煤化工装置火炬排放管网的系统设计

以某煤制乙二醇装置为例,针对火炬排放管网的工艺设计、计算,对火炬排放管网的划分、规模的确定、管网尺寸的确定、压力泄放阀火炬背压的确定、设计温度和设计压力的确定以及凝结水的收集等方面进行论述。     

利用SIS失效概率定量计算安全阀泄放管网负荷

在石化装置有毒可燃气体安全阀泄放管网的设计过程中,全厂性超压工况下各装置安全阀排放至收集系统的总排放量,即管网负荷,是一个关键的工艺设计参数。工程公司通常会采用某种叠加原则对各装置的安全阀泄放量进行加和取值,SH 3009—2013《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》中有相关说明。从概率计算的角度推导出了一种泄放管网负荷的定量计算方法。将系统中多套相关安全仪表系统(SIS)看作一个整体,根据每套SIS的失效概率(PFD)计算得到该系统特定个数SIS的失效概率,然后根据保护层分析(LOPA)中后果概率的概念,确定最多可能会发生失效的SIS个数,进而得到安全阀泄放至管网总负荷。     

考虑火炬负荷风险的关联联锁回路SIL定级方法

现行国际标准对安全联锁回路的SIL定级只针对单一场景而无法考虑多个关联场景之间的风险耦合影响。而设计大型联合装置多个超压保护SIF回路的风险分配与降低方案时,需要考虑同一初始事件导致多个装置同时泄放情形下的火炬负荷超载风险。基于上述现状,使用多泄放源同时泄放叠加方法对传统保护层LOPA定级方法进行改进,提出一种定量负荷计算方法来确定多个相互影响的超压联锁保护回路的安全完整性等级（SIL）：依据关联泄放时火炬风险量化数据及允许风险等级,逆向实现上游超压联锁的SIL等级校核。案例表明,通过计算停电时火炬系统超压事故的频率,实现对风险耦合的多个超压联锁保护SIF回路SIL等级的重新核算,从而完成对传统LOPA定级结果的修正。     

火炬排放管网系统设计

火炬用来处理石油化工装置中无法收集和再加工的可燃气体或蒸气的特殊燃烧设施,是保证安全生产、减少环境污染的重要措施。火炬排放管网将装置排放的火炬气安全输送到火炬,是火炬系统的重要组成部分。本文介绍火炬管网系统的设计方法,可供设计参考。     

模拟软件泄压模块在压力泄放设计中的应用

系统的压力泄放过程是一个动态过程,在泄放过程中,系统的压力、温度、泄放量、组成等都会随时间变化。传统的方法只能用经验公式对泄压设备的尺寸进行估算,计算结果比较保守,且不能反映系统温度、压力的变化。ProII、AspenPlus和AspenHysys等流程模拟软件都提供了模拟压力泄放过程的工具,不仅可以计算泄压装置的尺寸,而且可以准确描述泄放过程中,系统压力、温度、泄放量随时间的变化,有助于设备的选材、下游火炬系统的设计等工作。笔者对这些压力泄放模块的功能进行了对比,并介绍了AspenHysys在确定泄压装置尺寸、核算设备内壁温度等设计中的应用。     

超临界戊烷安全阀泄放计算

介绍了安全阀在超临界条件下的火灾泄放工况线性膨胀泄放量的计算方法和采用一维等熵理论基础在均质流模型下的最大理论质量通量计算安全阀泄放面积的计算方法。并以戊烷罐为例进行计算,计算结果泄放量6407 kg/h泄放面积116 mm²,与传统计算结果泄放量32680 kg/h泄放面积为303 mm²比较,远较传统方法泄放量小。既能有效降低火炬管网的尺寸及火炬系统的过度设计,同时为安全选型提供有效的数据支持。     

考虑下游风险的火炬放空系统压力给定值优化计算

大型石化联合装置为充分回收火炬气,满足环保要求并提高经济效益,通常做法是将火炬气放空管道调节阀的压力给定值设置偏高（相对于分液罐设计压力）,使火炬气在分液罐内暂时积聚,随后进入火炬气回收系统。然而停电、火灾等异常紧急工况下多装置同时泄压,富余的火炬气将使火炬放空气流量产生瞬态增高,可能导致火炬头马赫数超高及“脱火”风险。为此提出了一种确定火炬气放空管线压力调节最佳给定值的方法：在火炬气压力调节阀给定值的工艺允许约束范围内,选取使火炬头马赫数符合安全要求的取值,并通过火炬气回收量及回收稳定性来综合衡量火炬气回收经济效益,最终计算出最佳调节给定值。案例表明,通过计算火炬头马赫数和分析火炬气回收经济效益,所提方法确定的压力给定值可以在符合马赫数安全要求的同时,使火炬气回收经济效益达到最高。     

化工装置中气体泄压閥的計算

一、泄压阀工作原理化工装置系统中泄压阀和安全阀一样具有保证系统内压力不超过规定数值的作用。安全阀是把气体泄于大气,而泄压阀却是将气体介质放泄于低压系统,所以泄压阀能将宝贵化工产品收入低压系统不会浪费掉。另一方面来说还可以不使一些有害、有毒的气体放     

化工装置紧急排放系统分析

为保障安全生产 ,对化工装置的紧急排放系统进行了分析。分析内容包括设备安全泄放量、排放管网及泄放装置排放能力。提出了系统分析的基本步骤 ,即 :核实各设备 (元件 )技术参数 ,核实管网结构与管道 (管件 )直径 ,确定单个设备的紧急泄放条件 ,确定多个设备的同时泄放条件 ,确定设备最大安全泄放量 ,对排放管网输送能力进行核算     

改造甲烷氢外送流程 提高副产品利用价值

独山子乙烯装置由于加大轻烃裂解负荷,组分轻质化使得约2 500 m3/h（标准状况）以上的甲烷氢富余,通过燃料气压力控制阀PV19008B放火炬以控制燃料气系统的平衡。为提高副产品的附加值,将冷箱低压甲烷和脱甲烷塔高压甲烷外送给制氢装置和乙二醇装置作为原料和致稳剂使用,并将富足氢气并入公司氢气管网,不但稳定了下游装置生产,而且减少了放火炬的损耗,提高了乙烯装置副产品综合利用率和经济效益。     

封闭式地面火炬系统安全分析与风险控制

封闭式地面火炬系统是武汉乙烯低压排放最重要的安全环保设施,探讨火炬系统的安全防护设计,分析在运行过程中可能存在的安全风险,并对现有设计和出现的问题提出风险预防措施和改进方案。实践表明,从设计、施工控制、程序组态等方面对低压火炬系统进行优化,可有效地避免火炬系统在运行过程中可能出现的各类风险,确保火炬长周期安全运行。     

安全仪表系统在石油化工装置的应用分析

石油化工生产在现代工业中起到举足轻重的作用,但同时石化生产存在较高的安全风险,一旦发生事故将造成灾难性的后果。为保证石油生产安全,必须增加安全仪表系统在石油生产中的应用,建立生产安全管理系统。就安全仪表系统在石油化工装置的应用进行分析并提出一些建议,可为安全仪表系统在石油化工装置的应用提供理论参考。     

ASPEN在火炬排放系统设计的应用

火炬排放系统是石油化工及炼油装置不可缺少的安全配套设施。水力工况对系统的安全性有着重要的影响。由于火炬排放工况的复杂性,水力计算也成为一个比较复杂的问题。本文介绍了Aspen Flare System Analyzer模拟软件及其特点和数学模型,并通过工程实例证明其在火炬排放系统设计中发挥的重要作用。     

浅析大型煤化工项目火炬系统设计

分析了火炬系统在规模日益增大的煤化工装置中的作用;阐述了火炬系统的分类、设置、布局以及火炬热辐射半径和火炬高度的设计计算确定方法;提出了实现火炬系统安全、可靠、环保和经济性的设计理念和见解。     

基于决策树算法的石化装置过程安全管理评估技术研发及应用

针对当前石油化工企业装置安全生产管理现状,为提升石化装置过程安全管理水平,借鉴国内外过程安全管理体系和相关标准要求及典型管理经验,采用基于关联度的决策树算法构建了石化装置过程安全管理评估指标体系,并运用多层次综合模糊评价方法建立了评估模型,设计开发了装置过程安全管理评估系统,并结合实例进行了验证分析. 结果表明,该技术可量化分析装置过程安全管理存在的薄弱环节,有助于过程安全管理改进和水平提升,对保障装置安全稳定运行、提升装置安全管控水平具有现实意义.     

醋酸酐与水在化学反应量热方法确认中的应用

热流法化学反应量热测试获取的目标反应热（ΔH）、反应体系比热容（c_p）和最大热累积度（X_ac）等热安全参数是精细化工反应安全风险评估中不可或缺的关键参数,其测试结果的准确度（即正确度与精密度）直接影响化学反应的工艺危险度分级。目前关于测得的化学反应热安全参数准确度和有效性的研究未见报道。为解决这一问题,提出了以醋酸酐和水作为参考物质,采用“变异系数（CV值）法” 和“道格拉斯（Grubbs）检验法”分别验证热流法反应量热测试醋酸酐水解反应的ΔH、C_p 、X_ac等参数的精密度（即重复性和再现性偏差）,采用“t验证法”评估热流法反应量热测试水的比热容的正确度。研究结果表明：热流法反应量热测试醋酸酐水解反应的ΔH、C_p 、X_ac等参数在同一实验室内的重复性标准偏差和与其他4家实验室比对的再现性标准偏差均满足要求;采用热流法量热测试得到25℃水的比热容数据与标准比热容值t验证结果不存在实质性偏倚。因此,测试结果的精密度和正确度均满足要求。     

地面火炬系统隐患治理的研究

某石化公司线性低密度聚乙烯装置的低压废气焚烧系统和聚丙烯装置共用。自2012年投用以来,在聚丙烯装置排放时该系统会间歇性的出现冒黑烟并伴随强烈的共振和轰鸣声的问题,同时火炬内的火炬头及管道有较大损坏。主要分析了产生黑烟、共振及附件损坏等这些问题的原因及解决办法。