HAZOP分析技術在煤气化装置中的应用.docx

HAZOP分析技术在煤气化装置中的应用中国石油化工股份有限公司安庆分公司安全环保部 汪建平 盛敏兵 汪文化（北京三星九千认证中心推荐）摘　要：介绍了危险和可操作性分析（HAZOP）的评估方法，应用该方法分析煤气化装置潜在的危害因素和操作问题，并根据分析结果，对生产操作和工艺技术，提出相应的风险控制措施和管理方法，为进一步深化OHSA管理体系运行奠定基础。关键词：煤气化 HAZOP 风险 控制措施 OHSA体系引 言HAZOP（ Hazard and Operability Studay危险与可操作性分析），源于上世纪60年代英国帝国化学工业公司(ICI)，是一种用于定性地辨识工艺设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，其本质是运用HAZOP分析技术对工艺图纸和操作规程进行分析，由工艺、自控仪表、设备等专业人员组成的分析组，按规定的方式通过工艺图纸系统地研究每一个单元（即分析节点），识别出那些具有潜在危害的偏差，这些偏差通过引导词引出，查找出导致工艺过程的危险(即偏差)和原因，辨识现有措施是否足够，并进一步寻求必要的补充措施。HAZ0P分析做为一种广泛应用于工艺过程危险辨识的重要分析技术之一，在BP、菲利浦、壳牌等国外知名的石油化工公司已得到大力推广，已成为石油化工装置危险辨识的通用技术。近几年，HAZ0P分析技术在国内也逐渐被人们认识和应用。在国家安全监管总局与工业和信息化部“关于危险化学品企业贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》的实施意见”（安监总管三〔2010〕186号）、国家安监总局《关于印发危险化学品创业单位安全生产标准化评审标准的通知》（安监总管三〔2011〕93号）中，要求中央企业对涉及危险化工工艺和重点监管危险化学品的生产装置，要积极利用危险与可操作性分析（HAZOP）评估方法，全面排查事故隐患，提高本质安全水平。2012年中国石化集团公司在《危险与可操作性分析实施管理规定》（试行）中进一步明确了二、三级在役炼油化工危险工艺装置，应分别每5年和4年至少进行一次HAZOP分析，并通过该方法的应用，为进一步推动企业安全生产标准化建设和OHSA管理体系有效运行奠定坚实的基础。安庆石化煤气化装置于2006年11月18日投料试车一次成功，该装置具有易燃易爆、高温高压、有毒有害等特点，属三级危险工艺装置，在运行过程中暴露出一些潜在的安全隐患。从提高装置本质安全水平的角度出发，安庆石化与北京乐文石油化工研究院进行了合作，于2012年5月对在役煤气化装置进行HAZOP分析，针对分析范围内各参数偏差产生的原因、可能导致的后果、设计及生产中已采取的安全措施进行了详细的分析，对偏差的风险进行了分级，辨识和评价了该装置可能存在的安全隐患，并基于HAZOP分析的成果，完善了装置的安全控制措施，在强化公司OHSA管理体系运行方面发挥了积极作用。通过HAZOP分析的应用，装置安全运行保障程度明显提升，2012年创造了同类装置连续A类运行达185天的世界最高纪录，比2011年连续A类运行153天增加了32天，提高率达20.92%。1 煤气化装置简介安庆石化煤气化装置采用Shell粉煤加压气化工艺，设计耗煤量为2000t/d，制备粗合成气有效气142000Nm3/h。该装置主要工序由磨煤及干燥、煤粉加压及进煤、气化及合成气冷却、除渣除灰、湿法洗涤、废水汽提及澄清等部分组成。煤气化工艺（SCGP）以干煤粉为原料、纯氧为气化剂，通过加压气流床气化，经粉煤与氧气和蒸汽混合物由粉煤烧嘴喷入气化炉内，混合物在3.0～4.0Mpa压力下、1400～1700℃的温度范围内发生化学反应，产生粗合成气。出气化炉的合成气温度在1300～1500℃，经循环气激冷到900℃以下后，陶瓷过滤器除灰、湿法洗涤后进入净化装置，经变换将CO降低到小于0.4%，再通过低温甲醇洗获得高纯度CO2和含25%H2S的CLAUS气，工艺气残余的CO和CO2经甲烷化反应后，配入氮气制得合成回路需要的氢氮比为3∶1的合成气。合成气经过压缩机压缩后，在合成塔内合成为氨。图1 煤气化装置工艺流程图由于Shell粉煤气化工艺在国内属于首批运用于工业化生产，工艺上有许多不太成熟地方需要优化，操作上也无成熟经验可以借鉴，自2006年运行以来，煤气化装置先后发生过各类生产、设备事故或事件达40多起，虽未造成重大经济损失和人身伤亡，但通过认真分析后发现，事故的主要原因大多集中在粉煤泄漏、阀门误动作、气体互串、气化炉堵渣、联锁误动作、变频故障机组跳车、仪表及操作人员误操作等方面，几乎占装置各类事故的85%以上，严重制约着装置的稳定长周期运行。近年来，值得重点关注的主要事故或事件有：2008年7月13日，在仪表故障或人工干预情况下进行“手动”控制时，造成V1205B：与