(四)装置安全自保联锁系统及其作用
由于界外原料、动力供应的波动及装置不正常操作都将危及装置的安全,所以E0/EG装置都设置有装置安全自保联锁系统,即在某些工艺参数达到某一数值时,装置自保联锁系统动作,以保护装置。因EO/EG装置要求的安全系数较高,为了提高安全性,减少误动作,现各装置都采用ESD或FSC系统执行。
1.装置安全自保原则
乙烯氧化生产环氧乙烷的过程必须是在绝对安全的范围进行;避免主要机组、设备的损坏;不允许油、水等杂质窜人反应器,污染催化剂。
2.主要自保联锁说明
(1)循环气压力低
设置目的:防止循环气压缩机进入喘振区,造成机组及连接管线变形和损坏。
产生原因:防爆板破裂,后系统,循环气管线泄漏。
(2)气液分离罐液位高
设置目的:防止循环气带液损坏压缩机叶轮,同时防止液体进入反应器污染催化剂。产生原因:吸收系统发泡,循环气系统切换速度过快。
(3)干气密封压差低
设置目的:防止循环气大量泄漏发生火灾和爆炸事故。产生原因:MN总压低,过滤器堵,减压阀失灵等。
(4)压缩机润滑油压力低
设置目的:防止机组各润滑部位无润滑油,主轴与轴承磨损、温度升高而损坏设备。产生原因:润滑油泵停车,电源故障,调节阀失灵等。
(5)压缩机高转速
设置目的:防止轴与止推轴承配合处的地方间隙变小,油膜变薄,润滑油温度上升、黏度下降。最终造成轴的干摩擦,对轴和轴承造成很大的损坏。
产生原因:防爆板破裂的同时,调速器失灵。
(6)压缩机轴位移
设置目的:防止轴的干摩擦损坏设备造成设备重大事故。
产生原因:交流电源故障、设备自身原因。
(7)乙烯流量低跟踪、氧气流量高跟踪联锁值
设置目的:防止乙烯流量突然下降或氧气流量突然上升时,产生局部浓氧区而发生危险。
产生原因:乙烯压力突然下降,O2压力突然上升,提负荷过程中旁路按钮未锁上。
(8)反应器人出口氧浓度联锁
设置目的:防止反应器入出口氧浓度过高,到达爆炸极限。
产生原因:O2流量上升,C2H4浓度、流量下降,CG压力、流量低,HS压力波动,反应温度波动,调节阀失灵,CO2浓度高,催化剂中毒。
(9)氧气压力低联锁
设置目的:防止循环气倒流至氧气管线而发生危险。
产生原因:空分装置氧压机故障,氧气过滤器堵,管线倒淋未关。
除上述联锁外,各装置因工艺路线的差异还增设了不少联锁,以保证人员、生产、设备的安全。
(五)装置发生的典型或重大事故
世界EO/EC生产装置曾多次发生各类重大事故,而最普遍的事故是发生在反应器、循环气系统和精馏系统。
1.反应器和循环气系统的事故
(1)分解(催化剂飞温)
分解事故于表3—40。
这类事故即通常所说的催化剂飞温,它可使反应气体温度上升到直至乙烯分解,使反应器进口生成碳黑并伴随着压力的激烈升高。这类事故轻则造成反应器防爆膜破裂,反应管中催化剂冲失,重则使催化剂烧结,直至反应器出口系统、气—气换热器和EO洗涤塔部件爆炸毁坏。