一起空分启动中主冷总碳超标事件

第一部分：行业事故案例1、液氧槽车事故事故经过：2011 年4 月24 日下午2 点35 分左右，扬溧高速上，一辆槽罐车正从镇江开往扬州，眼看就要到瓜州收费站，谁知就在还有一公里时，让人意想不到的事故发生了。

“砰！”一声巨响，槽罐车撞上了前面一辆小型吊车，在惯性作用下，槽罐车侧翻，尾部重重地撞上了高速右侧的护栏，护栏严重变形。

由于惯性巨大，槽罐车并没有因此停下来，横着向前滑行了好长一段距离。

滑行过程中，车里燃油发生泄漏，引燃了车后轮胎，并烧到了驾驶室。

事故发生后，槽罐车的驾驶员李师傅很快就从驾驶室里跑了出来，当他惊恐地拍打自己腿上的火时，突然想到押运员还被困在里面，李师傅又冲回现场，用尽全力将同伴从副驾驶位置上拉了出来，并帮他把身上的火扑灭。

之后两人被紧急送往扬州市苏北人民医院救治。

押运员烧伤面积达60%，幸好驾驶员无大碍。

不过，由于受到撞击，罐体上出现两个漏洞，液氧大量泄漏，为了排除险情，扬州各部门现场排氧，26吨液氧全部放空。

事故处理：下午4 点左右，记者在现场看到，槽罐车罐体前后部位都发生了泄漏，白色的“烟”不断冒出。

据介绍，经过20 分钟左右的扑救，明火被基本控制，不过由于油箱温度过高，还是发生了爆炸，所幸有惊无险。

火控制住了，但液体一直在泄漏。

为了排除险情，消防员分别对前后两个漏洞进行强制堵漏，并将随身携带的衣服一并用上，覆盖在漏洞处。

该槽罐车厂家派出的工程师赶到了现场，大家现场研究决定，先现场将罐体的液氧放掉，然后再对罐体实施转移。

但排放液氧是有条件的，就是方圆500米范围内的车辆发动机必须熄火，否则会造成液氧爆炸等危险事件发生。

情况紧急，在交警部门的配合下，现场方圆500 米范围内的所有车辆发动机全部熄火。

厂方工程师见安全措施到位后，立即戴着面罩来到罐体尾部，把阀门打开，只见一股白色液体笔直从尾部冒了出来，喷到高速下面的绿化带中。

在排液的过程中，消防员同时出动水枪，从各个角度对液体进行稀释，防止出现意外。

关于空分装置主冷的安全运行及防爆措施研究摘要：本文以空分装置为例，对空分装置主冷的安全运行及防爆措施进行深入探讨。

这两套空分装置都是运用分子筛吸附净化双级精馏技术，自投产以来，由于该装置附近大气中的烃含量严重超标，导致其主冷液氧里的碳氢化合物也相应超标。

即使运用了很多方法，包括将主冷完全浸没式操作、液氧定期排放等，却只减少了部分碳氢化合物含量，乙烷含量依然严重超标，甚至有时超过停车值。

因此对空分装置主冷的安全运行及防爆措施展开分析有助于进一步实现安全生产目标。

关键词：空分装置主冷；安全运行；防爆措施1造成爆炸主要因素对于空分装置来说，其可燃物主要为乙炔等碳氢化合物以及油分等，助燃物主要为液氧。

引爆源主要有四种：1.爆炸性杂质固体微粒之间互相摩擦以及和器壁相互摩擦碰撞导致；2.静电放电，如果液氧里带有少量的冰粒以及固体二氧化碳，就会形成静电荷，当二氧化碳的含量增加到200～300ppm的时候，会形成3000V的静电位；3.气波冲击，因为流体冲击以及气蚀情况会导致压力脉冲，使局部的压力变大、温度变高；4.当具有化学活性极强的物质存在时，例如臭氧以及氮氧化合物，会导致液氧中的可燃物爆炸敏感性变强。

不论是哪种因素造成的爆炸，为了保证空分装置的安全生产，主冷防爆是空分工作中的重中之重，必须清除所有危险因素，保证空分装置的安全稳定运行。

3爆炸源产生的原因分析大气中不仅含有氧气、氮气和氩气，还含有水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物以及灰尘等，这就需要用大中型的分子筛净化流程，将空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质吸附干净，常用的吸附剂为硅胶或分子筛。

分子筛可将空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质吸附于吸附剂的表面，经过加热再生将其去除，最终实现空气净化的效果。

本文所研究的某空分装置应用的吸附剂是13X分子筛，因为13X分子筛具备对孔径相似极性分子的吸附能力，因此空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质几乎都能用分子筛吸附器进行清理。

制氮机事故案例
1.某单位在启动1套备用的750m/h空分设备时，启动时间虽已很长，可是分馏塔内的低温液体始终积累不上去，并且氮气的流量很低，无论怎样调节也无法达到额定状态。

该单位有关人员通过分析，初步认为是分馏塔大加温不彻底所致。

于是重新对该空分设备进行加温吹除，并适当延长了加温时间。

可是，当重新启动该分馏塔时，塔内的低温液体仍然积累不起来，而氮气的纯度比前次开车时还差，并且产量很低，通过外观检查未发现分馏塔冷箱外有结霜和出汗现象，但主换热器热端温差较大，因此可以说明正流空气不能有效回收返流气体的冷量，造成设备冷损增大，这对塔内低温液体的积累势必有一定的影响。

2.某单位，现有800m2/h空分设备3套（2用1备)，近期发现分馏塔运行周期明显缩短，有时一套刚大加温后的分馏塔，开车不到一周就要重新加温，否则塔内堵塞严重，根本无法运行下去，另
外，每当启动备用设备时，原先正常运行的两套空分设备总要受到干扰。

其主要反映是：当备用的分馏塔开车后，另外2套原先正在稳定运行的分馏塔突然出现氮气纯度逐渐下降的现象，直到备用的分馏塔运行一段时间后，原先2套正在运行的分馏塔其氮气纯度才会慢慢好起来。

事故分析分子筛带水事故、CO2超标事故分析分子筛吸附剂对水、二氧化碳及碳氢化合物的吸附是物理吸附，吸附剂表面存在大量柱状真型小孔，根据小孔直径的不同，在低温状态下对吸附组分的分子链长短，其吸附效率也不相同。

分子筛纯化系统净化效果的好坏，直接影响到空分装置的运行，对相同的设备，如果操作不当，也可能影响净化效果，降低生产效率。

所以说，只有保证纯化系统运行的稳定，才能保证整个空分系统的正常运转。

1、分子筛纯化系统带水事故分析：带水事故一，预冷系统冷却泵、冷冻泵循环水量太大，造成空冷塔布水器处理水量超限，即布水器液面太高淹没气体通道，水以气液夹带进入分子筛吸附器。

特点：带水快，一般几分钟就有大量水带入，由于水量大使分子筛表面粉化，强度降低，分子筛微孔大量堵塞，吸附容量减小。

靠再生已无法使分子筛吸吸附效率达出厂标准。

须更换工作中的一罐分子筛。

带水事故二，循环水加药不当造成低温结晶，结晶体堵塞布水器水通道、空冷塔水冷塔填等，空冷塔冷却水流不下来，漫过空冷塔气体管道，水逐渐以气液夹带进入分子筛吸附器。

结果和带水事故一基本相同。

带水事故三，空冷塔下部液面计失灵（大部分出在液面计正压管堵塞），实际液面远高于DCS上显示液面，操作人员又没有及时发现，使液面漫过空冷塔气体管道，水逐渐以气液夹带进入分子筛吸附器。

结果和带水事故一基本相同。

{带水事故四，预冷系统`冷却泵、冷冻泵启停频繁或冷却水、冷冻水调节幅度太大，使空冷塔内形成液悬。

水以气液夹带进入分子筛吸附器。

结果和带水事故一基本相近。

带水事故五，空冷塔上部冷冻水水量过小，布水器水道通气使水雾化，水以雾状进入分子筛吸附器。

特点：带水速度较慢，发现时一般带水量不是太大，再生两三个周期，分子筛吸附剂还可以使用，但分子筛吸附剂寿命已降低。

j带水事故六，预冷系统冷水机组出现故障，冷冻水温度升高，使空冷塔出口空气温度升高，当温度大于15℃时，饱和空气含湿量大于分子筛吸附剂处理能力，水慢慢地在分子筛吸附器聚集。

冻结 和堵塞气体通道，导致阻力增大，下塔压力降低，精馏 工况恶化，只能停车处理。部分通道堵塞会造成液氧干蒸发， 局部碳氢化合物聚集特别是乙炔聚集。可能造成局部爆炸。 （二）总烃超标的危害
乙炔和其它碳氢化合物在空分设备内积聚，在一定条件下还
会引起爆炸。纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。熔点（ 118.656kPa）-84℃，沸点-80.8℃，相对密度0.6208(-82/4℃)，闪点
• （开杯）-17.78℃，自燃点305℃。在空气中爆炸极限2.3%-72.3%
（vol）。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的 危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在 加压液化后贮存或运输。 （三）空分装置二氧化碳碳氢化合物超标的原因
各组分通过分子筛的穿透顺序
甲烷 乙烷 二氧化碳、丙烷 乙烯、丙烯 丁烷、丁烯 水 立即穿透 几乎穿透 几乎同时穿透，按相反方向
神华宁煤集团煤炭化学工业公司
迟一些穿透
较迟一些穿透 很迟穿透
通过上表可知分子筛穿透和吸附杂质
透过 吸附
神华宁煤集பைடு நூலகம்煤炭化学工业公司
甲烷、乙烷、丙烷、乙烯
(二氧化碳) 乙炔、丁烷、丙稀、丁 烯…… (水).
1、装置选址不合适，周围环境中二氧化碳碳氢化合物超标。
2、分子筛超负荷运行 ，吸附能力下降 3、分子筛再生不彻底。（包括再生气量不够，加热温度不够，冷 吹气量不够温度没吹下来。 4、出空冷塔空气温度高分子筛带水带水使分子筛中毒。
5、蒸汽加热器内漏严重再生气带水是分子筛带水中毒。
6、空冷塔循环水加药造成雾沫夹带，使分子筛失效。
（四）空分装置二氧化碳碳氢化合物超标的处理
神华宁煤集团煤炭化学工业公司
1、对空气质量进行手动分析排查大气中二氧化碳总烃含量高原因 。 2、联系质检中心分析主冷总烃的含量以及成分及时汇报生产调度

１故 障 经 过 ４处 理 过 程 自２ ０ ０ ８ 年 投 产 以来 空 分 设 备 一 直 运 行 良好 ，各 项 参 数 均 在 控 根据以上检查分析结果 ， 对 两只分子筛进行检修 。清出泄露到 制 范 围 内 ，但 ２ ０ １ １ 年 ６月 出现 了分 子 筛 纯 化 系统 出 口空气 中二 氧 床层 下并混合在一 起的分子筛 和氧化铝 ， 补 焊有缝隙 的隔板 ， 分子
科技 论坛
・ ｌ ３ ・
分子筛受冲击后出口 空气二氧化碳含量超标的分析与处理
李 鑫 （ 中煤 龙 化哈 尔滨煤 化 工有 限 公 司 空分 分 厂 ， 黑龙 江 依 兰 １ ５ ４ ８ ５ ４ ）
摘
要 ：分析 了中煤龙化哈 尔滨煤４ ￣＿ ｖ － 有 限公 司空分分厂分子 筛由于受到 冲击后 造成二氧化碳含量超标的故 障原 因，临时处理措
化碳含量超标事故 ， 影 响了设备 的安全稳定运行 。 自投 产以来发生 筛 内 的 凹坑 填 装 吸 附剂 至 桶 壁 内标 记 线 处 ， 并 耙 平 分 子 筛 床 层 。此 过两次分子筛冲床事故。一次是 ２ ０ １ ０年 ２月 由于操作 失误 引起 的 次检查处理过程 中两只分子筛共计填装分子筛 月 ３ ０ ０ ０ Ｋ ｇ ，活性氧 ０ ０ ０ Ｋ ｇ 。 同时 加 强 了对 空气 中二 氧化 碳 含 量 的监 测 。 ２ ＃分子筛 冲床 ， 经检查发现 隔板有错位 现象 ， 并进 行 了处理 。一 次 化 铝 约 １ 是２ ０ １ １年 ５月在空分装 置启动过程 中 由于程序 错误导致 的 ２ ＃分 检修之后 ， 降低空气进分子筛温度 ， 提高 了分子筛再 生温度 ， 在 子筛冲床。 运行 两个 周期之后 ， 空气 出分 子筛 二氧化碳含量 合格 ， 空分装置 开 ６ ５ ０ ０ ０ ｍ ３ Ｐ ａ ， 设备运转 良好 ， 并未出现 ２ ０ １ １ 年 ６月以来 ， 空分装 置加工空气 量为 １ ３ ０ ０ ０ ０±１ ５ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ ， 车。逐渐提高加工空气量至 １ ２ ＃分子筛运行至末期 时二氧化碳 含量略有上涨 。考 虑到 当地大气 超 标 现 象 。 结 束 语 中二氧化碳含量偏高 以及分析仪表存在误差 ， 并未做处理 。到 ７月 ３日， ２ ＃分子筛运行末期 出现二 氧化碳含量超标 现象 ， 达到 ２ ｘ １ ０ 分子筛纯化 系统二氧化碳 含量超标 现象及处理说 明由于升压 、 左右 。在此后每 当 ２ ＃分子筛运行 至末期 时都会出现二氧化碳超标 卸压过程 压力变化反复作用 以及床层受到 冲击 造成 隔板 之间有缝 情况 。直 至 ７月 ５日早 ， 分子筛 出 口二氧化碳含量 已经超过 １ ０ ０× 隙和错位 ， 使活性 氧化铝及分子筛泄漏及 粉碎 ， 使 分子筛 床 内床层 １ ０ 。 导致增压膨胀机 由于振动值过大联 锁停 车。 判 断为换热器空气 不平整 ， 出现气体 “ 短路 ” 或吸附不完全现象 。 今后在 空分设备 的运行过程 中要时刻关 注设备各 项参 数的变 去膨胀机通道冻堵 ， 使膨胀机人 口空气压 力和流量过小造成膨胀机 振动 。停车加 温后再 启动 ，分子筛纯 化系统加工空气量 由 １ １ ０ ０ ０ ０ 化以及程序 的运行状态 。使操作 规范化 ， 制度化 ， 尽量避免 错误操 ｍ ３ ／ ｈ逐渐提高 １ ３ ０ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ 。 此时 ２ ＃分子筛 出 口二氧化碳含量仍有 作 。 ｆ ｌ １ 历 志兴 ． 分子筛吸附器 出口空 气中二氧化碳 含量 严重超标 的分析 由于生产需要不能停 车对分子筛进行检修 。 于是利用分子筛泄 与 处 理 『 Ｊ ］ ． 深冷技术， ２ ０ ０ ９第 四辑 ． ２ １ 吕志 强 ． 分 子 筛纯 化 系统 ３起 故 障 的 原 因 分 析 及 处 理 ［ Ｊ 】 ． 深 冷 技 压阶段暂停分子筛运行程序 ， 在线打开 ２ ＃分子筛人孔。 打开南侧 床 『 层上部人孔 后 ， 发现床层有一个塌陷坑 ， 且隔板之间有缝 隙。 从北侧 术， ２ ０ １ １ 第五辑． ３ 】 程玉芝． 分子 筛吸附器的安 全控制策略ｆ Ｊ 】 ． 深冷技术， ２ ０ １ ０第一辑． 人孔看 ， 南端床层下有一堆分子筛和氧化铝混合物 。采取 以下措施 【 汤学忠， 顾福民． 新编制氧工问答【 Ｍ １ ． 北京 ： 冶金 工业出版社， ２ ０ ０ １ ． 维持生产 ： （ １ ） 耙平分子筛床层。 『 ５ １ 李化治． 制氧技术［ ＭＩ ． 北京 ： 冶金工业 出版社， １ ９ ９ ７ ． ｆ ６ １ 毛 绍 荣， 朱宿元， 周 志 勇． 现 代 空 分设 备 技 术 与 操 作 原 理 （ Ｍ】 ． 杭 州： （ ２ ） 减少加工空气量至 １ １ ０ ０ ０ ０ ｍ ３ ／ ｈ 。 杭 州 出版 社 ， ２ ０ ０ ５ ， ８ ． （ ３ ） 增 加 空 气 预 冷 系 统冷 却水 流量 ， 降低 空气 进 分 子 筛 温 度 。 （ ４ ） 延长 ２ ＃分 子 筛 再 生 时 间 ， 加温和吹冷各延长 ２ ０分 钟 。 （ ５ ） 适 当 提 高 空 压机 排 气 压 力 。 ． 采取 以上措施效果并不明显 ， 仅能维持生产 ， 截 止至 ７月 １ ９日 ２ ＃ 分 子筛运行至末期 出口二氧化碳含量仍然超标 。而且 １ ＃分子筛 运行末期二氧化碳也有上涨趋 势。最终还是选择 了停车进行处理。 ３原 因分 析 （ １ ） 在空分设备启 动过程 中， 二氧化碳 含量超标 的情况下 只是 认为空气中含量高 ， 没有对分子筛进行检查 。 （ ２ ） 分子筛 曾受过两次 冲击 ， 少量吸 附剂 已经粉碎 。 为维持生产 延长 分子筛再生 时间， 间接 导致 １ ＃分子筛运行 时间增加 。 （ ３ ） 为 了缩短启动时 间曾多次将分 子筛 纯化 系统与空气压缩机 同升压 ， 而未投入空气预冷 系统 。导致启 车初 始阶段进 分子筛空 气温度过高。 （ ４ ） 分子筛受冲击后隔板间有缝隙 ， 氧化铝泄漏。 分子筛床层有 个直径 ３ ｍ、 深 ０ ． ５ ｍ的凹坑 ， 床层不平整。 床层薄 的地方不能完全

空分部分异常情况处理自洁式过滤器常见故障及排除方法一、电磁阀故障：原因：1）、信号电缆断路或接错。

2）、分配卡保险管烧断。

3）、电阀线圈烧坏。

4）、电磁阀数量参数设计错误。

排除：通知仪表工处理。

二、差压报警原因：过滤器阻力过大。

排除：及时更换过滤筒。

三、不反吹现象：电磁阀工作正常，但隔膜阀不动作或反吹气量不足。

原因：1）、末接通压缩空气或气源压力不足。

2）、隔膜阀中有污物。

排除：1）、检查并确认供气正常。

2）、清理隔膜阀内污物。

四、隔膜阀关不严现象：阀关不严。

原因：1）、控制管接头漏气。

2）、隔膜阀有污物。

3）、隔膜破损。

4）、脉冲气源压力不足。

排除：1）、排除漏气现象。

2）、清理隔膜阀污物。

3）、更换隔膜阀。

4）、调节脉冲气源，使气源压力满足要求。

五、阻力不显示原因：1）、差压变送器保险管烧断。

2）、差压变送器信号电缆接错或未接通。

排除：通知仪表工处理。

六、显示阻力值与实际阻力值不符原因：1）、设置参数时选用单位不同。

2）、电路问题。

3）、取压管问题。

排除：通行仪表工处理。

七、脉冲空气过滤器堵塞现象：脉冲空气压力不足。

排除：打开喷吹空气旁通阀，短时间喷吹空气直接进入总管，关闭喷吹空气过滤进口阀，检修更换喷吹空气过滤器。

预冷系统一、空冷塔空气带水事故处理原因：1、空冷塔液面高，超过空气入口管高度，造成大量带水。

2、筛孔局部堵塞，空气通过时速度增加，水被汽流托住而不易下流，使空气带水增加。

3、空分系统切换过快，造成空气压力突然下降，流量猛增，气流速度过大，使空气带水增多。

4、水位自动调节装置或仪表控制联锁和动作失常，造成水位升高。

5、若除藻剂使用不当，水中产生大量泡沫，造成空气带水。

预防和处理：1、严格执行规程，加强对氮水预冷系统的管理。

2、操作时开时先投气后投水，停时先停水后停气。

3、改善水质，对填料，水分离装置要定期检查，清洗或更换。

4、经常检查空冷塔水位和调节阀动作是否灵活好用，维护和监测仪表。

空分爆炸事故案例学习哈尔滨气化厂空分主冷爆炸事故案例分析一、事故经过1996年7月18日;哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响;接着主冷凝器液位全无、下塔液位上升;氧、氮不合格;现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来..断定为主冷爆炸..后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形;主冷四个单元中有一个单元局部烧熔;爆炸切口有碳黑;另一个单元发生轻微爆炸;下塔有一块塔板变形..二、有关情况该套空分设备1993年投入生产;产量和纯度都达到要求..该套设备是采用全低压板式换热器净化流程;没液空、液氧吸附器..爆炸前工艺指标未发现异常;主冷液位控制在2500~2900mm;主冷处于全浸操作;当时气相色谱分析仪带病运行;每周分析1次..造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近;化验分析碳氢化合物超标3倍多;有乙炔出现..三、事故原因分析四、教训和建议1．空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源;加强对空气监测..2．防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔;加强操作管理;缩短吸附器倒换周期;液氧泵24小时运行;增大膨胀量集中排放大量液氧..3．空分设备运行12个月;停车全面加温;彻底清除碳氢化合物和油脂..4．对设备进行及时维护修理;防止带病运行..5．加强分析管理;严格控制碳氢化合物不超标..90年代空分塔爆炸事故及教训案例一：抚顺乙烯化工有限公司“6000”空分塔爆炸;死亡4人1997年5月16日9时05分;抚顺乙烯化工有限公司6000m立方米每小时空分塔发生恶性爆炸;造成4人死亡、4人重伤、27人轻伤；上塔被粉碎性炸毁;冷箱全部被炸;损坏静设备12台、动设备4台;直接经济损失460余万元..事故原因：①吸入大量碳氢化合物;因为事故当日凌晨2时30分同车间的环氧乙烷乙烯氧化装置停车排放气体;排放量400~500立方米每小时;其组分为：甲烷约为50％、二氧化碳约20％、乙烯约20％;8时左右排放完毕..该排气口距空分设备吸气口直线距离103米;两者均高30多米;且空分吸气口略低;当时刮西北风;正对空分吸气口;正好吸进排放气..全厂区有5个化工生产车间;因此该套空分设备所处的大气环境不好..②操作存在问题主冷液氧液面常年在53％左右;未全浸操作；已有一年不取样分析液氧中乙炔的含量；有近50天未排1％的液氧;原本大气中碳氢化合物多;加上未连续排放;碳氢化合物就在液氧中积聚、浓缩..因此;这次空分设备爆炸的主要根源是加工空气因大气条件不好;危险杂质碳氢化合物含量严重超标;日积月累;浓缩积聚；又未进行在线、离线监测;也不连续排放折合1％气氧产量的液氧；再加上主冷板式单元未全浸操作；而直接导火线就是爆炸之前连续6个多小时直接吸入含大量碳氢化合物的空气案例二：马来西亚壳qiao牌石油公司“80000”空分塔爆炸事故1997年12月25日圣诞节之夜;马来西亚宾突鲁壳牌石油公司中间蒸馏工厂一套由法国液化空气公司设计制造、1993年投产的2800t／d吨/每天空分设备发生恶性爆炸..爆炸始于主冷凝蒸发器;并扩大到塔身;下塔压入地内；上塔和主冷被炸飞到750米以外；爆炸的碎片崩飞散落到周围100米;最远至2．2公里外；5公里内窗框玻璃震碎;周围设备遭受很大破坏；飞出的金属击破了石脑油和煤油储罐而引起大火..据说;爆炸声距离150公里也可听到..如此大的爆炸威力;有报道说相当于20吨TNT炸药..由于爆炸发生在圣诞节之夜;工厂人少;只12人受轻伤;无人员死亡..事故后;法国液化空气公司组织专门工作组到现场调查;法国液化空气公司的调查报告结论是：事故起源于侵入的碳氢化合物以悬浮微粒形式经空气纯化系统;加上由于氧化亚氮结晶造成可能的主冷结污;促使可燃沉淀物在闭式循环单元中积聚;一旦引燃碳氢化合物;就导致铝燃烧而引发爆炸..案例三：萍乡钢铁公司制氧厂“1500”空分车间爆炸;死亡22人2000年8月21日0时10分;江西萍乡钢铁公司制氧厂二车间1#1500m3／h立方米每小时制氧机检修现场发生燃爆事故..据参加检修的有关人员回忆;看到一楼有明火;即听到一声巨响;厂房倒塌..事故造成22人死亡其中民工14人;职工8人;7人重伤;17人轻伤；厂房六跨三面砖砌墙体及二楼混凝土楼板坍塌；配电室及主控室内电气、仪表设施损坏；l#空压机电机、膨胀机及油箱等损坏；空分塔冷箱板骨架及上下塔支承部分断裂;冷箱板底部北面凹进..塔内设备基本完好;仅有部分倾斜..损失400余万元..这是一起不是空分塔冷箱内设备发生的爆炸;而是主厂房内空分塔冷箱外发生的燃爆事故..事故原因为：空分塔爆炸事故的思考与教训从上面的几起空分塔或制氧厂房爆炸事故来看;有好多方面值得我们思考;并可作为教训引以为戒..一、林德公司对空分设备业主和操作者的三点安全忠告;我们也应该吸取教训：1为避免碳氢化合物积聚;规定最低按参与精馏空气量的0.02％的比例排放液氧;无论如何要把排放比例提高到不低于精馏空气量的0.2%；2对通常的主冷凝器;要保证液面保持在最小值80%和最大值100%之间；3若上塔液氧槽里被固体堵塞例如当分子筛吸附器超负荷时;CO2会进入冷凝器;以及日益工业化造成的氧化亚氮时;装置要解冻..二、法国液化空气公司对运行空分设备的监控措施;可供借鉴：法液空在马来西亚空分设备爆炸调查分析报告中提出;运行中的空分设备;尤为配膜式主冷的空分设备;必须增强对碳氢化合物侵入和积聚的监控..法液空的监控措施如下：①解冻时对杂质进行量化分析；②对二氧化碳、氧化亚氮及碳氢化合物进行分析；③跟踪检查主冷性能；④检查前端净化的性能；⑤密切注意现场环境条件；⑥根据以上结果调整解冻次数；⑦必要时增加液氧吸附过滤器..三、对于防止碳氢化合物在空分塔中积聚的一些操作事项与措施;必须坚持：空分设备爆炸;大都为碳氢化合物积聚所致..处于化工区的空分设备;尤其要加强预防措施..实践中积累起来的一些防爆措施与操作事项;必须坚持;不能中断;如：要坚持从主冷底部连续排放折合1％气氧产量的液氧;以防止乙炔及其它碳氢化合物在液氧中积聚；主冷凝蒸发器要采取全浸式操作;以保证液氧的循环倍率；要坚持每8小时分析一次乙炔和其它碳氢化合物的含量；要配备好分析仪表;完善监测手段;尽量配置在线监测仪表;以随时监测;并每天至少做一次离线检测；凡遇设备遭碳氢化合物与杂质堵塞时;装置要及时加温解冻等等..四、萍钢“1500”空分车间爆炸的思考与教训萍钢“1500'’空分车间“8．21”重大爆炸伤亡事故;震惊中外;教训深刻;有好多方面令我们思考和必须改进：1中大型空分设备不宜室内布置;已是室内的应加强通风..2低温液体排放;室内地坑沟管排放危险;以引射式高空排放为好..这次马鞍山钢铁设计院给萍钢制氧厂的恢复设计;两套“1500”液氧排放均改为热空气引射高空排放..3液氧排放;带压快速;危险4假如空压机当时也停车;那么空压机电机供电电缆端部不可能有爬电现象;也就不可能有引发燃爆的激发能源着火源产生..5停车排液到开始检修;要有间隔时间..据悉;国外一家气体公司对大小不同的空分设备间隔时间不一样..如果萍钢不是半夜停车就大队人马进场;而是到次日早上开始检修;液氧可慢慢排放;可能不致于会发生爆炸..所以不能拼设备;抢时间;急于求速..6空分设备使用年限问题..过去有人提出为15~20年;萍钢的这套空分设备已运行23年;设备陈旧;工艺落后;但超期服役..液氧沟管地坑排放;燃爆“三要素”的存在;就酿成了这次惨剧;这对老设备单位应是一个很大的教训;空分设备也应有个年限规定;到时淘汰7要特别注意氧氮泄漏;要警惕形成“富氧氮空间”;是否要建立制氧车间内空气组分的检测制度;因为富氧要助燃致爆;富氮要使人窒息..8制氧车间要禁油;地面要干净;不能弥漫油雾9扒珠光砂;不宜一停车就开始;要有间隔时间;而且应先打开顶盖板与顶部所有人孔;以让漏人珠光砂层的液氧或液氮在间隔时间内自然挥发完..谢谢大家。

空分装置分子筛CO2超标原因及分析引言：空分系统在我厂生产系统中起着关键性作用，其运行的稳定程度将直接关系到整个装臵的经济运行；而分子筛单元又是空分装臵咽喉所在，由于在前期及近期的运行当中，已发现分子筛或重或轻出现了很多问题，严重地影响了系统的安全稳定运行，所以，借此“谈论角”和大家共同探讨一下分子筛CO2超标原因分析。

一、现象：2010年7月10日，中修后开车发现 B套2#分子筛吸附末期CO2超标严重，正常工艺指标≤1 PPm，在2009年12月28日因纯化系统阀门故障，造成空冷塔顶部除雾器吹坏，2#分子筛大量带水，并对分子筛造成“冲床”，为此分子筛和氧化铝布局混乱（上次停车检查发现），之后虽经高温再生处理，但此分子筛吸附末期CO2含量仍然超标（指标为≤1PPm，最高达7.9PPm），勉强能维持生产。

1#分子筛也曾遭受过空冷塔带水的现象。

在本次中修期间，由于分子筛各阀门密封不严，使分子筛处于高温湿潮环境中，水份基本饱和（开车后第一次分析露点高达-3℃）。

中修结束后，2010年7月10日开车后，B套分子筛出口CO2含量严重超标，在经过两个循环的高温再生后1#分子筛吸附性能恢复，但2#分子筛仍不能恢复，CO2含量仍然严重超标，吸附中、末期CO2高达5 0～60 PPm，于2010年7月14日又对B套分子筛进行第二次高温再生，经过两个循环的高温特殊再生，两个分子筛吸附末期都已达到所需要求（当时吸附空气量为120000～130000m3/h），连续逐渐加量运行两天后（最高吸附空气量140000m3/h），吸附末期也基本能到要求；2010年7月18日分子筛在连续8～12小时遭受硫化氢、二氧化硫等有害气体的侵袭后，四台分子筛吸附末期CO2均有超标，目前B套2#分子筛最为严重，吸附末期超量程（10ppm）20分钟。

B套1#分子筛吸附末期最高显示为2ppm。

二、原因分析：分子筛失活的原因应是吸入了空气中的H2S和S02。

空分设备运行中的危险因素及其防范措施空分设备是化工、冶金等行业重要的生产设备之一，由于其特殊的结构和介质的理化性质，发生爆炸的危险性较大。

近些年来，因空分设备制造缺陷和管理不善等原因，已发生多起空分设备的爆炸事故，据不完全统计，20世纪70年末、80年代初，全国共发生小型空分设备的爆炸事故100多起，大中型空分设备事故30多起，就在上世纪90年代中期后，国内外连续发生大型空分设备爆炸，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因，不仅影响了生产设备的平稳运行，而且给企业和国家造成重大的经济损失。

以下从实际运行经验出发，浅谈空分设备运行中存在的主要危险因素及防范措施。

1．危险因素1．1设备外部危险因素1．1．1油类空分设备主要使用透平油和润滑油。

透平油闪点(开口)≥195℃，属于丙类火灾危险性可燃液体，增压透平膨胀机透平油管，一旦输油管道发生泄漏，遇高热或明火，会引起火灾、爆炸；润滑油闪点(开口)≥230℃，属于丙类火灾危险性的可燃液体，输油管道一旦发生泄漏，高热或明火，也会引起火灾、爆炸。

1．1．2雷电雷电现象是大自然中常见的自然现象之一，由于雷电的发生具有不确定性、瞬时性和强放电性，因此能给各用电设备造成严重的影响，对空分设备的正常生产和安全运行构成严重威胁。

雷击能够造成电网波动或供电中断。

这将造成动力设备如压缩机、泵等的停运或损坏；油泵停运，极易造成高速运转的膨胀机的轴承由于得不到强制润滑而出现故障，甚至烧瓦的事故；压缩机的停运，导致向精馏塔输送的原料空气中断，造成严重后果；雷击能造成分子筛的电感式直流接近开关损坏，造成分子筛电加热器因连锁而无法启动；雷击还能够造成空分装置电子电气设备损坏，控制系统瘫痪，空分设备停车，直接导致后序生产的停止，严重时能造成不可想象的事故。

1．2空分设备内部危险因素1．2．1化学性爆炸危险因素从大多数空分设备爆炸实例的分析来看，化学性爆炸是主要的。

34空分设备最容易发生的安全事故是总烃含量超标造成冷凝蒸发器爆炸，所以对空分设备吸入口的空气质量要求较高。

而炼油厂区内各装置烃类气体的泄漏或排放造成空气中烃类气体的含量较高，因此如何保证空分设备的安全运行是急待解决的问题。

一、空分装置中危险杂质的来源及危害性分析1.有害杂质的来源及原因分析空分装置设备中危险杂质的来源途径有两个：一个是原料空气，大气中根据污染程度的不同也存在着不同程度的微量的碳氢化合物：另一个是原料气体被压缩过程中被污染，导致原料空气中含有危险杂质或危险杂质含量升高。

空气中有害杂质较多，主要有 C2H2、CH4、C2H6和其它烃类化合物等，危险性最大的是C2H2。

这些气体杂质的来源主要是炼油厂废气排放和各装置的跑、冒、滴、漏，虽然大气中此类杂质含量甚微，但是这些微量的碳氢化合物随原料空气进入分馏塔，在下塔浓集于液空内，最后进入冷凝蒸发器液氧中。

空分装置原料是大气，大气的质量好坏直接关系主冷液氧中烃类含量，并且大气质量的变化情况无法控制。

2.有害物质对空分装置的危害特性碳氢化合物在空分塔内爆炸有两种情况：①不饱和的碳氢化合物发生分解反应。

②碳氢化合物与氧发生氧化反应。

如果某种碳氢化合物在液氧中溶解度高，不发生析出，其危险性就小。

溶解度小，蒸汽压低的杂质易于在冷凝蒸发器内积聚到危险极限，它的危险性大。

一般规律是相对危险性随碳原子数的增加而增加。

各种碳氢化合物在液氧内的爆炸敏感性以以下次序增加：甲烷-丙烷-丁烷-丁烯-乙烯-丙烯-乙炔。

甲烷的在90K时，液氧内的溶解度为980000ppm，甲烷在一般情况下完全溶解在液氧中，相对来说危险性较小，但是含量也不能够忽视。

因为：①甲烷的沸点温度为-161.5℃，冰点为-182.5℃，而冷凝蒸发器液氧的温度为-183℃，所以甲烷在液氧槽中不会蒸发，不断地积聚在主冷液氧槽内，一旦含量达到或接近极限含量时有可能出现爆炸的可能；②由于甲烷不能被分子筛完全吸附，液氧中饱和蒸汽压较小，这些杂质无法随蒸发气体带走，在液氧槽内不断地浓缩、积累，随着装置运行时间的延长含量不断地上升；③国家技术规程中虽然没有单独规定甲烷的极限许可含量，但是对总烃含量要求不能超过100ppm，所以我们平时操作中也应加强主冷液氧槽中甲烷含量的控制。

2006年4月26日上午，一钢厂动力厂 检修车间钳工二班对水站2#旁滤器进行 月度计划检修。8:5 0分水站用氮气对3# 旁滤器进行反冲洗，并劝阻检修人员稍 后作业，但班长未听劝阻，并于9:05分 从2#旁滤器罐顶人孔顺着罐内梯子进到 罐内，然后倒地，联保互保人员副班长 在罐口见状后下去拉，也倒在罐内，其 他人员急忙采取措施将二人救出，并送 医院治疗，其中一人经抢救无效死亡。
经排液、解冻、扒砂、切开主冷人孔 后，对下塔充气。气入下塔内，即可从 人孔处听到气流声。进入主冷检查，发 现8只板式单元中的1只发生爆炸。高度 恰在2.5m 处。爆炸造成两处泄漏：一是 氮气封头内保护通道的封条与隔板的钎 接焊缝被拉开，氮气由此进入保护通道 而漏入液氧中；二是氮气封头侧面的焊 缝被拉开，氮气直接进入液氧中。 经对泄漏处的检查，我们认为是碳氢化 合物（CnHm）爆炸所致。
氮气窒息死亡事故的教训
• 吸入纯氮气造成突然窒息，立刻不 省人事，遇害者如同头部受到猛烈 打击一样倒下，在还没有反应过来 时就不行了，可在10秒至几分钟内 迅速死亡。据被抢救脱险的人讲， 一嗅就昏，什么也不知道，无知觉， 无痛苦，顿觉危险，但却挪不开腿 来逃命。
教训一：
要了解氮气、氩气的性质；要 有“氮气、氩气会使人窒息死亡， 且不易察觉”的概念；要掌握科 学规律，执行安全操作规程，切 忌违章操作；进入氮气气氛空间 时，一定要戴氧气面具，严禁使 用过滤式面具或其它防毒面具。
• 从以上分析可以看出氧压机燃爆的 前两个条件必然存在，第三个条件 在某些特殊情况下也可能存在，这 样氧压机的燃爆就可能发生，因此 为了防止氧压机发生燃爆，在设计、 操作、维护、检修、管理上严格控 制各种激发能源的产生，就能可靠 避免氧压机燃爆的发生。
谢谢大家！ 新钢制氧

判 断功能
。
也就是 说在 系
,
机不 断查 询打 印机 的 A C 的时 间
四
1
、
用 去
,
。
我们 安装 了 一 个 自制 的盘管水 浴 投 用后效 果很 好
,
起 的频繁 排放 液氧的操作 处 于停停 开开 的 被动局 面 经 常处 于紧张状 态
。
解决
。
了 主冷液 氧总碳 超标 的间题
现 介绍如 下
、
心 液氧 总碳含 量超标 会引起 空分塔爆 炸 , 而
处理 前倩 况
,
由此 可见
液氧 总碳 含
我厂这 一 套 制氧 机 采用 石 头蓄冷器 液
空吸 附过 滤器 和液 氧循环 吸 附器 等 设 备 来清
量 经常 超标对 制氧机 的正常 安全生产 确实是 一 大威 胁
,
尽 快解 决液氧 总碳含量超 标的 何
。
除进入分馏 塔 的原 料空气 中水 份 二 氧化 碳
乙炔 及其 它碳 氢化合 物
。
、
、
题 就是我 们面 临的 紧急课 题 二
, , 。 ,
、
有这 种液城排Βιβλιοθήκη 蒸发器的。长 期使空分 塔在液
。
,
氧总 碳含量超 标 的情 况下 运行是十 分 危 险
198 5
3
年 国 内某石化 总 公 司 一 个 厂 的 突然 爆 炸
。
.
3 2。 。m
两 制氧 机 的空分 塔就 因液氧 总 碳 含
,
液氧 总碳含量 就降 了 下 来
,
,
但 每
量 超过 2 0 m 叮 L 液 氧而 重教 训
在软 件的编 制 中采用 高级 语言与 汇 编语 言 混 合使用 开 中断 以 前 系 统对 时 间要求 松 运算 量较大

2017年09月一起开车初期分子筛后二氧化碳超标的分析及处理王磊侯祥斌李艳红孔令朝（河南开祥精细化工有限公司，河南义马472300）摘要：分子筛的稳定运行关乎空分装置的长周期稳定运行，分子筛后二氧化碳的高低将直接影响空分装置的长周期运行和运行质量，本文介绍了一起空分装置开车初期分子筛后二氧化碳超标的原因分析及处理措施。

关键词：分子筛；二氧化碳；超标；分析处理。

1事情经过2014年10月13日18：30分1#、2#分子筛并列运行2分钟后在线监控二氧化碳分析表由0.5PPM 迅速上涨至2.46PPM ，中控联系电仪人员迅速到现场检查仪表，此时为了判断是哪一组分子筛二氧化碳超标，随即将2#分子筛切出，二氧化碳指标由2.4PPM 下降至0.5PPM ，为了再次验证是否是2#分子筛超标，2#分子筛反复投运5次均出现二氧化碳指标上涨现象，为保证1#分子筛吸附器的正常运行，同时怀疑蒸汽加热器存在泄漏对装置危害较大，采取先将空气从塔内退出再查找原因。

2原因分析塔内空气退出后，我们立即从以下几个方面进行逐一排查，查找原因。

2.1蒸汽加热器泄漏，再生污氮气带水首先在蒸汽加热器气侧（污氮侧）导淋处手动分析两次露点分别为-59℃、-62℃，在指标之内；若蒸汽加热器微量泄漏，分子筛后CO2含量会在2#运行的中后期缓慢上涨，实际是在开始运行即出现超标；若蒸汽加热器大量泄漏，加热器气侧导淋会排出蒸汽和水，同时上塔压力会上涨迅速，现场排查和实际数据并未出现以上现象。

经以上印证基本可以排除蒸汽加热器存在泄漏的可能。

2.2分子筛床层不平整，存在床层短路现象若分子筛床层不平，再生冷吹峰值会出现双峰或多峰，而中控再生曲线查询2#冷吹峰值正常，未出现双峰或多峰；在空压机冲转空分接气之初，2#分子筛运行出口CO2在正常指标范围内，再生曲线显示也正常，如果床层不平在接气之初2#运行时曲线及指标就会反映出来；自空分接气至分子筛CO2上涨这段时间内空压机压力没有大幅度波动，不存在分子筛床层受冲击的可能性。

项目四 甲醇运行部事故案例
3.事故总结及预防措施 加强操作人员安全教育及操作技能培训，提高操作人员技术水平。根据
操作规定联锁油泵在系统运行过程中不允许倒换主油泵。在擦拭动设备 时，将棉纱抱团裹紧，提高警惕。遇到此类情况或其他重大问题时，不 要着急，冷静思考，并及时通知工段长及相关领导。 4.事故处理 压缩工段张某及王某在这次事故中，操作不当，表现出安全意识淡薄， 由于未造成损失，不予经济处罚，给予警告处分。
六、2010年12月12日预热炉出口着火事故分析
1.事故经过 2010年12月12日，18：55转化现场操作工在巡检过程中突然听到预热
炉附近有响声，马上跑去查看发现预热炉出口冒出大量工艺气体，随后 又一声响，出口着火，火势很大。
上一页 下一页 返回
项目四 甲醇运行部事故案例
其中一个操作员立即通知中控室切氧，同时通知工段长及相关领导。19： 00经理、主任及工段长赶到现场，了解情况后决定先切断焦炉气，然后 通入蒸汽保护。1915预热炉出口火已被扑灭。大火共持续20 min，造成 预热炉出口垫片损坏，预热炉炉体西北侧变形，炉体内浇注料部分脱落， 部分仪表损坏，监控录像主线路被烧坏。造成甲醇系统停产4天9小时， 甲醇产量损失437. 5吨，直接经济损失96. 2万元。
上一页 下一页 返回
项目四 甲醇运行部事故案例
16 ：00巡检后未发现维修工，16:;10维修工跑到中控室通知班长旁通阀 安不上了。表冷器液位急剧下降，表冷排气温度迅速升高。为防止防爆 板破裂，空分系统紧急停车。阀门恢复后，重新组织开车。22: 00恢复 正常。12日3：30启动氧压机正常送入转化，甲醇系统恢复正常。
碳氢化合物的累积产生静电后爆炸。 ④液氧排放不及时导致大量碳氢化合物进入热虹吸换热器。 3.事故处理以及措施

论述影响空分装置安全运行的因素与应对措施摘要：深冷空分技术作为一种成熟的空分分离技术，具有适应性广泛，产能较大，工艺稳定等特点，目前在石油炼化及化工行业运用比较广泛。

但随着2019年“河南义马7.9爆炸事故”的发生，对深冷空分技术及相关设备的安全性需要重新认识。

延安石油化工厂深冷空分装置为一套单塔高纯制氮设备，产氮量仅为3900Nm3/h，其产能相对较小，但由于其制造工艺的特殊性，提升其安全性是对操作人员以及管理人员是一个新的课题。

关键词：深冷空分，爆炸，制氮设备，安全1 近年空分装置爆炸的案例1.1 2017年4月10日，神华400万吨煤制油发生空分泄漏事故。

1.2 2019年7月19日下午5点45分，河南省三门峡市河南能源化工集团义马气化厂C套空分装置发生爆炸。

该爆炸事故造成15人死亡、16重伤，直接经济损失8170万元。

1.3 2020年1月7日，攀钢集团有限公司爆炸事故，主要原因为员工不熟悉液氧的物化性质、危险性，违规使用手机造成的。

1.4 2020年6月16日，逸盛大化石化有限公司聚酯空分装置冷箱主冷凝蒸发器发生闪爆事故，引起冷箱倒塌，未造成人员伤亡，事故直接经济损失195万元。

其主要原因为主冷凝蒸发器中碳氢化合物含量持续升高至549ppm（标准100ppm），在主冷凝蒸发器中形成爆炸混合物，从而引起的。

2 设备概况延安石油化工厂空分装置主要由空压机（12000Nm3/h）、预冷机组、分子筛纯化系统、膨胀机系统、精馏系统、液氮储罐、换热器、产品增压系统以及仪表电气系统。

3 深冷空分原理、工艺流程以及标准3.1 深冷空分原理深冷空分工艺就是利用精馏的分离原理，根据空气中氮、氧以及其他组分沸点的不同，通过降低温度，达到深度冷冻（温度-150℃）以下，将空气中的各组分进行分离。

3.2 工艺流程延安石油化工厂深冷空分装置为单级精馏，其主要设备分馏塔为筛板塔，其主要工艺流程大致为通过膨胀机制冷，空气在冷箱主换热器中与返流低温富氧气及低温氮气进行换热冷却到饱和温度后进入分馏塔内进行，在筛板塔上完成馏分的分离，分馏塔的顶部达到低温高纯度氮气。

某日，空分装置在停车 15 天后，接到调度指令
气，分子筛后进塔空气温度瞬间由 13.5 ℃下降至
开 车 。 当 时 ，上 塔 主 冷 凝 蒸 发 器 的 液 面 显 示 为
5.5 ℃、中部温度由-115 ℃下降至-126 ℃，空压机
2350 mm，当班操作人员看到冷凝蒸发器的液位显
压力 0.537 MPa，下塔压力 0.545 MPa，上塔 15 kPa。
冶
32
金
动
力
2020 年 第 1 期
总 第 239 期
METALLURGICAL POWER

制


氧

一起空分装置热开机过程下塔超压
的分析、处理及预防
李南兴，高永春
（广西钢铁集团有限公司气体厂，广西防城港
【摘
538001）
要】 柳钢 KDON-28000/28000/1130 空分装置在开机过程中出现下塔压力超高，高于空压机出口压
降的速度、进塔空气温度、进塔空气量等参数的变
致分子筛进气温度继续走低，很可能会造成分子筛
化来判断是否为冷热开机。
后进塔空气碳钢管爆裂的严重工艺操作事故，以致
（2）下塔送气阀的操作不能过快、过大。开机
于影响整个空分装置的生产，甚至会造成人员伤亡
初期过程中，由于进塔空气温度比较高，塔内蒸发
或设备损坏。通过分析，本次开车过程中导致工况
艺参数变化情况循序渐进的调节，避免大幅度操作
即采取以下操作：
（1）打开下塔放空阀。
（2）适当开大 V1、V2、V4 节流阀，操作幅度不要
数开始发生异常变化，下塔压力达到 0.545 MPa（空
制冷、膨胀空气进下塔和全精馏制氩内压缩流程。