干法乙炔工藝裝置的安全運行經驗

李彬

(重慶市映天輝氯堿化工有限公司，重慶 401221)

【產 品】

干法乙炔工藝裝置的安全運行經驗

李彬*

(重慶市映天輝氯堿化工有限公司，重慶 401221)

干法乙炔；生產工藝；安全生產；措施

從生產實際出發，探討了干法乙炔工藝裝置的安全運行措施。

乙炔是有機化工生產的重要基礎原料，生產方法主要有天然氣法和電石法2種。天然氣法乙炔具有清潔環保的優點，但存在裝置投資大、建設周期長、原料成本高的缺點。電石法乙炔生產工藝主要有濕法乙炔和干法乙炔，濕法乙炔因含渣堿性廢水排放量大而被確定為淘汰落后類生產工藝，干法乙炔因不產生廢水而成為清潔生產工藝[1]。現就干法乙炔工藝的安全生產經驗分享如下。

1 干法乙炔裝置建設概況

為了提高產品附加值，延長氯堿產業鏈，重慶市映天輝氯堿化工有限公司(以下簡稱“重慶映天輝”)實施了3萬t/a三氯乙烯項目， 原料乙炔采用北京瑞思達的干法乙炔工藝進行配套。干法乙炔裝置建設過程中，為了降低風險，保證生產安全，提高裝置可操作性，借鑒了同行企業的干法乙炔裝置的成功經驗，并結合自身情況對破碎、供料、發生、灰渣處理等環節進行了優化，裝置于2012年10月建成投產，零安全事故運行至今。

2 干法乙炔裝置的安全理念及措施

干法乙炔工藝主要存在電石和乙炔2種危險介質。其中，乙炔是一種極易燃爆的氣體，并存在爆炸極限范圍寬、起爆能級低、燃爆能量大的特點；電石是一種自身不燃不爆、但遇水產生乙炔并強放熱導致乙炔自燃的物質[1]。針對以上物質特性，重慶映天輝在日常生產管理過程中，主要貫徹2個安全生產理念，并嚴格落實在各項規程和制度中。第一，盡可能防止電石接觸水。日常生產管理過程中做好如下工作：電石庫房防水、破碎機坑防水、斗提機機頭及機坑防水、料倉防水，禁止生電石入灰渣，禁止含生電石的灰渣出廠，等等。第二，防止乙炔富集后與空氣形成爆炸性混合氣體。日常生產管理過程中做好如下工作：電石庫房通風和空氣對流，破碎機坑保持通風，各料倉正壓氮封，各斗提機正壓氮封，發生器維持正壓，灰渣系統氮氣置換保壓，等等。

3 干法乙炔裝置主要新增設施

干法乙炔解決了濕法乙炔的廢水排放問題，但生產中的安全性和產生的惡臭問題一直頗受爭議。在裝置建設過程中，除嚴格落實正水封、逆水封、安全水封、各料倉氮封、各斗提機氮封、破碎機及滾筒篩氮封、灰渣系統氮封等安全要求外，還針對性地實施了如下安全和環保措施。

(1)為防止機坑進水，除按設計要求機坑全部澆灌外，還在機坑旁比機坑深約2 m的位置設置2個集水井,并配深井泵。通過深井泵在機坑以下定期抽水，確保機坑不發生泡水事故和次生安全事故。

(2)為防止乙炔在機坑富集，重慶映天輝在機坑專門配置了置換風機和布風管道。日常生產過程中保持風機持續運行，確保相對密閉的機坑不因乙炔富集而發生燃爆事故。

(3)為防止乙炔在庫房富集，重慶映天輝在庫房脊瓦處設置了8個1.2 m×1.2 m的自然通風口。通過這些通風口形成空氣在庫房內由內向外的自然對流，確保庫房內不因乙炔富集而發生燃爆事故。

(4)為防止乙炔在收塵管道富集，重慶映天輝設置了4萬m3/h的吸塵風機。通過大風量對可能產生乙炔氣體的稀釋，確保吸塵管道不因乙炔富集而發生燃爆事故。

(5)為保證氮封流量可靠，并便于操作觀察，重慶映天輝在原氮封管線上增設了帶遠傳和報警功能的流量計。通過各氮封流量的正常控制，確保所有需氮封保護的設備及管道不因乙炔富集而發生燃爆事故。

(6)為防止乙炔在廠房內富集，重慶映天輝將干法乙炔廠房原部分水泥樓板更換為鋼格柵板。通過各樓層的鋼格柵板讓廠房形成頂底自然通風，確保廠房不因乙炔富集而發生燃爆事故。

(7)為控制和減少惡臭，重慶映天輝新增了一套惡臭治理系統，主要新增了1臺含吹脫、汽提、次氯酸鈉氧化的惡臭清凈塔和配套的次氯酸鈉配液及循環系統。通過對惡臭有機硫磷的氧化移除，降低了發生系統循環液中有機硫磷的飽和度，使之不逸出而達到治理現場惡臭的目的。

4 裝置出現過的異常及原因

重慶映天輝干法乙炔裝置總體運行正常，但也出現過2次異常情況。

(1)生電石進入發生器造成發生器超溫。原因是緩沖料倉氣相排放管線堵塞造成緩沖料倉超壓，在發生器短時間停車期間，生電石進入發生器。

(2)生電石進入發生器造成發生器超溫和生電石進入渣倉。原因是緩沖料倉氣相排放管線堵塞造成緩沖料倉超壓，再加上操作人員違章操作，將部分生電石送入了渣倉。兩次異常均為現場管理不到位和操作人員違章操作所致，而不是干法乙炔工藝缺陷造成的。

5 擬采取的后續措施

根據裝置已出現的異常情況，結合干法乙炔工藝，重慶映天輝擬從以下幾個方面繼續對生產裝置進行優化完善。

(1)增設安全油封設施，防止緩沖料倉因氣相管道堵塞發現不及時造成緩沖料倉超壓和生電石進入發生器。由于緩沖料倉介質為粉狀電石，在轉料過程中揚塵極易堵塞氣相排空管道，可能出現因管道堵塞發現和處理不及時造成緩沖料倉庫超壓誘發生電石進發生器的隱患，擬在緩沖料倉氣相設置200 Pa的安全油封，當緩沖料倉壓力超過200 Pa后，氮氣自動沖破油封進行自動卸壓。

(2)增設星形卸料器和發生器固相超溫停車連鎖。生電石進發生器后，如果星形卸料器停車不及時，會引起生電石進渣倉而造成更大的安全隱患。擬設置發生器固相溫度超過150 ℃后自動停止星形卸料器的連鎖。

(3)增設星形卸料器與發生器攪拌過程低電流停車連鎖。發生器攪拌電流過低時，因發生器內灰渣過少可能造成發生器料封失效而使乙炔從發生器逸出造成燃爆事故，擬設置發生器攪拌電流低于22 A后自動停止星形卸料器的連鎖。

(4)增設發生器進料氣動快速切斷刀閥。針對重慶映天輝發生器時開時停和進料刀閥開關時間長的實際情況，擬在緩沖料倉與發生器之間的下料雙閥間再增設氣動快速切斷刀閥，以實現短期停車時電石能夠在緩沖料倉與發生器之間可靠切斷。

(5)對發生系統氣相洗滌水進行由塔外循環改為塔內循環的技術改造。原氣相洗滌水外循環的方式存在如下問題：浪費水中溶解的乙炔，向塔外引出惡臭氣味，后續濕渣產生量大及濕渣處置成本高。擬通過采取如下措施解決：改造發生器噴頭、沖渣水噴頭和沖渣水循環水泵，優化進料機位置，實現發生器水循環為內循環。

6 干法乙炔安全評價及建議

干法乙炔裝置已安全運行4年多，總體認為干法乙炔工藝成熟、環保可控，安全能夠保證。但是，鑒于電石和乙炔的危險特性，建議各企業在生產過程中從源頭做好如下工作：防止電石接觸水分，防止乙炔富集形成爆炸性混合氣體，防止生電石混入干渣造成安全隱患。

[1] 李鐵云.電石法PVC乙炔生產工藝的比較[M].內蒙古石油化工，2011(6):42-43.

[編輯：董紅果]

Experience in safe operation of dry-process acetylene production facility

LIBin

(Chongqing Wintinwe Chlor-Alkali Chemical Co., Ltd., Chongqing 401221, China)

dry-process acetylene; production process; safe production; measure

According to actual production, safe operation measures of dry-process acetylene production facility were discussed.

2017-02-07

TQ221.242

B

1008-133X(2017)03-0025-02

*[作者簡介] 李彬(1972—)，男，現任重慶市映天輝氯堿化工有限公司副總工程師，從事化工工藝技術和化工安全環保技術管理工作。