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MTBE〔甲基叔丁基醚〕装置火灾爆炸危险性评价
一、引言

安全生产是关系到企业和职工生命财产安全的大事，也是企业获取经济效益的基本确保。对在役装置进行安全评价，可以预先发现导致事故的危险因素，并对危险进行定量化分析，以便采纳措施消除或控制这些危险因素，确保装置安全平稳运行。

二、MTBE装置概况

MTBE，即甲基叔丁基醚，主要作为高辛烷值无铅汽油的调和组分，其研究法辛烷值达117，马达法辛烷值为101。

武汉石化的MTBE装置于1994年7月建成投产，装置原制定规模为2万t/a，1999年改造为3万t/a，该装置采纳固定床醚化反应工艺。

MTBE合成原理：液态烃C4中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在温度40℃～65℃，压力1.0MPa～1.5MPa的操作条件下，液相合成甲基叔丁基醚〔MTBE〕。该反应为可逆放热反应，反应热ΔH=-37KJ/mmol。装置的原料及产品均为甲类火灾危险物质。图1为MTBE装置流程方框图。

图1 MTBE装置流程方框图

三、道氏安全评价的原理

道氏评价方法是利用工艺过程中的物质、设备、物料量等数据，通过逐步推算，得出工艺过程和生产装置的火灾、爆炸危险性，事故造成的损失，分析出事故的影响范围，便于人们采纳相应的安全措施，最大限度确保安全。评价中使用的数据来源于对以往事故的统计分析、物质的物理化学性质及安全设施的经验数据。

四、道氏评价法在装置安全评价中的应用

1、评价单元划分

按MTBE装置的生产工艺，可将MTBE装置划分为反应系统和产品分开-甲醇回收系统2个单元。

2、单元火灾爆炸指数〔FEI〕的计算

按照道七版所规定的取值原则，结合装置的实际状况，通过有关分析，查图表、计算得到各单元的火灾爆炸指数。见表1。
表1 单元火灾爆炸指数表

项目
原料净化 – 反应系统
产品分开 – 甲醇回收系统
选取重要物质
异丁烷
异丁烷
物质系数MF
21
21
一般工艺危险系数F1

特别工艺危险系数F2

工艺单元危险系数
F3 = F1×F2

火灾、爆炸指数
FEI = F3×MF
140
108

3、安全措施补偿系数

前面计算的火灾、爆炸危险指数是表示单元没有合计安全措施状况下潜在的危险性。装置在建设和改造中一般都依据规范和标准以及过去的经验合计了必要的防火防爆措施，这些措施得到落实，能有效地控制危险。MTBE装置各单位安全措施补偿系数按照道七版的规定取值，见表2。
表2 单元安全补偿措施系数表

项目
原料净化 – 反应系统
产品分开 – 甲醇回收系统
工艺控制安全补偿系数C1

物质隔离安全补偿系数C2

防火设施安全补救系数C3

安全措施补偿系数
C = C1×C2×CF3

 4、单元暴露区域的计算

暴露区域是指当单元发生火灾、爆炸事故时可能影响的区域，暴露区域的计算方法如下：

暴露区域的面积〔S〕=πR2

式中：R为暴露半径，R=FEI××

各单元的暴露半径与暴露区域计算如下：

1〕反应单元

R=140××0.3048=35.8〔m〕
×35.822=4024〔m2〕

2〕产品分开 - 甲醇回收单元：

R=108××0.3048=27.7〔m〕
×27.722=2409〔m2〕

5、暴露区域内财产改换价值

暴露区域内财产改换价值=原来成本××价值增长系数

式中系数0.82是合计到事故发生时有些成本不会遭到损失或无必需改换。