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关于催化反应的安全知识有哪些?

[日期:2022-03-15]   来源:云南技能培训网  作者:云南技能培训网   阅读:1466次

催化反应分单相反应和多相反应两种,单相反应是在气 态下或液态下进行的,危险性较小,因为在这种情况下,反应过程中的温度、压力及其他条件较易调节。在多相反应中,催化作用发生于相界面及催化剂的表面上, 这时温度、压力较难控制。从防爆安全要求来看,催化过程中除要正确选择催化剂外,要注意散热需良好;催化剂加量适当,防止局部反应激烈;并注意严格控制温 度。采用温度自动调节系统,就可以减少其危险性。


在催化反应过程中有的产生氯化氢,有腐蚀和中毒危险;有的产生硫化氢,则中毒危险性更大。另外,硫化氢在空气中的爆炸极限较宽(4.3%~45.5%), 生产过程还有爆炸危险。在产生氢气的催化反应中,有更大的爆炸危险性,尤其高压下,氢的腐蚀作用使金属高压容器脆化,从而造成破坏性事故。


如原料气中某种能与催化剂发生反应的杂质含量增加,就可能生产爆炸危险物,也是非常危险的。例如,在乙烯催化氧化合成乙醛的反应中,由于在催化剂体系中含 有大量的亚铜盐,若原料气含乙炔过高,则乙炔与亚铜会反应生成乙炔铜。乙炔铜呈红色,自燃点是260~270℃,干燥状态下极易爆炸,在空气作用下易氧化 成暗黑色,并易起火。


裂化可分为热裂化、催化裂化、加氢裂化3种类型。


1、热裂化

热裂化在加热和加压下进行。根据所用压力的高低分高压热裂化和低压热裂化。高压热裂化在较低温度(约450~550℃)和较高压力(2~7MPa)下进 行,低压热裂化在较高温度(约550~770℃)和较低压力(0.1~0.5MPa)下进行。处于高温下的裂解气,要直接喷水急冷,如果因停水和水压不 足,或因操作失误,气体压力大于水压而冷却不下来,会烧坏设备从而引起火灾。为了防止此类事故发生,应配备两种电源和水源。操作时,要保证水压大于气压, 发现停水或气压大于水压时要紧急放空。


裂解后的产品多数是以液态储存,有一定的压力,如有不严之处,储槽中的物料就会散发出来,遇明火发生爆炸。高压容器和管线要求不泄漏,并应安装安全装置和事故放空装置。压缩机房应安装固定的蒸汽灭火装置,其开关设在外边易接近的地方。机械设备、管线必须安装完备的静电接地和避雷装置。


分离主要是在气相下进行的,所分离的气体均有火灾爆炸危险,如果设备系统不严密或操作错误泄漏可燃气体,与空气混合形成爆炸性气体混合物,遇火源就会燃烧 或爆炸。分离都是在压力下进行的,原料经压缩机压缩有较高的压力,若设备材质不良,误操作造成负压或超压;或者因压缩机冷却不好,设备因腐蚀、裂缝而泄漏 物料,就会发生设备爆炸和油料着火。再者,分离又大都在低温下进行,操作温度有的低达-30~100℃。在这样的低温条件下,如果原料气或设备系统含水, 就会发生冻结堵塞,以至引起爆炸起火。


分离的物质在装置系统内流动,尤其在压力下输送,易产生静电火花,引起燃烧,因此应该有完善的消除静电的措施。分离塔设备均应安装安全阀和放空管;低压系 统和高压系统之间应有止逆阀;配备固定的氮气装置、蒸汽灭火装置。操作过程中要严格控制温度和压力。发生事故需要停车时,要停压缩机、关闭阀门,切断与其 他系统的通路,并迅速开启系统放空阀,再用氮气或水蒸气、高压水等扑救。放空时应当先放液相后放气相。


2、催化裂化

催化裂化装置主要由3个系统组成,即反应再生系统、分馏系统以及吸收稳定系统。在生产过程中,这3个系统是紧密相连的整体。反应系统的变化很快地影响到分 馏和吸收稳定系统,后两个系统的变化反过程又影响到反应部分。在反应器和再生器间,催化剂悬浮在气流中,整个床层温度要保持均匀,避免局部过热,造成事 故。


两器压差保持稳定,是催化裂化反应中最重要的安全问题,两器压差一定不能超过规定的范围。目的就是要使两器之间的催化剂沿一定方向流动,避免倒流,造成油 气与空气混合发生爆炸。当维持不住两器压差时,应迅速启动自动保护系统,关闭两器间的单动滑阀。在两器内存有催化剂的情况下,必须通以流化介质维持流动状 态,防止造成死床。正常操作时,主风量和进料量不能低于流化所需的最低值,否则应通入一定量的事故蒸汽,以保护系统内正常流化态度,保证压差的稳定。当主 风量由于某种原因停止时,应当自动切断反应器进料,同时启动主风与原料及增压风自动保护系统,向再生器与反应器、提升管内通入流化介质,而原料则经事故旁 通线进入回炼罐或分馏塔,切断进料,并应保持系统的热量。催化裂化装置关键设备应当具有两路以上的供电电源,自动切换装置应经常检查,保持灵敏好用,当其 中一路停电时,另一路能在几秒内自动合闸送电,保持装置的正常运行。


3、加氢裂化

加氢裂化是在有催化剂及氢气存在下,使蜡油通过裂化反应转化为质量较好的汽油、煤油和柴油等轻质油。它与催化裂化不同的是在进行裂化反应时,同时伴有烃类加氢反应、异构化反应等,所以称加氢裂化。



由于反应温度和压力均较高,又接触大量氢气,火灾爆炸危险性较大。加热炉平稳操作对整个装置安全运行十分重要,要防止设备局部过热,防止加热炉的炉管烧穿或者高温管线、反应器漏气。高压下钢与氢气接触易产生氢脆。因此应加强检查,定期更换管道和设备。



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