某氧、氮、氩液体空分项目危险性分析及安全对策文献综述
2020-06-08 21:10:00
1.1氧、氮、氩、液体空分项目
1.1.1现状
随着科技发展的深入,工业有了突飞猛进式的发展,工业用氧量也随之增多。现在工业上主要用空气分离装置(以下简称空分装置)来生产氧气、氮气、液氧和液氮。工业气体生产支持了工业发展的同时,安全问题同样值得关注。近年来,空分装置发生多起安全事故,造成人员伤亡,给社会造成极坏的负面影响。氧、氮、氩液体空分项目在生产过程中涉及到大量的危险化学品,项目在投产运行过程中存在着火灾爆炸、物理爆炸、冷冻伤害、窒息等多种危险有害因素。因此,我们应选用合适的危险性分析方法对项目所涉及到的主要生产装置及储存设施、工艺及物料、公用配套工程、项目安全条件和安全生产条件等进行定性定量安全评价,现对其进行系统危险辨识,并提出具体的对策和防范措施,从而提高其生产的安全性[1]。
1.1.2生产工艺流程
现代工业主要采用深冷分离法制取氧、氮、氩。原料空气在空气吸入过滤器中去除去灰尘和机械杂质后,进入空气透平压缩机中,借助中间冷却器进行中间冷却,将空气压缩至约0.62MPa(A)左右,然后进入空气冷却塔中冷却。
空气在直接接触式空气冷却塔中与水进行热质交换,降温至10℃,然后进入交替使用的分子筛吸附器。用于冷却空气的水有两部分:一部分为常温水,由泵加压后进入空冷塔中部;另一部分称为冷冻水,该股冷冻水由普通冷却水经水氮塔冷却,而后经过深冷水泵加压进入空冷塔的顶部。
出空冷塔空气进入分子筛吸附器,分子筛吸附器为立式双床层,用来清除空气中的水分、二氧化碳和一些碳氢化合物,从而获得干净而又干燥的空气。两台吸附器交替使用,即一台吸附器吸附杂质,另一台吸附器则由污氮气进行再生。
净化后的加工空气分成两路:一路被称作膨胀空气,首先经过一个精细过滤器滤去机械杂质,而后进入膨胀机增压端增压,增压后的空气首先在增压机后冷却器中被冷冻水冷却,然后进入主换热器中的膨胀气通道,被相邻通道中的返流气冷却后,再从主换热器中部抽出,进入透平膨胀机中膨胀,膨胀后的空气进入上塔中部参加精馏;另一路空气直接进入主换热器被冷却至露点温度进入下塔。
已冷却的空气进入下塔参加精馏。进入下塔的空气通过塔板上的筛孔使塔板上的液体蒸发,由于氧、氮、氩的沸点间的差异,使更多的氮气从液体中蒸发出来,同时经过塔板的空气中更多的氧组分被冷凝下来。最终在下塔底部获得含氧38%的富氧液空,而在下塔顶部获得纯氮。
下塔顶部的氮气经过冷凝蒸发器,与来自上塔底部的液氧进行热交换,液氧被蒸发,而氮气被冷凝,一部分冷凝液氮再回到下塔作回流液,另一部分液氮,在过冷器中进行过冷,然后送入上塔顶部作为上塔的回流液。从下塔底部抽出富氧液空,在过冷器中过冷,其中一部分富氧液空提供给粗氩塔冷凝器作为冷源,另一部分送入上塔中部参加精馏。