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關于催化反應的安全知識有哪些?

[日期:2022-03-15]   來源:云南技能考試網(wǎng)  作者:云南技能考試網(wǎng)   閱讀:724次

催化反應分單相反應和多相反應兩種,單相反應是在氣 態(tài)下或液態(tài)下進行的,危險性較小,因為在這種情況下,反應過程中的溫度、壓力及其他條件較易調(diào)節(jié)。在多相反應中,催化作用發(fā)生于相界面及催化劑的表面上, 這時溫度、壓力較難控制。從防爆安全要求來看,催化過程中除要正確選擇催化劑外,要注意散熱需良好;催化劑加量適當,防止局部反應激烈;并注意嚴格控制溫 度。采用溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),就可以減少其危險性。


在催化反應過程中有的產(chǎn)生氯化氫,有腐蝕和中毒危險;有的產(chǎn)生硫化氫,則中毒危險性更大。另外,硫化氫在空氣中的爆炸極限較寬(4.3%~45.5%), 生產(chǎn)過程還有爆炸危險。在產(chǎn)生氫氣的催化反應中,有更大的爆炸危險性,尤其高壓下,氫的腐蝕作用使金屬高壓容器脆化,從而造成破壞性事故。


如原料氣中某種能與催化劑發(fā)生反應的雜質(zhì)含量增加,就可能生產(chǎn)爆炸危險物,也是非常危險的。例如,在乙烯催化氧化合成乙醛的反應中,由于在催化劑體系中含 有大量的亞銅鹽,若原料氣含乙炔過高,則乙炔與亞銅會反應生成乙炔銅。乙炔銅呈紅色,自燃點是260~270℃,干燥狀態(tài)下極易爆炸,在空氣作用下易氧化 成暗黑色,并易起火。


裂化可分為熱裂化、催化裂化、加氫裂化3種類型。


1、熱裂化

熱裂化在加熱和加壓下進行。根據(jù)所用壓力的高低分高壓熱裂化和低壓熱裂化。高壓熱裂化在較低溫度(約450~550℃)和較高壓力(2~7MPa)下進 行,低壓熱裂化在較高溫度(約550~770℃)和較低壓力(0.1~0.5MPa)下進行。處于高溫下的裂解氣,要直接噴水急冷,如果因停水和水壓不 足,或因操作失誤,氣體壓力大于水壓而冷卻不下來,會燒壞設備從而引起火災。為了防止此類事故發(fā)生,應配備兩種電源和水源。操作時,要保證水壓大于氣壓, 發(fā)現(xiàn)停水或氣壓大于水壓時要緊急放空。


裂解后的產(chǎn)品多數(shù)是以液態(tài)儲存,有一定的壓力,如有不嚴之處,儲槽中的物料就會散發(fā)出來,遇明火發(fā)生爆炸。高壓容器和管線要求不泄漏,并應安裝安全裝置和事故放空裝置。壓縮機房應安裝固定的蒸汽滅火裝置,其開關設在外邊易接近的地方。機械設備、管線必須安裝完備的靜電接地和避雷裝置。


分離主要是在氣相下進行的,所分離的氣體均有火災爆炸危險,如果設備系統(tǒng)不嚴密或操作錯誤泄漏可燃氣體,與空氣混合形成爆炸性氣體混合物,遇火源就會燃燒 或爆炸。分離都是在壓力下進行的,原料經(jīng)壓縮機壓縮有較高的壓力,若設備材質(zhì)不良,誤操作造成負壓或超壓;或者因壓縮機冷卻不好,設備因腐蝕、裂縫而泄漏 物料,就會發(fā)生設備爆炸和油料著火。再者,分離又大都在低溫下進行,操作溫度有的低達-30~100℃。在這樣的低溫條件下,如果原料氣或設備系統(tǒng)含水, 就會發(fā)生凍結堵塞,以至引起爆炸起火。


分離的物質(zhì)在裝置系統(tǒng)內(nèi)流動,尤其在壓力下輸送,易產(chǎn)生靜電火花,引起燃燒,因此應該有完善的消除靜電的措施。分離塔設備均應安裝安全閥和放空管;低壓系 統(tǒng)和高壓系統(tǒng)之間應有止逆閥;配備固定的氮氣裝置、蒸汽滅火裝置。操作過程中要嚴格控制溫度和壓力。發(fā)生事故需要停車時,要停壓縮機、關閉閥門,切斷與其 他系統(tǒng)的通路,并迅速開啟系統(tǒng)放空閥,再用氮氣或水蒸氣、高壓水等撲救。放空時應當先放液相后放氣相。


2、催化裂化

催化裂化裝置主要由3個系統(tǒng)組成,即反應再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)以及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中,這3個系統(tǒng)是緊密相連的整體。反應系統(tǒng)的變化很快地影響到分 餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng),后兩個系統(tǒng)的變化反過程又影響到反應部分。在反應器和再生器間,催化劑懸浮在氣流中,整個床層溫度要保持均勻,避免局部過熱,造成事 故。


兩器壓差保持穩(wěn)定,是催化裂化反應中最重要的安全問題,兩器壓差一定不能超過規(guī)定的范圍。目的就是要使兩器之間的催化劑沿一定方向流動,避免倒流,造成油 氣與空氣混合發(fā)生爆炸。當維持不住兩器壓差時,應迅速啟動自動保護系統(tǒng),關閉兩器間的單動滑閥。在兩器內(nèi)存有催化劑的情況下,必須通以流化介質(zhì)維持流動狀 態(tài),防止造成死床。正常操作時,主風量和進料量不能低于流化所需的最低值,否則應通入一定量的事故蒸汽,以保護系統(tǒng)內(nèi)正常流化態(tài)度,保證壓差的穩(wěn)定。當主 風量由于某種原因停止時,應當自動切斷反應器進料,同時啟動主風與原料及增壓風自動保護系統(tǒng),向再生器與反應器、提升管內(nèi)通入流化介質(zhì),而原料則經(jīng)事故旁 通線進入回煉罐或分餾塔,切斷進料,并應保持系統(tǒng)的熱量。催化裂化裝置關鍵設備應當具有兩路以上的供電電源,自動切換裝置應經(jīng)常檢查,保持靈敏好用,當其 中一路停電時,另一路能在幾秒內(nèi)自動合閘送電,保持裝置的正常運行。


3、加氫裂化

加氫裂化是在有催化劑及氫氣存在下,使蠟油通過裂化反應轉化為質(zhì)量較好的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油。它與催化裂化不同的是在進行裂化反應時,同時伴有烴類加氫反應、異構化反應等,所以稱加氫裂化。



由于反應溫度和壓力均較高,又接觸大量氫氣,火災爆炸危險性較大。加熱爐平穩(wěn)操作對整個裝置安全運行十分重要,要防止設備局部過熱,防止加熱爐的爐管燒穿或者高溫管線、反應器漏氣。高壓下鋼與氫氣接觸易產(chǎn)生氫脆。因此應加強檢查,定期更換管道和設備。



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