安全工程课程设计

1、 安全工程课程设计题 目 江苏三木集团甲 醛工程安全设计 学 院 化 学 工 程 学 院 专 业 安 全 工 程 学生姓名 段 伟 利学 号 年级 2004级 指导教师 钟 月 华 二七 年 六 月 五 日目 录摘要 1第一章 概况 11.1公司简介 11.2.筹建依据及市场预测： 11.3.产品用途 11.4甲醇制甲醛工艺过程简介 1 第二章 生产工艺流程.22.1甲醇制甲醛的一般工艺流程 22.1.1铁钼氧化物催化法 22.1.2银催化剂法 22.2此项目的工艺流程 32.2.1日本MGC法银催化甲醇空气氧化制甲醛 32.2.2工艺流程图 42.2.3反应原理 4第三章 危险源辨识与安全措

2、施 73.1甲醛 73.1.1甲醛的性质 73.1.2甲醛的危险特性 73.1.3甲醛的安全措施 83.2甲醇 83.2.1甲醇的性质 83.2.2甲醇的危险性分析 93.2.3防火防爆措施 10第四章 甲醇氧化制甲醛的单元安全设计 134.1 主要设备单元安全设计 134.1.1罗茨鼓风机 134.1.2吸收塔 144.1.3蒸发器 154.1.4 氧化反应器 164.1.5废气锅炉 17 4.1.6 泵. 18 4.1.7储罐. .184.2工艺生产过程中的不正常现象及处理： 214.2.1超温原因及处理 214.2.2甲醛浓度下降处理： 214.2.3成品甲醛中甲醇含量偏高： 224.2

3、.4成品甲醛中酸度高： 224.2.5 蒸汽压力下降 234.2.7过热温度骤降 234.2.8 开车点火时总不着火，或温升太慢 234.2.9催化剂床层局部燃烧 244.2.10回火 244.2.11蒸发器液位下降 244.2.12吸收塔积水： 244.2.13吸收塔打空 254.2.14塔温骤升：. . .254.2.15塔液泛处理： 254.2.16尾气中CO含量偏高（1.0%） 264.2.17尾气中CO2含量偏高（4%） 264.2.18尾气中O2含量偏高（0.8%） 264.3废气锅炉汽包满水、缺水和超压的处理： 264.3.1满水 264.3.2缺水: 264.3.3超压： 26

4、4.3.4尾气锅炉的回火处理： 27 4.4泄漏情况整体分析.28第五章 甲醛生产工艺装置火灾爆炸危险性的评价 285.1甲醛的性质 285.2 选取物质系数（MF） 285.3 确定一般工艺系数（F1） 285.4 确定特殊工艺危险系数（F2） 295.5 计算工艺单元危险系数（F3） 295.6 计算火灾爆炸危险指数（F&EI） 295.7 确定单元危害程度 305.8 确定安全措施补偿系数（C） 305.9 补偿后的火灾、爆炸指数（F&EI） 315.10防火防爆措施 31第六章 劳动安全、消防设施、特种设备使用时的相应规则 326.1 劳动安全 326.2 消防工作 336.3特种设备

5、 34 第七章结论.34 参考文献.35 三木集团公司甲醛工程安全设计（2004级安全工程专业）学生：段伟利 指导老师：钟月华摘要：甲醛是一种非常重要的基本的有机化工原料，用途广泛，如合成香料、合成树脂、合成医药、合成农药、合成缓效肥料、合成*、合成螯合剂、合成助剂、以及合成重要的有机中间体等。甲醛的生产方法有多种,工艺比较成熟的有甲醇空气氧化法(其中包括甲醇过量法和空气过量法) 、甲缩醛氧化法等。本设计仅仅对电解银催化氧化法(又称中国银法)在工艺过程分析的基础上进行安全设计，根据生产工艺的本质安全设计，即从保证生产工艺的安全性、防止设备运转中的事故、防止扩大受灾范围三个方面入手，为该工艺过程

6、提供了相应的安全措施。本设计较细致地从生产的工艺流程、危险源的辨识、单元的安全设计、甲醛生产装置的火灾燃烧及其爆炸危险性评价、劳动安全、安全卫生、消防、特种设备正确使用时的相应规则对此工艺进行相应的可行性安全设计。关键词：甲醛 甲醇 安全设计 安全分析 工艺过程 生产卫生第一章 概况1.1 公司简介江苏三木集团公司地处江苏宜兴市，是一个专业从事合成树脂的生产企业，现有资产约3.2亿元。2002年销售收入10.5亿元，利税8600万元，公司现有员工1900多名，拥有专业技术管理人员580名，其中高、中级技术人员380名。公司现有各类树脂产品十多余系列二百多个品种，产品畅销全国20多个省、市、自治

7、区，历年被评为省、市明星企业，被多级银行评为“AAA”级信用企业，江苏省级环保治理先进企业。公司领导通过慎重考虑，市场调研决定在三木等二工业园上一套8万吨/年的甲醛装置，其目的：一是为2万吨/年的季戊四醇生产提供原料，二是因为甲苯市场的发展前景相当广阔，可通过甲醛外销为公司创造利润，预计甲醛装置是总投资880万元。1.2筹建依据及市场预测：（1）、因公司新上的2万吨/年季戊四醇生产装置对甲醛的需求量大，而甲醛产品的区域性强，在运输和贮存过程中存在着安全隐患，所以新上甲醛装置主要是满足本公司生产原料的自给。（2）、随着国内建材行业的迅速发展，对甲醛的需求量也越来越大，甲醛市场前景广阔。（3）、引

8、进丰富实践和理论基础工艺技术人员，技术力量雄厚，能很快投入生产，产生效益。经集团公司详细市场调查和分析讨论后，决定在三木公司第二工业园区内建造甲醛生产装置。1.3产品用途甲醛是重要的基本化工原料，由于它的化学性质很活泼，所以它能与许多物质进行反应，生成众多有用的化学品如合成树脂、合成农药及缓效肥料、合成医药、合成香料、合成*、合成螯合剂、合成助剂以及合成重要的有机中间体等。1.4甲醇制甲醛工艺过程简介甲醇制甲醇工艺过程主要原料是甲醇，工艺流程为甲醇、空气、蒸汽组成的三元气，在一定的反应温度下以及在电解银触媒的催化作用下，发生氧化、脱氢反应，生成甲醛气体，甲醛气体经吸收塔吸收制得合格的甲醛溶液成

9、品。 第二章 生产工艺流程 此工艺的主要原料是甲醇（99%以上），供货地在当地省内。产品名称甲醛（37%）产量为8万吨/年。2.1甲醇制甲醛的一般工艺流程甲醛工业生产始于十八世纪八十年代后期，1888年德国首先建成甲醛工业装置并投入生产，1901年和1912年美国和日本也先后工业生产甲醛。目前，工业上生产甲醛基本上采用三种方法，即甲醇空气氧化法；烃类直接氧化法和二甲醚催化氧化法。在这三种方法中，甲醇空气氧化法工艺先进，被各国普遍采用。其它两种方法因原料来源、工艺等问题仅有少数国家采用。甲醇空气氧化法制取甲醛视采用的催化剂不同又分为银催化剂法和铁钼催化剂法。这两种方法特点各有千秋，但由于铁钼氧化

10、物催化法的设备投资、总操作费用较银催化剂法高，故国外甲醛生产更乐于采用银催化剂法。2.1.1铁钼氧化物催化法以铁钼氧化物为催化剂生产甲醛始于1931年，但是该法一直未得到重视，发展缓慢。直到1959年聚甲醛塑料诞生，迫切要求含低醇的高浓度甲醛作为它的原料而推动了铁钼氧化物催化法的研究和在生产上应用。铁钼氧化物催化法即是以铁钼氧化物作为催化剂，在空气过量，空气和甲醇混合物中的甲醇浓度低于爆炸极限的下限（7%）的条件下，使甲醇在列管式固定床反应器中氧化，生产含低醇的高浓度甲醛的方法。反应方程式如下：2.1.2银催化剂法银催化剂法生产甲醛于1925年正式工业化。该法以甲醇与空气的混合物为原料，在高于

11、爆炸极限的上限（37%）下进行氧化反应生成甲醛，因而也称之为甲醇过量法。其生产过程由空气压缩、甲醇气化、空气和甲醇混合、以及预热、反应、热能回收、吸收和粗甲醛精制等步骤组成。反应方程式： 是脱氢反应和氧化反应的结合，总起来是个放热反应。先在催化剂上甲醇进行脱氢反应，生成甲醛和氢气；继尔由于氧的存在，甲醇在催化剂上或气相中发生氧化反应生成甲醛和水。由于银催化剂的制造方法和形式不同，又可分为银丝网、浮石载银、结晶银和电解银等法。在不同型式的催化剂中，电解银性能最好。甲醛收率可达87%。采用银作催化剂生产甲醛的工艺流程基本上相同，其中具有代表性的流程有西德巴斯夫公司流程、日本MGC流程、瑞典Form

12、ox流程、英国汽巴盖格流程和ICI流程。2.2此项目的生产工艺流程本项目采用的是日本MGC法银催化剂2.2.1日本MGC法银催化甲醇空气氧化制甲醛甲醇空气氧化制甲醛反应式：2-1日本MGC法银催化甲醇空气氧化制甲醛3甲醇原料由精醇工序进入甲醇贮槽，再经过滤器，由甲醇泵送往甲醇高位槽，经流量计进入甲醇蒸发器。空气经过滤后由风机送入蒸发器底部，与受热的甲醇蒸汽充分混合，混合二元气与加入的配料蒸汽形成三元气，经过热器加热至110以上，经三元过滤器除去杂质后，进入氧化器，在电解银触媒的催化作用下，发生氧化脱氢反应，生成甲醛气体，温度控制在620-730之间；生成的甲醛气体经工业水急剧冷却至120以下，

13、进入甲醛第一吸收塔底部。甲醛气体在第一吸收塔与塔顶喷淋液逆向接触吸收，90%的甲醛气体被吸收液吸收后经水冷却器冷却后部分返回第一吸收塔循环吸收，部分经流量计计量后，采出当成品进入甲醛贮槽。10%甲醛气体未被吸收直接进入第二吸收塔底部与塔顶来的喷淋液逆向接触吸收，液体经冷却后部分循环吸收，部分采出作第一吸收塔补充液，不凝性气体从第二吸收塔顶部排出，送至尾气锅炉燃烧。从锅炉顶部汽包中自上而下的脱氧水(走管内)与燃烧气(走管间)间接接触吸收热量产生0.3-0.6MPa的蒸汽返回工序供生产使用。2.2.2工艺流程图 2-2工艺流程图2.2.3反应原理以甲醛为原料，电解银触媒为催化剂，反应温度在620-

14、730高温下发生氧化脱氢反应，生在甲醛气体，主要反应式如下：主反应：CH3OH+1/2O2 CH2O+H2O 1 CH3OH=CH2O+H2 2 H2+1/2O2 H2O 3反应1在200左右开始进行，反应2在600左右进行，反应3的进行可使反应2不断向右进行，多余的热量利用水蒸汽的升温带热作用从反应系统中移走，使反应正常进行。此外，反应器中还发生以下副反应：CH3OH+O2 CO+2H2O 4CH3OH+3/2O2 CO2+2H2O 5CH2O+1/2O2 HCOOH 6HCOOH CO+H2O 7第三章 危险源辨识与安全措施3.1甲醛3.1.1甲醛的性质 别名：蚁醛、福美林、福尔马林分子量

15、：30.03性状：无色具有刺激性和窒息性的气体。极毒，能使蛋白质凝固，触及皮肤易使皮肤发硬，甚至局部组织坏死。极易聚合。易溶于水。有较强的还原性。在碱性溶液中能使金属盐及金属氧化物还原为金属。空气中最高容许浓度5mg/m3。商品是3740%的甲醛水溶液，称为甲醛溶液（福美林、福尔马林）。为无色有刺激性气味的液体。储存日久，特别在较低温度时，易聚合生成不溶于水的白色沉淀，故常加阻聚剂。在空气中，能逐渐氧化成甲酸。理化常数：比重：液体为0.815（-20，纯品）及1.0751.085（37%，不含甲醇）；气体为1.067（空气=1）凝固点：-92（100%）沸点：-19.44；101（37%，不含

16、甲醇）闪点：浓度为37%液体其闪点为85。自燃点：430蒸气压：3284mmHg（20）危险特性：蒸气与空气混合能成为爆炸性气体。本品与氧化剂、火种接触有燃烧危险。灭火剂：水、泡沫、二氧化碳储运注意事项：储存于阴凉通风库房内，远离火种、热源。应与氧化剂、遇水燃烧物资隔离堆放。防止阳光爆晒引起鼓桶。冷天易储于较温暖处。包装要完整。搬运时轻拿轻放，防止破漏。流失在地上的甲醛可用水冲洗后再用纯碱中和，冲洗干净。触及皮肤可用水洗后，再用酒精擦洗，最后涂甘油。甲醛的物理性质见表。表：甲醛的物理性质项目 数值 项目 数值密度/（g/cm3）-80-20 0.91510.8153 比热容/J/mol 35.

17、2沸点（101.3kPa）/ -19 凝固点 -92（100%）熔点/ -118 蒸气压常数ABC 9.28716959.43243.392 闪点/ 37 自燃点/ 430 临界压力/MPa 6.816.66汽化热（19）/(kJ/mol) 23.0 临界温度/ 137.2141.2生成热（25）/(kJ/mol) -116.0 空气中爆炸下限/上限（摩尔分数）/% 7.0/73标准自由能（25）/(kJ/mol) -109.7 着火温度/ 4303.1.2甲醛的危险特性甲醛蒸气与空气混合能成为爆炸性气体。本品与氧化剂、火种接触有燃烧危险。在甲醇制甲醛氧化反应的工艺流程，氧化反应需要加热，反应

18、过程又会放热，特别是催化气相氧化一般都会在250600的高温下进行。由于被氧化物质大都易燃易爆，生产过程又往往采用空气或氧气氧化，所以反应系统随时可能形成爆炸性混合物。 甲醇在蒸气或空气中氧化其物料配比接近于爆炸下限，倘若比例失调或控制不当都可能引起系统爆炸。3.1.3甲醛的安全措施采用灭火剂：水、泡沫、二氧化碳。储运注意事项：储存于阴凉通风库房内，远离火种、热源。应与氧化剂、遇水燃烧物资隔离堆放。防止阳光爆晒引起鼓桶。冷天易储于较温暖处。包装要完整。搬运时轻拿轻放，防止破漏。流失在地上的甲醛可用水冲洗后再用纯碱中和，冲洗干净。触及皮肤可用水洗后，再用酒精擦洗，最后涂甘油。甲醛既有爆炸性危险又

19、有较高的毒性，因此，贮存、运输和使用过程要特别注意安全。3.2甲醇3.2.1甲醇的性质分子式：CH3OH分子量：32.04性状：无色澄清易挥发液体。能溶于水、醇和醚。易燃，有麻醉作用。有毒，对眼睛有影响，严重时可致失明，在空气中最高容许浓度为200ppm。理化常数：比重：0.7913（20）粘度0.5945.(20)凝固点：-97.8沸点：64.8闪点：11.1自燃点：473(空气中)、461(氧气中)爆炸极限：6.736%最大爆炸压力：7.4/2产生最大爆炸压力的浓度：13.6%最易引燃浓度：13.7%蒸气压：100mmHg（20）蒸气密度：1.11介电常数：32.62电阻率：5.81063

20、.2.2甲醇的危险性分析甲醇易燃，燃烧时无光焰。其蒸气能够与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险。与铬酸、高氯酸、高氯酸铅反应剧烈，有爆炸危险由于甲醇的物理化学性质及储运的条件和周围环境等因素所致,甲醇储存的火灾、爆炸危险性主要体现在以下几个方面。挥发性：甲醇在常态下为液体,沸点64.8,20时的饱和蒸气压为12.8(96),温度愈高,蒸气压愈高,挥发性越强。流动/扩散性：甲醇的粘度0.5945.(20),并随温度升高而降低,有较强的流动性。同时由于甲醇蒸气的密度比空气密度略大(10%),有风时会随风飘散,即使无风时,也能沿着地面向外扩散,并易积聚在地势低洼地带。因此,在

21、甲醇储存过程中,如发生溢流、泄漏等现象,物料就会很快向四周扩散,特别是甲醇储罐一旦破裂,又突遇明火,就可能导致火灾。高易燃性：甲醇的闪点11.1(闭杯),根据美国防火协会/30、中国国家标准石油化工企业设计防火规范(50160-92)、危险货物品名表(12268-90),甲醇属中闪点(-1823)、甲类火灾危险性可燃液体。可燃液体的闪点越低,越易燃烧,火灾危险性就越大。由于可燃液体的燃烧是通过其挥发的蒸气与空气形成可燃性混合物,在一定的浓度范围内遇火源而发生的,因而液体的燃烧是其蒸气与空气中的氧进行的剧烈和快速的反应。所谓液体易燃,实质上就是指其蒸气极易被引燃。甲醇的沸点为64 8,自燃点为4

22、73(空气中)、461(氧气中),开杯试验闪点为16。应当指出,罐区中常见的潜在点火源,如机械火星、烟囱飞火、电器火花和汽车排气管火星等的温度及能量都大大超过甲醇的最小引燃能量。蒸气的易爆性：由于甲醇具有较强的挥发性,在甲醇罐区通常都存在一定量的甲醇蒸气。当罐区内甲醇蒸气与空气混合达到甲醇的爆炸浓度范围6.7%36%时,遇火源就会发生爆炸。此外,由于甲醇的引爆能量小,罐区内绝大多数的潜在引爆源,如明火、电器设备点火源、静电火花放电、雷电和金属撞击火花等,具有的能量一般都大于该值,因此决定了甲醇蒸气的易爆性。热膨胀性：甲醇和其它大多数液体一样,具有受热膨胀性。若储罐内甲醇装料过满,当体系受热,甲

23、醇的体积增加,密度变小(如20时0.7915/,30时0.7820/)的同时会使蒸气压升高,当超过容器的承受能力时(对密闭容器而言),储罐就易破裂。如气温骤变,储罐呼吸阀由于某种原因来不及开启或开启不够,就易造成储罐破坏或被吸瘪。对于没有泄压装置的罐区地上管道,物料输送后不及时部分放空,当温度升高时,也可能发生胀裂事故。另外,在火灾现场附近的储罐受到热辐射的高温作用,如不及时冷却,也可能因膨胀破裂,增大火灾的危险性。聚积静电荷性：静电产生和聚积与物质的导电性能相关。一般而言2,介电常数小于10(特别是小于3)、电阻率大于106的液体具有较大的带电能力。而甲醇的介电常数为32.62,电阻率为5.

24、8106,说明有一定的带电能力。因此,甲醇在管输和灌装过程中能产生静电,当静电荷聚积到一定程度则会放电,故有着火或爆炸的危险3.2.3防火防爆措施灭火器选择：抗溶性泡沫、泡沫、二氧化碳、1211灭火机、干粉。储运注意事项：储存于阴凉通风仓间内，最高仓温不宜高过30，远离火种及热源。不可与氧化剂混储混运。发现仓内甲醇蒸气浓时，必须先进行通风，并要查出漏桶。搬运时要轻装轻卸，防止包装损坏。桶装堆垛桩脚不可过大，切勿将一个仓间堆成一个垛，应留有墙距、顶距、柱距及必要的防火检查、消防施救的走道。具体设计如下：（1）为保障罐区的防火安全,罐区建(构)筑物在火灾高温作用下要求其基本构件能在一定时间内不被破

25、坏、不传播火灾、延缓和阻止火势蔓延,为疏散人员、物资和扑灭火灾赢得时间,因此,在甲醇存放工作设计时,建(构)筑物(如配电室、控制室、管架等)的耐火等级应按二级考虑,所用建筑材料应为非燃烧体。（2）由于甲醇的物化性质和储存条件所致,其蒸气能在罐区内与空气形成爆炸性混合物(爆炸浓度6.7%36%),并存在潜在的爆炸危险性. 爆炸危险环境区域划分甲醇储存常采用浮顶罐和拱顶罐两类罐型,但其储罐区爆炸危险区域等级是不同的。若采用浮顶罐,在正常操作时无或几乎无任何“呼吸”损失,不可能出现甲醇蒸气的爆炸性气体混合物,故罐区的爆炸危险环境区域等级为2区;若采用拱顶罐,在正常操作时,存在“呼吸”损失(如20时甲

26、醇的饱和蒸气压为12 8),可能出现甲醇蒸气的爆炸性气体混合物,故甲醇的储存工作的爆炸危险环境区域等级为1区。（3）爆炸危险区域的范围确定爆炸危险区域的范围确定应综合考虑释放源的级别和位置,易燃物质的性质,空气流通状况,障碍物及生产条件,运行经验,技经比较等诸多因素。正常操作时,甲醇这种甲类易燃液体,其蒸气的扩散范围约3;泄漏后其蒸气的扩散范围在1015。因此,甲醇工作储存爆炸危险区域的范围取15为宜。（4）甲醇区域的电气设计要点：甲醇区域的电气设计应符合下列要求1)宜将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等布置在远离甲醇储罐的爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内;

27、(2)在满足工艺及安全前提下,应减少防爆电气设备的数量;(3)设置的防爆电气设备必须是符合现行国家或国际标准的产品;(4)不宜设置携带式电气设备;(5)应根据罐区内爆炸危险区域的分区、爆炸性甲醇蒸气混合物的级别和组别,选择相应的电气设备;(6)防爆电气设备的级别和组别不应低于甲醇蒸气混合物的级别和组别(级、1组)。控制甲醇蒸气与空气混合物的浓度。虽然罐区中受设备和操作条件限制,完全消除甲醇蒸气混合物是不可能的,但是通过合理布置、减少蒸气排放、通风、惰化和设置甲醇蒸气浓度监测等措施,尽量减少甲醇蒸气与空气混合物的存在范围,控制混合气浓度,使之达不到爆炸极限是完全可以做到的。（5）置阻火器：阻火器

28、能有效地阻止外界火源进入储罐。根据石油化工企业设计防火规范规定,储存像甲醇这种甲类易燃液体的固定顶储罐,顶部与大气相通的呼吸管道上必须设置阻火器,且应安装在呼吸阀的下部。（6）可燃气体报警及联动系统在甲醇罐区内存在着大量的可燃液体甲醇,当其蒸气在空气中的浓度达到爆炸下限时(6.7%),遇火源就会着火甚至爆炸。因此,在易泄漏的部位(如人孔、法兰、阀门、机泵的密封点等)通常都设置固定式可燃气体检测报警器,以随时监测泄漏情况。当甲醇蒸气在空气中的浓度达其爆炸下限的20%25%时(即浓度为1.5%),便发出声光信号报警,以提示尽快进行排险处理; 当浓度达爆炸下限的40%50%时(即浓度为3%),报警的

29、同时,应与消防水泵、喷淋冷却水、固定灭火系统、进入罐区的物料阀和通讯/广播等设施联动。第四章 甲醇氧化制甲醛的单元安全设计4.1 主要设备单元安全设计4.1.1罗茨鼓风机（1）罗茨鼓风机安全设计。1.转子与机壳间应有一定空隙，避免磨擦碰撞。2.传动齿轮齿面部份浸入油中。齿轮旋转时，依靠飞溅的油润滑冷却。3.传动轴与鼓风机机体之间有一定的间隙，为防泄漏安装有填料密封装置。4.出口旁路设置放空阀5.为防止未启动时物料倒流，在出口处安装止回阀。6.为空运转设置旁路阀7.压力显示和控制是风机安全的主要参数，在风机出口安装压力表8.油箱的油位注入过多过少都会产生发热现象。因此应设置液位控制器。9.安装电

30、流表，以保证风机在正常电流下运行。(2) 罗茨鼓风机构造。罗茨鼓风机的主要由转子、机壳、传动齿轮、密封装置、轴、轴承、承轴器和齿轮箱等部件组成。它的两个转子构造相同，一般呈渐开线腰形，旋转方向相反。转子在机壳内旋转。（3)鼓风机的工作原理罗茨鼓风机是通过一对同步齿轮的作用使两转子呈反方向等速旋转，并依靠转子和转子之间，转子和机体之间的间隙，使吸气腔和排气腔基本隔绝，借助于转子的旋转，气体就从上面进口被吸入。随着旋转时所形成的工作室容积的减小，气体受到压缩，最后从下面出口排出。两转子不断旋转，气体就不断地被吸入、压缩和和排出。(5)罗茨鼓风机的运行前的检查罗茨鼓风机在投入运行前必须进行下列检查事

31、项：用手盘动机器，检查是否有摩擦，碰撞现象。如果有不正常声响，则应重新检修，完全消除故障。检查各部分紧固件是否有松动。检查油箱的油位是否符合要求，润滑油注入过多或过少都会产生发热现象。（6）罗茨鼓风机的运行检查完毕且全部符合要求后，可按下列程序投入运行：开启出口旁路放空阀，关闭入系统正路阀。开动机器，空运转一定时间。在此期间，应注意倾听机器有无碰撞声或摩擦声，观察齿轮润滑油飞溅情况和油位标高等。空运转正常后，即可缓开正路阀，同时渐关旁路阀，并注意风机出口压力，不准升压过快，宜缓慢调节负荷至额定压力。运转过程中，注意鼓风机不应有不正常的摩擦和碰撞声；要求轴承温度85，温升35。经常检查轴封装置有

32、无漏气，风机电流是否正常。4.1.2吸收塔(1)吸收塔的安全设计1.容器底部液相出口处应设切断阀。2.液位显示与控制是吸收塔安全的重要指标。吸收塔采出量过大会引起吸收塔打空，过小会导致吸收塔积水。因此，应安装液位计。3.甲醛气体从底部进入，与塔顶喷淋液逆向接触吸收，以实现最大效率。4.安装温度计，以观测不正常塔温骤升现象。5.为避免塔被超压损坏，塔顶馏出管道上应设安全阀。6.为甲醛气体气量，出入口处设置调节阀和压力表。(2)吸收塔构造吸收塔是气液相传质的圆筒型填料塔，内由筛板、填料、循环液喷淋装置、补充溶液喷淋装置等组成。填料支承为栅格板式结构。塔体材料及大部分内部件材料都为1cr18Ni9T

33、i。塔内填料是规整填料。(3)吸收技术特性、设计压力：0.1MPa、工作压力：0.04MPa、设计温度：60、物料介质：甲醛气体、水(4)吸收塔的吸收机理甲醛在水中的吸收机理是根据双膜理论来进行的。在吸收塔中，气体混合物中的溶质(甲醛)要被水(液相)吸收，必须通过气膜和液膜，要想提高吸收效率，就应使气体膜和液膜越薄越好。根据流体原理，提高气流速度和液流速度，可使两膜厚度减小，从而吸收效率提高。 甲醛/水吸收过程中，增大吸收塔内的气流速度可提高甲醛的吸收率。(5)吸收塔的运行甲醛气体由塔底进入塔内由下往上，吸收液由塔上部进入液体分布喷淋装置，均匀地喷洒在填料上，气体通过填料层空隙时与填料表面的吸

34、收液进行传热传质交换。气体混合物在上升过程中逐渐将甲醛传质给吸收液，塔底的甲醛溶液部分采出至甲醛槽，部分循环使用继续吸收。4.1.3蒸发器(1)蒸发器的安全设计1.蒸发器的管侧和壳侧设置放空阀及排净阀。2.水蒸汽走壳程，有利于蒸汽凝液的排出，且蒸汽较洁净，以免污染壳程。空气，甲醇走管程。3.在壳程水蒸汽出口侧应设温度计，以便调节水蒸汽的流量。在管程出口侧也应设温度测量点，以便控制甲醇空气混合气体的温度。4.在蒸发器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液体蒸发造成压力太高的地方，应设泄压阀。5.设置除沫装置，以除去夹带的甲醇液体。(2)蒸发器的构造蒸发器主要由空气进口管、加热列管、中央循环管、蒸发室和除

35、沫装置等构成。蒸发器和一般加热设备并无本质上的区别。只是蒸发器除了有进行传热的加热室外，还有进行汽液分离用的蒸发室和除沫装置。蒸发器内径为1600mm，材料为1Cr18Ni9Ti。(3)蒸发器的性能、设计压力：管程为：0.1MPa，壳程为0.6MPa、设计温度：管程为：60，壳程O200、物料名称：管程为：空气、甲醇，壳程为：水蒸汽传热面积：55 m2（4）蒸发器的工作原理甲醇蒸发器加热列管内的甲醇被来自下端的空气搅动、鼓泡，甲醇液体分子扩散到空气气泡中，被气泡带出加热管，汇集到上部空间，被空气带出蒸发器。甲醇蒸发器内被加热的甲醇温度并未达到甲醇的沸点，类似于减压蒸馏，可以使甲醇的沸点降低。（

36、5）蒸发器的工作过程空气从蒸发器下部进入一空气分配器中。空气分配器下部有数排小孔，空气从小孔鼓向蒸发器底部搅动甲醇，然后反向上升，穿过筛板小孔形成气泡，再经列管的管内上升至蒸发室空间。在此过程中 ，带出的甲醇蒸汽在蒸发室中形成空气/甲醇混合气，它继续上升经除沫器，以除去夹带的甲醇液体后从上部出口输出。4.1.4 氧化反应器(1)甲醛氧化反应器的安全设计1.三元气体从氧化器大盖入口管进入氧化器，为使三元气体进入分布均匀，须安装锥形罩。2.管程为三元气体，壳程为冷却水。3.触媒室的催化剂铺装厚度要合理。太厚可导致尾气CO含量偏高（1.0%），太薄导致反应转化效率低。4.防止触媒室的催化剂铺装产生裂

37、缝或沟漏现象。5.为使气流分布均匀，催化剂铺装密度和厚度应均匀合理。6.急冷段中，在冷却水出口处和三元气体出口处安装温度计，以便于调节冷却水流量控制冷却水出口温度不至于过高而结垢。7.触媒室安装温度计，以控制在规定的温度范围内。温度过高，促进甲醛的继续氧化，甚至分解为CO2和H2，影响产品质量和原料消耗。温度过低，影响甲醇反应成甲醛气体的反应。8.氧化器大盖、触媒室、急冷段处都要安装三元气体压力表，以调节气量和温度，保证产品质量和工艺安全。（2）甲醛氧化器构造甲醛氧化反应器为一立式圆筒形设备，由氧化器大盖、触媒室、急冷段，花板等部件组成。氧化器大盖与触媒室相连，氧化器大盖顶有一视镜，可看到触媒

38、室中的触媒层的亮度和床层是否均匀一致。氧化器大盖的法兰下部与急冷段上管板之间为触媒室。触媒室内的电解银触媒铺装在触媒层下部的多孔花板上，花板放在托圈上。急冷段是一个立式列管式热交换器。它的上端与触媒室相连，管内走气体，管间为冷却水。（3）氧化器技术特性设计压力：管程为0.1MPa，壳程为常压。设计温度：650-800物料名称：管程为甲醇、甲醛、水蒸汽、壳程为水。（4）氧化器工作原理三元气体通过触媒层时发生氧化、脱氢反应，使甲醇反应成甲醛气体。反应温度为620-730，在此温度下，甲醛会继续氧化，甚至分解为CO2和H2，影响产品质量和原料消耗。因此，必须用冷却水在急冷段通过间接冷却的方法吸收甲醛

39、气体的热量，使甲醛气温度降到200以下，使甲醇氧化为甲酸的反应迅速减慢。（5）氧化器的工作过程三元气体从氧化器大盖入口管进入，经锥形罩使气体均匀分布，气体分两路呈弧形进入大盖与锥形罩之间的夹层，再向上从锥形罩顶口流入锥形罩的内部空间。再通过触媒层发生化学反应生成甲醛气体，反应后的甲醛气离开触媒层进入急冷段的列管内，被冷却水间接冷却，使甲醛气温度从680左右降到200以下。冷却后的甲醛气体从氧化器底部进入吸收塔底部进行吸收。4.1.5废气锅炉(1)安全设计1.在废气锅炉的进气出气口分别安装进气阀，出气阀和压力表。2.安装液位水镜，调节合适水位。3.为避免锅炉超压损坏，应安装安全阀和放气阀。4.设

40、置供水旁路阀，以及时给汽包补水5.为使水位保持适当，设置汽包液位自控仪表6.设置排污阀，并定时及时排污(2)废气锅炉的运行注意事项废气锅炉是烧甲醛系统第二吸收塔塔顶出来的废气（尾气），它与其它锅炉不同，所以开炉前必须把进气、排气阀检查好，不得有误。检查压力表、液位水镜是否工作正常，校检安全阀等。由于甲醛尾气含有氢气和其它废气，因而点炉时必须注意安全。点炉的方法：在炉内水位已符合要求后，可先用引火物质在炉膛内点燃，然后方能开阀送气。不能先送气后点火，以防发生爆炸伤人事故。由于锅炉是受压容器，故使用时要按照有关受压容器的使用要求去做：1、锅炉正常投入运行时最好调节好水位，使水位在水位计中间位置。2

41、、正常运行蒸汽压力不得走过锅炉正常工作压力（0.8MPa）。3、要保持水位表的清洁，经常进行冲洗和检查，避免水位表上下角阀堵塞，一般每天进行冲洗一次。4、每班对尾锅工作压力情况检查一至二次，（检查锅炉顶的压力表）严禁压力表在损坏失灵的情况下继续供汽运行。5、下列情况紧急停炉： 水位表失效，给水不正常，炉体受压部件满水满汽，管路损坏，安全阀失灵（全开后不复位），排污阀关不紧，蒸汽总阀损坏失控，发生以上情况应立即停炉。当用汽的工艺管路产生故障时接到通知也应立即停炉。 发生上述情况立即停止入炉水、停送汽，开启放气阀或安全阀。6、排污 在一般情况下每班排污一次，并要求每班用PH试纸检验其碱度12即可，

42、排污时使水位下降20-40mm为适度，在排污前应适当调高水位20mm，稳定后方可开始排污。 开阀时如发生冲击声音，应缓慢开启排污，直到消除冲击音为止，再逐渐开大排污阀。4.1.6泵泵的安全设计1 泵为机械机械装置，输送量大应该有2个备用的泵。2 泵的出、入口均应设置切断阀，一般采用闸阀。3为了防止离心泵未启动时物料倒流，在其出口处就安装止回阀。由于止回阀容易损坏，就靠近泵的出口安装，以便切断后检修。4 为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上方就加装一个泄光谱信息阀，或者加一3/4”带闸阀的旁路。2” 以上的止逆阀，也可考虑直接在阀盖上钻孔引出放净。5 在泵的出口处安装压力表。6 泵的出口、入口管道

43、的管径一般与泵体出、入口法兰口径相同或大一个等级，大小头应尽量靠近泵管口；而且入口管道比出口管道的管径通常大一个等级，以有利于安全运行。7为了防止杂物进入泵体损坏叶轮；应在泵吸入口设过滤器。地2”及其以下的管道用Y形过滤器，2”以上的管道用T形过滤器。过滤器的安装位置应在泵入口至切断阀之间。8 用泵的关闭压力校核口设备、仪表及管道等的设计压力，以保证运行。9 根据泵的实际气蚀余量校核泵的入口液体容器的安装高度，以免产生气蚀现象。10应设计泵体放空返回吸入罐的气相空间。11泵体和泵的切断阀前后的管道都就设置放净阍，并将排出物送往合适的排放系统。12泵的驱动电机上，要设置运行指示灯。13 2个备用

44、泵设置自动启动装置，以保证出口的压力不可太低。14 泵的泄漏部位在轴封处。泄漏时采用填料密封和机械密封。4.1.7 储罐此考虑是对甲醛及其原料储存而设置的储罐，且一般是浮顶罐。浮顶罐的结构：浮顶罐的罐身、罐底同立式圆柱形罐，浮顶锥有内浮顶和外浮顶之分。 内浮顶罐是在普通立式圆柱形拱顶罐内建一个浮顶。内浮顶可以用钢板或铅板制做，也可采用玻璃纤维增强聚配、环氧树脂、硬泡沫塑料等复合材料制造。浮顶可做成隔式和浮盘式等，在浮顶周围设置软密封装置。其结构简图如图5-1所示。储罐的具体安全设计如下：1为了防止甲醛等的蒸气积聚，在罐壁上部和供顶开足通气孔，使浮顶上部空间形成对流，使之有良好的通风条件。2为了

45、及时排出内浮顶与拱顶之间的挥发出来的甲醛等气体，防止可燃。3 为了进出浮顶方便，在浮顶下死点罐壁上和浮顶上均设有人孔在浮盘上设有若干个立柱。4浮舱分隔成小舱一是增加刚度；二是在个别浮舱泄漏时不致使移个浮顶 沉没。每个舱室都要设置人孔，以便检查泄漏倩况。浮顶上至少应有一个人孔，以便罐的检修。浮盘支柱用来调节下死点的高度和支承浮盘的。浮盘中央设有带单向阀的排水费管，雨水收集到盘中央，通过浮顶下面的折管排至罐外，折管可随浮盘升降而伸缩。5浮顶上设自动通气阀。在浮顶随被面下降到支柱支承高度之前，通气闻自动开启，使箱底与浮盘之间的空间与大气相通。通气阀有两个作用；一是当浮顶支于立柱上：之后如继续进料时，

46、浮顶下部不致出现真空；二是浮顶在上述位置进料时，避免在浮盘与液面之间出现空气层。6 罐的上部没有抗风圈。罐壁顶部设有扶梯，扶梯通向浮顶，在浮盘升降时，扶梯对沿着浮盘上的专用滑道滑行，并不断改变倾斜角度。7按要求，易燃、可燃液体的储罐罐区周围需设置防火堤。对于固定顶罐，其防火堤内的有效体积不应小于罐组内最大储罐的体积。而浮顶罐、内浮顶罐的防火堤内有效体积不应小于罐组内最大储罐体积的1/2。8浮盘与罐壁有导线相连，以导出静电；之间有密封圈，以减少液体挥发耗损。9 浮盘沉底事故。在浮顶罐生产作业时比较容易发生浮盘沉底事故，这是严重的恶性设备事故之一，往往会造成大量原料泄漏，严重影响生产、污染环境并且

47、构成火灾隐患，而造成浮盘沉底事故主要有设计、管理、施工3方面原因： 设计缺陷。由刮蜡机构设计不合理、未设紧急排水口和浮顶安全系数过小所造 浮盘施工质量差。由导向柱安装超差、罐体圆度不合要求、罐内壁凹凸不平、浮盘密封圈损坏并撕裂翻转、中央排水管升降不灵活、转动浮梯与轨道卡死以及浮盘变形歪斜所造成。 管理缺陷。由收付油超过安全限度、进泊速度过快损坏浮盘、浮舱腐蚀进油、中央排水管排水不畅、刮蜡不净以及浮盘倾斜所造成。可以看出，要保证浮顶罐的安全使用，在将固定拱顶罐改造为浮顶罐时，需强调设计合理，保证施工质量。10浮顶储罐密封装置发生火灾 为避免内浮顶罐液体与外界接触，在固定顶内部装有内浮盘浮于液面上

48、，内浮盘与储罐内壁间有圈密封带，以隔离液体的蒸气向外界扩散，并确保一内浮盘随液面的上下活动能平稳移动。在使用过程中浮顶罐密封圈火灾发生频率较高，原因主要为密封不严所致。因此，密封装置的可靠性和严密性对减少储液蒸发，确保安全操作有重要作用。在浮顶罐使用过程中，导致密封不严的原因主要有： 大型储罐在施工中，椭圆度、垂直度及局部凸凹度的偏差。 在储罐的操作过程中，介质、气候、温度以及储罐基础沉降等原因，引起储罐和浮顶几何形状和尺寸的变化。 密封橡胶受阳光照射、风蚀和刮蜡机构可能带来的高温引起的变形。 介质进出储罐等因素使浮盘在罐内产生漂移。另外， 因橡胶是绝缘材料，使内浮盘在工作中产生的静电荷导出，

49、才能保证储罐运行的安全性。12储罐材质储存的氢氧化钠对碳钢腐蚀性较大的介质，可采用不锈钢内衬或喷铝。储存的甲醛、乙醛易燃，危险等级较高，且必须采用内浮顶罐，此时应采用不锈钢内衬。13在进罐作业之前，必须驱除干净罐内的可燃及有害气体，使甲醛等的蒸气达到允许浓度，并保证含氧且合格。首先必须切断一切进罐物料的来源。可以采用自然通风和机械通风方法，打开罐底及顶部的人孔、通风孔，进行自然通风。若自然通风较慢，用鼓风机向罐内鼓风是经常采用的方法。在有人进罐作业时仍要保证良好通风。鼓风机的吸风口应设在上风向。用水蒸气来加热罐内气体，有助于自然通风。 14进罐作业人员要带好防护用具，援外要有专人监护并有营救措施。为防止有毒有害气体危害，取样和检尺人员必须站在上风方向操作。15在罐上作业，如取样、检尺及装卸作业人员，应注意防滑，防止高空坠物砸伤，防止因设备腐蚀造成坠罐及高空坠落。16为了防止液面异常上升，除了要安装能够大致测出液量的液位指示计以外，还要设置检尺口，以便准确检测流量。17为了防止罐底接触地面产生电腐蚀，在贮罐底板个侧涂防锈涂料；并在与罐底接触的基础上10mm的范围内浸涂含硫量低的重油或沥青。18为了防止甲醛等蒸气与空气形成的爆炸性混合气体引燃产生爆炸的危险应有如下措施：1使储罐与其他设备保持适当的距离，以减少火灾蔓延，便于消防活动。2在排