BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT KHOA: DẦU KHÍ BỘ MÔN: LỌC HÓA DẦU BÀI TIỂU LUẬN MÔN: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC THANH HÓA – 15/04/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 2 KHOA: DẦU KHÍ BỘ MÔN: LỌC HÓA DẦU BÀI TIỂU LUẬN MÔN: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC GVHD : Msc. Đoàn Văn Huấn SVTH : Phạm Tuấn Anh Đề Tài Thực Hiện : Lập Kế Hoạch Ứng Phó Về Sự Cố Hóa Chất Trong Phân Xưởng Chưng Cất Dầu Thô ( CDU ) Của Nhà Máy Lọc Dầu Dung Quất. THANH HÓA – 15/04/2012 MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 3 LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết môi trường làm việc của nhà máy lọc hóa dầu có nhiều nguy cơ tiềm tàng như : - Các chất dễ cháy - Tiếng ồn, làm việc trong không gian chật hẹp - Các xe vận chuyển hóa chất - Các thiết bị bơm, máy nén, dòng hơi nước quá nhiệt - Áp suất cao - Hóa chất độc hại: benzene, , CO, S,… Ngoài ra, trong nhà máy lọc hóa dầu còn gặp rất nhiều rủi ro liên quan đến hóa chất, như sự rò rỉ khí … ở đường ống, sự tràn đổ hóa chất, xúc tác. Khi gặp các sự cố liên quan đến hóa chất, đòi hỏi phải biết các đặc tính lý hóa của hóa chất, các cách xử lý để hạn chế tối đa việc ảnh hưởng tới con người, tới môi trường. Chính vì vậy, việc lập kế hoạch ứng phó sự cố hóa chất đối với nhà máy lọc hóa dầu là vô cùng cần thiết. Bằng những kiến thức đã được học của môn “ An Toàn Lao Động Trong Công Nghệ Hóa Học’’ em xin mạnh dạn chọn đề tài “ Lập kế hoạch ứng phó về sự cố hóa chất trong phân xưởng CDU của nhà máy lọc dầu Dung Quất’’. Bởi ý nghĩa và tầm quan trọng của phân xưởng này đối với nhà máy lọc dầu. Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Đoàn Văn Huấn đã giúp đỡ em hoàn thành bài tiểu luận này ! MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 4 Trong quá trình làm bài mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót và sai lầm. Mong thầy có ý kiến chỉnh sửa giúp em. I. Tổng quan về phân xưởng CDU (Crude oil distillation ) Phân xưởng chưng cất dầu thô có ý nghĩa quan trọng đối với nhà máy lọc, hoá dầu, trạng thái hoạt động của phân xưởng có ảnh hưởng lớn tới hoạt động của nhà máy. Trong công nghiệp chế biến dầu, dầu thô sau khi đã được qua xử lý qua các quá trình tách nước, muối và các tạp chất cơ học, được đưa vào chưng cất. Phân xưởng CDU thực hiện chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển AD (Atmospheric Distillation) . Mục đích của quá trình chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển là phân tách dầu thô thành các phân đoạn theo các ứng dụng tương ứng.Thông thường các phân đoạn được tách ra từ phân xưởng này là: Khí hoá lỏng (LPG), phân đoạn naphtha (một số phân xưởng chưng cất dầu thô được thiết kế để tách phân đoạn này thành hai phân đoạn riêng naphtha nặng và naphtha nhẹ), phân đoạn kerosene, phân đoạn diesel nhẹ (LGO), phân đoạn diesel nặng (HGO) và cặn chưng cất (residue). Một số phân đoạn tách ra từ phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển có thể được coi là sản phẩm cuối cùng hoặc là cấu tử pha trộn (sau khi được xử lý tạp chất thích hợp) mà không cần phải chế biến tiếp như phân đoạn Kerosene (sản phẩm thương mại là dầu hoả và nhiên liệu phản lực), phân đoạn diesel (là sản phẩm thương mại diesel hoặc là cấu tử pha trộn diesel), phân đoạn diesel nặng có thể được sử dụng làm cấu tử pha diesel, dầu đốt lò hoặc đưa đi chế biến tiếp. Một số phân đoạn cần phải được đưa đi chế biến tiếp để nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 5 máy, trong đó, đặc biệt là cặn chưng cất là nguyên liệu cho quá trình cracking. Các phân đoạn naphtha nặng được đưa đi reforming, phân đoạn naphtha nhẹ được đưa đi đồng phân hoá để thu cấu tử pha xăng có chất lượng cao. * Sơ đồ công nghệ và các thiết bị chính của phân xưởng CDU : Dầu thô khi đi qua tháp chưng cất được tách thành các sản phẩm chính sau: - Phân đoạn hydrocacbon nhẹ - Phân đoạn Naphtha - Phân đoạn Kerosene - Phân đoạn Gasoil nhẹ - Phân đoạn Gasoil nặng - Cặn chưng cất Tương ứng với chức năng tách các sản phẩm này, các thiết bị công nghệ được sử dụng gồm các bộ phận chính sau: - Hệ thống cung cấp dầu thô và gia nhiệt sơ bộ - Thiết bị tách muối - Lò gia nhiệt - Tháp chưng cất chính - Hệ thống máy nén và thu hồi khí Sau đây là sơ đồ công nghệ phân xưởng CDU với một tháp chưng cất chính MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 6 MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 7 * Mô tả quá trình vận hành phân xưởng CDU Theo sơ đồ công nghệ đã nêu, dầu thô sau khi được tách nước ở bể chứa được bơm tới thiết bị trao đổi nhiệt tận dụng dòng sản phẩm nóng có nhiệt độ cao hoặc các dòng dầu rút ra từ tháp chưng cất chính (để điều khiển nhiệt độ tháp). Dầu thô đạt được nhiệt độ nhất định sẽ được bổ sung thêm nước sạch rồi đưa vào thiết bị trộn tĩnh trước khi đưa vào thiết bị tách muối. Mục đích của việc bổ sung thêm nước và khuấy trộn là để hoà tan muối chứa trong dầu vào nước sau đó tách nước chứa muối ra ở thiết bị tách muối. Dầu thô sau khi được bổ sung nước sẽ được đưa vào thiết bị tách muối. Tại thiết bị tách muối, hỗn hợp dầu thô và nước ở dạng nhũ tương được phá vỡ. Dầu thô và nước được tách làm hai pha riêng biệt. Dầu thô đã khử muối được tách ra và đưa đi chế biến tiếp. Nước chứa muối một phần tuần hoàn lại thiết bị tách muối, phần còn lại được đưa tới hệ thống xử lý nước thải của nhà máy. Dầu sau khi được tách muối sẽ được gia nhiệt tiếp nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt tận dụng các dòng sản phẩm đi ra từ tháp chưng cất chính (như Kerosene, LGO, HGO và cặn chưng cất). Nếu sơ đồ công nghệ của phân xưởng có sử dụng tháp tách sơ bộ thì dầu thô được đưa vào tháp chưng cất sơ bộ trước. Tại tháp chưng cất sơ bộ, các thành phần hydrocacbon nhẹ như methane, ethane, propane, buthane và hydrosulphure (S) được tách ra ở đỉnh tháp. Một phần phân đoạn naphtha nhẹ cũng kéo theo ở sản phẩm đỉnh tháp chưng cất sơ bộ. Dầu thô sau khi được tách sơ bộ các thành phần nhẹ được đưa tới lò gia nhiệt để nâng nhiệt độ thích hợp phù hợp cho quá trình chưng cất (nếu sơ đồ không sử dụng tháp chưng cất sơ bộ thì dầu thô sau khi tách muối và đưa qua hàng loạt các thiết bị trao đổi nhiệt sẽ được đưa tới lò gia nhiệt này). Sau khi đi qua lò gia nhiệt, nhiệt độ của dầu thô sẽ tăng lên ở mức thích hợp cho quá trình chưng rồi được đưa vào đĩa tiếp liệu của tháp chưng cất. Trong tháp chưng cất chính, các phân đoạn chính như naphtha nặng, kerosene, GO nhẹ, GO nặng được tách ra ở thân tháp, được làm sạch thêm ở các cột sục bên cạnh tháp chưng cất chính rồi đưa tới các bể chứa MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 8 trung gian. Phân đoạn nhẹ (naphtha nhẹ) được tách ra ở đỉnh tháp còn phân đoạn cặn được tách ra ở đáy tháp. Các dòng sản phẩm từ tháp chưng cất chính có nhiệt độ cao được đem đi trao đổi nhiệt với dầu thô trước khi làm nguội tiếp nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí hoặc nước làm mát. Để điều khiển nhiệt độ làm việc của tháp nhằm nâng cao hiệu quả quá trình phân tách đáp ứng tiêu chuẩn sản phẩm của từng phân đoạn, phía dưới đáy tháp chưng có bộ phận gia nhiệt bằng hơi thấp áp quá nhiệt và dọc thân tháp bố trí các điểm rút chất lỏng ra bên ngoài để điều chỉnh nhiệt độ chất lỏng sau đó đưa quay lại tháp chưng. Một số phân đoạn chưa được tách ra khỏi nhau (LPG và naphtha nhẹ) sẽ được đưa tới tháp ổn định (Stabilizer), tại đây các hydrocacbon nhẹ (C1, C2) đưa tới hệ thống khí nhiên liệu nhà máy, LPG được tách ra đưa tới hệ thống thu gom và xử lý khí, naphtha nhẹ được tách ra ở đáy tháp để đưa đi xử lý tiếp. Toàn bộ phân đoạn naphtha (cả naphtha nặng và naphtha nhẹ) và các hydrocacbon nhẹ được tách ra cùng nhau như sơ đồ công nghệ, hỗn hợp này sẽ được đưa tới các tháp phụ để phân tách riêng biệt thành LPG, naphtha nhẹ và naphtha nặng. Trước hết hỗn hợp được đưa tới tháp ổn định (Stabilizer) để tách LPG ra khỏi naphtha. Phân đoạn naphtha tách ra ở đáy tháp ổn định được đưa tháp tách naphtha (Naphtha Splitter), tại tháp tách này naphtha nhẹ được tách ra ở đỉnh tháp còn naphtha nặng được tách ra ở đáy tháp. II. Lập kế hoạch ứng phó sự cố hóa chất trong phân xưởng CDU Việc lập kế hoạch ứng phó sự cố hóa chất là vô cùng cần thiết đảm bảo tính an toàn , ổn định khi làm việc cũng như giải quyết các sự cố khi vận hành. II.1 Nhận diện các mối nguy của hóa chất trong phân xưởng CDU Nguyên liệu của phân xưởng CDU là dòng dầu khí có nhiều nguy cơ tiểm ẩn. Việc gặp phải sự cố khi vận hành sẽ làm giải phóng chúng và các sản phẩm khác của quá trình chưng cất ra môi trường làm việc. Chúng ta sẽ đi vào phân tích các mối nguy có thể mang lại cho người vận hành trong quá trình làm việc tại phân xưởng. MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 9 a) Sự cố vận hành – tác nhân gây tràn đổ hóa chất * Mất điện : Khi mất điện hàng loạt các thiết bị có động cơ điện dẫn động sẽ ngừng hoạt động như máy bơm nạp nguyên liệu, bơm tuần hoàn sản phẩm đáy và các thiết bị sử dụng động cơ điện khác. Hậu quả kèm theo là các tháp chưng cất ngừng hoạt động (do mất dòng nguyên liệu), thiết bị gia nhiệt đáy ngừng hoạt động do mất dòng nguyên liệu, hệ thống làm mát không làm việc có thể gây cháy nổ làm rò rỉ các chất hóa học. * Mất nước làm mát : Nước làm mát cung cấp cho phân xưởng chưng cất dầu thô chủ yếu để làm mát sản phẩm và thiết bị ngưng tụ trong tháp chưng cất. Mất nước làm mát sẽ làm cho không ngưng tụ được sản phẩm, áp suất các tháp chưng cất tăng lên. Các sản phẩm của tháp chưng cất chính và các cột sục như cột sục naphtha, kerosene, phân đoạn diesel nặng, phân đoạn diesel nhẹ có nhiệt độcao khi đi về các bể chứa. * Các máy móc cơ khí gặp sự cố : Rò rỉ mặt bích đường ống, rò rỉ thiết bị trao đổi nhiệt, vỡ ống trong lò đốt. b) Các đường xâm nhập của hóa chất vào cơ thể : - Tiếp xúc với da và mắt - Hít phải - Nuốt - Thấm qua da c) Các đặc tính nguy hiểm : * Hơi dầu mỏ - Gây chóng mặt, đau đầu và kích thích thị giác. - Nồng độ cao gây mê man, bất tỉnh và nghẹt thở nếu nồng độ đủ cao và thời gian đủ dài. Tác động tại các nồng độ khác nhau như sau: MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 10 - 0.1% thể tích (1000 ppm): kích thích mắt trong vòng 1 giờ. - 0.2% thể tích (2000 ppm): kích thích mắt, mũi và cổ họng; chóng mặt và loạng choạng trong vòng nửa giờ. - 0.7% thể tích (7000 ppm): Các triệu chứng như say rượu trong vòng ¼ giờ. - 1.0% thể tích (10 000 ppm): nhanh chóng có các triệu chứng như say rượu và có thể dẫn đến bất tỉnh hoặc chết nếu tiếp tục phải tiếp xúc. - 2.0% thể tích (20 000 ppm): Tê liệt và chết diễn ra rất nhanh. * Hơi của khí hóa lỏng LPG - Gây ngất, mê man. - Nếu nồng độ cao sẽ gây bất tỉnh * Các khí dầu mỏ Không gây tác động đáng kể đến cơ thể chủ yếu làm giảm hàm lượng oxy. * Các sản phẩm dầu mỏ lỏng - Là dung môi có khả năng hoà tan chất béo làm trôi lớp chất béo tự nhiên bảo vệ da. - Gây viêm da, khô, nứt, đỏ ửng và phồng rộp. - Tiếp xúc lâu gây viêm tuyến nhờn trên da (hoặc viêm lỗ chân lông). - HC thơm đa vòng (PAHs - Polycyclic aromatic hydrocarbons ), đa nhân tiếp xúc thường xuyên gây ung thư. * Các hợp chất thơm - Hấp thụ nhanh chóng qua đường hô hấp và hấp phụ qua da. - Tác động gây mê cấp tính, trúng độc, bất tỉnh và có thể chết. - Kích ứng cục bộ da gây bỏng rộp và viêm da. - Kích thích mắt và các màng nhầy. - Huỷ hoại tuỷ xương dẫn đến rối loạn tuần hoàn máu (biến dị) MSc. Đoàn Văn Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH [...]... Đoàn Văn Huấn SV Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 16 Danh mục tài liệu tham khảm và sử dụng * Chemical Spill Response * Bài giảng môn học An toàn lao động trong công nghệ hóa học – Đoàn Văn Huấn * Giáo trình Mô đun: THỰC TẬP VẬN HÀNH TRÊN HỆ THỐNG MÔ PHỎNG - VẬN HÀNH THIẾT BỊ HÓA DẦU * Kế hoạch quản lý hóa chất và ứng cứu sự cố - Trần Quang Tuấn MSc Đoàn Văn Huấn SV Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH ... hữu cơ: đeo mặt nạ phòng độc, găng tay và kính an toàn + Hóa chất bột: đeo khẩu trang, mặt nạ lọc bụi và kính an toàn Một số trang thiết bị PTBVCN thường được sử dụng như : - Kính chống hóa chất (chemical splash goggles) - Găng tay chống hóa chất (khuyến cáo sử dụng găng tay Silver Shield hoặc 4H) - Giầy chống hóa chất - Áo chống hóa chất hoặc tập dề chống hóa chất Các biện pháp sơ cứu : a) Tiếp xúc với... Bảo vệ hệ thống thoát nước, ngăn ngừa hóa chất thấm vào trong đất đá và nước ngầm Trong trường hợp cần thiết, vật liệu hấp thụ có thể được đặt xung quanh cống rãnh MSc Đoàn Văn Huấn SV Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 13 Rải vật liệu hấp thụ/thấm hóa chất toàn bộ vùng bị đổ tràn, đi từ bên ngoài vào bên trong theo hình vòng tròn nhằm ngăn ngừa hóa chất văng và tràn lan ra ngoài Sử dụng vật liệu hấp thụ/thấm... được xem là một trong những nguy hiểm chính trong công nghiệp dầu khí ( chứa nhiều trong dầu chua) - Mùi giống với mùi trứng thối, giảm khả năng khứu giác gây cảm nhận sai lầm về an toàn như mất mùi sau khi nó được nhận biết - Ảnh hưởng của S theo nồng độ đến cơ thể con người : + 50 ÷100 ppm : Ảnh hưởng đến cơ quan hô hấp, sau khi tiếp xúc khoảng 1 giờ + 200 ÷ 300 ppm : Ảnh hưởng đến cơ quan hô hấp và... ứng phó lập tức mang bảo hộ lao động thích hợp ( găng tay cao su, khẩu trang hoạt tính, kính bảo hộ, áo yếm ) khi xử lý Bước 5 : Dùng các vật liệu xử lí ( mùn cưa, cát, vải vụn…) khoanh vùng không cho hóa chất lan ra các vùng khác ( đối với chất lỏng ), đối với chất bột thì dùng dụng cụ thu hồi lại, với chất khí thì dùng các bình thu hồi chuyên dụng Bước 6 : Thu hồi các vật liệu đã dùng trong xử lí sự... Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 14 - Ngay lập tức rửa (flush) sạch bằng nước ít nhất 15 phút (ngoại trừ Hydroflouric axit, chất rắn dễ cháy, hóa chất có hàm lượng phenol >10%) Sử dụng vòi hoa sen (safety shower) đối với trường hợp hóa chất tràn đổ nhiều - Trong khi rửa (rinse), nhanh chóng cởi bỏ tất cả quần áo hoặc đồ trang sức bị nhiễm hóa chất - Chú ý khi cởi áo pull hoặc áo cổ chui tránh để hóa chất... sử dụng các trang thiết bị bảo hộ lao động bao gồm : mặt nạ phòng độc, kính an toàn, quần áo, găng tay, giày ủng - Huấn luyện cho người vận hành : thông qua các cuộc diễn tập sự cố hóa chất qua đó rút kinh nghiệm từng bước trang bị cho họ kĩ năng xử lí khi xảy ra sự cố Các biện pháp thực hiện khi xảy ra sự cố : Khi xảy ra sự cố, ngay lập tức cảnh báo cho giám sát và những người làm việc trong khu vực... những người làm việc trong khu vực xảy ra sự cố rò rỉ hoặc tràn đổ hóa chất biết Thực hiên sơ tán nếu cần thiết Trong trường hợp có cháy hoặc có người bị thương thì phải gọi ngay cho đội ứng cứu khẩn cấp Giúp đỡ người bị hoặc nghi ngờ bị nhiễm hóa chất, cởi bỏ ngay áo quần bị nhiễm hóa chất và rửa vùng da bằng nước sạch ít nhất 15 phút Nếu hóa chất bị rò rỉ hoặc tràn đổ là chất dễ bay hơi, chất dễ cháy... Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 12 Bước 7 : Lập báo cáo đánh giá nguyên nhân của sự cố II.3 Đào tạo và chuẩn bị sẵn sàng các Thiết Bị để ứng phó với sự cố hóa chất Các biện pháp phòng ngừa: - Bao che hoặc cách ly nguồn phát sinh hóa chất nguy hiểm, thường xuyên kiểm tra hệ thống - Lắp đặt các hệ thống giám sát và kiểm soát nồng độ khí để có cảnh báo kịp thời khi rò rỉ, xây dựng hệ thống thông gió - Trang bị... xúc khoảng 1 giờ + 500 ÷ 700 ppm : Chóng mặt, đau đầu, buồn nôn trong vòng 15 phút, bất tỉnh và có thể chết sau 30- 60 phút tiếp xúc + 700÷900 ppm: Bất tỉnh và có thể chết trong vòng một vài phút sau đó + ≥ 1000 ppm : Chết ngay lúc đó II.2 Quy trình ứng phó với sự cố hóa chất Bước 1 : La lớn để kêu gọi sự giúp đỡ của mọi người xung quanh Bước 2 : Ngắt hết các nguồn phát tia lửa / điện / nhiệt ở khu . TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT KHOA: DẦU KHÍ BỘ MÔN: LỌC HÓA DẦU BÀI TIỂU LUẬN MÔN: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC THANH HÓA – 15/04/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA. Huấn SV. Phạm Tuấn Anh lớp LHD K54ATH 2 KHOA: DẦU KHÍ BỘ MÔN: LỌC HÓA DẦU BÀI TIỂU LUẬN MÔN: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC GVHD : Msc. Đoàn Văn Huấn SVTH : Phạm Tuấn Anh Đề Tài Thực. lập kế hoạch ứng phó sự cố hóa chất đối với nhà máy lọc hóa dầu là vô cùng cần thiết. Bằng những kiến thức đã được học của môn “ An Toàn Lao Động Trong Công Nghệ Hóa Học ’ em xin mạnh dạn chọn