環(huán)氧乙烷安全設計

1、1工藝簡述生產(chǎn)環(huán)氧乙烷與乙二醇是采用以乙烯為原料，用純氧進行氧化的工藝路線。簡要工藝流程是將乙烯、純氧、致穩(wěn)甲烷以一定的比例與循環(huán)氣混合送入氧化反應器，在銀催化劑作用下進行氧化反應，生成環(huán)氧乙烷。反應溫度200290℃，反應壓力2MPa。反應生成的環(huán)氧乙烷氣體用水吸收其中的環(huán)氧乙烷，再經(jīng)解析、精餾，得到純凈的環(huán)氧乙烷。將純凈的環(huán)氧乙烷與水按一定比例送入乙二醇反應器，反應生成乙二醇。再經(jīng)蒸發(fā)、脫水、精餾得到產(chǎn)品乙二醇。該裝置的物料乙烯和環(huán)

2、氧乙烷都是易燃、易爆物質(zhì)，且有毒；乙二醇可燃，有輕毒。2重點部位2.1氧化反應器乙烯與純氧的氧化反應在氧化反應器中進行，反應產(chǎn)物是環(huán)氧乙烷。由于乙烯、環(huán)氧乙烷都是易燃易爆物質(zhì)，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能發(fā)生爆炸事故。2.2環(huán)氧乙烷泵環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度571℃，如果達到此溫度無需進空氣就會發(fā)生爆炸。由于環(huán)氧乙烷易氣化，如果對環(huán)氧乙烷泵操作不當，會產(chǎn)生氣蝕造成空轉(zhuǎn)，使泵內(nèi)溫度升高，容易達到環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度；如環(huán)氧乙烷泵

3、的葉輪安裝不正，會發(fā)生擦壁，也能使溫度升高達到分解爆炸溫度。為防止環(huán)氧乙烷泵的溫度升高，設有防止泵憋壓的聯(lián)鎖控制和軸承溫升聯(lián)鎖控制。該泵設有水噴淋保護。2.3環(huán)氧慚烷貯罐環(huán)氧乙烷在有酸、堿、醛的環(huán)境下易發(fā)生聚合反應，能放出大量的熱；與水反應也能放出大量的熱。由于這些反應放出的大量熱，會導致環(huán)氧乙烷的分解操作，因此環(huán)氧乙烷的貯罐中絕不能有酸、堿、醛、水等物質(zhì)。為保證環(huán)氧乙烷貯罐的安全，用冷凍鹽水保持5℃左右的低溫，而且用0.2MPa的氮氣

4、進行氮封，以使氣相組成過離爆炸極限。環(huán)氧乙烷貯罐設有水噴淋保護。3安全要點3.1氧化反應器3.1.1嚴格控制好乙烯、純氧、致穩(wěn)甲烷的混合比例。3.1.2嚴格控制反應溫度不超過290℃，反應壓力不超過2.0MPa。3.1.3聯(lián)鎖控制系統(tǒng)要處于完好狀態(tài)。3.1.4定期用高溫測厚儀對反應器壁厚及其管道進行檢測，并做好記錄。3.1.5裝銀催化劑時，必須保護好，銀脫落催化劑球會萎縮。生產(chǎn)進水會使銀催化劑中毒。3.2環(huán)氧乙烷泵3.2.1該泵不能有泄

5、漏，如有泄漏要立即檢修。3.2.2防泵憋壓和軸承溫升的聯(lián)鎖控制要處于完好狀態(tài)。3.2.3定期檢查水噴淋保護系統(tǒng)，要保持暢通好用。3.3環(huán)氧乙烷貯罐3.3.1貯罐的液位要低于80%。3.3.2貯罐中絕不能混入酸、堿、醛、水等。3.3.3氮封系統(tǒng)要維持正常。水噴淋系統(tǒng)要保證暢通好用。3.4其它部位3.4.1純氧由氧壓機供給。氧壓機易發(fā)生著火事故，因此要加強巡檢，做好記錄，準確分析判斷異常情況，以便及時采取有力的防護和補救措施。輸送純氧的管道

6、必須干凈，不能有油脂。3.4.2定期檢測接地系統(tǒng)，保證良好接地，符合靜電接地要求。（6）墊片及保冷材料天然橡膠和石棉墊片因會被環(huán)氧乙烷溶解促進環(huán)氧乙烷聚合，故選擇了聚四氟乙烯和不銹鋼纏繞式墊片。系統(tǒng)內(nèi)的保冷隔熱材料，選擇閉孔泡沫玻璃，外裹玻璃纖維，外刷防火涂料。$（7）設置貯罐安全泄放系統(tǒng)①為確保安全，環(huán)氧乙烷貯罐上必須設置的安全泄放系統(tǒng)不應是簡單意義上的安全閥，因為它一旦失靈，后果則可能十分嚴重。也不應以爆破膜作為通常的泄壓手段，因為

7、它不能控制排出，直到會將物料排盡。所以每臺環(huán)氧乙烷儲罐設置了兩個安全閥，安全閥下設置兩個閥門，平時閥門為敞開狀態(tài)，一旦安全閥再現(xiàn)故障，即可關(guān)閉該安全閥下部的閥門。②為保證放空系統(tǒng)安全，放空出口設計了列管鹽水冷卻器和氮氣吹掃管線，列管鹽水冷凝器在進料變壓時可以將揮發(fā)的環(huán)氧乙烷冷凝回流，氮氣管線用以吹掃泄放物和殘留物。9]6A6G6w“De9%e③設置了的帶阻火器的放空管。.H_eQ:E2T0G（8）消防設施7l1J$I0X)p:zd環(huán)氧乙

8、烷極易溶解于水，4%濃度的水溶液是火災安全區(qū)。為此，采用水稀釋是最方便經(jīng)濟和有效的安全保護和消防方案。①在儲罐上端設置了水噴淋裝置，并保證水呈噴射狀，噴射水量在10～15Lminm3。采用手動控制。②在儲罐周邊設置兩個消防水栓。③關(guān)于事故儲液池的設置：本裝置設計了一座300m3的儲液池，且儲液池外另建有24m20m2m的圍墻。儲罐上端加蓋了7m高的敞開式的遮陽棚。66環(huán)氧乙烷輸送泵的安全設計由于環(huán)氧乙烷所具有的危險特性，其輸送泵須給予特

9、殊的安全防護，這些泵均裝有安全裝置以保護泵本身、工廠環(huán)境以及操作人員。所有輸送環(huán)氧乙烷的泵均采用DURAMETALLIC串行軸封，因為它具有更加安全的特質(zhì)。每一臺泵均有密封液小槽，本場使用50﹪EG水溶液以為環(huán)氧乙烷泵之軸封漏供應一種抑制液體，每一個封液槽都有一個液位開關(guān)，槽中液位低時輸出一個訊號至控制室，經(jīng)共享警示系統(tǒng)在主控板發(fā)生警報，液位低即表示外側(cè)軸封漏，封液槽亦裝有壓力開關(guān)，壓力高時作動警報器，封液槽之高壓警報即表示內(nèi)側(cè)軸封漏，

10、無論發(fā)生壓力高或液位低的警報，現(xiàn)場操作員應立刻去檢視發(fā)生問題的泵，并決定是否應予停車并啟動備用泵，操作員絕不可僅仰賴警報系統(tǒng)來偵測環(huán)氧乙烷設備，必須定時巡視檢查，因為儀器／警報系統(tǒng)也有發(fā)生故障的時候。環(huán)氧乙烷泵亦具有內(nèi)端及外端頸軸承溫度偵測儀，軸承溫度高時在控制室發(fā)出警報，軸承溫度高是軸承故障，泵軸線對準不佳及機械振動等現(xiàn)象很好的指示，一個熱的軸承可以點燃環(huán)氧乙烷汽，發(fā)現(xiàn)軸承溫度上升時應立即檢查，若判斷軸承已損壞，即停車檢修。所有環(huán)氧乙