中国石油抚顺石化分公司6万吨/年苯乙烯装置HAZOP分析报告
2 总 则
2.1 HAZOP分析目的
本次 HAZOP 分析的主要目包括：
①识别出系统中可能存在的设计缺陷、设备故障、作业过程中的人员失误等可能带来的各种后果；
②提出控制或降低风险以及改善工艺系统可操作性的措施，从而防止事故的发生或减小事故可能的后果。
2.2 HAZOP 分析依据的图纸
本次HAZOP分析依据的图纸为：
山东齐鲁石化工程有限公司出具的施工图设计阶段《中国石油抚顺分公司6万吨/年苯乙烯工艺管道及仪表流程图》（2010版），该图纸为本工程施工图设计阶段出具的带有工艺控制点的P&ID流程图。
2.3 HAZOP分析依据的资料
本次HAZOP分析所依据的资料均为该工程设计单位山东齐鲁石化工程有限公司出具的本工程基础设计中的相关设计文件和资料，主要包括：
（1）《6万吨/年苯乙烯装置工艺管道及仪表流程图》； （2）《6万吨/年苯乙烯装置公用工程图》； （3）《6万吨/年苯乙烯装置操作规程》；
（4）《6万吨/年苯乙烯装置上下限报值一览表》； （5）《6万吨/年苯乙烯装置工艺卡片》；
（6）《6万吨/年苯乙烯装置苯乙烯单元工艺包》； （7）《6万吨/年苯乙烯装置苯乙烯联锁逻辑图》。
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2.4 HAZOP分析的基本流程
图2.4-1 HAZOP分析流程
分析结束 编制HAZOP分析报告 是否所有参数都已分析 所有引导词是否都用于所选参数 是否得到所选参数的引导词偏差 偏差是否可信 选择参数 选择引导词 对所选择参数使用引导词，得到偏差说明 分析产生的原因、结果、已有措施，风险等级评估，提出建议措施。 选择节点 检查并赞同设计意图 确定分析范围 解释总体流程 是否所有节点都已分析 青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司
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3 工程概况介绍
3.1装置简介
抚顺石化公司石油二厂苯乙烯装置，生产规模为6万吨/年。由山东齐鲁石化工程有限公司（QPEC）设计。装置主要包括乙苯负压绝热脱氢系统、苯乙烯精馏系统、阻聚剂配制系统、中间罐区、火炬系统、冷冻水系统以及配电室和现场机柜间。
生产技术采用中石化上海石油化工研究院、华东理工大学和中石化上海工程公司联合开发的乙苯负压绝热脱氢制苯乙烯工艺技术。本装置的主要产品是苯乙烯，副产品是苯、甲苯、苯乙烯焦油、富含氢气的尾气。
苯乙烯装置位于乙苯装置北侧，总占地面积14601平方米。 设计年开工时间为8000小时，装置操作弹性（60～110）%。
3.2 工艺原理
脱氢反应原理：苯乙烯装置以乙苯为原料，按1.3~1.45水比加入过热水蒸汽，在轴径向反应器内，于高温、负压条件下，通过催化剂床层进行乙苯脱氢反应，生成苯乙烯主产品；副反应生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、丙烷、H2、CO和CO2等。
a) 乙苯脱氢反应
乙苯通过强吸热脱氢反应生成苯乙烯， C6H5C2H5 C6H5C2H3+H2 – Q 这是一个强吸热可逆增分子反应。
反应进行程度受化学平衡制约，气相状态下的平衡常数是
Kp?P(苯乙烯)?P(氢)PT?Y(苯乙烯)?Y(氢)? P(乙烯)Y(乙苯)P:压力、Y:摩尔分数、PT:总压。
对于气相吸热反应而言，反应平衡常数随温度上升而增加，温度与平衡常数的关系如下：
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lnKp?A?B
P其中A?K;Kp?atm；A?15.685;B?14990
所以高温有利于乙苯向苯乙烯转化。 b） 热反应
乙苯能在高温没有催化剂条件下转化生成苯乙烯。在目前的催化工艺中，如果温度太高也会发生热反应。在乙苯生成苯乙烯的热反应中，主要副产物是苯、甲苯及其转化生成的复杂的高级芳烃混合物（例如：蒽或芘）和焦碳。低于600℃以下，热反应发生并不明显，在655℃以上时，就成为影响总产率的重要因素。甚至在有蒸汽存在下（它能够吹走焦碳），在催化剂床层中，只要温度过高，这些热反应都将发生。
减弱热反应的方法之一就是在乙苯进入催化剂床层之前避免将乙苯加热足够的反应温度（超过620℃），就是说，将乙苯和部分用来抑制结焦的稀释蒸汽过热到低于580℃，然后在催化剂床层入口与大部分稀释蒸汽混合。主蒸汽被加热的温度必须保证过热乙苯/水蒸气混合物达到催化剂床层入口温度要求。
控制热反应最重要的一点就是催化剂床层的结构。径向外流式比轴流或径向内流具有较低的入口容积，当气相进料通过催化剂床层时可获得理想的分布。这种形状也有利于减小压降，因为通过床层的流径大大缩小。仅考虑热反应而言，内部分布圆筒直径应尽可能小，然而，直径太小可能导致沿分布器流动阻力增大，形成不均匀分布；
物料蒸汽以一定速度通过催化剂床层，引起催化剂颗粒磨损，造成催化剂严重消耗。
对反应器设计的另外一个要求是既要抑制热反应，又要保证合适的物料分布。如果沿圆筒方向速度保持恒定，则可获得较好的分布。因此圆筒并不是做成锥形，理论上讲，这种形状在垂直截面上呈抛物线形。但实际上该结构近似为锥体。这种插入式圆柱体减少有效空间大约50%，也同样抑制了热反应。
c）副反应
乙苯/苯乙烯混合物还会发生某些不受平衡制约的一次反应，主要是脱烷基反应，反应式为：
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