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合成气净化该如何实现本质安全

     国务院安委会办公室日前部署提升危化品领域本质安全水平专项行动,要求各地区、各单位积极防范冬季危化品事故。煤气化是煤化工的龙头,专家表示,原料气净化安全运行属于企业的工艺及装备本质安全范围,对原料气净化不仅要从稳定生产,而且要从安全生产的高度去认识和管控。
     在原料气净化中,脱硫是生产的首要内容,虽然其工艺最为简单,但在实际生产中恰恰是出现问题最多的环节。正如一位资深化工专家在评价脱硫催化剂时所说,每一种正规的脱硫催化剂都能很好地解决脱硫问题,但是真正搞好脱硫的生产厂家却不是太多,脱硫工序甚至还成为一些企业的生产瓶颈。
     据了解,山东某氮肥企业半水煤气脱硫日前就出现了不正常情况,连续多日没有硫泡沫,硫颗粒很难吸附,主要原因是气体未经除尘降温直接进脱硫塔所致。实际上,不少企业都发生过脱硫塔堵塔,难以维持正常运行,只能被迫停车清理、更换填料,不仅影响了产量,而且耗费大量的人力物力。
     山东明水大化集团技术顾问周大明认为,这和脱硫前对煤气预处理粗略、大意有关。以煤为原料制得的半水煤气若夹带粉尘、焦油以及其他杂质进入脱硫塔,会粘附在脱硫塔填料中,造成堵塔,不仅影响气液传质效率,使脱硫液的吸取效率降低,还会使回收的硫黄质量下降。不少生产企业在对脱硫塔堵物进行检测后发现,其中煤焦成分占较大比重。
    全国化工合成氨设计技术中心总工程师李孟璐强调,要保证半水煤气脱硫长周期高效运行,半水煤气的清洗不能仅限于半水煤气脱硫系统本身。脱硫过程气液接触虽具有清洗气体的功能,但清洗掉的异物溶于脱硫循环液中,最终异物沉淀粘附于脱硫系统中,使运行阻力上升,危及脱硫的稳定和效率,所以要树立生产全局观念,在半水煤气进入脱硫工序之前,必须做好气体的清洗、预处理。
    如果说脱硫塔堵塔等事故仅是影响生产,那么因硫化氢、氯等气体腐蚀设备或管道,发生泄漏导致火灾、爆炸,则会造成人员伤亡。低温甲醇洗是目前新型煤化工项目普遍采用的工艺气体脱硫脱碳工艺,煤化工企业曾多次发生过因选材标准低导致不同程度设备损毁的事故。例如,选用16MnDR的两家煤化工企业在开车5年左右均更换了新的水分离罐,更换原因均为设备焊缝有较大裂纹状缺陷,产生的原因是硫化氢应力腐蚀。其中一家企业还发生了设备爆炸事故。出现这一现象的直接诱因就是设备选材标准偏低,对硫化氢腐蚀考虑较少,设备使用环境酸性增强,硫化物应力腐蚀加剧,导致设备断裂。
    神华煤制油包头煤化工分企业相关负责人谢卫雄表示,低温甲醇洗的设备绝大部分运行在湿硫化氢工况之下,很容易发生硫化物应力腐蚀开裂,最终使容器板材分层、鼓包甚至开裂,设备选材必须考虑硫化物腐蚀。他建议,低温甲醇洗装置水分离器选材应该优先考虑材料的抗硫化物应力腐蚀开裂能力,最好选16MnDR+321规格,既可保证材料的低温性能,又能够兼顾抗硫化氢腐蚀能力,同时设备的制造费用也较低。
     2011年5月19日,江苏灵谷化工有限企业低温甲醇洗装置CO2解析器中硫化氢气体的体积分数从正常的1×10-6突然升高到50×10-6,加大甲醇溶液循环量等措施也没有产生明显作用,尿素脱碳系统不堪重负,因硫造成的腐蚀加剧,面临系统停车的危险。该企业副经理杭尚元先容,通过化验分析,查明原因是中压闪蒸塔上下塔中间隔板泄漏,上塔含硫甲醇泄漏到下塔无硫甲醇中,导致下塔甲醇中硫化氢含量上升,最终使CO2解析气中硫化氢含量升高。杭尚元认为,是设计缺陷导致中压闪蒸塔上下连通。他们通过再增加一中压闪蒸塔,把含硫甲醇与无硫甲醇分开,彻底消除了隐患。
    青岛科技大学教授盖恒军表示,从合成气净化发生过的事故来看,原因主要是过程控制、设备等问题,集中体现为本质安全化水平不高,只有制定和完善工艺操作规程,同时提高作业人员工艺、安全技术素质,通过加强工艺、设备安全管理,达到控制本质安全的目的。(中化新网)

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