1 适用范围
本预案为公司生产区域涉及氮气的系统事故发生时的应急处理原则。为总调度员及时、有效地指挥处理氮气系统事故提供依据。化工部、公用工程部、储运部、烯烃部、物装中心等相关生产运行部按此预案做好事故处理。
2 氮气系统基本运行情况
2.1 空分及后备氮氧情况
2.1.1 炼油储氮:炼油空压站共有5 台压缩能力为800Nm3/h的氮气压缩机,将化肥空分送来的低压氮提压后并入炼油区域系统氮气管网,有氮气贮瓶14只(14×20.8m3),贮氮压力为9.0~10.0MPa,Ⅰ加氢氮气贮瓶11只(11×4m3),贮氮压力为10.0MPa,满瓶备用;炼油Ⅳ循6台氮气贮瓶(6×40.6m3),贮氮压力为14.0MPa,为Ⅱ加氢裂化事故专用氮气氮。
2.1.2 化肥空分:化工部空分设计产高压氮能力为30200Nm3/h,设计产低压氮能力为6300Nm3/h,设计产氧能力28000Nm3/h,有液氮贮(槽)罐4只,11V4/1、11V4/2、11V4/3、11V4/4,其中11V4/1、2为10m3,11V4/3为400m3、11V4/4为450m3。化工部要做好液氮的满液位操作,其中11V4/1、2满液位,要求11V4/3、4液氮罐液位不低于6.5m(300m3)。高压液氮泵气化后最大流量为5400Nm3/h。
2.1.3 乙烯空分:乙烯空分设计产氮能力为(4.5MPa)高压氮22000Nm3/h,(0.8MPa)低压氮30000Nm3/h,产氧能力35000Nm3/h,通过两台能力15000 Nm3/h的氮压机进入低压氮气管网输送至各用户。乙烯空分设有1台1500m3的常压液氮罐(T-731),正常情况下要求液位保持70%以上,贮存设计用量按乙烯正常生产48小时的用氮量来考虑,配有事故高压液氮泵和事故低压氮泵各一台,事故状态下供高压氮22000Nm3/h、低压氮30000 Nm3/h,并有2台4.5MPa高压氮气缓冲罐(T-732、T-733,2×200m3),供EO/EG事故状态下用氮。乙烯空分设有1台1000m3的常压液氧罐(T-701),通过液氧泵经冷箱取冷后氧气送往EO/EG,正常情况下要求液位保持80%以上,可供EO/EG装置氧气原料24小时,配有后备系统水浴式气化器E701,液氧切入后备系统所需时间为10秒,特设置了1个50m3、2.8MPa的氧气缓冲罐(T-501),T-501按正常流量能备用15秒。
2.2 与外单位关联情况
2.2.1 乙烯区域与林德公司低压氮管网有DN150联通线,最大可向乙烯供12000Nm3/h低压氮气。
2.2.2 林德公司送宁波化工园区氧气线在东西区连接管廊处引出1条DN200的管线与乙烯空分氧气线汇合,该管线设计流量30000Nm3/h,压力2.8MPa。
2.3 正常运行方式
2.3.1 在目前正常生产情况下,炼油区域氮气由化工部固定供应8500 Nm3/h,其余部分由烯烃部供应,系统氮气管网的压力由总调度室根据实际情况进行调控(化工部测压点“11PC81”、Ⅱ加裂流量显示点“FIQ1573”)。
2.3.2 化肥高压氮最大产量约有30000Nm3/h,正常向炼油区域供高压氮8500Nm3/h、低压氮0m3/h,向乙烯北区供高压氮4000Nm3/h、低压氮4000m3/h,其余高压氮根据实际情况向乙烯西区供应,炼油空压站5台氮压机全部备用,系统管网压力设定在4.0MPa、以延长事故状态下管网压力下降缓冲时间。
2.3.3 炼油区域氮气可由乙烯空分4.5MPa高压氮供应,最大可供量12300Nm3/h,炼油与乙烯高压氮管线接口在经九路Ⅱ加裂边界管廊上,炼油管网的压力也可由Ⅱ加裂通过控制阀进行控制。
3 事故处理方案
事故处理总原则:如化工部空分跳车,则立即启动化工部液氮汽化设施,同时炼油区域、化工部用氮主要由乙烯空分供;如乙烯空分跳车,立即启动乙烯空分的液氮汽化设施,同时炼油区域用氮由化工部供,并通过乙烯西区、北区连通线,将化工部氮气供到乙烯西区。
3.1 化工部空分跳车
3.1.1 安排化工部油制氢装置3分钟内投用低压液氮气化器,送出低压氮,并要求在30分钟内投用高压液氮蒸发系统、启运高压事故液氮泵11P6。
3.1.2 安排乙烯高压氮气供化工部高压氮管网,同时提高乙烯供炼油高压氮气量,保证炼油装置用氮稳定;同时安排增开氮压机,停高压氮减低压氮压控阀。
3.1.3 根据化工部11V4-3、4液氮贮罐液位下降趋势及事故处理情况,考虑外购液氮或乙烯液氮转输事宜。
3.2 乙烯空分跳车
3.2.1 安排乙烯空分外操5分钟内(事故泵惰转状态下)对后备液氮储存系统高、低压事故泵P-731/P-732加载、送出高、低压氮;立即投用液氧后备系统水浴式气化器E701,外送中压氧气。
3.2.2 安排炼油高压氮气全部改由化工部供,炼油开氮压机,同时安排化工部空分向乙烯西区返送氮气。
3.2.3 根据液氮罐液位和空分装置的恢复情况,若故障排除恢复生产时间较长,液氮罐液位下降到50%以下,联系外购液氮或化工部液氮转输事宜。
3.2.4 空分装置恢复时间较长,液氮罐和液氧液位下降较快,联系林德公司返输低压氮和中压氧气。
3.3 乙烯空分和化工部空分同时跳车
3.3.1 安排化工部油制氢装置3分钟内投用低压液氮气化器,及时送出低压氮,并要求在30分钟内投用高压液氮蒸发系统、启运高压事故液氮泵P6。
3.3.2 安排乙烯空分外操5分钟内(事故泵惰转状态下)对后备液氮储存系统高、低压事故泵P-731/P-732加载、送出高、低压氮;立即投用液氧后备系统水浴式气化器E701、送出中压氧气。
3.3.3 炼油空压站岗位在接到调度指令后5分钟内启运第一台备用氮压机,同步将事故氮钢瓶并入管网,而后再陆续增开氮压机,要求在30分钟以内,五台氮压机全部运行。
3.3.4 若故障排除恢复生产时间较长,油制氢或乙烯空分液氮罐液位下降较快,视情况进行外购液氮。
3.3.5 要严格控制新增临时用氮,各装置严格控制日常用氮量,以减轻系统供氮压力。
3.3.6 如果是失电导致的空分装置跳车,炼油区域启用事故氮瓶中的2只大瓶和11只小瓶,总共可供氮气5000Nm3,能应急约20分钟;乙烯区域立即联系林德公司,安排烯烃部引林德公司氮气供乙烯低压氮管网、引氧气供EO/EG装置。此时,要根据失电性质来进行事故处理。如果是系统性、大面积的失电,首要的任务是保证装置能安全停工。启用事故氮的同时执行“4”条限氮措施,优先保证相关装置的顺利停工。
3.4 ⅠⅡ加氢裂化反应系统事故用氮
3.4.1 从加氢裂化硫化开始到停工切断进料为止为反应系统事故用氮,反应系统事故一次最大用氮Ⅰ加裂在10000Nm3/h以上、Ⅱ加裂在20000Nm3/h以上。加氢裂化装置正常情况下的生产用氮气,应和“事故状态下用氮气”严格区别开来,防止误用“事故氮气”。
3.4.2 当加氢裂化循环氢压缩机跳车,反应器床层温度上升较快,或其它原因引起反应器床层温度上升,装置提出事故用氮需要,系统配合提供事故用氮,由炼油空压站20.8m3的大瓶泄放供给,Ⅱ加裂由炼油Ⅳ循的高压氮瓶泄放供给。
3.4.3 Ⅰ加氢裂化
在启用加氢裂化反应系统事故用氮期间,Ⅰ加裂事故氮线与系统氮气分网运行。Ⅰ加裂事故氮线内其它用户不能同时增加用氮。炼油空压站将操作室内373-1电动阀全开,根据系统氮气管网压力调节373阀开度,直至全开,向炼油氮气管网供氮。5分钟内完成上述操作。为防止连通线单向阀关不严而影响含油氮气系统压力,要求管网班关闭二重整北侧系统氮气管线单向阀前手阀N103阀/DN80。
3.4.4 Ⅱ加氢裂化
在启用Ⅱ加氢裂化反应系统事故用氮期间,由炼油Ⅳ循操作人员打开N14#、N11#和N12#阀门及相应氮瓶的进出口阀,将事故用氮供出。
4 紧急情况下启用备用氮气瓶、实施限制使用氮气措施
4.1 紧急情况,需要启动备用氮瓶时,先顺序放公用工程部氮瓶,再放Ⅰ加氢氮气瓶。炼油空压站氮气贮瓶中12只大瓶是Ⅰ加氢裂化专用氮瓶,非Ⅰ加氢裂化事故不准用。其余2只大瓶及11只小瓶(含Ⅰ加氢)中可泄放氮气量为5000Nm3,可供炼油系统约20分钟用量。炼油Ⅳ循6只高压氮气瓶是Ⅱ加氢裂化专用氮瓶,非Ⅱ加氢裂化事故不准用。
4.2 当炼油氮气系统压力持续下降,特别是当氮气管网压力低至下限2.5MPa时,可按以下顺序对炼油区域依次限制用氮,直至氮气管网压力实现平衡。
4.2.1 停止储运部罐区氮封用氮,其中PDEB罐不停;(遇暴雨,为保证罐体安全,仍需保证补压用氮)
4.2.2 停甬兴化工厂用氮(60Nm3/h)、工贸公司聚丙烯装置用氮(200Nm3/h),化工部ⅠPP装置将用氮量降至600Nm3/h以下,Ⅱ催化脱硝稀释介质用氮约1800Nm3/h改由内部3#主风机出口非净化风提供。
4.2.3 停电精制电离器的充压氮及防胶剂V112充压氮;
4.2.4 停Ⅳ硫磺T101溶剂罐氮气保护(50Nm3/h);
4.2.5 停苯抽提、芳烃抽提装置用氮;
4.2.6 停Ⅴ加氢V3118溶剂返送罐气封用氮(50Nm3/h);
4.2.7 停1#火炬头用氮50Nm3/h,停用氮气时保持火炬连续放瓦斯燃烧(立即撤R31水封,待1.5小时后瓦斯放火炬,或总调安排PX放火炬);
4.2.8 停Ⅲ重整、Ⅳ重整催化剂干燥系统;
4.2.9 停Ⅱ催化V3205溶剂罐气封用氮(60Nm3/h);
4.2.10 停ⅠPSA罗杆机隔离氮(150Nm3/h)。
4.3 当乙烯氮气系统压力持续下降,特别是当氮气管网压力低至下限2.5MPa时,可按以下顺序对乙烯区域依次限制用氮,直至氮气管网压力实现平衡。
4.3.1 停东、西区常压罐区和低温罐区氮封用氮(其中丁二烯储罐不停)(6150Nm3/h);(遇暴雨,为保证罐体安全,仍需保证补压用氮)
4.3.2 停东、西区公路装车站用氮(50Nm3/h);(若此时成品罐液位较高,需要保证产品出厂,则继续保证供氮)
4.3.3 停公用工程WAO用氮(250Nm3/h);
4.3.4 停东、西区分析化验用氮(160Nm3/h);
4.3.5 停MTBE、芳烃抽提、丁二烯抽提、裂解汽油加氢装置氮封用氮(60Nm3/h);
5 注意事项及相关要求
5.1 公用工程部炼油空压站氮气瓶要保证有12瓶以上,炼油Ⅳ循6只氮气瓶必须保证12.0MPa以上,炼油四部Ⅰ加氢要做好贮氮工作。当空压站氮瓶压力不足9.0MPa、Ⅰ加氢氮瓶压力不足9.0MPa、炼油Ⅳ循氮瓶压力不足12.0MPa时要及时补压,确保急用。炼油空压站5台氮压机必需保持随时好用,若有一台退出备用,须报总调度室备案,若24小时以上时间退出备用状态,须保证二台小氮压机处于备用状态。实施“限氮”措施后,公用工程部要立即做好检查,确认相关阀门是否处于关闭,“限氮”是否到位。
5.2 为确保化工部事故状态下液氮气化量,应尽量保证气化所需蒸汽的供应。
5.3 由于EO/EG装置的危险性,需要保证一定的吹扫氮气储存。平时要保证C6166高压氮气缓冲罐压力在3.5 Mpa以上,要备好氧混腔室吹扫氮小钢瓶,定期检查,确保随时处于备用状态。
5.4 化肥空分装置操作人员平时要注意液氮罐11V4/3、4液位不低于6.5m(300m3),定期检查后备系统的可靠性,保证在紧急情况下,后备系统能及时启动。
5.5 乙烯空分装置操作人员平时要注意液氮罐T-731液位保持在70%以上、液氧罐T-701液位保持80%以上,定期检查后备系统的可靠性,保证在紧急情况下,后备系统能及时启动。
6 支持性文件
《大面积停电事故处理应急预案》
7 附加说明
本预案由生产处提出并归口。
本预案起草部门:生产处
本预案起草人:刘凯
本预案审核人:梅光伟
本预案批准人:朱晓东
本预案解释权归生产处。
附录
表一 炼油氮气消耗表 (单位:Nm3/h)
装置 | 正常用量 | 间断用量 | 备注 | |
炼 油 一 部 | Ⅲ常减压 | 0 | ||
Ⅲ重整 | 450 | 1500 | 用于反再系统、压缩机 | |
Ⅰ芳烃抽提 | 150 | 回流罐、溶剂罐 | ||
Ⅱ催化 | 70 | 压缩机、溶剂罐、脱硫醇反应器 | ||
Ⅲ加氢 | 150 | 压缩机 | ||
ⅠPSA | 100 | 螺杆机 | ||
炼 油 二 部 | Ⅰ焦化 | 40 | 压缩机 | |
Ⅱ焦化 | 10 | 压缩机 | ||
Ⅲ焦化 | 224 | 压缩机 | ||
焦气回收 | 1000 | 压缩机 | ||
Ⅰ污水汽提 | 80 | 压缩机 | ||
Ⅱ污水汽提 | 0 | 50 | 污水原料罐 | |
Ⅲ污水汽提 | 120 | 600 | 系统吹扫、酸性气管线气密、氮封 | |
Ⅳ套硫磺 | 120 | 风机、炉子、溶剂罐 | ||
Ⅴ套硫磺 | 110 | 风机、炉子 | ||
Ⅵ套硫磺 | 160 | 斯科特炉、抽射器、溶剂罐 | ||
Ⅶ套硫磺 | 60 | 600 | 风机、炉子、溶剂罐 | |
溶脱沥青 | 0 | |||
炼 油 三 部 | Ⅰ加氢裂化 | 50 | 2000 | 注水罐 |
Ⅱ加氢 | 10 | 临氢系统 | ||
Ⅰ、Ⅱ气分 | 0 | |||
MTBE | 0 | |||
溶剂油 | 0 | |||
炼 油 四 部 | Ⅰ常减压 | 0 | ||
Ⅱ常减压 | 0 | |||
Ⅰ加氢 | 100 | 压缩机 | ||
ⅠS_Zorb | 650 | 再生系统、吸附剂储罐 | ||
ⅡS_Zorb | 621 | 再生系统、吸附剂储罐 | ||
Ⅰ催化 | 10 | 压缩机 | ||
炼 油 五 部 | Ⅳ套加氢 | 100 | 压缩机、反冲氮 | |
Ⅴ套加氢 | 100 | 压缩机、反冲氮 | ||
Ⅵ套加氢 | 53 | 4800 | 压缩机、反冲氮 | |
Ⅳ重整 | 500 | 1500 | 再生、压机、风机 | |
歧化 | 100 | 回流罐 | ||
PX | 600 | 1400 | 回流罐、压缩机 | |
Ⅱ加氢裂化 | 150 | 压缩机 | ||
Ⅱ轻烃回收 | 100 | 压缩机 | ||
苯抽提 | 30 | 回流罐 | ||
贮 运 部 | 油品火炬 | 94 | 分子封 | |
加裂罐区 | 50 | 油罐 | ||
石脑油罐区 | 1500 | 油罐 | ||
PX罐区 | 1000 | 1800 | 油罐 | |
其 它 | 研究所 | 0 | ||
质技中心 | 2 | |||
工贸聚丙烯 | 200 | 闪蒸置换 | ||
甬兴 | 60 | |||
合计 | 7070 |
表二 乙烯氮气消耗表 (单位:Nm3/h)
序号 | 用户名称 | 正常 | 最大 | 事故用量 Nm3/h | 开停车量Nm3/h | 压力 MPaG | 备注 |
一 | 低压氮气 | ||||||
1 | 乙烯装置(含干气预精制) | 2400 | 13000 | 0.6 | |||
2 | 裂解汽油加氢装置 | 600 | 600 | 8000 | 8000 | 0.6 | 24小时,用于催化剂再生 |
3 | 丁二烯抽提装置 | 180 | 3500 | 3500 | 0.6 | ||
4 | Ⅱ芳烃抽提装置 | 230 | 1000 | 0.45 | |||
5 | 环氧乙烷/乙二醇装置 | 670 | 4800 | 0.6 | |||
6 | PE装置 | 1580 | 8008 | 8899 | 0.45 | 反应器开工及粉料树脂输送 | |
7 | MTBE/丁烯-1装置 | 30 | 600 | 850 | 0.6 | ||
8 | ⅡPP装置 | 1400 | 2500 | 2500 | 0.45 | 72小时 | |
9 | ⅠPP装置 | 800 | 2500 | 0.42 | |||
10 | 环氧丙烷/苯乙烯装置IBL | 1260 | 7916 | 0.6 | |||
11 | 环氧丙烷/苯乙烯装置OBL | 1000 | 3900 | 0.6 | |||
12 | PO/SM 废液焚烧装置 | 0 | 50 | 0.6 | |||
13 | 乙苯装置 | 140 | 2500 | 0.6 | |||
14 | 排水废碱氧化 | 300 | 1000 | 400 | 0.6 | ||
15 | 动力中心 | 400 | 0.3~0.5 | ||||
16 | 全压力罐区 | 2200 | 3000 | 0.2 | 4小时 | ||
17 | 化工西区常压罐区 | 100 | 12000 | 10000 | 0.6 | 4小时 | |
18 | 化工东区常压罐区 | 1000 | 10000 | 0.6 | |||
19 | 低温罐区 | 150 | 2000 | 10000 | 0.6 | 5小时 | |
20 | 东区火炬系统 | 160 | 300 | 300 | 0.6 | ||
21 | 新建中央化验室 | 100 | 0.6 | ||||
22 | 扩建分析化验室 | 60 | 0.6 | ||||
23 | 汽车装车站(西区) | 50 | 80 | 300 | 0.6 | ||
24 | 火车装车站 | 400 | 0.6 | ||||
25 | 汽车装车站(东区) | 0 | 400 | 0.6 | |||
26 | 北区聚烯烃火炬 | 60 | 2000 | 2000 | 500 | 0.45 | 事故状态自动补入,以防止火炬管网负压。 |
小计 | 9230 | 52846 | 未含北区的用氮 | ||||
二 | 高压氮气 | ||||||
1 | 炼油装置 | 3000 | 8000 | 12000 | 25000 | 4.5 | |
2 | 裂解汽油加氢 | 3000 | 3000 | 4.5 | |||
3 | Ⅱ芳烃抽提 | 200 | 4.5 | ||||
4 | MTBE/丁烯-1 | 400 | 4.5 | ||||
5 | EO/EG | 70 | 4000 | 4000 | 4.5 | 事故用4000 | |
6 | PE装置 | 250 | 6800 | 6192 | 4.5 | 尾气压缩机跳车时N2用量最大 | |
7 | ⅡPP装置 | 1000 | 4.5 | ||||
8 | ⅠPP装置 | 40 | 4.5 | ||||
9 | PO/SM | 150 | 2400 | 4.5 | 含乙苯装置干气密封用量 | ||
10 | PO/SM | 20 | 30 | 4.5 | |||
11 | 乙烯裂解装置 | 200 | 5000 | 4.5 | 含干气预精制 | ||
小计 | 3480 | 18030 | 未含北区的用氮 |