甲醇工艺流程及操作规程.doc

目 录 第一章：概述第二章：甲醇工艺（一） 甲醇的性质 （1） 理化性质 （二）醇的生产工艺（1）流程简介（2）原理（3）工艺流程（4）工艺指标第二章：甲醇的操作规程（一）系统开停车（1）原始开车（2）正常开停车（3）紧急停车（二）正常操作控制要点（1）合成塔反应温度（2）新鲜气流量及CO含量的控制（三）故障判断及处理（四） 健康危害及危害特征（五） 消防措施小结感谢词参考文献甲醇工艺流程及操作规程作者：代鹏飞摘要：本文主要讲述的是甲醇的工艺流程，包括甲醇的理化性质，生产工艺，反应原理，工艺指标。以及它的操作规程，包括：系统的原始开车，正常开停车，在操作中所遇到的常见问题以及解决办法和正常操作时的控制要点。关键词： 工艺流程 操作规程 原始开车 故障判断 process flows operation specifications Original drive Fault judging 第一章：概述甲醇原名木精醇，无色澄清液体，有刺激性气味。主要用于制甲醛，香精，燃料。西药、火药。防冻剂等，在合成氨工厂中甲醇不是主要产品，它只是在净化原料气中产出的副产品，甲醇工段处于合成前工段，变换后工段。起到净化原料气中CO,CO2的作用，目前国内合成氨厂大多是用联醇与甲烷化系统来代替精炼，由于精炼消耗大，操作不便，不利于环境保护。逐渐被联醇与甲烷化所取代。这套系统的特点是净化程度高，污染小，可将CO,CO2含量降低到40ppm,不仅可以净化原料气，还可以得到有经济价值的甲醇。甲醇在工业生产中有重要作用，甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料，可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂。世界各国的甲醇生产主要以天然气为原料。2006年世界甲醇总产能为4695万吨/年。20072010年全球甲醇产能年增长率为4.5%5.0%，到2010年产能将达到5800万6000万吨/年 ，我国甲醇生产主要以煤为主要原料，产业结构不尽合理，装置规模偏小，企业数目过多，原料路线和工艺技术五花八门。由于对醇醚燃料需求的高度期待，我国甲醇发展过热，几乎“遍地开花”。据报导5，20002007年我国甲醇产能年均增长率为24.8%，2007年我国共有甲醇生产企业177家，总规模已突破1600万吨/年。目前在建、拟建甲醇项目有34个，到2010年总产能将达到2600万吨3060万吨/年。我国规划中的甲醇产能已超过同期世界其他各国的总产能。以煤或天然气为原料生产甲醇，再以甲醇为原料生产乙烯、丙烯等低碳烯烃的生产工艺技术，简称MTP/MTO。煤基甲醇制烯烃项目的实施，可有效缓解我国石脑油的不足和低碳烯烃对国际市场的依赖程度。本文就甲醇的性质，生产甲醇的工艺流程、系统开停车、正常操作中控制要点以及在生产中所遇到的故障和处理办法进行论述。第二章：甲醇工艺（一）醇的性质（1）理化性质：甲醇：别名木精醇，分子式：CH4O，熔点：-97.8C，沸点：64.8，闪点：11无色澄清液体，有刺激性气味，性质稳定，溶于水可混于醚醛等有机溶剂，相对密度：0.79（水），1.11（空气）引燃温度385，爆炸极限%（V/V）5.5/44主要用途：主要用于制甲醛，香精，燃料。西药、火药。防冻剂等（二），醇生产工艺：（1）流程简介来自压缩六段的CO,H2,N2和少量的CO2的混合气体，在补气油分前补入分离油水后，与循环气混合进入循环油分，经循环油分分离油水后一部分进入热交换器，一部分与热交出口气混合进入合成塔，co,H2,co2在合成塔内反应生成甲醇，反应后的气体由一出到废锅换热，换热后的气体由二进进入合成塔底部换热器进行再次换热，换热后的气体进入水冷器，水冷后的气体进入醇分，分离甲醇后的气体部分经循环机与六段气混合进入下一个循环，部分经二级醇分分离后进入甲烷化工段继续净化。（2）原理：1，合成甲醇的主反应：CO+2H2=CH3OH+Q,它是一个可逆的，放热的，体积减小的反应2，合成甲醇的副反应：2CO+4H2=CH3OHH3+H2O+QCO+3H2=CH4+H2O+Q4CH+3H2=C4H9OH+3H2O+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+QNCH+2nH2=(CH2)n+Q(3)co加氢为多个方向反应，随反应条件及催化剂性能不同可能生成醇，烃，醚等产物。因此在工业生产中必须采用高活性，高选择性的催化剂，使合成反应受动力学控制，促使反应向合成甲醇的方向进行，使副产物降至最低（3）工艺流程：去二级醇洗补气油分份循环油分热交换器合成塔废锅水冷排醇分一醇洗二醇洗循环机稀醇槽粗醇槽来至压缩四段的原料气大副线（4）工艺指标：1，压力：（1）系统压力，=13.5Mp(2) 放醇压力=0.6Mp（3）甲醇塔升降压速率=0.4Mp2温度：（1）触媒层温度：220-270（2）塔混温波动范围：=+5（3）塔壁温度：=120（4）触媒层升降温：40-60（5）水冷后温度：25-403气质、纯度：（1）醇后气中co含量：=1.0%（2）甲醇纯度：=85%（3）总硫含量:0.1ppm（4）氨含量：200ppm第二章：甲醇的操作规程一，系统开停车（1）原始开车：即新设备、新系统第一次的开车 开车前的准备：对照图纸检查验收系统内所有管道，设备，分析取样点，阀门及电器仪表必须齐全完好 吹扫：吹扫工作包括设备内部的清扫和工艺管道的吹净，吹扫工作必须做的认真，仔细，这对于开车后设备的维护及催化剂的使用寿命都很重要。设备清扫包括新安装的静止设备，传动设备，有内件的设备，在安装前必须清扫干净，设备内部不准残存油、水及其他杂物。内部情况不明的设备，必须从新打开检查，管线吹净以空气或蒸汽为介质，吹扫管道，必须按顺序进行，即吹扫一段管道后才能连接上法兰，在吹扫过程中有阀门、孔板、设备等必须断开或撤除，防止管道内泥沙，焊缝渣及其他机械杂质打坏阀门，板孔吹入设备内，禁止向设备内吹净，若需经过设备时，要以出该设备之间阀门控制吹出压力，防止在吹净过的管道中发生节流缓冲影响吹净时的气流速度，吹净口必需错开，并用钢板挡着，防止吹净时冲坏高压密封球面或赃物吹入其他设备，吹净得检查可以用白布放在吹出口，吹出气流冲到白布上不脏为吹净合格。 单体试车主要内容：合成塔内筒的气密试验，电加热器实验，循环压缩机的运转及所有静止设备的气密性实验 气密试验开车前的气密试验及其特点：第一要考虑气密试验用高压来源通常需要临时配备管线，用一台专用的压缩机专供系统用，冲压查漏。第二，必须注意，与生产系统隔绝，防止试压空气传入生产系统，不能简单用阀门切断，必须加盲板。 排气置换在系统引入原料气以前，必须把系统中的空气全部置换干净避免空气与原料气混合形成爆炸性气体。置换应先用氮气或惰性气体作为重介质，使系统中氧含量低于4%，然后接受原料气，当系统分析0.5%时，排气置换为合格。排气置换可用高压排气或常压排气，加压排气或常压排气出的放空点必须选在与空气位置相对的设备与管线的末端，防止排气时存在死角 系统试压原料气置换合格后，将系统压力分级提高由2.0、5.0、8.0、10直至13mp，分别检查各设备管道密封口是否泄漏，未发现泄漏则可将压力卸止5.0mp，准备进行催化剂升温还原二、正常开停车（一）正常开车：非新系统、新设备的开车1.开车前的准备：（1）检查各管道设备，阀门，分析取样点及电器、仪表等是否正常完好（2）检查系统阀门应开关灵活，开关位置符合要求（3）与供电、供气压缩精炼岗位联系好做好开车准备2，开车（1） 系统处于保温保压状况下的开车 微开补气阀，让系统以0.6mp|min冲压至5.0mp切气 启动循环机调节进路阀，气体打循环 开启电加热器升温，根据催化剂床层温度上升情况，逐渐加大电路功率，并相应加大循环量，使加点温度升温速率稳定上升210c以前，升温速率为40c|h，210c以后应减慢升温速率20.c|h 当催化剂达到反应温度后，微开补气阀，逐渐不如原料气，压力与系统平衡时开大补气阀并根据反应温度逐渐切除电炉，并及时加大循环量 防止触煤层温度失控，当醇后压力与系统压力相等时开醇后放阀（2） 系统检修后的开车 系统吹净，气密试验， 合格后按开车1进行3，停车（1） 系统保温保压状态下的停车 与调度联系调节co含量，与精炼联系打开铜塔进口阀，关闭醇后放 开启循环机，开启电加热器维持小流量循环，使床层温度缓慢下降，并维持在210230c 分析进塔气体成分，带系统中co含量0.1%时，听电路，停循环机让系统保温保压 （2） 系统需要检修的停车或长时间停车 系统进出口阀关闭后 开启循环机使循环气中co继续反映，待塔气co含量0.1时，关闭系统进出口阀后，进行醇后放空泄压， 甲醇系统与合成氨系统视情况使用盲板隔开 用精炼气或氨气进行系统置换 并保持塔内正压 4、紧急停车（1）如果外工段发生重大的事故或全厂断电或紧急情况等，应迅速关闭补气阀，去铜塔开醇后放，防止气体倒流铜液进系统中（2）电加热器使用时，先停电加热器，再停循环机三、正常操作控制要点1，热点温度热点温度是合成塔催化床层中的最高温度点，它反映整个塔的反映情况，操作时把这个温度作为全塔的主要控制点，平时所致的反应温度就是对热点而言，热点温度的指标，根据催化剂的活性和操作条件的变化允许波动幅度+10c以内，在正常操作时热点温度控制稳定才能得到较高的co转化率2，触媒层温度调节方法（1） 在温度波动幅度较大时，一般以调节循环量为主，用合成塔副线辅助调节流量 （2） 当温度波动幅度不大时，则调节合成塔副线流量为主，用塔副线是未经换热的冷气体进入触媒层，用副线调节幅度不宜过大，更不能猛开猛关，以免造成冷管得温度激烈波动，讯坏合成塔内件 （3） 操作中如遇到温度猛然上升，调节副线，循环量难以控制时，紧急情况下可联系变换工段降低入塔co量，减减少合成反应热，保护催化剂安全，还可开塔前放空阀减少进塔新鲜气流量 （4） 如遇到温度猛然下降，在调节副线和循环量仍不能维持温度，则在塔后co含量不高时提高新鲜气中心含量，或者开用电加热器来维持温度 3，新鲜气流量及co含量控制（1） 根据催化剂活性及生产负荷的大小，并考虑产量与动力消耗的关系来确定流量及co含量以达到最大的经济效益 （2） 加强与变换工段联系，稳定co指标，避免不开或少开循环机或加热器 4，防止带醇或跑气醇分放醇防止高压传入甲醇中间槽和甲醇合成塔5，巡回检查（1） 根据操作记录表，按时检查记录 （2） 每15分钟检查一次系统压力和温度 （3） 每小时检查一次系统循环机运转情况 （4） 每小时排油一次 （5） 每四小时检查一次水冷排的淋水情况 （6） 每四小时检查一次系统设备管道等有无泄漏情况 （7） 每日白班检查一次合成塔塔顶盖的情况 （8） 每四小时放醇一次 四、故障判断及处理1，合成塔文的急剧上升常见原因：（1）循环量突然减少或循环机跳闸 （2）新鲜气流量增大进塔气co含量高 （3）操作中调节失误 处理办法：（1）加大循环量，开启备用机，开塔副线降温（2）开大塔副线，加大循环量，降低co含量（3）认真操作，细心调节 2，合成塔温度急剧下降常见原因：（1） 循环量增加 （2）新鲜气中co减少塔负荷下降 （3）醇液带入塔内 （4）合成塔内件漏气 处理办法：（1）减少循环量，关小塔副线 （2）提高co含量，关闭塔副线 （3）开大放醇阀，开启加热器 （4）降低生产负荷待机检修 3，合成塔出口气体温度高常见原因：（1） co高 （2）塔负荷重 （3）循环量小，反应热不变 （4）塔内热交换器传热差 （5）副线开的太大 处理办法：（1）适当加大循环量，降低反应温度（2）关小副线，增大循环量（3）清理热交换器或加大传热面积（4）增加主线流量或减少副线流量 4，合成塔塔壁温度高常见原因：（1） 内筒保温不良或保温讯坏 （2）内件损坏或内筒安装不直 （3）循环量太小 处理办法：（1）停车检修内件 （2）停车装三角块，校正内筒及塔壁间隙 （3）适当加大循环量 5，醇后co含量高常见原因：（1）新鲜气中co含量高（2）合成塔内触媒波动大或温垮（3）合成系统压力低（4）系统近路未关死或漏气处理办法：（1）降低co （2）将温度控制在指标内减少波动 （3）提高系统压力减少co分压 （4）关死近路或更换阀门 6，循环机打气量小常见原因：（1） 活门损坏（2）活塞环坏（3）气缸余隙大 （4）填料漏 （5）回路阀内漏 处理办法：倒机或停机检修（四）健康危害及危害特征：对中枢神经系统有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变，可质代谢性酸中毒。甲醇的中毒病因和途径，主要是误服甲醇或吸入甲醇蒸汽。假酒和劣质酒中含有高浓度的甲醇，饮用这类洒也可致中毒。急性中毒：短时间大量吸入出现轻度眼上呼吸度刺激症状，口服有胃肠道刺激症状，经一段时间潜伏期后出现头痛，头晕。乏力，眩晕，酒醉感，意识模糊，谵妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊，复视等重者失明，代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合下降，呼吸加速等。慢性影响:神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，视力减退等。皮肤出现脱脂，皮炎，尽管甲醇为神经毒物，但有文 献报道，甲醇中毒可致多脏器损伤。吉林某材料厂工人错把甲醇当成 甲苯在生产中加热，当温度达450C时,大量甲醇逸出，加之室内通风 不畅，约20分钟后头晕、头痛、恶心、呕吐、心动过速以及右肾盂少 量积液。此事故共有三人中毒。危害特征：易燃；其蒸气和空气结合可形成爆炸性混合物，遇明火或高温可发生爆炸，与氧化剂结合可发生化学变化或引起燃烧，在火场中受热的容器有爆炸的危险，其蒸气比空气重，能在较低处扩散相当远的地方，遇火源会着火回燃。（五）消防措施：灭火方式：尽可能将容器从火场移至空旷处，保持火场容器冷却，直至灭火结束出在火场中的容器若一变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。防护措施：1.呼吸系统防护 为了防止有毒有害物质通过呼吸系统侵入人体，应根据不同场合选择不同的防护器具。 对于泄漏化学品毒性大、浓度较高，且缺氧情况下，必须采用氧气呼吸器、空气呼吸器、送风式长管面具等。 对于泄漏中氧气浓度不低于18%，毒物浓度在一定范围内的场合，可以采用防毒面具（毒物浓度在2%以下的采用隔离式防毒面具，浓度在1%以下采用直接式防毒面具，浓度在0.1%以下采取防毒口罩）。在粉尘环境中可采用防尘口罩。 2.眼睛防护 为防止眼睛受到伤害，可采用化学安全防护眼镜、安全防护面罩等。 3.身体防护 为了避免皮肤受到损伤，可以采用带面罩式胶布防毒衣、连衣式胶布防毒衣、橡胶工作服、防毒物渗透工作服、透气型防毒服等。 4.手防护 为了保护手不受损害，可以采用橡胶手套、乳胶手套、耐酸碱手套、防化学品手套等。 泄漏控制 ：如果在生产使用过程中发生泄漏，要在统一指挥下，通过关闭有关阀门，切断与之相连的设备、管线，停止作业，或改变工艺流程等方法来控制化学品的泄漏。 如果是容器发生泄漏，应根据实际情况，采取措施堵塞和修补裂口，制止进一步泄漏。 另外，要防止泄漏物扩散，殃及周围的建筑物、车辆及人群，万一控制不住泄漏，要及时处置泄漏物，严密监视，以防火灾爆炸。 灭火剂：抗溶性泡沫，干粉，co2，硅土小结：本人是在昊华骏化集团有限公司实习，被分配到合成车间甲醇岗位，昊华骏化主要生产合成氨和尿素。甲醇只是副产品，甲醇