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主题:液化论文写作 时间:2024-02-17

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摘 要: 神华煤制油工程项目是神华集团有限责任公司在内蒙古地区兴建的世界最大的煤直接液化项目,其项目的原料大多为可燃性固体、气体或液体,输入、加工、输出过程中均有发生火灾的危险,消防安全不容小觑.本文结合作者多年的工作经验,综合考虑煤直接液项目装置建筑、工艺、火灾特点,对煤制油项目火灾前期处置措施及要点进行分析研究,并分门别类对于各种火灾扑灭方法做以阐述,研究火灾处置情况为煤化工行业的火灾防范提供理论依据.

关键词:煤直接液化 特点 处置分析 措施

中图分类号:TQ529 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)05-0294-02

作為世界上首个煤直接液化示范工程项目,项目建设各个阶段都备受关注.因此,对于煤直接液化工程火灾初期处置情况分析,显得尤为重要.

一、煤直接液化生产装置的基本特点分析

煤直接液化产品可分为:汽油、石脑油、柴油、航空煤油(暂不生产)、液化石油气等. 煤直接液化所生产油品的火灾危险性与石油炼制产品完全相同,因此,下面着重讨论煤直接液化独有特点.

1.建筑特点

1.1建(构)筑物与生产设备密切相关,并根据安装生产设备的实际需要建造各种建(构)筑物.各种生产设备均是根据生产工艺流程的实际需要安装在生产装置中.

1.2建筑与生产设备整体性强.生产建(构)筑物与生产装置形成一个整体.如加热炉、汽提塔的基础,架空生产管线等,使建(构)筑物与生产装置形成牢固的整体结构.

1.3高层框架多,厂区内40米以上的框架多达十几处.

1.4露天建筑多,建筑根据防火、防爆、生产通风,以及生产工艺上的实际需要,大部分是无遮挡建筑.

1.5独立的小型建筑较多.厂内有许多独立的小型建筑,担负生产中特殊的功能,如热油泵房、冷油泵房、压缩机房、生产控制室等.

1.6煤粉储运系统建筑兼有燃煤火力发电厂煤粉储运装置的特点.

2.工艺、设备特点

煤直接液化项目的生产工艺复杂、装置密集、设备高大、种类繁多、工艺连贯、管线互通.炼油装置多在高温、高压(低温、真空)等情况下运行,生产的原料、中间体和产品多是可燃气体和易燃液体,生产过程中极易着火和爆炸.

与传统石油炼化项目相比,煤直接液化项目主要的不同点,就是整个生产过程高温、高压(可达到400多℃、20MPA),反应过程含固、临氢.因此,管线阀门磨损、泄露出高压高温油煤浆遇见空气立即起火是造成火灾的主要因素;油煤浆泄露过程中逸散出的氢气、硫化氢又有造成爆炸、窒息、中毒事故的可能.

3.原料及产品特点

煤直接液化工程中所用到原料煤H/C 原子比比较高、硫分高、挥发分较高、自然倾向性强.这生产过程中,煤经过初步洗选、粉碎、存储、运输、研磨、与溶剂油混合成油煤浆等工序,这些工程均有可能发生火灾.特别是研磨后的煤粉粒度达到20目以下,这种极微细的煤粉一旦接触空气极易发生粉尘爆炸.下面通过表格对煤直接液化所需煤及煤粉的火灾危险性进行研究.

煤直接液化工程中所用到的煤粉有气化煤粉、液化煤粉和催化剂煤粉三种,其中液化煤粉由原煤磨制而成,气化煤粉磨制中则加入了煤气化工序返回利用的含碳滤饼和飞灰,催化剂煤粉则是含有作为催化剂的FeOOH的煤粉.以神华煤直接液化工程所用的三种煤粉为例,其各自的粒径分布、水份和堆密度参数测试结果如表3-1所示.

表3-1 神华煤直接液化工程煤样的粒径分布、水分和堆密度数据

由表3-1可以看出三种煤粉粒径分布大致相同,小于75μm的煤粉含量均大于80%,而火力发电厂所用褐煤粉中粒径在90μm以上的占到35%~50%;三种煤粉的水份含量均很低,不超过3.50%,其中气化煤粉的水份含量最低.

一般说来,煤粉的挥发份含量越高,水份含量越低,煤粉越细则越容易燃烧和爆炸.由于煤直接液化工程所用三种煤粉的挥发性高、粒度细、水份低,因此均具有燃烧爆炸的可能.

由于煤粉粒度越小,挥发份含量越高,煤粉的燃烧反应速度越快,因此与普通煤粉相比,煤直接液化工程所用三种煤粉的最大爆炸压力高于普通煤粉的最大爆炸压力(普通煤粉的最大爆炸压力为0.50~0.65MPa),爆炸压力上升速率也高于普通煤粉的爆炸压力上升速率(普通煤粉的爆炸压力上升速率为30~160MPa/s).可见煤直接液化工程所用煤粉发生爆炸时,能够在短时间内释放出巨大的能量,产生更大的破坏力.但是同可燃性气体爆炸相比,煤粉爆炸较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力也强.

此外,一条年产能100×104 t的煤直接液化生产线每年要消耗约400×104t洗精煤.巨大的洗精煤消耗量使得煤储运系统庞大.煤液化项目储煤场多为采用筒仓等室内储煤方式,厂内运输送则以运煤栈桥的带式输送机为主.洗精煤煤粉在上述储存和运输过程中存在自燃危险.

图3-2 燃煤电厂运煤栈桥例图

二、煤直接液化项目生产装置的火灾特点

在煤直接液化生产过程中,因生产工艺的高温、高压,反应介质含固、临氢及易燃易爆,生产设备老化等自然因素和一些人为因素等都可能造成火灾.煤液化项目火灾具有以下特点:

贮煤筒仓煤层易发生自燃、爆炸筒仓自燃一般在中下部起火,灭火须从下部出口卸料,比较困难.当贮煤自燃后,切不可盲目地从顶部浇水灭火.因为在自燃较严重的情况下,浇水会促使燃煤因燃烧不充分而产生大量的一氧化碳气体.致使火未扑灭,又增加了新的爆炸因素.

1.输煤栈桥易发生煤粉燃烧及爆炸,属于高空火灾扑救困难

在燃煤电厂,煤的厂内运输大都采用带式输送机,煤液化等煤化工企业也不例外.当带式输送机设置在架空建筑内时,将它与所属建筑统称为运煤栈桥或输煤长廊.

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