加氢裂化装置事故汇编

加氢裂化装置事故汇编

石油化工行业的是一个高危险行业，工作环境、接触的物质大都有毒有害。加氢裂化集炼油技术、高压技术和催化技术为一体，是重质馏分油深度加工的主要工艺之一。加氢裂化装置处于高温、高压、临氢、易燃、易爆、有毒介质操作环境，其强放热效应有时使反应变得不可控制，轻者损害设备和催化剂，重者发生严重人身伤亡事故。氢气具有强爆炸危险性和穿透性，一旦泄露，极易着火爆炸，近几年随着油品质量升级、各企业加工高硫原油，加氢裂化脱硫反应产生的硫化氢造成的危害也会逐渐显现出来，加氢裂化装置高温高压，高压串低压可能引起低压系统爆炸，一旦操作失误或处理事故不及时，就会导致严重后果；高温、高压设备设计、制造过程存在问题，也会引起火灾或爆炸。甚至管线、阀门、仪表的泄漏也可能产生严重的后果。

加氢裂化装置事故一般由公用工程故障、设备故障和生产操作故障等引起。

典型的公用工程故障有：

供电系统故障引起的停电和瞬时停电（晃电）；

循环水中断；

净化风压力过低或中断；

燃料油或燃料气压力过低或中断；

蒸汽（高压、中压、低压）系统压力过低或中断

典型的设备故障有：

循环氢压缩机系统故障；

新氢压缩机系统故障；

高压进料泵故障；

循环油泵故障；

管线、阀门、机泵、压力容器等泄漏或引起火灾；

典型的生产操作故障有:

原料油中断；

新氢中断；

高压串低压； 反应器床层飞温；

事故发现的不及时或处理不当，可能导致人身伤害、设备损坏、催化剂损坏等严重后果。

以下是国内外加氢裂化装置发生的典型事故：

1．我国某厂25万t/a加氢裂化装置高压油泵房蒸汽云爆炸事故

该装置运行不到一年，由于油泵换泵期间，泵不上量，而泵出口未装单向阀，造成高压氢气倒泄到油泵房，引发爆炸，45人死亡，58人受伤，厂房及设备遭到严重毁坏，炸毁厂房4000多m2，损失极其惨重，停工两个月后才恢复生产。

2．加氢裂化装置酸性水罐串压爆炸事故

某炼油厂加氢裂化装置高压分离器排放酸性水时，造成串压，导致低压的酸性水罐被炸飞。

3．加氢裂化装置低压分离器因超压发生爆炸事故

1987年3月22日7时，英国格朗季蒙斯炼油厂加氢裂化装置低压分离器因超压发生爆炸，并继而发生大火。事故造成一人死亡，装置严重损坏，经济损失7850万美元。事故原因：高压分离器与低压分离器之间的液位控制阀在手动全开位置，高分内15.5MPa的高压气体迅速进入低分，低分液位控制阀在全关位置，低分的安全阀设计排放量远远低于高压串低压的量，尽管安全阀已起跳，但压力仍很快上升至5.0MPa导致爆炸。虽然为防止高分液面过低，高分内设置了检测液位过低的浮子开关，并设有在紧急情况下可通过手动遥控切断通往低分的液位控制阀的装置，但是事前该浮子开关长时间处于不能使用状态，手动遥控切断调节阀的装置和调节阀之间的接线被遗漏，因此没有起到应有的保护作用。

4．高压换热器泄漏事故

某石油化工股份有限公司1992—1998年已有5台换热器共7次发生管束腐蚀泄漏或底部排污口断裂，这些故障都导致了装置停车。特别是在1992年5月31日凌晨，当时装置处于准备投料的前一天,反应系统压力13.0MPa，反应器进口温度为180℃，原料油高压换热器底部排污口突然断裂，大量的氢气喷出发生了燃烧。操作人员马上紧急启动2.1MPa/min泄压系统处理，但大火还是烧坏了平台及一些电缆线，所幸的是当时装置尚未进油，大火很快被扑灭，未造成更大损失。

5．管线材质错用引发氢气泄漏爆炸事故

某石化厂加氢裂化装置循环氢压缩机出口管线材质错用Cr5Mo，又未进行适当的热处理，导致生产中弯曲部分管段炸裂，大量氢气泄漏遇火花产生爆炸，造成操作室和机械室9人死亡。

6．氢气压缩机泄漏发生火灾事故

1999年5月6日，位于印度哈里亚纳邦巴尼伯德市附近的印度石油公司的加氢裂化装置发生火灾，导致5人死亡，2人烧伤，工厂和设备损失严重。被烧死的5人均是参予设备检修的人员，当时有2人正对加氢裂化装置进行置换，以便修理管道。火灾是因为加氢裂化装置的氢气压缩机泄漏氢气造成的。

7．氢气加热炉炉管破裂着火爆炸事故

东北某厂加氢裂化装置氢气加热炉炉管在运转中破裂着火；东北某厂加氢裂化装置加热炉炉膛爆炸；东北某厂开工升温后高压阀门炸裂起火。

8．仪表故障导致循环氢压缩机自停

国内某厂加氢裂化装置年处理能力80万吨，操作压力16.7MPa，加氢精制催化剂为托普索公司TK-555系列，加氢裂化催化剂为国产3905，采用精制—裂化串联全循环工艺。其裂化反应器有四个裂化床层及一个后精制床层。由于仪表故障，导致循环氢压缩机自停，0.7MPa/min联锁动作，在泄压过程中，前三个床层温度下降，第四床层温度呈上升趋势，泄压55min压力2.0MPa时，后精制温度出现明显反弹，15min后其温度由460℃上升到600℃。

9．加氢裂化装置停电处理不及时损坏催化剂事故

中石油某炼油厂加氢裂化装置2005年9月发生停电事故，0.7MPa/min联锁未动作，5分钟内未打开，热点上升至420℃，后打开2.1MPa/min紧急泄压至1.1 MPa，操作工误开新氢机导致系统串入2.0 MPa氢气，系统压力上升至2.0

MPa，未开启泄压，开循环机1400rmp,此时热点上升至450℃，补入中压氮气（1500Nm3/h），热点仍无法控制，最终热点温度上升至882℃，2个小时后才将温度控制住，降至500℃，高压换热器因温度超高导致泄露。停工后卸出催化剂发现，部分催化剂发白烧坏，进行了更换。

10．反应器出口管破裂引起爆炸火灾事故 1) 事故基本情况

1997年1月21日下午约7时41分，国外某炼油厂加氢裂解工段3号反应器上的出口管破裂，轻质气体（主要是从甲烷到丁烷的混合物、汽油和氢气）从管道中泄出燃烧引起爆炸和火灾事故。一名加氢裂解操作工在反应器下检查现场温度仪表时被炸死，46名工人受伤，13名重伤人员被送往当地医院治疗。

2) 事故原因分析

（1）碳氢化合物和氢气泄漏继而引起爆炸起火的直接原因是3号反应器出口管温度超高（可能超过760℃），进而发生破裂所致。

高温是由于反应器的温度偏离操作程序规定的反应温度引起的，3号反应器的4床,由于触媒床层内的流动和热分布不均匀产生1个热点,然后扩展到5床。致使第五催化剂床产生过多的热量，由于反应产生的过量热量使反应器内部某些部位温度读数达到444.4℃。造成反应器出口管的温度升高。因在3号反应器运行中，反应温度偏离现象没能得到控制，进而使其温度过高导致出口管线破裂。

（2）温度偏离始于3号反应器第四催化剂床的问题是事故分析的热点，该问题极有可能是由于催化剂层内的介质流动和热量分布不均所致。

当反应器内某部位温度达到426.7℃时，操作人员没有及时启动反应器的紧急泄压系统，这是由于操作人员也不明白为什么产生高温,对反应器是否真正发生了温度偏离持怀疑态度，没有引起高度重视。之所以对此温度半信半疑，是由于各种因素造成的，包括：温度读数的波动、补充到2段氢气流量的非连续性、氢纯度分析的误导性，以及缺乏首次高温出现后的高温报警装置。为了测得反应器内的实际温度，曾派一名操作工到反应器的下方，从安装其上的现场仪表上读取温度数值。在实测过程中，碰巧无线报话器发生了故障，无法将这些数据及时传给控制室。甚至在控制室内的操作人员已察觉到3号反应器进口温度超过444.4℃后，仍未及时启动紧急泄压系统，而是采取了冷却反应器、增加冷却氢气的流量、降低加热炉的温度等措施。

（3）向操作人员强调安全操作反应器的力度不足。在以往出现温度偏离时，没有严格执行“启用紧急泄压系统”的规定。一是管理层没有采取有效措施确保这一“紧急程序”的严格实施；二是管理层自身也没有认识到或指出温度失控将会危及人们生命财产安全的严重性。三是对反应器的温度极限没有严格、明确的规定，加之过去曾使用过泄压系统而产生负面影响，使操作工不愿执行泄压操作这一规定，同时也没能始终将反应器的温度严格控制在其极限之内，其结果导致不顾危险的操作条件冒险操作，给事故发生留下严重的隐患。

（4）在设计和运行反应器的温度监控系统过程中，没有很好地考虑人的因素。

在反应器的正常运行时，操作人员可通过三种不同的操作系统获取温度数据，但并非所有的温度数据都可以立即采集到，致使操作人员不能迅速、准确地做出判断或决策。如最关键的反应器最高温度监测点，没能也无法从控制室查到此数据，而必须由操作人员到反应器的下方，从安装在其下的仪表盘上直接读取数据，非常不方便；报警系统在一段时间内仅允许接受一次报警，而且紧急报警和设备运行中报警之间在数据记录仪的报警系统中没有明确区分；氢纯度数据分析结果滞后于实际生产，通常在7分钟后才能将其分析数据传递给操作人员，很容易引起误导；操作人员靠手动调节控制系统的温度，这就给加氢裂解反应器的操作带来一定的难度；该单元的冷却阀一直泄漏,换热器法兰的泄漏是用堵塞措施处理的,紧急泄压系统没有进行过测试以保证其可靠性。

（5）监督管理不力。操作人员在本次和以前发生的温度偏离故障中没有遵循、严格执行有关“紧急程序”的规定，同时也没有及时向领导层报告，甚至这种违反“紧急程序”的行为被领导层所认可；操作人员缺乏全面培训，包括知识更新培训，缺乏对氢裂解单元操作危害的认识；对于改变催化剂所需的机械变更或操作方面的变更，没有实施适应变更情况的相应管理。

（6）运行准备和维护工作不充分。控制室内的温度监控器（指数字记录仪）不可靠，有时不能使用，而反应器在运行中的绝大部分温度数据都是靠这些仪器记录的。在以前，操作人员会不顾及数据记录仪的故障继续使反应器运行。在反应器某一点的温度超过正常值10℃的情况下，数据记录仪无法重调以便接受更高的温度报警。用于将现场仪表盘的数据传递给控制室的无线通讯器不可靠，在事故发生期间不起作用。该单元的冷却阀、换热器法兰一直存在泄漏。紧急泄压系统没有得到测试以保证其使用的可靠性。操作人员就是在此种条件下运行该单元设备的。

（7）操作人员培训不够。培训教材过时，单元更新培训计划没有制定。操作人员在温度仪表方面接受的培训是不充分的，他们不理解数据记录仪上的零缺省值可能意味着极高温度，不理解补充氢流量的降低是发生极高温度偏离的征兆。缺乏异常操作情形的知识、以及处理紧急程序能力的培训。

（8）操作程序不完善，操作程序过时且不完整。操作程序散落于各种文件之中，而且设备和工艺发生变化后没有得到更新。没有将几次事故中总结出的经验教训编入操作程序之中。许多操作没有制定操作程序，包括从反应器下的现场测试仪表中获取温度数据的操作方法，操作程序中，催化剂床运行温度的极限存在着危险性等。

（9）工艺危险性分析存在错误。工艺危险性分析没能揭示出所有已知危险因素和操作缺陷，没有反映出工艺过程中实际使用的设备和仪器的缺陷，没有恰当地给出以前发生的事故可能造成的危害性后果，如以前发生过的温度偏离事故。对于现场温度仪表盘的安装和使用没有进行过危险性分析。

3) 事故教训与防范措施

调查人员对这次炼油厂爆炸起火事故调查后给出了下述的建议：

（1）管理层不能只考虑成本和生产。管理层必须让操作人员了解运行目标和存在的危险。生产装置的管理必须设置安全操作极限，必须为操作人员提供一个在必要时能有效执行的紧急停车程序。

（2）在设计工艺控制仪表时应考虑到便于操作。加氢处理反应器的温度控制应将控制室内所有可以利用的必要数据汇总在一起，应使用某种备用温度指示系统，以便在仪表发生故障时仍可继续安全运行装置。各报警系统的设计应允许将关键的紧急报警从其他操作报警中分出来。

（3）应对操作人员实行适当的监督。监督人员必须保证所有规定的程序得到遵循。监督人员应辨别并指出所有操作危险因素，对发现的问题进行彻底的调查，找出根本原因，采取纠正措施。与运行事故有关的设备和工作行为由管理层负责纠正。