术。

4.成果应用情况:

通过本课题实施,为中石化的高度危险的氧化工艺装置安全泄放设施(安全阀、爆破片等)的设计和选型提供一定依据和技术支持。

通过对己内酰胺的物理超压安全泄放,苯法制己内酰胺和组合工艺的重排反应器及己内酰胺氨肟化反应器的化学反应失控安全泄放进行了计算和安全可靠性评估,对天然气部分氧化制乙炔装置的乙炔炉安全泄放装置(爆破片)安全性进行了评估。研究结果在现场进行了实际应用,可以大大提高装置的本质安全化水平。虽然不能创造直接经济效益,但间接的经济效益比较显著。

通过本课题实施,形成了全面、系统的安全泄放技术及评估体系,可为国内修订、完善安全泄放技术的相应标准(或技术规范)及安全泄放装置的设计、选型及可靠性评估提供技术支持和依据,制订了“燃爆安全泄放标准”,可为化工装置的安全、平稳运行提供强有力技术保证,避免重特大安全事故的发生,减少人民财产和生命的损失,消除因装置事故造成的负面社会影响,能创造显著的社会效益。

信息来源: 
2014-12-02