SM裝置烷基化（轉(zhuǎn)烷基）DOW化學(xué)法分析

黃曉環(huán)

（天津大沽化工股份有限公司臨港分廠 天津塘沽 300450）

SM裝置烷基化（轉(zhuǎn)烷基）DOW化學(xué)法分析

黃曉環(huán)

（天津大沽化工股份有限公司臨港分廠 天津塘沽 300450）

采用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法對年產(chǎn)50萬噸/年SM裝置中的烷基化（轉(zhuǎn)烷基）進(jìn)行安全評價(jià),得出其安全措施補(bǔ)償前后的火災(zāi)、爆炸指數(shù)( F&EI)和危險(xiǎn)暴露面積、危害系數(shù)、危險(xiǎn)等級、實(shí)際可能財(cái)產(chǎn)損失等指數(shù)。根據(jù)評價(jià)后的結(jié)果確定安全措施的選取，為今后此類大型的石化裝置的各類風(fēng)險(xiǎn)控制和預(yù)防提供了科學(xué)依據(jù)。

安全評價(jià)；火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法；SM裝置；烷基化（轉(zhuǎn)烷基）。

年產(chǎn)50萬噸/年SM裝置中的烷基化（轉(zhuǎn)烷基）中的苯，具有易燃、易爆、有毒，同時(shí)烷基化（轉(zhuǎn)烷基）又是在高壓狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)。在設(shè)備運(yùn)行一定時(shí)間后將進(jìn)入疲勞期，因此反應(yīng)過程中易發(fā)生物料泄漏。同時(shí)再加之在高壓的作用下高速（S≥3m）泄漏的苯產(chǎn)生靜電與空氣形成爆炸性蒸汽云，發(fā)生著火爆炸事故。運(yùn)用“道化法”對該化工工藝過程和生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。

1、SM生產(chǎn)裝置烷基化（轉(zhuǎn)烷基）單元道化學(xué)方法

1.1 選擇評價(jià)范圍（工藝單元）

選取年產(chǎn)50萬噸/年SM裝置乙苯單元中的烷基化（轉(zhuǎn)烷基）作為評價(jià)工藝單元。

1.2 計(jì)算程序圖

道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)分析法計(jì)算程序如圖1所示

圖1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)分析法計(jì)算程序圖

2 確定物質(zhì)系數(shù)（MF）

在SM裝置乙苯單元中的烷基化（轉(zhuǎn)烷基）苯體積分?jǐn)?shù)最大，達(dá)到60%以上，選取苯的物質(zhì)系數(shù)作為整個DOW評價(jià)的物質(zhì)系數(shù)，MF=16。同時(shí)查詢《工業(yè)裝置安全衛(wèi)生預(yù)評價(jià)》附錄4-1物質(zhì)系數(shù)與特性，苯，Nh=2，Nf=3，Nr=0。（Nh—毒性系數(shù)，Nf—燃燒系數(shù)，Nr—化學(xué)不穩(wěn)定性）。

表1 物質(zhì)系數(shù)取值表

3 計(jì)算工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F3=F1×F2）

表2 單元火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&El計(jì)算表

4 工藝危害分析

（1）暴露半徑：R=0.84×F&EI =0.84×128=107.52

式中，F(xiàn)&EI—火災(zāi)、爆炸指數(shù)

（2）暴露面積：S=πR2=3.14×(107.52)2=36300.13m3

式中，R—暴露半徑

5 確定暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值

更換價(jià)值=暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)原價(jià)值×0.82×價(jià)格增長系數(shù)

=950×0.82×1.09=849.11萬

式中，0.82—扣除了未破壞的道路、地下管道、基礎(chǔ)的損失系數(shù)。0.82是經(jīng)驗(yàn)值，如能精確計(jì)算，可以不采用0.82。

價(jià)格增長系數(shù)—折舊（增值系數(shù)）

暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)原價(jià)值—現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備設(shè)施采購的金額

6 危害系數(shù)的確定

F3=8 MF=16

圖2 單元危害系數(shù)計(jì)算圖

由圖得出危害系數(shù)=0.68

7 計(jì)算最大可能財(cái)產(chǎn)損失（基本MPPD）

基本MPPD=暴露區(qū)域的更換價(jià)值×危害系數(shù)=849.11×0.68=577.39萬

式中，暴露區(qū)域的更換價(jià)值—是由暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)原價(jià)值×0.82×價(jià)格增長系數(shù)求得危害系數(shù)—是由《安全系統(tǒng)工程》確定危害系數(shù)。

8 補(bǔ)償系數(shù)（C）的計(jì)算

表3 評價(jià)單元安全措施補(bǔ)償系數(shù)

9 確定實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失（實(shí)際MPPD）

實(shí)際MPPD=基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失×安全補(bǔ)償措施系數(shù)=577.39×0.43=248.28萬

式中，安全補(bǔ)償系數(shù)—C=C1×C2×C3，基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失—基本MPPD

10 最大可能工作日損失（MPDO）

按照化學(xué)工程裝置價(jià)格指數(shù)，到1993年基數(shù)乘以359.9/318.4=1.130，實(shí)際MPPD轉(zhuǎn)換為美元：248.28/6.5=38.20萬，還需要除以基準(zhǔn)1.130：38.20/1.130=33.80萬

式中，6.5為近期美元與人民幣匯率

11 停產(chǎn)損失（Bl）估算

BI=MPDO/30×VPM×0.7 =108/305500×0.7=13860萬

式中，VPM—為每月；0.70—為固定成本利潤MPDO—最大可能工作日損失

12 評價(jià)結(jié)果分析

表4 生產(chǎn)單元危險(xiǎn)分析匯總表

從評價(jià)單元的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)的分析過程及計(jì)算結(jié)果可知：

初評計(jì)算結(jié)果表明，在沒有采取任何安全措施之前，變壓吸附裝置初期評價(jià)的火災(zāi)、爆炸指數(shù)等級中等，危險(xiǎn)性非常大。補(bǔ)償計(jì)算結(jié)果表明，

【1】工業(yè)裝置安全衛(wèi)生預(yù)評價(jià)方法 （第二版）73頁

【2】張景林、崔國章 《安全系統(tǒng)工程》，煤炭工程出版社197頁

【3】安全評價(jià)師（國家職業(yè)資格二級）中國勞動社會保危險(xiǎn)等級有所下降，由“很大”降為“較輕”。說明所評單元在生產(chǎn)裝置在工藝控制、物質(zhì)隔離及防火方面所采取的安全措施和預(yù)防的條件下，危險(xiǎn)等級有所降低。障出版社 173-191頁

【4】《道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)分析法在油庫安全評價(jià)中的應(yīng)用》遼寧化工2009年38卷第7期 尚吉偉、張耀偉