尿素合成塔化学爆炸的可能性分析——第四篇 尿素合成塔化学爆炸能量

针对处于短期停车工况下和爆炸浓度极限范围内的3类合成气(E_4,E_6,E_8),对爆炸性气相体积、氧量分配等进行计算,从而得出3类合成气(E_4,E_6,E_8)之爆炸能量,并探讨了爆炸能量与破坏功(基于《平阴鲁西化工第三化肥厂有限公司"3·21"尿素合成塔爆炸事故调查报告》)之间的关系。     

尿素合成塔化学爆炸的可能性分析——第一篇 导言

由考察燃爆气体(以天然气为代表)的共性与特点入手,分析燃烧与爆炸条件的异同,指出可燃气的爆炸浓度极限是区分其燃烧或爆炸的唯一依据。在此基础上,结合NH3-N2-O2和H2-N2-O2爆炸范围图及NH3-H2-N2-Air(空气)在180℃、17.5 MPa条件下的爆炸范围图,探讨尿素装置合成系统有关物系的爆炸浓度极限,阐明不论何种工艺尿素装置,其合成系统(除尾气系统外)在正常生产中均不存在爆炸的可能,但在非正常生产,如短停后开车阶段、加氧量超标、NH3/CO2严重偏低等情况下,则有爆炸的可能。     

尿素合成塔化学爆炸的可能性分析(四)

正5点火源及爆炸过程探讨对于一个完整的化学爆炸过程而言,应该由检验、点火、爆炸能量及能量转换等环节连接组合而成。(1)检验前文已对多种条件下的合成混合气进行爆炸浓度极限的考察检验,以判断其爆炸危险性,并据此筛选出合成气成为爆炸性气体的原因。(2)点火进入爆炸浓度极限范围内的混合气体需有火源并点火激发,才能发生氧化反应并放出化学能,最终成为爆炸能量,而没有火源是不可能发生化     

预分离器爆炸事故分析

在水溶液全循环法尿素生产过程中,由于合成塔加氧防腐,尾气有可能成为爆炸性气体。对于合成塔来说,正常生产过程中的气相组成,由于NH_3含量高或者说O_2含量低,构不成爆炸性混合气体。但在短停状态下其气相组份如何,则往往被人们所忽视。84年8月4日我厂尿素系统短停后开车时,意外地发生预分离器爆炸事故,造成严重经济损失。     

爆炸性气体管道不停产开孔的实践

济钢焦化厂干熄焦系统于1999年3月投产, 由于设计原因, 该工艺中循环气体尾气放散管 未留检测孔, 直接影响干熄焦环保指标的检测和整个工艺流程运行效果的鉴定。由于该开孔 要求较高, 直径达100mm, 加之生产管道内具有爆炸性气体, 采用常规钻孔和电气焊割难以 实施。1 废气放散工艺流程来自主管的循环气体经电动阀1(正常生产状态下保持全关)截流后, 分经A、B两个水膜除 尘器后集中放散(阀门2、3、4、5在正常生产状态下保持常开), 其中C点为检测孔预开孔位 置, 见图1。开孔检测点距放散管顶端4.5m, 与大气相通, 管内气体压力±0Pa, 管壁外…     

倒置A~2/O池容比对猪场消化液脱氮除磷的影响

利用倒置A~2/O工艺处理猪场废水厌氧消化液,研究了该工艺缺氧、厌氧、好氧池容比对低C/N猪场废水厌氧消化液脱氮除磷的影响。在总水力停留时间相同的前提下,实验设定工况1～工况4缺氧、厌氧、好氧池容比分别为(3:2:4)、(3:1:4)、(1:3:4)和(1:1:4)。结果表明,在处理低C/N猪场废水厌氧消化液时,池容比对厌氧消化液中COD、NH4+-N、TN和TP等污染物去除效果差异明显。在好氧段充分硝化的条件下,选择合适缺氧、厌氧池容比,能够提高倒置A~2/O工艺系统对低C/N厌氧消化液的脱氮除磷效率。工况1对污染物总体去除效果最好,该运行工况下COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别达到了88.75%、80.12%、65.33%和62.53%。     

爆炸危险性气体环境内的电气设计

在大气条件下,气体、蒸汽、粉尘、薄雾、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物(统称为爆炸性物质)引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境为爆炸危险环境。爆炸性物质分为三类:Ⅰ类,矿井甲烷;Ⅱ类,爆炸性气体(含蒸汽和薄雾)、蒸汽;Ⅲ类,爆炸性粉尘、纤维。文章笔者从爆炸危险区域及等级的划分、电气设备的选用、电气线路的敷设、防雷接地和等电位连接、电气设备的维护等几个方面对爆炸性气体环境内的电气设计作一些简单阐述。     

Fe_2O_3氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气的热力学分析

采用Gibbs自由能最小化法对Fe_2O_3氧载体四氢呋喃(C_4H_8O)部分氧化制合成气反应进行热化学平衡计算,考察了反应物摩尔比n(Fe_2O_3):n(C_4H_8O)、温度和压力等因素对Fe_2O_3氧载体C_4H_8O部分氧化制合成气反应产物的影响,结果表明:随反应物摩尔比增大,合成气摩尔分数及氢碳比(H_2/CO)先增大后减小,在反应物摩尔比为1时,合成气摩尔分数及氢碳比最大;随温度升高,合成气摩尔分数及氢碳比明显增大,800—1 200℃时,合成气摩尔分数较高,氢碳摩尔比在1附近,有利于合成气的制备;随压力增加,合成气摩尔分数及氢碳比减小,低压有利于合成气的制备。在反应物摩尔比为1,800—1 200℃、常压条件下,合成气摩尔分数 95%、氢碳比 0. 94。     

改良A2/O-MBR工艺深度生物脱氮除磷中试研究

为强化A~2/O-MBR工艺的生物脱氮除磷效果,以河北省某城镇污水处理厂旋流沉砂池出水进行中试,对工艺进行工况调整和运行条件优化。探究工况优化后的污染物处理效果及碳氮比、回流比、回流方式对出水水质的影响。运行结果表明,在不投加除磷药剂,膜池回流至好氧池250%,好氧池回流至缺氧池200%,缺氧池回流至厌氧池30%条件下,该组合工艺出水COD为21.01 mg/L,NH_3-N、TN、TP平均质量浓度分别为0.53、8.03、0.04 mg/L,水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)准Ⅳ类(ρ(TN)≤10 mg/L)。优化后的A~2/O-MBR工艺同步生物脱氮除磷的最佳C/N比(COD/TN)为6～7,该工艺在生物除磷方面有显著的效果,适用于污水处理厂准Ⅳ类地表水提标改造工程。     

甲醇装置新设计概念

未来甲醇生产装置将具有以下特点：（1）低投资成本为前提的大型、单列装置；（2）可靠性较高的先进技术；（3）环境污染小的生产技术。合成气制各新技术新工艺之一是联合转化工艺，该工艺运用了蒸汽转化炉的旁路专利技术。在蒸汽转化炉中。一部分脱硫原料气在高压（3．5～4MPa）和低温（750～780℃）下被分解。转化了的气体与剩余的原料气混合，再在高压、以氧为转化助剂的条件下转化成合成气。在工艺中进行蒸汽转化的原料气不到一半，故整个工艺的蒸汽需求量可以减少近一半，操作在H对见比为1．4：1．7条件下进行。更低的蒸汽消耗量减少…     

铁基氧载体化学链CO_2重整CH_4方法制备合成气

提出一种铁基氧载体(Fe_3O_4/FeO)化学链CO_2重整CH_4方法制备合成气。为评价该系统的性能,采用Aspen Plus软件对其进行过程模拟和热力学分析。以CH_4转化率、CO_2转化率、能源利用效率和产气氢碳比(H_2/CO)为评价指标,得到系统的优化运行条件,并研究各操作参数(包括各反应器的温度和压力、氧载体甲烷比和CO_2甲烷比)对系统性能的影响。结果表明:当系统处于优化工况时,得到CH_4转化率为97.91%、CO_2转化率为32.76%、能源利用效率为93.77%及产气氢碳比为0.93。该系统能有效利用CO_2和CH_4这两种温室气体获得较低氢碳比的合成气,利于二甲醚的高效合成。     

改变缺氧池容积强化A^2/O工艺脱氮除磷效率

采用实验室规模连续流厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺处理人工模拟生活污水,考察了不同碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)工况下改变缺氧池容积对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,在低C/N和好氧阶段DO含量较低时,增大缺氧池容积有利于提高TN的去除率和除磷效率,在COD/ρ(TN)(ρ(TN)≈40 mg/L)约为7,DO的质量浓度在0.9~1.2 mg/L的条件下,缺氧池容积增加1倍,TN去除率可达71.1%,PO4^3--P去除率可达94.0%;在高C/N和好氧阶段DO含量较高时,增大缺氧池容积在提高TN去除率和改善出水水质方面效果不显著。     

爆炸性气体组分向非爆炸性区域迁移的研究

研究了在各种不同工况下,尿素装置的放空尾气中爆炸性气体组分的变化趋势以及爆炸性区域和爆炸极限的计算;从增加NH3或增加蒸汽含量等方面,研究了爆炸性气体组分迁移至非爆炸性区域的方法。     

尿素合成塔化学爆炸的可能性分析(一)

分析了可燃气爆炸极限图,阐述了尿素合成塔具备化学爆炸的条件。运用动、静态模型进行计算,对合成气爆炸性进行检验和判断。计算了尿素合成塔化学爆炸能量,探讨了点火源及爆炸过程。对几起尿素合成塔爆炸事故进行探讨,应用波的叠加现象分析了尿素合成塔的爆炸过程。     

环氧乙烷再吸收系统吸收水量的优化

为满足环氧乙烷再吸收系统、环氧乙烷精制系统和乙二醇反应系统对再吸收塔吸收水量的不同要求,在保证环氧乙烷(EO)吸收前提下,以满足最优化环氧乙烷精制塔的进料EO浓度为根本出发点,调整脱醛物料稀释水量来满足乙二醇反应器(R-520)进料EO浓度要求。通过ASPEN模拟分析,依据工艺包数据和环氧乙烷精制塔内件设计数据,并结合环氧乙烷/乙二醇装置实际运行情况,将再吸收塔吸收水量从设计值381. 4 t/h降低至333. 7(工况1)/295. 7(工况2) t/h,环氧乙烷精制塔进料中的环氧乙烷浓度(质量分数)由8. 9%提高至10%(工况1)/11. 18%(工况2),实现在不增加环氧乙烷精制塔进料负荷的条件下每年可多产环氧乙烷(按8 000 h计算) 27(工况1)/56(工况2) kt。     

贫氧环境煤燃烧链烃生成规律试验研究

为探究煤在贫氧条件下燃烧生成的链烃气体指标变化规律,选用官地煤矿8号煤为试验煤样,设计了不同贫氧环境下煤的自燃程序升温试验,利用气相色谱仪得到初始氧气体积分数φ(O_2)分别为21%、10%、7%时的链烃体积分数随温度的变化规律,并通过复合气体指标进一步分析贫氧程度对链烃气体的影响。试验结果表明:贫氧程度的增加使烷烃体积分数的上升趋势出现"迟滞"现象,在贫氧环境中用烷烃气体指标预测煤自燃灾害不可靠;烯烃气体指标可以对贫氧条件下煤自燃进行预测,当烯烃体积分数达到峰值时,煤自燃进入剧烈燃烧阶段;链烷比波动性较大,C_2H_6/CH_4的波动性随着贫氧程度的增加逐渐减弱,可以作为φ(O_2)为7%时预测煤自燃的依据;烯烷比随贫氧程度的增加而增大,可用于在贫氧条件下预测煤自燃灾害。     

三光气合成噁草酮的研究

研究了以2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼和三光气为原料,合成2-特丁基-4-(2',4'-二氯-5'-异丙氧苯基)-1,3,4-恶唑啉-5-酮(简称噁草酮)的工艺,优化工艺条件为:物料比n(酰肼)∶n(三光气)=1∶0.5,滴加温度60℃,三光气采用二次滴加工艺。在优化条件下反应收率达到94%。     

反-9,10-二羟基硬脂酸的合成

研究了一种无催化剂条件下,以低浓度过氧化氢氧化油酸制备反-9,10-二羟基硬脂酸的方法。考察了不同载氧剂、反应时间、物料质量比、过氧化氢的滴加温度、反应温度、分离纯化条件等因素对收率的影响。较佳的工艺条件为:以甲酸为载氧剂,反应时间5 h,m(油酸)∶m(过氧化氢)∶m(甲酸)=8∶7∶5,过氧化氢的滴加温度为30~35℃,反应温度为60~65℃,将混合产物与乙酸乙酯按体积比1∶4进行分离纯化。在该条件下,该工艺顺利完成了500 L反应釜中试。结果显示,反-9,10-二羟基硬脂酸的收率可达92%。用IR及GC-MS对产品结构进行了表征,其质量分数可达95%以上。     

垃圾填埋气部分氧化重整制合成气的热力学分析

采用吉布斯自由能最小法对垃圾填埋气(简化为甲烷与二氧化碳混合物)部分氧化重整制合成气进行了热力学分析,得出了生成适于费托反应的合成气组分的最适反应条件。结果显示:当反应温度大于1 073 K时,CH_4转化率大于99%,反应生成的气体中CH_4的含量小于0.25%。分别提高反应温度和O_2/CH_4摩尔比均有助于抑制积炭的生成。反应生成的气体中,H_2和CO分别达到最大值时,所对应的反应条件的范围不同,但在特定条件下它们有所重叠。填埋气组分CO_2/CH_4摩尔比分别为0.5,0.7,0.9时,通过等高线法得到了生成适于费托反应的合成气组分所需的最适反应条件,而CO_2/CH_4摩尔比为1.1时,无法获得相应的最适反应条件。     

复合絮凝剂的制备及废水处理工艺优化研究

针对无机高分子絮凝剂的复合性功能需求,以及传统无机高分子絮凝剂中铝的生物毒性问题,制备一种亲生物金属钛的无机高分子复合絮凝剂。为制备该絮凝剂,以钛盐、聚硅酸盐和铁盐为原料进行制备,并通过除浊和除磷验证上述絮凝剂的性能。结果表明,复合絮凝剂的最佳配比为n_(Ti+Fe):n_(Si)=1:4、n_(Ti):n_(Fe)=1∶5;通过正交试验,絮凝剂的除浊和除磷分别受慢搅时间和静置时间影响最大。同时得到除浊的最佳工艺为A_3B_4C_2D_2E_4,复合絮凝剂的最佳除磷工艺为A_4B_3C_2D_4E_3,且除磷率达到98%以上。