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1、第10章 安全与环保第十章 安全与环保 Chapter Ten Safety and Environmental Protection一、装置的危险性分析 Risk Analysis of equipment 1如何评价装置的危险性？How to evaluate risk of equipment? 答：一般来说，评价石化装置的危险应从其加工原料的危险性、装置中危险物料的藏量、工艺条件、过程的复杂程度以操作方式、控制方式来考虑。焦化装置加工的原料为渣油，其工艺特点是高温、高硫，因此，主要危险在于火灾和毒物伤害。Answer: 2什么是油品的闪点，分析闪点有何意义？答：闪点是在规定的试验条件下

2、，加热油品时逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。根据测定方法和仪器的不同，分开口（杯）和闭口（杯）两种测定方法，前者用以测定重质油品，后者对轻、重油品都适用。通常石油馏分的沸点愈低，则其闪点也愈低。例如，汽油的闪点为-30-40；煤油的闪点为2650；润滑油的闪点可达130325。如果在重质油中（润滑油）中混入低沸点油品（汽油或溶剂）则其闪点将大大降低。因此，由闪点可以看出油品的均匀性（是否混入低沸组分）。闪点常用来划定油品的危险等级，例如，闪点在45以上称为可燃品，45以下称为易燃品。闪点与油品的化学组成也有一定的关系，含蜡烃较多的油品闪点较高，而含胶质较多的环烃

3、一芳香基石油所得的相同油品闪点则较低。3. 什么是油品的爆炸范围？如何求取？答：不是任何油气和空气的混合气都能闪火爆炸，闪火的必要条件是混合气中烃或油气的浓度要有一定范围，低于这一范围，油汽不足，高于这一范围，则空气不足，均不能闪火爆炸。因此，这一浓度范围就称为爆炸范围，其下限浓度称为爆炸上限。闪火或爆炸的范围可用下式求取：式中 N下，N上爆炸下限及爆炸上限，%（体积）；m燃烧一个烃分子所需要的氧原子数。二组分或多组分燃料气体的爆炸范围可近似地用下式求取：混合气爆炸上限=式中 N1，N2，Nn混合气中各组分的爆炸上限；a1，a2，an各组分的%（体积），a1+a2+an=100。4什么是油品的

4、燃点？What is flashing point of oil? 答：在规定试验条件下，油品和空气混合物在接近火焰时着火并持续燃烧至少5s所需的最低温度，称为油品的燃点。油品越轻，其燃点越低。5什么是油品的自燃点？答：在规定试验条件下，当油品在没有火焰时而自行着火的最低温度即为自燃点。自燃点与油品的化学组成有关，烷烃比芳香烃容易自燃，同族烃中相对分子质量小的自燃点高。6表明油品易燃易爆性的特征指标有哪些？答：石油产品（包括原油本身）都是易燃易爆物，其易燃易爆性往往以闪点、燃点、自燃点、爆炸极限等指标来衡量，它们对油品生产、储运及使用过程中的安全有着密切的关系。7焦化装置的物料可燃性如何？答：

5、属于易燃易爆的物质有：干气、燃料气、凝缩油。属于可燃的物质有：汽油、柴油、蜡油、石油焦、减压渣油。8焦化装置各部分有什么危险性？答：焦化装置各部分可能出现的危险性如下：(1)加热炉：为高温、明火及噪声较大的设备，最高温度可达800以上。常见的事故有：点火不慎，回火烧伤；炉膛油气置换不彻底，可能造成炉膛爆炸；炉管结焦造成局部过热烧穿或炉管回弯头箱漏油引起着火等。(2)辐射进料泵、重蜡油泵：为高温的转动设备，如泵体漏油容易引起火灾。(3)液化烃泵：液态烃容易泄漏，形成易燃、易爆气体。(4)富气压缩机：噪声大，介质泄漏，易形成易燃、易爆气体。(5)瓦斯分液罐：瓦斯泄漏容易形成易燃、易爆气体。(6)分

6、馏塔顶回流罐和吸收解吸平衡罐：排放的含硫污水含有H2S气体，如果泄漏H2S气体浓度过高会发生中毒事故。(7)重蜡油、重蜡油换热器：为高温设备，容易泄漏引起火灾。(8)焦炭塔：为高温设备，且其料位计为中子料位计或其他放射源，有放射性物质存在。(9)切焦水泵：为高压设备，一旦管线、法兰泄漏，高压水喷出，容易造成伤人事故。(10)分馏塔：为高温设备，万一泄漏时易引起火灾。(11)高温渣油管线：输送介质为高硫渣油，易引起管线高温硫腐蚀和应力腐蚀，以致管线穿孔泄漏引起火灾。(12)焦炭塔的除焦岗位为危险岗位，一是要防止除焦过程中水龙带破裂造成高压水伤人事故，二是在焦炭塔冷焦控制不好时卸盖会有少量H2S气

7、体散出，造成中毒事故。因此，在操作过程中应加倍小心，切实做好防护工作。9焦化装置内常见的毒物有哪些？危害是什么？答：焦化装置常见的毒物及危害如表10-1所示：10放射性射线对人体会产生哪些危害？答：电离辐射是射线对人体形成损伤的根本原因，其基本原理是一方面电离辐射通过直接作用使生物分子电离、激发产生生物大分子自由基，导致生物大分子损伤。另一方面电离辐射使水分子电离、激发产生化学活性很强的自由基，作用于生物大分子产生生物大分子自由基也可以导致大分子损伤。生物大分子损伤后会产生生化变化，使细胞死亡或产生突变，如果是可逆的生理改变，生物体自身产生的生物酶可以修复。11辐射防护的三原则和三措施是什么？

8、答：辐射防护的三原则是：(1)实践的正当性。(2)剂量限值。(3)防护的最优化。防护的三措施是：(1)时间防护。(2)距离防护。(3)屏蔽防护。12预防事故的基本策略有哪些？答：装置生产的危险主要来源于被加工原料所具有的危险性，以及加工所需要的工艺条件。国内外生产装置预防事故的基本策略大致相同，即在可预见的各种情况下，保持对危险物料和设备的安全控制。预防事故的措施主要包括：(1)在加工过程中，将危险物料或产品封闭在设备和管道中，使其与可助燃的空气及明火源隔绝，为此要求设备、管道、控制系统、动力供应系统具有所需要的可靠性。(2)设立紧急切断系统和紧急泄压系统，保证非正常工况下危险物料能够安全排出

9、并处置。(3)设立危险物料泄漏检测系统和通风排放系统，对可能出现的泄漏进行实时检测；一旦泄漏被检出，立即采取切断、强制排风等措施，防止形成爆炸气体或可燃气体积聚。表10-1 焦化装置常见毒物及危害物料名称Material密度/(kg/m3) Concentration爆炸极限/%(体积)Explosion limit (volume)最高允许浓度/(mg/m3)Max allowable concentration外观与性状Appearance and property危害性Harmfulness 急救措施Emergency treatment 二氧化硫Sulfur dioxide2.6915

10、无色气体，具有窒息性，特臭。溶于水、乙醇 Colorless suffocating gas, with special smell. Soluble in water and ethanol 不燃。易被湿润的表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而窒息皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水彻底冲洗眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸硫化氢1.504.046.010无色气体，低浓度时和强烈臭鸡蛋气味。高浓度时因嗅觉麻痹反而闻不

11、到臭味。溶于水、乙醇易燃与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起同燃。本品为强烈的神经毒物，对黏膜有强烈刺激作用，吸入或经皮肤吸收可致死。对眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水彻底冲洗眼睛接触：立即提起眼睑用流动清水冲洗10min或用2%碳酸氢钠溶液冲洗吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，注意保暖保持呼吸道通畅，必要时进行人工呼吸，就医液态烃2.259.651000无色气体或黄棕色油状液体，有特殊臭味极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。其蒸气比空气重，能在较低

12、处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。本品有麻醉作用皮肤接触：若有冻伤，就医治疗吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸汽油7009001.36.0350无色或淡黄色易挥发液体，有特殊臭味。不溶于水、易溶于苯、二硫化碳、醇、脂肪极易燃，其蒸气与空气混合可形成爆炸性混合物。遇热源和明火极易燃烧爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。本品为低毒类皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水或清水彻底冲洗，就医眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15min吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，

13、必要时进行人工呼吸，就医食入：给饮牛奶或用植物油洗胃和灌肠柴油840稍有黏性的棕色液体。不溶于水，溶于醇等多数有机溶剂易燃，其蒸气与空气混合可形成爆炸性混合物。遇热源和明火易燃烧爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水或清水彻底冲洗就医眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗至少15min吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，必要时进行人工呼吸，就医食入：禁止催吐。如果发生呕吐，让病人前倾或左侧位躺下，保持呼吸道通畅，防止吸入呕吐物。仔细观察病情，就医(4)杜绝如雷击、静电等非受控火源；装置内的明火源，如加热炉等，以及裸

14、露的高温管线应受到严格的控制。(5)设定必要的安全距离，将不同的危险设备或区域分隔，以便一旦某一设备或部位发生事故时或减少其影响，降低损失，避免事故扩大；配备必要的消防和防护设施。13为什么在易燃易爆作业场所不能穿用化学纤维制作的工作服？答：炼油厂的易燃易爆工作场所，不能穿化纤衣服的一个重要原因是：化纤衣服和人体或空气摩擦，会使人体带静电，一般可以达数千付甚至上万伏，这么高的电压放电时产生的火花，足以点燃炼油厂的可燃性气体，从而造成火灾或爆炸。另外，化学纤维是高分子有机化合物，在高温下（如锦纶为180左右、腈纶为190240、涤纶为235450、维纶为220230）便开始软化，温度再升高204

15、0，就会熔融而呈黏流状态。而当装置发生火情或爆炸时，由于温度一般都在几XX以上，所以化学纤维会立即熔融或燃烧。熔融物黏附在人体皮肤上，必然会造成严重烧伤。而棉、麻、丝、羊毛等天然纤维的熔点比分解点高，一旦遇高温即先分解或炭化了，所以这类衣物着火就不会黏附在人体上，容易脱落或扑灭，不会加重烧伤。从大量烧伤事故看出，凡是穿用化学纤维的烧伤人员，其伤势往往较重，且不易治愈。因此，炼油厂工作服均采用棉布类天然纤维，而不能穿化学纤维服装。14装置区内加热用明火应如何控制？答：(1)加热易燃液体时，应尽量避免用明火。加热时可采用蒸汽或其他热载体。如果必须明火，设备应严格密闭，燃烧室应与设备分开建筑或隔离。

16、设备应定期检验，防止泄漏。(2)装置中明火加热设备的布置，应远离可熊泄漏易燃气体或蒸汽的工艺设备的贮罐区，并应布置在散发易燃物料设备的侧风向或上风向。有两个以上的明火设备，应将其集中布置在装置的边缘。15用火监护人的职责是什么？答：用火监护人职责：(1)用火监护人员必须掌握当前的工艺条件和生产工艺情况，熟悉动火现场环境；(2)用火监护人必须熟悉初期火灾的扑救方法，熟练使用各种消防器材；(3)接到火票后，应逐条检查各项安全措施的落实情况，核实具体动火部位，确认无疑后，在火票上签名允许动火；(4)监护人应做到持票监护。动火期间，不得离开现场，要随时注意现场情况，遇有险情，立即采取有效措施，防止事故

17、发生；(5)在动火结束或中断时，监护人应协助用火人清除火种，对现场进行检查确认后，方可离开。16装置内空气中各有毒物质的最高允许浓度是多少？答：装置内空气中各有毒物质的最高允许浓度见表10-2所示。表10-2 装置内空气中各有毒物质的最高允许滚度编号有毒物质名称最高允许浓度(mg/m3)编号有毒物质名称最高允许浓度(mg/m3)1一氧化碳3011氧化氮（换算成NO2）52二甲苯10012酚（皮）53二氧化硫1513硫化氢104二硫化碳（皮）1014硫酸及三氧化硫25甲苯10015氧16苯（皮）4016氧化氢及盐酸157苯及其同系物的硝基化合物517二氧乙烷258苛性碱（换算成NaOH）0.51

18、8四氯化碳259氟化氢及氟化物（换算成F）119溶剂汽油35010氨3020甲醇50二、污染物的状况1焦化装置内废水的来源有哪些？答：焦化装置内废水的来源有三种：含硫污水、含油污水和生产废水。含硫污水为分馏塔顶油水分离器、稳定进料油水分离器等处的排水；含油污水包括接触冷却塔顶油水分离器排水、冷焦排水、切焦排水、机泵冷却水；生产废水为余热锅炉或蒸汽发生器的排污扩容冷却器排水。2焦化装置内废气的来源有哪些？答：装置内废气有三大来源：(1)加热炉烟气，是由燃料燃烧排放的废气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化物、烟尘。(2)除焦时排放的废气。(3)冷焦水罐（池）不凝气。3焦化装置内污油的来源有哪些？答：焦

19、化装置排放的污油有重质污油和轻质污油，主要为重质污油，重质污油包括重污油和焦炭塔预热凝析油。重污油来自放空冷却塔底冷却的污油，加工过程中的焦炭塔预热凝析油由焦炭塔底排出。轻质污油即由放空冷却塔顶气液分离罐分离出的污油。4焦化装置废水的水质具有哪些特点？答：含硫污水的水质与原料油性质有关，原料油中杂质含量越高、含硫污水中污染物的浓度也越高。主要的污染物有石油类、COD、硫化氢、氨氮，如原料油中含氧化合物含量较高，含硫污水中还有酚类污染物。同时，由于油水分离器内油水分离的时间不够长，常会致使含硫污水中含油量偏高。冷焦水的水质与工艺操作条件有关，主要污染物为石油类、COD及少量的硫化物、氨氮、挥发酚

20、，但由于总体水量较大，所以，污染物的浓度不是很高。切焦水主要污染物为焦粉及少量石油类，部分石油类污染物呈现泡沫状浮油。接触冷却塔排水主要污染物为石油类、COD、硫化物、氨氮、挥发酚。其中，石油类污染物中一部分为凝点高、馏分重、呈乳化状态的蜡油，使油水在放空塔塔顶分离器中的分离困难。另外，在吹汽和冷却的初期接触冷却塔顶分离器收集的污水可能含有H2S和NH3，预计H2S和NH3含量在冷却的第一个小时中达到最高。机泵冷却水的水质较好，pH=78、石油类浓度为100250mg/L、COD浓度为50300mg/L，其他污染物浓度均很低。蒸汽发生器的排水中主要污染物为无机盐，浓度约为50030000mg/

21、L不等。5焦化装置内污油具有哪些性质？答：焦化装置产生的污油总量约占加工量的1.5%2.5%，它与原料性质、加工工艺及产品方案有关。但都具有产量大、含水率高、组分重、焦粉多等特点。6如何治理焦化装置产生的废水？答：焦化装置内的废水分为含硫污水和含油污水，相应的处理方法如下：(1)含硫污水的治理。装置产生的含硫污水都是集中排放到含硫污水系统集中处理。含硫污水的预处理方法主要有空气氧化法，催化空气氧化法，烟气和蒸汽汽提法。蒸汽汽提法又分为常压和加压，双塔和单塔净化和回收产品等工艺流程。蒸汽汽提法适用于污水中硫化氢、氨含量变化幅度较宽的工况。现在国内外多采用蒸汽汽提净化，同时回收硫或氨资源的方法。(

22、2)含油污水处理。炼厂对含油污水大多采用隔油、浮选、生化曝气、砂滤的二级处理工艺。为了提高净化效果，有的采用活性炭吸附（或臭氧氧化）等三级深度处理工艺。7如何治理焦化装置产生的废气?答：焦化装置内产生的废气主要有三个来源，加热炉燃烧时产生的废气、冷焦时的废气以及除焦时排放的废气，相应的处理方法如下：(1)加热炉燃烧时产生的废气都由烟囱排向大气。控制其污染的主要手段是做好燃料的脱硫正作，根据集团公司“延迟焦化技术交流及第二届延迟焦化年会会议纪要”的要求，焦化瓦斯脱后硫含量应低于20g/m3。此外，加热炉燃烧时还会产生一部分氮氧化物，正常燃烧时在烟气中的浓度可达150300mg/m3，因此，要控制

23、好燃烧中的硫、氮含量，采用低氮氧化物的燃烧器才能防止加热炉废气的污染。(2)冷焦时的废气主要是由于冷焦水排出温度过高，进入冷焦水池或冷焦水罐后水及油气蒸发产生的，因此，治理的主要内容是要降低冷焦水的排出温度。(3)除焦时排放废气主要是因为焦层温度较高，水及油气蒸发所致。治理的方向应为降低冷焦后焦层的温度，主要手段有延长冷焦时间、降低冷焦水温度、改善冷焦水质等。从焦化装置“三废”的来源及组分来看，污染治理最主要的内容就是冷焦水的处理。三、冷焦水的处理1冷焦水处理主要着重于哪些方面？答：冷焦水的处理主要是要降低冷焦水的温度，同时除去冷焦水中的油组分，防止因油气挥发造成大气污染或因冷焦水带油过多影响

24、冷焦效果。2冷焦水密闭改造的主要内容有哪些？答：主要内容有：(1)用密闭的冷焦水罐代替敞开的冷焦水池。(2)采用冷却技术使高温冷焦水在进入冷焦罐前冷却至100以下。(3)使用旋流除油器去除冷焦水中的浮油，并定期对冷焦水罐进行隔油。(4)用空冷代替凉水塔减少油气泄漏。四、处理焦粉污染的技术处理焦粉污染的技术有哪些？答：焦化装置的焦粉污染主要体现在两个方面，首先生产设备中存在的焦粉会使过滤器堵塞、设备结焦，露天存放的焦粉会污染周围的环境。因此，处理焦粉污染主要着重于这两方面，具体如下：(1)焦炭处理系统针对敞开式存放和敞开式装运所造成的焦粉污染，国外开发有四种焦炭处理系统，其中，一种将焦炭直接装载

25、入火车的系统，还有一种是能最小化灰尘和其他有害废水的完全封闭的氢料斗系统。但最常用两种系统是卸焦坑和卸焦板，虽然这两种系统不如氢料斗系统干净，但它们能以合理的投资提供合格的操作。(2)焦炭直接装入铁路槽车系统在焦炭直接装车系统中，在焦炭塔结构下面铺设铁路线，焦炭和切焦水通过焦炭塔底盖降入铁路料斗或铁路敞篷货车。一节槽车装满了，按着槽车的方向牵引，再装另一槽车。水通过槽车中的孔溢出和排出，使水和焦炭分离。水收集在槽车下面的地沟里，用泵将水从积水槽送去澄清，重复利用。(3)工艺除焦粉通过在分馏塔和放空塔设置过滤器可以使焦粉在工艺设备的积聚最小化，这些焦粉将被人工运输并加入到焦炭产品中；用过滤器脱除

26、工艺废液中的焦粉，然后送至焦池；利用斜坡使界区内生成的焦粉滑至焦池；所有焦粉都可被定期冲洗至焦池。(4)封闭式传送带输送系统采用带有湿润焦炭设备的封闭式传送带的焦炭输送系统，可消除焦炭输送过程中的粉尘污染。(5)湿粉尘抑制系统为防止易散细粉扩散，喷射含水润滑剂作为焦炭运输（卡车冲洗站）和焦炭储存堆的防尘剂，或在焦炭储存堆的表面用密封剂或粉尘抑制剂处理，焦炭储存堆亦可存于室内。五、炼厂浮渣的处理1炼厂浮渣在焦化装置的哪一部分进行处理？处理的方法有哪些？答：炼厂浮渣可以进入焦化的焦炭塔进行处理，处理的方法有塔顶处理法和塔底处理法，由于浮渣含水量较大，因此，在塔顶注入法中可以代替部分急冷油，用来控制

27、焦炭塔顶的温度。2. 炼厂浮渣入焦炭塔顶的处理方法是怎样的？应注意什么？答：炼厂浮渣入焦炭塔顶处理流程如图10-1所示。炼厂浮渣进入焦炭塔后，与上升的450高温油气接触，浮渣中的水分迅速汽化蒸发，固体物质则沉入渣油中经过反应变成焦炭。由于炼厂浮渣的温度较低，从塔顶进入还可取代部分急冷油，减少装置蜡油的消耗。使用这种方法时要注意：(1)应对炼厂浮渣成分进行分析，控制好回炼量防止焦炭灰分超标。图10-1 炼厂浮渣入焦炭塔顶处理流程(2)由于浮渣中固体杂质较多，因此，应选择合适的输送泵，防止回炼量大幅变化。(3)回炼炼厂浮渣应与注急冷油分开进行，防止焦炭塔顶法兰因热胀冷缩而发生泄漏。3炼厂浮渣入焦炭

28、塔塔底的处理方法是怎样的？应注意什么？答：炼厂浮渣入焦炭塔底处理流程如图10-2所示。图10-2 炼厂浮渣入焦炭塔处理流程进入焦炭塔内的含水浮渣在塔底400左右的高温焦床中骤热汽化，浮渣中90%的水、轻烃气化形成气流并携带浮渣中300以上的重烃及灰分等组分沿焦床中的油气孔迅速上升。在塔顶因体积膨胀、流速下降、固体灰分及难以气化的重烃沉降进入泡沫层。在使用这种方法时也有几点需要注意：(1)浮渣进入塔底处理时，老塔的塔顶温度必须高于350。(2)合理控制浮渣的处理量。(3)浮渣处理时应在浮渣注入点少量注水（汽）保护。(4)保持浮渣的流动性，浮渣必须是经过浓缩、但未经脱水的。六、稳定脱硫停工时的环保

29、措施1. 为什么稳定脱硫系统要进行除臭处理？答：由于焦化装置的原料主要是重油和渣油，原油所含的硫及杂质大部分都会富集在渣油中。在生产过程中，硫及其他杂质会生成为各种化合物并沉积在设备中，停工吹扫时会产生恶臭污染环境，损害职工的健康。近年来随着环保要求的不断提高，各装置在停工时都要进行除臭处理。2钝化剂的原理是什么？答：硫化亚铁具有较强的活性和被螯合能力，基于这一原理用螯合剂加入适当比例的其它有效成分合成钝化剂，使用时与水以一定的比例混合，注入需要钝化的设备进行循环，能在较短时间内脱除FeS，并钝化金属表面。3稳定脱硫部分的除臭步骤是怎样的？答：对于带有稳定脱硫系统的焦化装置，在停工时还需对这一部分进行特别的除臭处理。由于原油经过处理后，大部分的硫会进入渣油，因此，焦化原料的硫含量一般都比较高。在经过焦化反应后，又会有大量的硫化氢、硫醇等聚集在稳定脱硫部分的设备中。因此，如果停工时不进行除臭处理，会给周边环境带来很大影响。除臭处理的具体步骤如下：(1)退净系统内的物料。(2)按规定配制除臭液注入系统。(3)根据情况分段或全部进行循环，每台设备必须都循环到，并且要保持一定的时间。(4)循环时间满足后，还应对除臭残液进行分析，达到要求后方可停止除臭循环。(5)除臭残液应按规定进行处理，不得随意排放。