尿素裝置高壓洗滌器防爆筒爆炸的原因分析及防范措施

尿素裝置高壓洗滌器防爆筒爆炸的原因分析及防范措施摘要：北煤化公司新尿素裝置高壓合成系統(tǒng)高壓設(shè)備甲銨冷凝器，在開(kāi)車(chē)投料過(guò)程中發(fā)生爆炸事故，通過(guò)對(duì)高壓甲銨洗滌器爆炸事故進(jìn)行分析，查找出爆炸緣由，總結(jié)閱歷教訓(xùn)，制定防范措施，保證生產(chǎn)平安穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：高壓洗滌器、防爆筒、氣體、混合、純度甲銨可燃1.概述遼寧北方煤化工公司是以焦?fàn)t氣、高爐氣為原料的生產(chǎn)合成氨、大顆粒尿素的大型化肥企業(yè)，尿素裝置總生產(chǎn)力量為650kt/a、的其中尿素合成裝置是由一套五環(huán)工程公司設(shè)計(jì)的采納荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法1000t/d（稱(chēng)新尿素裝置）和另一套荷蘭斯塔米卡邦CO2氣提法860t/d（稱(chēng)老尿素裝置）南非二手設(shè)備。CO2氣提工藝是以高壓合成系統(tǒng)和低壓精餾低壓汲取常壓汲取和蒸發(fā)分別等工藝過(guò)程組成。高壓合成系統(tǒng)由四臺(tái)高壓設(shè)備組成，尿素裝置稱(chēng)為高壓圈。高壓甲銨洗滌器是尿素裝置高壓圈中四大高壓設(shè)備之一。1.1高壓洗滌器構(gòu)造簡(jiǎn)述高壓洗滌器由上部球形封頭、填料洗滌段和下部換熱段三部分組成，設(shè)備與甲銨介質(zhì)接觸的部分，材質(zhì)全部采納耐腐蝕316LMOd不銹鋼。其中填料段位于防爆筒內(nèi)部。球形封頭設(shè)計(jì)的實(shí)際目的就是防止在填料段發(fā)生可燃可爆炸氣提聚集達(dá)到爆炸極限產(chǎn)生爆炸事故。1.2工藝流程高壓洗滌器的作用是通過(guò)高壓甲銨泵送來(lái)的由低壓汲取循環(huán)系統(tǒng)來(lái)的甲銨溶液，在高壓狀態(tài)下汲取尿素合成塔氣相來(lái)的未反應(yīng)的NH3和CO2,使NH3和CO2在高壓系統(tǒng)直接被汲取，循環(huán)利用。甲銨液是由低壓甲銨冷凝器冷卻汲取精餾塔分解尿素、甲銨混合液的氣相產(chǎn)生的。該甲銨液經(jīng)過(guò)高壓甲銨泵加壓后送至高壓洗滌器頂部填料段，中心管到達(dá)高壓洗滌器底部，經(jīng)過(guò)高壓洗滌器填料段，與合成塔氣相來(lái)的經(jīng)過(guò)高壓洗滌器球體的的氣體混合后進(jìn)入列管段。氣體被冷凝汲取，冷凝后的的甲銨溶液經(jīng)過(guò)高壓噴射器送入高壓甲銨冷凝器。在高壓洗滌器列管段未被冷凝汲取的NH3和CO2去鮑爾環(huán)填料段與高壓甲銨泵送來(lái)的的稀甲銨溶液逆向接觸，連續(xù)噴淋汲取NH3和CO2，剩余的氣體通過(guò)尾氣排放閥排入低壓汲取塔汲取后防空。在高壓洗滌器生成甲銨反應(yīng)所放出的反應(yīng)熱則由高調(diào)水帶走。2.防爆筒發(fā)生爆炸狀況2.1爆炸發(fā)生經(jīng)過(guò)2007年6月18日凌晨1.20尿素系統(tǒng)開(kāi)頭CO2升壓。6.30分高壓系統(tǒng)壓力達(dá)到9.5Mpa,將液氨投入系統(tǒng)系統(tǒng)投料，8.30高壓系統(tǒng)壓力達(dá)到13.41Mpa,此時(shí)高壓洗滌器尾氣排放閥HV3320全部打開(kāi)，而高壓系統(tǒng)壓力不下降高壓洗滌器無(wú)熱負(fù)荷，高調(diào)水進(jìn)、出無(wú)溫差，高壓洗滌器下液溫度和高壓洗滌器氣相溫度偏高。減負(fù)荷任然無(wú)法維持。通過(guò)仔細(xì)分析，推斷是高壓洗滌器防爆筒爆炸。停車(chē)排塔、置換、降溫后拆開(kāi)高壓洗滌器球體人孔后發(fā)覺(jué)防爆筒裂開(kāi)，鮑爾環(huán)散落在球體內(nèi)。3.高壓洗滌器防爆筒爆炸的緣由分析3.1緣由分析3.1.1界區(qū)來(lái)的原料氣CO2氣體純度較低，其中H2、H2S及惰性氣體等含量均較高，因硫含量過(guò)高，脫氫催化劑沒(méi)有安裝使用，大量的可燃可爆氣體聚集在高壓洗滌器防爆筒內(nèi)，當(dāng)高壓洗滌器尾氣排放閥打開(kāi)，是高壓洗滌器防爆筒內(nèi)的氣體形成高速流體，高速流體產(chǎn)生靜電引起爆炸。