乙烯環(huán)氧化反應器飛溫致災機理及預防研究.pdf

1、在環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置中，乙烯環(huán)氧化反應器是裝置氧化反應單元的重要設備。由于高溫高壓的極端操作環(huán)境和潛在風險因素的復雜耦合作用，在參數(shù)波動影響下反應器容易處于異常工況，發(fā)生飛溫事故，后果損失嚴重。為了研究反應器飛溫致災機理，預防飛溫事故發(fā)生，本文首先利用HAZOP分析對反應器運行過程的潛在風險因素進行辨識，分析影響反應運行狀態(tài)的操作參數(shù);然后利用FLUENT軟件進行反應器運行過程的動態(tài)模擬，監(jiān)測反應器內(nèi)組分分布和溫度分布隨時間的變化，在

2、此基礎上分析操作參數(shù)波動對反應器熱平衡狀態(tài)和運行效果的影響，研究飛溫致災機理;最后，結(jié)合風險分析結(jié)果、參數(shù)波動影響研究和工藝安全管理，構(gòu)建飛溫事故預防信息指導系統(tǒng)，為預防飛溫事故發(fā)生提供依據(jù)。主要內(nèi)容如下:
　　(1)用HAZOP分析方法辨識和分析了影響反應器飛溫事故的潛在風險因素，以反應器床層溫度過高為偏差，分析引起這一偏差的風險原因、后果及對應的安全措施和建議措施，評估各個風險因素的風險等級，確定了生產(chǎn)過程中需要重點關注的操作

3、參數(shù)。
　　(2)利用FLUENT軟件進行反應器正常操作下運行過程的非穩(wěn)態(tài)模擬，在此基礎上選取操作參數(shù)7因素、6變量進行單因素影響試驗，分析參數(shù)波動對反應器熱平衡狀態(tài)和運行效果的影響，并結(jié)合反應器高溫報警和生產(chǎn)運行效率，確定了各參數(shù)的操作敏感區(qū)域和適宜操作范圍。分析結(jié)果認為:較高的乙烯濃度、氧氣濃度、進料流量、進料溫度、汽包溫度、操作壓力和較小的孔隙率對床層溫度和反應速率具有提升作用;其中乙烯濃度、氧氣濃度、汽包溫度和孔隙率對飛溫

4、事故發(fā)生具有重要影響，是需要重點監(jiān)控的操作參數(shù);進料流量、進料溫度和操作壓力對飛溫事故發(fā)生的影響作用有限。
　　(3)以HAZOP分析中的節(jié)點單元、設備及偏差為對象，依據(jù)HAZOP風險分析結(jié)果和參數(shù)波動影響研究，結(jié)合裝置工藝安全資料分類管理，構(gòu)建了乙烯環(huán)氧化反應器飛溫事故預防信息指導系統(tǒng)。監(jiān)控、預測并分析參數(shù)波動可能出現(xiàn)的異常工況和后果，實現(xiàn)工藝技術資料快速定位和查閱，輔助應急決策，為預防反應器飛溫事故的發(fā)生提供信息指導。