基于流程模拟的油气回收工艺技术风险分析

基于目前油气回收技术研究较少关注其工艺技术风险分析的现状,对已实际应用的冷凝+吸附组合法油气回收工艺技术进行研究,利用Aspen Plus软件建立稳态模拟流程,考察6种不同入口油气体积分数工况的气相物流体积分数变化规律,计算气相物流的爆炸极限.结果表明:二级冷凝器和三级冷凝器的冷凝贡献最大,油气体积分数从一个高于爆炸上限的体积分数逐步降至爆炸极限范围内,且最先在三级冷凝器出现爆炸性混合气体.以冷凝法为基础的油气回收工艺技术需要进一步优化设计和操作参数来达到安全运行的目的.     

海上模块化LNG接收终端泄漏扩散安全特性分析

研究表明:启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布,且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高,生成水合物的风险越小。为了分析上模块化LNG接收终端平台生产运行的安全性,基于相关泄漏扩散理论,利用Fluent软件分别针对平台上多个关键工艺处理模块进行了泄漏扩散规律数值模拟,并进行了LNG泄漏扩散风险分析。研究结果表明,风速会有效降低平台上LNG泄漏扩散的危险性。CGB平台上各工艺模块应分别考虑燃烧爆炸风险与人员健康风险。当LNG发生中度泄漏(20%管径)时,各种气象条件时最大落地浓度均达不到爆炸下限;当重度泄漏(100%管径)时,各种气象条件时最大落地浓度均可达到爆炸下限,达到爆炸下限浓度半径为13.3~91.7 m。     

油库安全管理存在的问题及解决措施

通过事故树法对油库安全管理风险进行分析,得出通风不畅、油气泄漏、消防系统设计不到位为导致条件事件"油气浓度达到爆炸极限"的主要原因,由此制定自动化安全管理防范措施,保障油库安全运行。     

HAZOP方法在氢气压缩机风险分析中的应用

相比于传统的化石能源，氢能具有零排放、高热值等一系列优势，因此世界各国都相继加快了对氢能的研发和应用步伐。氢气压缩机是我国加氢站建设的关键，也是确保加氢、储氢、运氢环节畅通无阻的关键设备。由于氢气易燃易爆的特性，一旦氢气压缩机发生故障，极有可能会出现压缩机停机、气体泄漏等危险，甚至引发火灾和爆炸。因此迫切需要对氢气压缩机可能面临的安全风险进行评估，辨识氢气压缩机运行中的危险因素，查明可能的故障原因并制定相应的保护措施。以氢气压缩机为研究对象，采用HAZOP方法对氢气压缩机进行了危险辨识与后果评估，保障了其安全平稳运行。结果表明：氢气压缩机面临入口过滤器压差过高、一级进气缓冲罐压力过低以及一级排气温度过高等风险，应考虑增设报警装置。     

液氨储罐事故后果模型分析及技术改造思路

采用危险化学品重大危险源安全评价方法,通过定量计算判断并确定液氨罐区属于三级重大危险源. 根据液氨储罐泄漏可能造成的典型事故后果,建立蒸气云爆炸模型,计算的蒸气云爆炸可能造成的死亡半径为4.18 m、重伤半径为16.04 m、轻伤半径为31.19 m及安全防护距离为100.4 m. 通过建立有毒有害物质泄漏扩散模型,结合气象条件模拟泄漏扩散场景,进行定量分析计算,得出下风向中毒距离为312.01 m、横风向中毒距离为72.01 m及中毒区域面积为16291.70 m2. 出于提升液氨储罐本质安全水平的考虑,结合最新的危险化学品重大危险源储罐安全标准和规范的要求,对液氨储罐提出技术改造思路,具体措施包括加装外贴式液位计、温度计和压力变送器;气、液两相管道增加自控阀,设置高低位液位报警连锁装置及有毒气体报警仪;增设自控启动应急喷雾吸收系统;储罐区增加视频监控;完善风向标、洗眼器及静电释放器等,并完成了技术改造工作.     

甜菊糖甙生产项目环境风险评价

根据甜菊糖甙项目的生产工艺、设备、主要原辅材料,确定乙醇储罐、盐酸储罐泄露是项目生产中的主要环境风险。结合项目生产规模,计算了液体泄漏速度、泄漏液体扩散及蒸发量,并预测了盐酸雾在不同风速、不同稳定度下下风向的最大地面浓度——均小于车间空气中最高容许浓度(15mg/m3),估算了乙醇蒸气云爆炸后果——致死半径5.26m、财产损失半径6.89m、救灾人员距蒸气云中心的最小工作安全距离29.53m,最后提出了储罐泄露风险防范措施。     

输气站场脱硫装置H2S泄漏扩散规律及后果研究

为定量分析不同工况条件下H₂S泄漏扩散的影响规律,在分析H₂S气体危险性的基础上,采用DNV PHAST软件模拟不同泄漏孔径、扩散时间和气象条件对浓度分布的影响,进而考察毒性、喷射火和蒸气云爆炸带来的危险后果。结果表明,泄漏孔径和扩散时间与下风距离、云团宽度和云团高度等参数呈正比,大气稳定度越低、风速越大,越有利于气体扩散;H₂S的主要危害为中毒,其引发室外致死率为0.1%、1%、10%和99%时的下风距离分别为652.6 m、574.7 m、482.1 m、216.7 m。研究结果可为有毒气体的泄漏风险防控提供实际参考。     

基于道化学法的LNG、L-CNG加气合建站安全评价研究

运用道化学法对某LNG、L-CNG加气合建站进行安全评价,得出了站内LNG储气区、CNG储气区、售气区3个单元安全补偿前后的火灾爆炸指数、暴露区域半径、面积、体积和危险等级。评价结果表明,LNG储气区是整个站内的最大风险,经安全补偿后伤害半径减少了18.08m,为站场安全管理提供了依据。但还需进一步完善各项安全补偿措施,将危险等级降到更低。     

泄漏条件对内浮顶罐油气扩散影响分析

为研究内浮顶储油罐浮盘密封圈油气泄漏扩散规律,建立内浮顶汽油储罐密封圈油气扩散和泄漏环宽度、速度流率估算模型,分析了在不同浮盘高度下泄漏量对内浮顶罐油气扩散的影响,进而对内浮顶罐安全风险进行讨论。结果表明：泄漏油气主要在水平方向上扩散,罐内气体空间的油气体积分数分布呈现出梯度,越靠近浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气体积分数越高;随着泄漏量增加,内浮顶汽油储罐平均油气体积分数增大,低液位2倍、5倍和10倍泄漏量下的油气体积分数分别为0.025%、0.046%和0.069%,高液位正常及2倍、5倍和10倍泄漏量下的油气体积分数分别为0.013%、0.020%、0.037%和0.071%,低液位下100倍泄漏量时罐内大部分区域的油气体积分数将处于0.15%～0.46%范围内,已接近甚至达到爆炸极限。     

混合元件半径对均相体流变性能模拟的影响

借助流体力学模拟软件Fluent,优化聚合物/超临界CO_2溶解实验装置的锥形混合元件尺寸,通过对反应釜中内部流场进行模拟,由锥形混合元件所受转矩反映了均相体流变性能,对比了3种不同半径尺寸的锥形混合元件的模拟精度。结果表明,3种半径的锥形混合元件在不同工艺条件下,转矩受温度、CO_2浓度的影响情况基本一致,在同一半径条件下,随着均相体中CO_2浓度的增加,流变性能模拟误差越小,而温度越低,流变性能模拟误差越大;在同一工艺参数下,锥形混合元件的半径尺寸越小,流变性能模拟精度越高,当半径尺寸为50 mm时,与流变学实验值的拟合度最高,平均误差低于5%,并验证了模型的有效性。     

在石油伴生气回收系统安全评价中的应用

石油伴生气回收系统采用低温分离法分离出干气(甲烷)和混合液烃。该工艺过程涉及的主要危险物质甲烷、丙烷具有易燃、易爆的性质,由此可能引发火灾事故和爆炸事故。采用道化学火灾、爆炸指数分析法对主要生产工艺及装置单元的危险程度进行分析,并指出财产损失的范围,给出有效可行的安全对策措施,降低风险,以便企业在管理过程中借鉴。     

内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示：紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高,容易产生火灾等危险;罐组之间存在相互影响作用,由于前方罐的阻挡作用,后方的罐内风速较小,容易产生油气叠加,导致油气浓度高于前方罐,更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面,都应采取相应措施及时监控。     

不溶性硫黄工艺尾气爆炸下限氧含量的研究

不溶性硫黄生产过程产生的工艺尾气中含有大量的二硫化碳气体。通过研究不同冷凝温度下不溶性硫黄工艺尾气中各气体组分的比例,模拟冷凝后二硫化碳尾气的气体组成,测试不同冷凝温度下尾气的爆炸极限,得到各爆炸下限氧含量。试验结果可以为不溶性硫黄安全生产,特别是涉及二硫化碳尾气的生产流程、安全设计和生产监控提供参考。     

天然气长输管道安全风险及保护措施

油气管道工程一直是非常复杂工程,近年来,世界油气工业迅猛的发展,油气管道越来越长,半径越来越大。由于油气管道的爆炸、起火等事件频发,油气管道相关的设施安全问题引起了世界各国的高度认识,管道安全出现问题将直接影响油气的运输。因此,本文分析天然气长输管道安全存在的风险,并根据这些风险提出相应的保护措施。     

内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示:紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高,容易产生火灾等危险;罐组之间存在相互影响作用,由于前方罐的阻挡作用,后方的罐内风速较小,容易产生油气叠加,导致油气浓度高于前方罐,更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面,都应采取相应措施及时监控。     

不同工况下汽油蒸气爆炸着火延迟与机理分析

利用激波管,对常压下温度1200～1600 K、体积分数1.0%～2.4%范围内的92号汽油-空气混合气的着火延迟特性进行了实验研究,以探索低压初始环境中油气爆炸的着火延迟规律。分析了着火延迟时间随点火温度和油气浓度的变化规律;得到了不同浓度下汽油着火延迟时间的计算公式;根据实验结果对比分析了七种机理模型的优劣;结合机理中主要组分的产生、消耗速率变化,剖析了浓度影响着火延迟的原因。结果表明,汽油着火延迟时间与点火温度的倒数呈良好的指数关系;同一高温下,浓度越大,油气着火延迟时间越长,原因是高油气浓度下烃分子与H的反应更强,从而抑制H与O_2的反应;在验证的七种机理中,Abhijeet Raj机理在低压下对各油气浓度的着火延迟时间计算精度较高,适宜应用到油气爆炸模拟中。研究为汽油燃烧动力学机理的验证、优化与应用提供了较为准确的数据基础。     

HAZOP分析方法在DMSO精馏中的应用

二甲基亚砜废液的精馏回收属于较高风险的化工过程,一旦发生设备故障或操作失误等,便会发生火灾或爆炸事故。危险与可操作性研究(HAZOP)是一种对工艺过程的安全性及可操作性进行系统分析的方法[1]。HAZOP通过对各种偏离设计工艺状态的可能性分析,可以找到工艺过程中潜在的危险因素,采取相应的安全措施,从而提高过程的安全性。本文采用HAZOP分析方法对二甲基亚砜的精馏进行了分析与讨论,确定了相应的安全措施,以减少、控制风险,提高DMSO精馏过程的本质安全。     

洞库收油作业油气排放数值模拟研究

本文介绍了洞库油气排放数值模拟的步骤,针对某洞库建立了油气排放数值模拟模型,运用该模型对收油作业油气排放进行了模拟,结果表明,收油作业时洞口附近油气浓度平均值高于安全值,会形成爆炸危险区域,应当采取一定的措施。     

膜分离技术在聚乙烯回收系统的应用分析

文章结合膜回收系统在聚乙烯排放气回收系统的实际应用情况,针对存在的系统阻力大、回收压缩机不能满载运行及影响脱气仓脱气效果等问题,从工艺的角度出发,采取适当提高压缩机入口温度到15~20℃之间、部分回收气体旁路等优化措施,经过严格的工艺标定考核,达到了系统设计性能指标,提高了冷凝液(丁烯-1和异戊烷)的回收量,进一步降低了聚乙烯装置的物耗,取得了良好的经济效益。     

某LNG加气与加油合建站风险评估研究

针对某拟建LNG加气与加油合建站,对生产过程中存在的风险进行分析,识别出项目存在的主要危险有害因素;危险度评价结果表明LNG储罐属高度危险,LNG泵、LNG加气机、BOG缓冲罐属中度危险;采用火灾爆炸危险指数评价法对LNG储罐区进行定量评价,结果表明若储罐发生火灾、爆炸事故,半径为30.7m暴露区域内的设备、设施将遭到破坏。采用事故后果模拟分析对LNG储罐区火灾爆炸事故进行定量评价,结果表明LNG储罐发生爆炸,将造成液化天然气储罐附近23.8m范围内的设备破坏,40.4m范围内人员伤亡。