主要工艺及设备(1)
随着冶金工业的发展,尤其是钢产量的增加,用氧量也随之增多。现在工业上用空气分离装置(以下简称空分装置)来生产氧气、氮气、液氧、液氮和液氩。下面就以辽宁抚顺新港气体工业有限公司为例,来探讨空分装置如何进行危险源辨识。
原料空气经吸入口吸入,进入空气过滤器,滤去尘埃和机械杂质后,进入离心式空气压缩机进行压缩;然后进入空气冷却塔与水进行热交换,冷却后除去空气中的水滴;再进入交替使用的分子筛去除原料空气中的H2O、CO2、C2H2、CnHm(C2 H2除外)等杂质物质。经过净化加工后的空气,将其增压、冷却后,进入分馏塔。在分馏塔中,氧气,液氧被分离。氧气经自备氧气压缩机增压至2.94MPa进入氧气管网,液氧送入液氧贮存系统。经精氩塔精馏在精氩塔底部得到精液氩,送入液氩贮存系统。从辅塔顶部引出纯氮气、从辅塔上部抽取液氮。
气氧以约20kPa(G)的压力从冷箱输出;气氮以约6kPa(G)的压力从冷箱输出;气氩以约3.0MPa(G)的压力从冷箱输出。液氧通过冷箱输出,进入液氧贮槽;液氮通过冷箱输出,进入液氮贮槽;液氩通过冷箱输出,进入液氩贮槽。
该工艺技术方案采用双层床分子筛吸附净化空气技术,能够长周期地运行,消除空气中的杂质,延长空分设备的运行周期;高效增压透平膨胀技术,有效回收膨胀功,装置能耗降低,同时运行效率高;全精馏无氢制氩技术,取消加氢除氧装置,可靠性高,安全性能好;规整填料精馏技术,阻力是传统的筛板塔的1/6~1/4,具有压降小、分离效率高、操作稳定的特点。上述技术都是当前世界上的最新技术,运用这些技术,技术指标可望达到国际20世纪90年代中后期水平。
主要危险因素分析(2)
1.物料的火灾爆炸危险性
(1)氧气
氧气(含液氧),是该生产装置的主要产品之一,是助燃物质,为乙类火灾危险性物质。氧气是可燃物燃烧爆炸的基本要素之一,能氧化大多数活性物质。与易燃物(如乙炔、甲烷等)形成有爆炸性的混合物。
(2)油料
空气装置主要使用透平油和润滑油。透平油闪点(开杯)≥195℃,系丙类火灾危险性可燃液体。增压透平膨胀机透平油管道,一旦输油管道发生泄漏,遇高热或明火,会引起火灾、爆炸。润滑油闪点(开杯)≥230℃,系丙类火灾危险性可燃液体。输油管道一旦发生泄漏,遇高热或明火,也会引起火灾、爆炸。
(3)碳氢化合物
原料空气中含有一定是的碳氢化合物,它们的闪点都非常低,爆炸极限较宽。生产过程中碳氢化合物如果在空分装置内过量积聚,遇高热可能引起爆炸。
空分塔中,可爆物质主要有:乙炔(C2H2)和其他碳氢化合物〔CnHm(C2H2除外)〕等。在这些危险杂质中,乙炔是形成爆炸的最主要的根源。这是因为乙炔在液氧中的溶解度极低,约5.2cm3/L液氧,过剩的乙炔就会以白色固态微粒悬浮在液氧中。而乙炔又是不饱和的碳氢化合物,具有很高的化学活性,性质极不稳定。
(4)液态臭氧
液氧通过空分阀门时,长时间受到摩擦和气流冲击,在产生的静电作用的条件下,能够使少部分液氧变成液态臭氧(O3)。液态O3是一种深蓝色的液体,在通常条件下,该液体汽化、分解,使氧的分压急剧增大,故具有爆炸的危险性。