黄晓环

（天津大沽化工股份有限公司临港分厂 天津塘沽 300450）

SM装置烷基化（转烷基）DOW化学法分析

黄晓环

（天津大沽化工股份有限公司临港分厂 天津塘沽 300450）

采用道化学火灾、爆炸危险指数法对年产50万吨/年SM装置中的烷基化（转烷基）进行安全评价,得出其安全措施补偿前后的火灾、爆炸指数( F&EI)和危险暴露面积、危害系数、危险等级、实际可能财产损失等指数。根据评价后的结果确定安全措施的选取，为今后此类大型的石化装置的各类风险控制和预防提供了科学依据。

安全评价；火灾爆炸危险指数法；SM装置；烷基化（转烷基）。

年产50万吨/年SM装置中的烷基化（转烷基）中的苯，具有易燃、易爆、有毒，同时烷基化（转烷基）又是在高压状态进行反应。在设备运行一定时间后将进入疲劳期，因此反应过程中易发生物料泄漏。同时再加之在高压的作用下高速（S≥3m）泄漏的苯产生静电与空气形成爆炸性蒸汽云，发生着火爆炸事故。运用“道化法”对该化工工艺过程和生产装置的火灾、爆炸危险性进行风险分析。

1、SM生产装置烷基化（转烷基）单元道化学方法

1.1 选择评价范围（工艺单元）

选取年产50万吨/年SM装置乙苯单元中的烷基化（转烷基）作为评价工艺单元。

1.2 计算程序图

道化学火灾、爆炸指数分析法计算程序如图1所示

图1 道化学火灾、爆炸指数分析法计算程序图

2 确定物质系数（MF）

在SM装置乙苯单元中的烷基化（转烷基）苯体积分数最大，达到60%以上，选取苯的物质系数作为整个DOW评价的物质系数，MF=16。同时查询《工业装置安全卫生预评价》附录4-1物质系数与特性，苯，Nh=2，Nf=3，Nr=0。（Nh—毒性系数，Nf—燃烧系数，Nr—化学不稳定性）。

表1 物质系数取值表

3 计算工艺危险系数（F3=F1×F2）

表2 单元火灾、爆炸指数F&El计算表

4 工艺危害分析

（1）暴露半径：R=0.84×F&EI =0.84×128=107.52

式中，F&EI—火灾、爆炸指数

（2）暴露面积：S=πR2=3.14×(107.52)2=36300.13m3

式中，R—暴露半径

5 确定暴露区域内财产更换价值

更换价值=暴露区域内财产原价值×0.82×价格增长系数

=950×0.82×1.09=849.11万

式中，0.82—扣除了未破坏的道路、地下管道、基础的损失系数。0.82是经验值，如能精确计算，可以不采用0.82。

价格增长系数—折旧（增值系数）

暴露区域内财产原价值—现场实际设备设施采购的金额

6 危害系数的确定

F3=8 MF=16

图2 单元危害系数计算图

由图得出危害系数=0.68

7 计算最大可能财产损失（基本MPPD）

基本MPPD=暴露区域的更换价值×危害系数=849.11×0.68=577.39万

式中，暴露区域的更换价值—是由暴露区域内财产原价值×0.82×价格增长系数求得危害系数—是由《安全系统工程》确定危害系数。

8 补偿系数（C）的计算

表3 评价单元安全措施补偿系数

9 确定实际最大可能财产损失（实际MPPD）

实际MPPD=基本最大可能财产损失×安全补偿措施系数=577.39×0.43=248.28万

式中，安全补偿系数—C=C1×C2×C3，基本最大可能财产损失—基本MPPD

10 最大可能工作日损失（MPDO）

按照化学工程装置价格指数，到1993年基数乘以359.9/318.4=1.130，实际MPPD转换为美元：248.28/6.5=38.20万，还需要除以基准1.130：38.20/1.130=33.80万

式中，6.5为近期美元与人民币汇率

11 停产损失（Bl）估算

BI=MPDO/30×VPM×0.7 =108/305500×0.7=13860万

式中，VPM—为每月；0.70—为固定成本利润MPDO—最大可能工作日损失

12 评价结果分析

表4 生产单元危险分析汇总表

从评价单元的火灾、爆炸危险指数的分析过程及计算结果可知：

初评计算结果表明，在没有采取任何安全措施之前，变压吸附装置初期评价的火灾、爆炸指数等级中等，危险性非常大。补偿计算结果表明，

【1】工业装置安全卫生预评价方法 （第二版）73页

【2】张景林、崔国章 《安全系统工程》，煤炭工程出版社197页

【3】安全评价师（国家职业资格二级）中国劳动社会保危险等级有所下降，由“很大”降为“较轻”。说明所评单元在生产装置在工艺控制、物质隔离及防火方面所采取的安全措施和预防的条件下，危险等级有所降低。障出版社 173-191页

【4】《道化学火灾、爆炸指数分析法在油库安全评价中的应用》辽宁化工2009年38卷第7期 尚吉伟、张耀伟