溶解乙炔生产工艺存在的问题

溶解乙炔生产工艺存在的问题1、中压乙炔发生器存在的主要问题（1）安全性能差中压乙炔发生器大多是采用直接打开发气室的大门进行加料的方式。这种结构在加料过程中发气室与大气相通，形成乙炔与空气混合气体。如在加料过程中电石框与发气室桶体摩擦产生火星或温度过高，很容易造成混合气体起火或爆炸。特别是电石质量差。硫、磷含量高的时候，极易自燃引起着火或爆炸事故。（2）乙炔提取率低中压乙炔发生器另一个主要问题就是乙炔提取率很低。这是因为在发生过程中电石没有足够的水进行洗涤分解。部分电石未被完全汽化就随电石渣排出，尤其是质量差，规格大的电石。中压乙炔发生器的乙炔提取率低只有70%~77%，是发生器中乙炔提取率最低的设备之一，属于被淘汰的设备。如管道输送的乙炔用户，生产工艺需要使用中压乙炔发生器时，则应在发生器结构上进行彻底的改进。使得中压乙炔发生器在安全性能、乙炔提取率和劳动强度方面得以改善。2、低压乙炔发生器低压乙炔发生器具有比中压乙炔发生器乙炔提取率高、气体纯度高等优点，被许多乙炔厂所选用。低压乙炔发生器的种类较多。我省乙炔厂使用的低压乙炔发生器可分为两种。一种是敞开式低压乙炔发生器，另一种是全密封低压乙炔发生器。这两种发生器在结构、性能方面各有不同特点。（1）敞开式低压乙炔发生器敞开式低压乙炔发生器是用人工从加料口把电石投入发生器内，电石通过水封进入发气室。如图44敞开式乙炔发生器这种发生器结构简单，使用大块电石，可省去电石破碎这道工序。但敞开式低压乙炔发生器安全性能是比较差的，加料口容易着火。这是由于电石从加料口投入后，其电石表面首先与水接触反应生成乙炔气，这些乙炔气大部分积聚在加料口底部与引风管下端。随着加料的不断进行，乙炔气的浓度也不断增高，形成爆炸性混合气体。在加料时一旦电石碰撞加料筒壁产生火花或其他能量，就会引发加料口着火或爆炸事故。使用过这种发生器的单位几乎都发生过加料口着火或爆炸事故。此外、这类发生器在结构上无超压、超液位等安全装置，一旦出现超压或自动排渣管堵塞现象，电石渣常常会从中心加料口处喷出，还会伴随着大量的乙炔气排出，散发在室内形成空气、乙炔爆炸性混合气体，同时这种结构也不可能承受《溶解乙炔设备》标准要求所规定的耐压试验压力。所以说这类发生器在设计上不合理。对于一台结构合理的乙炔发生器来说，除了要有压力指示、温度指示、自动加水、自动排渣等功能外，至少还应有超压、超液位保护装置。敞开式低压乙炔发生器的乙炔提在使用一段时间后需要进行一次清渣处理。清渣时需要用氮气、乙炔气进行置换放空，故有较大的乙炔气损耗。据统计敞开式低压乙炔发生器的乙炔提取率仅为80%~85%。（2）全密封低压乙炔发生器全密封低压乙炔发生器是用电石桶把已破碎好的规格电石加入到发生器上部的电石贮料斗中。如下图5由于它采用的是全密封加料，所以在加料过程中没有任何电石粉尘产生，操作环境相当好。全密封发生器采用电磁振荡器把电石从贮料斗中均匀地振落到发生器内，电磁振荡器与贮气柜连锁控制，当发生器的发气量过大时，电磁振荡器会自动停止工作。在安全性能方面，该发生器有超压、超液位两种保护装置。一旦发生器超压，乙炔就会从安全装置中放空，非常安全。此外，该发生器还可以配置温控加水系统和压力、温控报警装置等，具有较高的自动化程度。全密封发生器的另一种结构，即带有付发生器的全密封低压乙炔发生器，该发生器可以把主发生器内未反应完的小颗粒电石在付发生器继续反应发气，使所有电石得到充分反应。乙炔通过喷淋冷却塔冷却降温。从以上几种乙炔发生器分析比较看，低压乙炔发生器无论从设备的安全性能、自动化程度、乙炔提取率方面都是最理想的。因此这种发生器是目前我国乙炔气厂的首选产品。但全密封低压乙炔发生器由于使用的电石规格为0~80mm，需增加电石破碎这道工序。电石在破碎过程中会产生粉尘，影响环境，同时还会损耗电石，增加设备投资等缺点。四、分析乙炔发生车间发生火灾、爆炸的可能影响因素4.1主要危险、有害物质按《危险化学品名录》（2002版）分类，本项目生产过程涉及到的危险、有害物质主要有：1、作业过程中的危险﹑有害因素分析1.1火灾爆炸危险电石遇水或潮湿空气会迅速分解产生乙炔气体，乙炔气体在空气中会形成乙炔空气混合物达到爆炸界限，具有燃烧和爆炸的危险。对电石库、中间电石库来说，进水是主要危险因素。如电石库、中间电石库房顶雨天漏水，因地坪不够高，当大雨、山洪时电石库周围排水沟排水不良进水，库房火灾用水灭火等电石库房的电石粉末积聚过多，可能吸潮分解产生乙炔，含杂质的电石与水反应时，放出磷化氢，也容易引起自燃或爆炸。对设备及管道来说，当各工序的设备、管线、阀门等质量存在缺陷、安装不当或受到撞击而使乙炔泄漏，使用压力超过设计压力而造成管件超压破裂、泄漏，流量计、仪表连接处泄漏，操作压力不稳造成水封泄漏，易燃易爆场所未使用防爆电气设备，现场检修时，使用铁制工具，有可能发生铁器碰撞产生火花，与泄漏的乙炔易形成火灾或爆炸环境，在激发能源的作用下，将可能发生火灾、爆炸事故；设备、管线没有静电接地装置或不规范，在储存、输送乙炔的过程中产生静电积累放电，产生电火花也可能引发火灾或爆炸；高压部分乙炔放空，如无阻火器，易因气体摩擦产生静电引发火灾爆炸；乙炔在高压下，冷却不良、遇到高温物体或开动阀门时气体摩擦出现火花，容易产生爆炸。火灾爆炸的主要危险源位置为电石库、中间电石库、乙炔发生器、乙炔气柜、净化塔、中和塔、乙炔放空口、乙炔输送管道、乙炔灌装排等位置。1.3漏电危害生产中应用大量的电能作为动力能源，如果电气线路或电气设备在设计、安装上存在缺陷，或在运行中缺乏必要的检修维护，使设备或线路存在漏电、过热、短路、接头松脱、线路碰壳、绝缘老化等隐患；未采取必要的安全技术措施（如保护接零、漏电保护、安全电压等），误操作引起短路；操作人员违章操作沿墙壁敷设或沿地面铺设的临时线路无保护套管或绝缘损坏等原因均会发生触电事故。因装置用电为低压电源，触电均表现为低压触电。发生触电伤害的主要危险源位置为各种动设备附带的电机等带电设备。1.6静电危害摩擦、接触、破断、感应等可产生静电。乙炔发生车间属火灾和爆炸的场所，如设备、管线没有静电接地装置或不规范，在储存、输送乙炔的过程中产生静电积累放电，产生电火花而可能引发火灾或爆炸。5乙炔发生车间进行防火防爆技术设计5.1技术措施1、乙炔制气站选址及设备布局根据危险源的特性，生产溶解乙炔的企业应结合当地对化工企业的总体规划及周围区域布置的情况进行设计。应尽可能做到避开人员密集的居民住宅区、主要交通要道和重要的市政设施。对工厂之间应按不同的功能及影响范围，保持足够的安全间距。要求地势较高，并应有良好的自然通风，还要考虑近期扩建的可能性。按“乙炔站设计规范”和“建筑设计防火规范”等要求，结合厂址的地形、地貌、水文、气象及乙炔工艺流程等特点，将厂区设计分为生活区、生产区和电石渣处理区。生活区与生产区之间应设置隔离带和安全门，隔离生产区和生活区。在生产区布置的电石库房、发生净化站房、压缩充灌站房、瓶检站房、辅助房等建筑物之间的防火间距均应符合《建筑设计防火规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等要求。各建筑物周围设置环行消防车道、独立避雷针和避雷接地网。根据要求设置水池作为生产和消防用水。生产厂房和库房的房项均应设有自然通风帽和强制通风机，通风机与可燃气体报警联锁。当室内乙炔浓度达到爆炸极限下限的50％时能可靠地报警并开启通风机进行强制通风。当乙炔发生器需要小块电石（≤80mm）时，应设有电石破碎间，电石经破碎机破碎后才能使用。破碎时产生的粉尘是一种职业危害、因此，乙炔厂（站）设计电石破碎时产生的粉尘是一种职业危害，因此，乙炔厂（站）设计电石破碎应采取密封形式，并把电石破碎产生的粉尘由吸风管吸入布袋除尘器后排出屋顶，使尾气达标排放。具体措施：（1）乙炔站的地势要高且干燥，不得布置在易被水淹的低洼地方。（2）严禁以地下或半地下室作为乙炔站房。（3）乙炔站宜远离人员密集区域和主要交通要道处。（4）乙炔站应布置在工厂区域内有明火地点或散发火花地点的全年主导风向上风侧。（5）同一企业有氧气站时，乙炔站应布置在空气分设备的吸风口，全年最小频率风向的上风侧。注：①防火间应按相邻厂房外墙的最近距离计算，如外墙有凸出的燃烧体，则应从其凸出部分外缘算起。②两座厂房相邻较高一面的外墙为防火墙，其防火间距不限。③两座厂房相邻两面的外墙均为非燃烧体且无门窗洞口和外露的燃烧体屋檐，其防火间距按本表减少25%。④距人员密集的居住区域或重要的公共建筑不宜小于50m。（3）乙炔站与架空电力线的防火间距应符合下列规定：A架空电力线的轴线与外墙上无门窗的乙炔站和渣坑的外边缘的水平距离，不应小于电杆高度的1．5倍。B架空电力线的轴线与外墙上有门窗的乙炔站的水平距离不应小于电杆高度的1．5倍，并加1m。特殊情况下，对架空电力线采取有效防护措施后，可适当减少距离。3、发生净化装置防火防爆发生净化装置是乙炔厂的核心设备，选用低压法电石入水式乙炔发生器有以下要求：（1）贮料斗底部内衬不锈钢板，防止加料过程中产生火花。（2）加料桶为全密封装置，在加料过程中用氮气吹扫，以防止空气进入发生器。（3）发生器加料桶的上部设置氮气应急吹扫口，在发生事故时，可应急打开氮气阀，对发生器大量充氮气。（4）发生器带有安全水封，当发生器超压时，乙炔自动放空排放到室外（5）乙炔气中含有H2S、PH3等杂质，不影响产品质量，而且PH3易自燃，威胁安全生产。因此，工程设计时应采用符合生产工艺流程的乙炔净化装置，并将净化剂的配制与生产系统完全隔开，消除因乙炔气与高浓度净化剂接触而产生危险。（6）液体补加进口处设有止回阀，即使泵停止运行、管道里的净化剂也能封住乙炔气，防止乙炔气从配液槽处泄漏。4、电气防爆及隔离措施在爆炸危险区范围内的所有电机、电气设备，均采用ⅡCT2以上的防爆产品。乙炔压缩机、电石破碎机等采用的皮带应有导静电措施。站房内设有防静电接地网，乙炔设备、工艺管道均应有防静电接地保护措施。每对法兰或螺纹当接触电阻超过0.3Ω时应有跨接异线，导静电接地装置的接地电阻不大于10Ω，并与防静电接地网联接，确保导除静电。乙炔厂房内的所有设备均应隔噪，如空压机、真空泵等应为单独房间，电石破碎机应采取密闭隔音措施降低噪声，乙炔压缩机、酸碱泵的噪声均应符合规范要求，高速运转的机泵部位应设置防护罩，以免误伤操作人员。乙炔站应设围墙或栅栏。围墙或栅栏至站区有爆炸危险的建筑物，渣坑的边缘和室外乙炔设备的净距，不应小于下列规定：实体围墙（高度不低于2m）：3．5m空花围墙或栅栏：5m乙炔站以下部位应装设回火防止器。A用数台乙炔发生器共同供气时，在汇气总管与每台发生器之间，必须装设独立的回火防止器。B站内乙炔管道在通往厂区管道前，应设置回火防止器。发生器间的操作平台应铺设不发生火花的材料，室内严禁贮俘电石。在给水总管上应装设压力表，在每台发生器的给水管上，应装设止回阀。四、各岗位操作人员应具有初中或相当初中文化水平，经三个月以上的专业实习或培训，并应掌握以下专业知识：1乙炔的基本性质;溶解乙炔生产、储存、运输使用的火灾爆炸危险性及其安全防范措施2本岗位的全部设备、机器的构造和工作原理及生产的工艺过程3本岗位的操作规程、主要操作人员还应掌握相近岗位设备的操作规程4车间全部管道及控制装置的布置及用途5车间内所有消防器材的配置及使用方法。异常情况下的紧急措施1乙炔发生器在加料时发生火灾，应立即将发生器与贮气柜切断，用惰性气体吹扫发生器，同时用灭火器扑救。2乙炔站发生火灾时，应立即手动开启紧急控制阀，打开紧急放空阀、应急充氮阀，关闭工艺系统之间的紧急切断阀，切断危险场所内的所有电源，同时开启消防泵等。这些过程将在紧急控制阀打开后自动进行。并应立即向消防队报警。正确选用灭火器材组织扑救，以控制火势的扩大。3当乙炔设备发生爆炸时，低压系统应通过水封自动排空保护，高压系统由爆破片保护，同时按上条进行扑救6总结乙炔生产厂的危险性虽然很大，但只要增强安全意识，建立各项安全管理制度，搞好安全生