Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе (стр. 5 из 35)

Колонны К-4, К-5, ГФУ-1 обвязаны с колонной К-8 ГФУ-2 для отделения бутанов и углеводородов С5+выше [2].

Верхний продукт (смесь бутанов) колонны К-7 отводится через конденсаторы-холодильники Х-15 в емкость Е-13, откуда часть продукта насосом Н-9 (а, б), с температурой 20-50 ºС, подается на орошение К-7, а избыток откачивается на склад.

Нижний продукт (стабильный газовый бензин) колонны К-7 из испарителя И-4 через теплообменник Т-5 и холодильник Х-14 с температурой 20-40 ºС и давлением 0,3-0,4 МПа направляется в товарный парк [2].

Технологическая схема установки представлена на рисунке 1.2.

1.6 Особенности технологического процесса ректификации, обуславливающие его пожаровзрывоопасность

Основными показателями работы ГФУ являются четкость разделения сырья на составляющие компоненты и концентрация целевых компонентов во фракциях. Качество их должно удовлетворять требованиям технических условий к стандартам [1].

Исходя из утвержденного технологического регламента, для каждой установки разрабатывается своя технологическая карта, в которой указывают: оптимальный режим работы всего оборудования - пределы изменений основных параметров процесса - давление в колоннах и емкостях орошения, температура верха и низа (на контрольной тарелке) колонн, расход сырья, расход орошения, уровни в кипятильниках, емкостях орошения и химический состав получаемых продуктов.

Четкость ректификации и устойчивость технологического режима в колоннах, а вместе с тем и качество получаемой на ГФУ продукции зависит в основном от надежной работы контрольно-измерительных приборов и автоматических регуляторов расхода, давления, уровня, температуры, анализаторов качества и от опытности обслуживающего персонала.

Устойчивая работа ректификационных колонн ГФУ возможна при обеспечении:

равномерной подачи сырья в целом на установку и на загрузку отдельных колонн;

равномерной подачи орошения;

постоянства состава сырья;

надежного обеспечения установки теплоносителем и хладоагентами.

Для правильного ведения технологического режима необходимо знать влияние каждого из приведенных условий на процесс ректификации и на качество получаемых продуктов [1].

Постоянство подачи сырья. Сырье в ГФУ поступает непосредственно из газоотбензинивающих установок или же из товарно-сырьевых парков. При неравномерной подаче сырья контактирующие на тарелках пары и флегма не приходят в состояние равновесия из-за того, что в одних случаях уровни в тарелках будут низкими, а в других - высокими, и поэтому возможен прорыв паров и, кроме того, скорость паров тоже будет разной. При предельных нагрузках по сырью возможен заброс флегмы с нижележащих тарелок на вышележащие и вынос вспененной жидкой фазы через шламовую трубу колонны.

Неравномерность загрузки сырьем второй и последующих колонн зависит не только от неравномерности подачи первоначального сырья на установку, но и от устойчивой работы регуляторов уровня и откачивающих насосов (в том случае, когда сырье в колонны подается насосами).

В схемах автоматического регулирования современных ректификационных колонн уровни в емкостях, откуда откачивается сырье в колонны, корректируются по расходу. Всякие изменения загрузки колонн необходимо проводить плавно, без рывков, ориентируясь на показания расходомеров и анализаторов качества — хроматографов на потоке дистиллятов и кубовых остатков [1].

Постоянство подачи орошения. Обычно состав дистиллята регулируется изменением температуры верха колонны, что достигается изменением подачи орошения. Для точного регулирования заданного состава дистиллята считается контрольной температура на промежуточной тарелке (четвертой пли пятой, считая сверху), где незначительное изменение составов контактирующих паров и флегмы сопровождается большим изменением температуры, чем на верхней тарелке.

Если при повышении содержания в.к.к. в дистилляте резко увеличить орошение, то повышается содержание н.к.к. в кубовом остатке. Изменение орошения нужно также производить плавно, без рывков в течение определенного времени и также ориентируясь на показания расходомеров и анализаторов качества. Если состав сырья не меняется, то пропорционально изменению расхода должны изменяться расход холодного орошения и расход теплоносителя. При значительном уменьшении расхода питания в колонне расход орошения можно уменьшить только до 0,4-0,6 от максимальной величины. Это делается для того, чтобы способствовать сохранению четкой ректификации до восстановления оптимальной подачи сырья в колонну [1].

Постоянство давления. Повышение давления в колонне может быть вызвано уменьшением количества охлаждающей воды, поступающей в конденсаторы, или образованием накипи и шлама в трубных пучках конденсаторов, особенно в летнее время, а повышение давления в деэтанизаторе, где хладоагентом служит пропан или аммиак,— уменьшением подачи этого хладоагента.

На ГФУ, в которых применяют аппараты воздушного охлаждения, изменение давления в емкостях орошения, а равно и в колоннах, вызывается изменением температуры окружающего воздуха в разное время суток, остановкой одного или нескольких вентиляторов. В летний период должны работать все вентиляторы с полностью открытыми жалюзи. В период жаркой погоды должны быть включены и увлажнители воздуха, нагнетаемого вентиляторами. И если это не помогает, то необходимо часть неконденсирующихся паров подавать на прием сырьевых компрессоров.

В зимний период часть потока паров, выходящих из шлемовой трубы колонны, необходимо через автоматический регулятор перепускать в емкости орошения, т.е. мимо конденсаторов. Этим самым обеспечивается поддержание нужного давления в емкостях и подпора па приеме насосов орошения. Независимо от температуры окружающего воздуха температура конденсации дистиллята в зимнее время не должна быть ниже 20-25 °С.

Регулирование работы ректификационных колонн затруднительно из-за большой их инерционности. Следует иметь в виду, что при регулировании процесса ректификации изменение режима очень медленно распространяется от тарелки к тарелке. Так, возмущение при изменении подачи сырья или орошения доходит до кубовой части колонны через значительный промежуток времени. Такое запаздывание зависит не только от количества тарелок, по которым стекает флегма, но и от величины вместимости куба колонны.

Обслуживающий персонал ГФУ и других установок с ректификационными колоннами должен знать влияние всех параметров на процесс ректификации и воздействовать на процесс изменением не одного из какого-либо параметров, но по совокупности нескольких [1].

1.7 Статистика чрезвычайных ситуаций на предприятиях нефтегазового комплекса

Анализ характера и причин аварий в нефтегазовой промышленности показывает, что в последнее десятилетие большинство из них (около 95 %) связано со взрывами: 54% в аппаратуре, 46% в производственных зданиях и на открытых технологических площадках. Статистика ЧС за 2000-2005 гг показывает, что из общего количества взрывов в 42,5% случаев происходят взрывы сжиженных углеводородных газов. При залповых выбросах горючих 7 % не сопровождаются воспламенением, 35% завершаются взрывами, в 23% случаев взрывы сочетаются с пожарами, 34% сопровождаются только пожарами (рисунок 1.3) [9].

Рисунок 1.3 – Диаграмма последствий залповых выбросов СУГ

Аварийность промышленных предприятий имеет тенденцию к росту, о чем свидетельствует статистика аварий в Российской Федерации и в мире.

04.01.1966 г. В Фейзене (Франция) произошел взрыв резервуара с жидким пропаном в результате пролива вещества из системы спуска воды из резервуара и воспламенения облака от проезжавшей невдалеке автомашины. Погибли 17 человек и получили травмы 80 человек [10].

19.11.1984 г. В пригороде Мехико Сан-Хуан в хранилище сжиженных нефтяных газов в результате утечек большого их количества из трубопровода и резервуара произошло несколько взрывов, начался пожар. Погибло более 500 человек, больше 7000 получили травмы [10].

11.04.2000г. в Якутске произошел пожар в результате несанкционированного отбора продукции с эксплуатационной колонны оператором ГПЗ. Отбор производился в месте, где расположен уровнемер. Температура продуктов в колонне на момент аварии составляла 77 С⁰ (тогда как при атмосферном давлении температура кипения получаемой продукции 38 С), т.е. фактически производился слив кипящего раствора, что является грубейшим нарушением правил пользования газофракционирующей установкой. Канистра, в которую непосредственно направлялся кипящий раствор, разорвалась и произошло воспламенение. Причиной возгорания продукта предположительно является искра, возникшая либо в результате разряда статического электричества, либо в результате удара оторвавшейся горловины канистры о находящееся внутри газофракционирующей установки оборудование [11].

23.08.2000 г. в цехе полимеризации бутилкаучука ОАО "Синтезкаучук" в Тольятти (Самарская область) вспыхнул пожар из-за утечки газа при проведении ремонтных работ. В результате пожара один человек погиб и трое госпитализированы.

08.09.2002 г. на Сосновском газоперерабатывающем заводе (Вуктыльский район Коми) во время ремонтных работ по устранению свища в одной из веток конденсатопровода произошел взрыв, при этом погиб один человек и шестеро получили ожоги различной степени тяжести [11].

05.01.2004 г. на Ямале произошел прорыв магистрального газопровода.На газопроводе «Уренгой — Центр II» в результате коррозии металла произошел взрыв с возгоранием. Пострадавших нет.

10.01.2004г. в Польше неподалеку от города Вадовице возник пожар на газопроводе, снабжавший газом газонаполнительную станцию. Высота пламени достигала 50 метров. Причиной аварии послужила трещина в газопроводе, который находился под высоким давлением. Пострадавших нет.