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文档简介

1、. . . . 10万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在5.0MPa压力下,在催化剂的作用下,气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇,基本反应式为:     CO+2H2=CH3OH+Q    CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q    在甲醇合成过程中,尚有如下副反应:    2CO+4H2=(CH3)2O+H2O    2CO+4H2=C2H5OH+H2O    4CO+8H2=C4H9OH+3H2O  

2、60; 此外,还有甲酸甲酯,乙酸甲酯与其它高级醇、高级烷烃类生成。以铜为主体的铜基催化剂,对于甲醇合成具有极高的选择性,而且在不太高的压力与温度下,要求合成气的净化要彻底,否则其活性将很快丧失,它的耐热性也较差,要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。铜基催化剂一般可在210-280下操作,视催化剂的型号与反应器型式不同,其最佳操作温度围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260之间。在铜基催化剂上合成甲醇,合适的操作压力是5.010.0MPa,对于合成气中二氧化碳较高的情况,压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大,由前述反应式可见,要降低能

3、耗,应采用适量的二氧化碳浓度的合成气,若合成气中二氧化碳含量过高,会加重精馏工序的负担并增加了能耗,但二氧化碳含量太低,会导致催化剂活性和转化率过低。理论的合成新鲜气成份,应满足以下比值:氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.05实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.052.15之间。空速一般控制在800010000h-1左右。甲醇合成是强烈的放热反应,必须在反应过程中不断的将热量移走,反应才能正常进行,管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量,这样,合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气

4、预热器(C0401)预热至225,由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔(D0401),在铜基触媒的作用下,CO、CO2与H2反应生成甲醇和水,同时还有少量的其它有机杂质生成。合成塔出塔气经出塔气预热器(C0401)、出塔气冷却器(C0402)和甲醇水冷器(C0403)冷却至40,此时气体中的甲醇绝大部分被冷凝下来,然后进入甲醇分离器(F0401)将粗甲醇分离下来。出F0401的气体一部分作为弛放气排放,以维持合成回路中惰性气体的含量;另一部分气体作为循环气送至压缩工序。排出的弛放气经压力调压阀PICA-1406减压后送往转化工序作为蒸汽转化炉的燃料。甲醇分离器底部出来的粗甲醇经液位调节阀LICA-1

5、403控制液位并减压进入闪蒸槽(F0402),大部分溶解气体被闪蒸出来,闪蒸后的粗甲醇送至精馏工序。闪蒸气送往转化工序作为转化炉低压烧嘴的燃料。甲醇合成塔的反应温度是通过壳侧副产蒸汽的压力来控制的,根据合成触媒使用时间的不同,其活性温度在230260围,副产蒸汽的压力在2.54.0MPa之间波动。甲醇合成塔所产的蒸汽经压力调节阀PRCA-1402减压至2.5MPa后送至转化工序蒸汽转化炉的对流段过热,用于驱动锅炉给水泵的蒸汽透平。合成汽包(F0403)的锅炉给水由转化工序送来,防止锅炉水结垢的磷酸盐溶液亦由转化工序送来。为保证炉水质量,从汽包连续排放部分液面水并定期从汽包底部和合成侧壳侧底部排

6、污,排污水送往转化工序的连续排污扩容器。合成汽包与甲醇合成塔之间的炉水通过自然循环的方式来产生蒸汽。为了满足开车期间合成塔的升温要求,另设有开工喷射器(L0401)。开车时中压蒸汽经喷射器(L0401)带动合成塔管外空间的炉水循环并使合成塔升温。第三章操作指标一工艺操作指标温度:TR-1402           入塔气温度                     225TRA

7、-1407          出塔气温度根据触媒使用情况确定TI-1410            甲醇分离器出口气温度          40压力:PI-1403            合成汽包压力              &#

8、160; 2.43.9 MPaPR-1404           入塔气压力                  5.1 MPaPDI-1405          合成塔压差                  0.2 MP

9、aPICA-1406         循环气压力                  4.63 MPaPICA-1407         闪蒸槽出口闪蒸汽压力         0.4 MPa流量:FI-1401         合成汽包产蒸汽

10、流量               8.87t/hrFR-1402         循环气流量                   289766Nm3/hr液位:LICA-1401          合成汽包液位      

11、;      50%LICA-1403          甲醇分离器液位         50%LICA-1405          闪蒸槽液位         50%二、主要分析项目与指标:  S405           &#

12、160; 粗甲醇         CH3OH          80.26%(vol%)                                 H2O           

13、;18.75%(vol%)                                  比重          0.8                      

14、            PH值           46.5  S407             炉水        PH值          79(25)      &

15、#160;                    Na3PO4         510mg/L                            SiO2        

16、60;       1mg/L第四章岗位操作法第一节开车前准备工作本工序处于原始开车,则必须另外制定方案进行管道、设备、吹除,单体试车、气密性试验,合成塔壳程与汽包清洗、试漏、触媒装填、联动试车等工作。若检修后再开车,则应针对具体情况作完上述有关工作后,再行开车。    1检查安全设施是否齐全,如氧呼吸器、过滤式面具、灭火器等。    2通知维修人员检查本工序所属电仪设备,使电、仪设备处于备用状态,检查DCS系统运行情况,调校正常。    3检查所属管道、设备是否完整,保温、防腐是否完成,阀门是

17、否灵活,并应在阀杆上涂抹黄油,使所有阀门处于安全开车的位置。    4检查安全阀是否校正就位,安全阀上是否有铅封,确认启跳整定值。    5检查所属仪表是否齐全完好,调节系统是否灵活可靠。    6通知分析人员作好合成工序开车的各项分析准备。    7公用工程准备就绪,如循环水、脱盐水、电、低压蒸汽、中压蒸汽、氮气、仪表空气、还原用转化气等。    8检查盲板是否在工作位置上,所有的人、手孔是否封闭严密。    9转化工序配好5%左右的磷酸盐溶液备用。   

18、0;10准备好备用工具、操作记录本,开车方案经过讨论和批准。第二节开车一、原始开车、系统置换    1、空分空压岗位提供“49”品质氮气备用;    2、现场将向本系统充氮的管线(N-002)盲板导通;                        3、现场关甲醇分离器液位调节阀(LICA-1403),闪蒸槽液位调节阀(LICA-1405)的前后切断阀与副线阀;    4、关闭

19、合成系统所有的放空阀、导淋阀、取样阀和排污阀;    5、开合成系统进出口切断阀,关放空阀;    6、以上工作确认无误后,现场开氮气入系统切断阀,向系统充压至0.5MPa;    7、开压缩机出口放空阀,各取样阀与其它排放口,采取间断憋压、排放的方法置换系统中的氧气,直至系统中各取样点S402、S403、S404等任一处排放口取样分析氧含量0.1%;   8、将联合压缩机的副线MG-0304,MG-0305打开流通几次,并通过循环气压力调节阀PICA-1406置换弛放气系统(当不能向火炬系统排放时,可通过现场放空

20、来排放);    9、高压系统置换合格后,将闪蒸气压力调节阀PICA-1407甲醇分离器液位调节阀LICA-1403,闪蒸槽液位调节阀LICA-1405的副线打开,进行低压系统的置换(去精馏的阀门关闭),直至系统中的所有排放口取样分析氧气含量0.1%为合格。、阀门设定   1、现场关循环气压力调节阀PICA-1406,甲醇分离器液位调节阀LICA-1403,闪蒸槽液位调节阀LICA-1405、闪蒸气压力调节阀PICA-1407的前后切断阀与副线阀,去转化工序的弛放气切断阀,加氢流量调节阀FIC-1403前后切断阀与副线阀。    2、

21、主控关PV-1406、PV-1407、LV-1403、LV-1405、LV-1402、FV-1403。    3、关掉所有排放口,将系统(不包括闪蒸槽F0402,将分离器F0401和闪蒸槽F0402之间的液体管道阀门关死)充压到0.6MPa,然后关闭氮气入口切断阀。、建立氮气循环    1、通知压缩系统,启动联合压缩机,建立氮气循环,并维持合成塔气体空速在10001500h-1(或维持循环量在3100046500Nm3/h)。    2、当循环气量明显偏低时,开氮气进口阀向系统补充氮气,再关闭氮气切断阀。、建立汽包液位  &

22、#160; 1、现场开汽包安全阀根部阀,现场压力表根部阀。      2、现场开汽包液位调节阀LICA-1401前后切断阀,关汽包压力调节阀PRCA-1402前后切断阀与副线阀。      3、关开工喷射器L0401蒸汽入口切断阀,关汽包出口蒸汽切断阀。    4、开汽包放空阀,关汽包、合成塔壳程排污阀。    5、开喷射器L0401导淋,启动空冷器C0402,打开甲醇水冷器C0403冷却器进出口阀门。    6、联系转化工序送锅炉水,主控手动调节LV-1

23、401,建立液位后投入自控。    7、联系开工锅炉送开工蒸汽,暖管备用。    8、通知转化工序启动磷酸盐泵,并调节流量至炉水质量达标。、合成触媒的升温还原还原介质:转化工序来转化气    1、现场启动出塔气空气冷却器C0402,同时打开甲醇水冷器C0403循环水进出口蝶阀,通冷却水。     2、待排尽冷凝液后,现场关开工喷射器前导淋,缓慢全开去开工喷射器L0401的开工用中压蒸汽,用喷射器手轮严格控制蒸汽加入量,控制升温速率25/hr。    3、如果在加热过程中发现开工喷射器振动,可调整

24、喷射器手轮。当合成塔出口温度升高到100时,减少蒸汽加入量,使合成塔恒温2hr。    4、当合成塔出口温度达120时,再减少蒸汽加入量,恒温4hr以上,观察甲醇分离器F0401的液面,当分离器液面不再升高时,恒温即可结束。现场打开甲醇分离器底部导淋阀,排出分离器F0401中分析出的物理水,并称重计量(与理论出水量相比较),直到有氮气跑出为止。    5、现场打开转化气进合成系统FIC-1403前后切断阀,主控手动调节FV-1403控制转化气加入量。当入塔器预热器C0401入口前的气体中(CO+H2)浓度达0.50.8%,保持FV-1403流量稳定,触媒

25、在此浓度下进行还原。在此温度(120)与该(CO+H2)浓度(0.50.8%)下,继续还原触媒,直到合成进出口塔(CO+H2)浓度相等为止。    6、维持(CO+H2)浓度在0.50.8%,慢慢增加去开工喷射器L0401的蒸汽,使系统以每次提温1015/hr的速度逐级升温还原,每一次提温前,合成塔进出口(CO+H2)浓度一定要达到一致。(进出口还原气浓度差H20.1%),保证每一级温度下触媒都得到充分的还原,绝不可急躁行事,要做到提温不提(CO+H2),提(CO+H2)不提温。    7、 150200为主还原期,采用分段提温,每段温升约10,每段恒至

26、(CO+H2)气不再消耗后,再提温。通知分析人员每半小时分析一次入塔气和循环气中还原气的含量;并且在触媒还原过程中,在甲醇分离器F0401后收集还原过程中生成的水量,借此掌握催化剂的还原进程。    8、合成塔出口温度达190200时,触媒就接近还原完全,再继续开大到开工喷射器L0401的蒸汽量。当分析出合成塔进出口(CO+H2)浓度相等时,主控调节FV-1403将入塔气体中的(CO+H2)提到2.0%,合成塔出口温度约为215225。    9、继续保持(CO+H2)浓度在2.0%,还原2小时,同时将开工蒸汽尽量开大,使合成塔出口气体温度接近230。&

27、#160;   10、将(CO+H2)浓度增加到5%,并在此浓度下还原2小时以上,直到还原完毕,并注意收集在甲醇分离器F0401中的冷凝水量,当F0401中的液面不再升高或已接近催化剂的理论出水量,即表示还原完毕,记录下生成的水量。    11、主控关死FV-1403,现场关闭FICA-1403调节阀前后切断阀,将还原用转化气管道的盲死,缓慢减少喷射器的蒸汽量,降低合成塔温度至210,恒温(降温速度10/hr)。注意事项:    A严格按照触媒制造厂家所提供的使用说明书和方案,进行触媒的升温还原。    B联合压缩机必须处于

28、最佳运行状态,在触媒还原时,如果正在运行的压缩机因故停车,必须马上关闭FV-1403,减少进开工喷射器L0401的蒸汽,迅速打开放空阀,并用氮气置换整个系统。    C加入转化气应小心进行,由于低氢浓度的分析不易准确,故在结束任一阶段的还原前,应进行几次对照分析,以免因分析误差引起失误。    D还原期间,-如果系统压力下降,应补充氮气(或脱硫后天然气);维持系统中CO2含量15%,过高时,加大排放量,并且补充氮气维持系统压力。    E还原气的加入是整个还原过程的关键,要严格控制在允许围,并遵守“提氢不提温,提温不提氢”原则。

29、60;   F还原过程中必须严密监视床层温度(或进出口温度)的变化,当床层温度急剧上升时,必须立即停止或减少还原气并减少所用的开工蒸汽量,降低汽包压力,加大氮气循环。    G还原时,合成塔出口温度不准高于240,还原结束后,将系统卸压到0.15MPa,保持合成塔出口温度达到还原最终温度,出口和进口浓度一致时,即触媒不再消耗氢气,也不再产生出水时,即可认为合成触媒还原至终点。    H触媒还原过程中,转化气应通过FV-1403调节后采用连续加入方式。附:合成催化剂升温还原程序表。、接受合成气    1、合成汽包F0403维持

30、正常液面,同时向汽包加磷酸盐溶液,开排污,主控设定汽包F0403出口蒸汽压力调节阀(PRCA-1402)控制蒸汽压力在3.0MPa,维持合成塔出口气体温度在210。    2、现场开循环气压力调节阀(PICA-1406)前后切断阀与去火炬阀。    3、控制循环量,使通过合成塔气体的流量维持在正常气量的40%左右。    4、逐渐加入新鲜合成气,若发现出塔气温度降至210以下,应切断转化气,将循环气量减少至最小,重新开大去喷射器的蒸汽量进行升温,待合成塔出口温度升至210,再按前述步骤通入转化气。    5、当甲醇

31、分离器F0401有液位时,现场开分离器液位调节阀(LICA-1403)前后切断阀,主控给定在50%,并投入自控。    6、当闪蒸汽压力调节阀(PICA-1407)有压力指示后,主控将给定压力为0.4MPa,并投入自控。    7、当闪蒸槽F0402有液位时,现场开闪蒸槽液位调节阀(LICA-1405)前后切断阀,主控给定在50%,并投入自控。    8、当系统压力升至4.0MPa时,启用循环气压力调节阀(PICA-1406)和驰放气进过滤器F0203压力调节阀(PIC-1205),排放部分气体,将系统压力维持在4.0MPa,控制系统

32、压力,直至达到规定值,维持72hr低负荷运行。    9、每半小时取样分析合成产出的粗甲醇,待分析合格后,通知精馏工序接受粗甲醇。    10、逐步提高系统压力,慢慢增加转化气流量,并相应调节循环气量,按此顺序,逐步将系统操作条件提至正常值。    11、当合成系统能维持自热时,将开工喷射器L0401关掉(外来中压蒸汽的切出,排尽管积水),至此合成系统转入正常运行。注意事项:    A在导气的最初阶段,为防止导气后触媒升温过快,增加转化气量的速度要慢,而且与提高系统压力要交替进行,以免合成塔升温过快而烧坏触媒,一般

33、升压速度0.5MPa/hr。    B原始开车初期生产出的粗甲醇,可能会含有较多的有机胺与其它杂质,可用临时管线从甲醇分离器F0401或闪蒸槽F0402引出,单独装入桶里,另作处理,不要排至甲醇精馏工序,以免影响精馏系统的操作和产品质量。    C在开车过程中,所有调节阀均应处于手动状态,待其控制参数稳定后,方可切换到自动控制状态。    D当合成塔出口温度210时,不允许通入合成气,以防反应过程中石蜡的生成(因180190时反应易生成石蜡),从而降低合成触媒的活性,影响产品质量,造成冷却器、分离器的石蜡积累,从而影响操作。二、再开车

34、、短期停车后的再开车短期停车,系统基本上是保温保压的,触媒也处于活性,故可按下述步骤进行。    1、现场启动出塔气空气冷却器,打开甲醇水冷却器循环水进出口蝶阀,通冷却水。    2、通知压缩工序开循环气入口阀,启动联合压缩机,使合成塔的气量维持在正常流量的40%。    3、调节开工喷射器蒸汽加入量,以25/hr的速度将合成塔出口气体温度升至210。    4、通知转化工序开转化气至入口分离器切断阀,缓慢配入转化气,并调节喷射器蒸汽流量,使合成塔出口温度维持在210215。   5、以0.5M

35、Pa/hr的升压速度将系统压力升至4.0MPa,启用循环气压力控制(PV-1406),将气体排往火炬。(合成系统操作稳定后,驰放气排往转化工序)    6、通知精馏工序接受粗甲醇。    7、逐渐将系统压力提至正常操作压力,慢慢增加转化气量,并相应调节循环气量。    8、当合成系统能维持自热量,将开工喷射器关掉,并排净管积水,至此合成系统转入正常运行。    9、只要合成塔出口温度不低于210,就可直接按接受合成气操作要求进行开车。、长期停车后的再开车长期停车期间,催化剂未做钝化处理,合成系统是用纯氮置换后充分保

36、护的,再开车,需用开工喷射器重新升温,升温速度以合成塔出口速度25/hr进行,待合成塔出口温度达210时,即可接受合成气(具体见接受合成气操作),慢慢将系统各项指标调至正常值,稳定后切换至自动操作状态。第三节停车计划停车有短期停车和长期停车之分,停车时间在24小时以为短期停车,超过24小时则是长期停车。    1、短期停车    1.1通知压缩工序切断转化气,改为放空。    1.2视合成反应情况调整汽包压力,减少循环量。    1.3适当开启开工喷射器,用蒸汽管网的中压蒸汽使合成塔出口温度维持在210215。&#

37、160;   1.4若转化工序已停,则启用开工锅炉维持合成塔的温度。    1.5若中压蒸汽不能保证供用,分析循环气中(CO+CO2)0.1%时,停联合压缩机,合成系统保温保压。    2、长期停车    2.1通知压缩工序切断转化气,开启蒸汽喷射器,维持合成塔出口温度在210215以上继续反应。      2.2主控调节PV-1406控制合成系统以0.5MPa/hr的速度泄压至0.5MPa,气体排往火炬。    2.3控制甲醇分离器、闪蒸槽液位至低液位后,关掉调节

38、阀LICA-1403、LICA-1405与前后切断阀。    2.4经分析循环气中(CO+H2)0.1%时,开始降温,降温速度25/hr,当合成塔出口温度降至100时,停循环机,关合成系统进出口大阀。    2.5若需检修则用氮气置换系统,氮气纯度要求为99.9%,直至系统H21.0%(V)后,充氮到0.5MPa。    2.6若需将合成塔出口温度降至常温,启用压缩机作循环降温至常温后,停压缩机,关合成塔进出口阀,使系统处于氮气封之下,以保护合成触媒。    2.7主控关汽包液位调节阀LV-1401,停送脱盐水,关

39、汽包压力调节阀PV-1402,现场开汽包顶部放空阀卸压。    2.8锅炉水系统如需检修,则将炉水通过排污排净,如不检修,则充满炉水并加药保护。    3、合成催化剂的钝化在卸出催化剂或打开系统中的设备,管道之间,需要对催化剂作钝化处理。具体作法如下:钝化前的条件:在按长期停车的基础上,出塔气温度50,还原性气体含量0.5%。    3.1启动联合压缩机,控制合成塔的气体循环量在40000Nm3/hr左右。    3.2建立汽包正常液位,打开汽包现场放空阀。    3.3开启空冷器C0402,打

40、开水冷器C0403循环水进出口蝶阀,通冷却水。    3.4现场拆除来自外管的仪表空气管线PA-0002上的盲板(在前后阀均关闭的情况下进行),缓慢向合成系统加入仪表空气,直至合成塔入口气体中氧气含量为0.1%,同时密切观察合成塔出口温度等条件的变化,不能出现温度剧升,这个过程需要约3个小时以上的时间。    3.5在7小时以上的时间,将入塔气的氧浓度慢慢提至1%,应注意控制出塔气温度不得超过60,如果超过此温度,则应停止仪表空气的加入。    3.6接着在34小时,将氧浓度提至4%,并维持出塔气温度在60以下,在此浓度下,再钝化2小

41、时以上,至此,钝化基本完成。    3.7最后利用34小时,将系统全部置换为仪表空气,并维持2小时以上,使合成温度降至环境温度。    3.8停联合压缩机停空冷器风机、停水冷器冷却水,将系统慢慢泄至常压,泄压时的放空应由分离器F0401出口放空管放空。注意事项:    A整个钝化过程,特别是泄压时的放空均不能排往火炬,在现场放空,以防发生爆炸。    B钝化过程中,若出塔气温度超过60,则应立即采取以下措施:停止仪表空气的加入,若还不降温,则应将系统卸压至微正压,并连续充氮气。    4、卸合成

42、催化剂    4.1打开合成塔上部人孔,由上孔板处检查催化剂的下降情况,并作记录。    4.2打开合成塔下部卸料口,依次卸出氧化铝球和催化剂。若卸出的催化剂由于钝化不完全而发热燃烧,可用水淋冷却。    4.3检查合成塔每根反应管的催化剂是否卸完。    4.4用不含油的空气吹扫合成塔,吹净催化剂粉尘。    5、紧急停车凡遇到下列情况之一,均需要紧急停车:    A冷却水、锅炉水、电、仪表空气中断。    B原料气供应中断。   

43、C甲醇分离器液位太高而无法降下来。    D汽包液位过低而无法升上来。    E压缩机发生故障。    F外供中压蒸汽压力过低或中断(开车期间)。    G系统发生重大泄漏、火灾或爆炸。H由于其它工序的事故,而引起本工序必须紧急停车时。第四节正常维护与操作要点    1、随时注意本工序各项工艺参数,严格控制工艺指标。    2、每小时巡回检查一次本工序所有设备、仪表、电器是否处于正常运行状态,各法兰密封点、阀门填料处、各仪表接口、取样点有无泄漏,现场有无异常气味,设备、管道有

44、无泄漏破裂现象,冬季现场要注意防冻。    3、注意现场温度、压力、液位、等参数的指示,是否与DCS系统指示记录有偏差,若发现异常与时报告并处理。    4、原始开车时,最初要维持低负荷生产,逐步转入满负荷生产。    5、甲醇分离器液位是合成操作中必须确保的基础参数,防止液位过高或过低,以免引起带液或串气。    6、甲醇水冷器的出口温度应40,若高于此温度,需加大冷却水量,否则气相中的甲醇分离不完全。    7、合成汽包的液位是关键参数,其变化与产汽量、塔温、循环气量有密切关系,调节液位时,

45、要注意上述参数的变化。    8、为保证炉水质量,应对照汽包炉水的PO4-3浓度以与PH值的变化情况,与时调整处理,同时,合成汽包除连续排污有一定开度外,据分析情况,每班要间断排污两次或两次以上(注意:把握阀门的开度和排放时间)。    9、汽包产气量是反应放热多少的一个重要标志,正常情况下,每吨精甲醇约产汽0.81.0吨,合成气中CH4含量,有效成份的变化与循环量的变化对产汽量都有影响。    10、合成塔温度的控制合成塔的温度主要是通过控制调节汽包蒸汽压力来控制的,蒸汽压力变化0.1MPa,对应于温度变化约为1.35, 

46、   11、系统中惰性气体含量的控制惰性气体是在系统中无用的物质,包括CH4、N2、Ar等组分,它们的存在既影响合成塔的操作,又关系到压缩机的动力消耗,因此,希望把系统中的惰性能组分维持在最低水平,维持惰性气体的低含量是靠排放部分循环气(即驰放气)来实现的,气体排放太多,对原料气出是较大的浪费。因此,应根据不同的原料情况来控制驰放气的排放量,一般情况下,惰性气体含量控制在16%(V)左右。催化剂使用初期,活性较高,惰性气体的含量可控制在20%(V)左右,到了后期,催化剂活性下降,则惰性气体含量可控制在12%(V)左右。若要求高产量,则可适当降低惰性气体的含量,若要求低消耗,则可适当提

47、高惰性气体的含量。    12、空速的控制空速的大小与催化剂的活性有关,与反应的温度也有关,它直接影响产品的产量与质量。空速低则易生成高级醇与其它杂质,空速高则可提高生产能力,但单程转化率下降,动力消耗增大,甲醇分离困难。同时,使压缩机压差增大。故空速应根据生产负荷、合成塔温度、合成塔压差合理地调整。正常情况下,空速应维持在80001000h-1左右。第五章不正常情况与处理    1、处理原则:    1.1工艺指标偏离时,与时处理调整。    1.2自动调节器出现故障时,改为手动操作,并与时通知仪表工对自动调节器

48、进行修理。    1.3调节阀堵塞时,与时开旁路,现场控制操作,并立即对调节阀进行检修或更换,若是过滤器堵塞,则清理过滤器。    1.4设备出现故障时,应立即通知维修工修理。    1.5发现异常情况,必须首先判明原因,再决定采取的措施,恶性事故时应作紧急停车处理,故障消除后再重新开车。    2、不正常情况的具体处理步骤(1)合成塔严重超温原因:    A  汽包压力太高    B  汽包液位过低(或出现干锅)处理:  &

49、#160; A  据实际情况,降低汽包压力。    B  补充脱盐水(若液位过低而又无法补水时,作紧急停车处理)。    C  若合成塔温度继续上升,应切除新鲜气。(2)合成塔出口超温原因:    A  喷射器有开度(正常时)    B  汽包压力过高    C  系统中带入氧气    D  循环气量太小或新鲜气量过大  

50、60; E  排污量过小处理:    A  关开工喷射器    B  降低汽包压力    C  检查氧气来源,与时截断气氧气来源      D  增大循环气量或减少新鲜气    E  控制排污量正常(3)合成塔出口温度过低原因:    A  汽包压力降低    B  空速过大&#

51、160;   C  汽包排污量过大    D  新鲜气量下降    E  惰性气体含量高    F  循环气量太大处理:    A  提高汽包压力    B  适当降低气体空速    C  减少汽包排污量    D  联系前工序,增大新鲜气量    E 

52、60;增大驰放气的排放量    F  减少循环气量(4)合成系统进出口压差过大原因:    A  合成负荷过重    B  循环气量过大    C  催化剂破碎严重或反应管堵塞处理:    A  降低合成生产负荷    B  降低循环气量    C  轻微破碎,调整操作,严重时,停车检修或更换合成催化剂。(5)汽包压力

53、过高,安全阀跳。处理:打开汽包放空阀进行卸压,同时检查出现压力高原因。    A  若是由于汽包液位过高,引起憋压,则应加大汽包排污,减少汽包上水,使汽包液位至正常。    B  若是由于汽包出口蒸汽压力调节阀堵塞,则应改用副线操作,与时联系仪表工维修。当汽包压力正常,安全阀自动复位后,关汽包放空阀。(6)闪蒸槽超压原因:    A  压力调节阀堵塞或失灵    B  闪蒸气中轻组分含杂过多    C &#

54、160;F0401无液位引起LV-1403串气处理:    A  与时打开调节阀副线阀卸压调节,联系仪表工维修    B  关FV-1403截止阀,建立F0401正常液位(7)甲醇分离器液位过高原因:    A  LV-1403开度过小    B  甲醇分离器入口温度过高处理:    A  增大LV-1403开度    B  增大水冷器冷却水,降低甲醇气冷后

55、温度(8)汽包液位过低原因:    A  汽包上水量减少    B  排污量过大处理:     A  缓慢开大LV-1401,增加汽包上水    B  关小连续排污(禁止全部关闭)    C  若汽包无液面显示,必须立即停车,严禁强行上水(9)高压气体泄漏、着火或爆炸当出现上述现象,必须立即将事故源的上、下游有关阀门关死,若情况紧急,应作紧急停车处理。(10)其它不正常情况与处理,见“紧急停车”。

56、脱硫规程第三章  精脱硫操作规程目录第三章 精脱硫        2第一节  概述        2第二节  工艺原理        2一、氧化锌法        2二、常温氧化铁法        6三、中温氧化铁法        8四、铁钼加氢转化法      

57、60; 9第三节  工艺流程与说明        10第四节  工艺技术指标        11第五节  设备简介        错误!未定义书签。第六节 岗位操作细则        14一、氧化锌工艺操作条件的选择        14二、铁钼、镍钼加氢转化工艺操作条件的选择与硫化        1

58、4三、干法脱硫方法的比较        16四、升温炉加热炉的烘炉        17第七节 本岗位的开停车        21第八节  不正常现象与处理        23第九节   安全操作规程        24第十节   怎样计算脱硫剂的装填量        25第三章 精脱硫第一节

59、0; 概述由于生产甲醇的各种燃料中含有一定量的硫,因此所制备出的甲醇焦炉气中都含有硫化物,其中部分是无机硫化物硫化氢(H2S),其次还有少量的有机硫化物,如硫氧化碳(COS)二硫化碳(CS2)硫醇(RSH)、噻吩(C4H4S)等。原料气中硫化物的含量,取决于气化所用燃料中硫的含量,我厂焦炉气中,一般含硫化氢1500mg/m3,有机硫400mg/Nm3。原料气中的硫化物,对甲醇生产危害很大,不仅能腐蚀设备和管道,而且能使甲醇生产过程所用催化剂中毒,例如:甲烷转化所用镍催化剂,要求原料气中总硫含量小于0.5cm3/m3。甲醇合成所用的铜基催化剂,要求原料气中总硫含量小于0.1ppm,若硫

60、含量超过上述标准,催化剂将中毒永久失去活性或暂时失去活性。脱硫的方法多种多样,这里我们讲的是干法脱硫。本装置的任务是将焦炉气中所含的各种形态的硫脱除,以满足转化装置的转化触媒,甲醇合成装置的合成触媒对硫的要求,装置每小时处理气量3000Nm3,气体中含硫化氢20mg/Nm3,有机硫400 mg/Nm3。由于焦炉气中的硫形态比较复杂,针对我厂实际情况,采用两次加氢转化两次脱除的干法脱硫,最终将总硫脱至0.1ppm。第二节  工艺原理一、氧化锌法1        ZnO是表面积颇大,硫容量较高的一种固体脱硫剂,能以极快的速度脱除气体中的硫

61、化氢和部分有机硫,净化后气体中硫含量可降到0.1 cm3/m3以下,广泛用于精细脱硫,ZnO脱硫剂使用后不能用简单的方法再生,同时价格又很贵、因此只适用于低浓度硫的脱除。当原料气中硫含量小于50 cm3/m3时,可以单独使用,当硫含量较高时,先用湿法脱硫除去大部分硫化物,再串联ZnO脱硫。氧化锌脱硫剂的物化特性型号        T305        CT308        KT310        TC-22主要成分 

62、      ZnO        ZnO                外观        浅黄色条        浅灰色条        白色条        蓝灰色条规格        4×410     

63、   4×48        5×410        3×410堆密度        1.11.3        1.2        0.97        1.01.1强度        40        40  

64、0;     40        40磨耗        5                        操作温度        200400        100300        1040        3010

65、0操作压力        0.14.0        常压3.0        不限        常压5.0操作空速        3000        2000        1000        常压下5001000加压下10001500汽/气   

66、     01                        穿透硫容        22(22)        13(150)        10        饱和硫容(kg/m3)100(40)出口硫        0.1    &#

67、160;   0.1        入口15出口0.05        入口35出口0.05备注        适于不含噻吩的水煤气合成气等气体脱硫        适于不含噻吩的水煤气合成等气体脱硫        主要在常温下甲醇原料气精脱硫        主要在常温下甲醇原料气精脱硫2        原理1

68、)        脱硫反应 氧化锌脱硫剂能直接吸收硫化氢和硫醇生成硫化锌,反应式如下:H2S+ZnO=ZnS+H2O                                 (31)C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H5OH            &#

69、160;            (32)C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O                       (33)           当气体中有氢存在时,硫氧化碳、二硫化碳等有机硫化物先转化为硫化氢,然后再被氧化锌吸收,反应式如下:COS+H2=H2S+CO   

70、;                               (34)CS2+4H2=2H2S+CH4                                  

71、;               (35) 氧化锌脱硫剂对噻吩的转化能力很低,也不能直接吸收,因此单用氧化锌不能将全部有机硫化物除尽。应当指出,有机硫一般是在350450温度围被脱除,但在此温度下噻吩不易分解,所以氧化锌 基本上不能用来脱除噻吩,因此噻吩族被列如“非反性硫应”。2)        脱硫反应的平衡与速度  反应(31)的平衡常数列于表3-1中。水蒸气浓度和温度对硫化氢浓度的影响如表3-2所示。表3-1温度/   

72、    kp=p(H2O)/P(H2S)        温度/        kp=p(H2O)/P(H2S)200        2.08×108        360        1569×106240        4605×107        400

73、0;       6648×105280        1268×107        440        3101×105320        4157×106        480        1568×105  表3-2水蒸气/  

74、0;     温度/        200        300        350        40005        0000025        00008        00029        00092     

75、   000027        0008        0030        009510        000055        018        0065        02230        00021      

76、0; 0070        0250        07750        0005        0160        0580        180    由两表可见:平衡常数是随温度的递增而递增,但400时,Kp仍很大,这就说明在工业使用条件下,为什么氧化锌脱硫精度可以达到常规化学分析难以检测的程度,氧化锌脱除硫化氢的反应平衡

77、常数很大,硫化氢平衡浓度很低,所以氧化锌法是一种效果很好的脱硫方法;温度越低,水蒸气含量越少,则平衡常数越大,硫化氢平衡浓度越低,对脱硫反应也越有利。吸收硫化氢的反应在常温下就可以进行,随着温度的升高,反应速度显著加快,而吸收有机硫的反应在较高的温度下才能进行,故我们采用中温氧化锌脱硫剂。氧化锌脱硫的化学反应速度很快,而硫化物由脱硫剂的外表面通过毛细孔达到脱硫剂表面的扩散速度较慢,是影响脱硫过程反应速度的控制步骤。因此,脱硫剂粒度小,孔隙率大,有利于反应的进行。同样,压力高也可以提高反应速度和脱硫剂的利用率3        脱硫剂氧化锌脱硫剂是以氧化锌为

78、主体(约占80左右),并添加少量氧化锰、氧化铜或氧化镁等助剂。国产T302型氧化锌脱硫剂的主要性能如下:粒度        3.54mm        适宜温度        200350堆密度        0.81.1kg/L        硫容量(质量)        1525机械强度        19.6N/

79、颗        出口气体含硫量        小于1cm3/m3氧化锌脱硫剂不需还原,升温后即可使用。但含有氧化锰时,为使脱硫剂具有较高的活性,在使用前须经还原处理,用氢气或一氧化碳将脱硫剂中的四价锰还原成二价锰,反应式如下:MnO2+H2=MnO+H2O+QMnO2+CO=MnO+CO2+Q由于脱硫剂中锰的含量很少,因而放出的热量也较少。在升温还原过程中,升温速度一般要求控制在1015/h。为了排除脱硫剂中吸附水,在120恒温4h。当温度升至160时,脱硫剂开始还原,温度升到260时恒温10h,还原即告结束。随

80、后将温度、压力、空速调整到正常操作状态,投入生产。停车时,将氧化锌脱硫剂降至常温、常压后即可卸出,不需进行钝化处理。氧化锌脱硫剂遇水后容易破碎,并极易和油类、不饱和烃与砷、磷、硫的化合物作用,降低或者失去脱硫性能。二、常温氧化铁法  常温下,氧化铁(Fe2O3)的-水合物和-水合物具有脱硫作用,它与硫化氢发生下列反应。Fe2O3H2O+3H2S=Fe2H2O+3H2O                        &

81、#160;          (1)Fe2H2O+3H2S=2FeSH2O+4H2O                                   (2) 当脱硫剂呈碱性时,脱硫反应按式(1)进行;当脱硫剂呈酸性或中性时,脱硫反应则按式(2)进行。在碱性水膜存在下,脱硫反应大致经过以

82、下几个过程。        硫化氢分子通过气固界面上的气膜,扩散到氧化铁水合物表面;        通过脱硫剂的微孔向部扩散        硫化氢溶解于氧化铁表面的水膜中,并离解成HS-、S2-离子;        HS-、S2-离子与水合氧化铁的晶格氧(OH-,O-)相互转换,生成Fe2S3H2O;        晶格重排,水合氧化铁的针形与立方形结构转变为水合硫化铁的单斜晶体;  &

83、#160;     生成的表层硫化铁与层的氧化铁继续吸收硫化氢。在有氧存在下,生成的硫化铁发生氧化反应,析出硫磺,该反应称为再生。Fe2S3H2O+3/2O2=Fe2O3H2O+3S                               (3)2FeS+3/2O2+H2O=Fe2O3H2O+2S         

84、                       (4)按式(3)进行的再生反应速度很快,再生也较彻底,而按式(4)进行的再生反应在常温下很难进行,不仅反应速度慢,而且再生也不完全。因此,应使脱硫反应在碱性条件下进行。据研究,如果在被脱硫的气体中含有氧,且氧与硫化氢的分子比大于2.5时,则脱硫、再生反应可基本同步进行。氧化铁脱硫剂的物化性质与使用条件列于表3-3中。型号        STB01

85、60;       SB-1(T501)        TG-2        TG-3        TG-4        TG-5        TG-F物化性能        外况        褐色        棕黄色  

86、60;     红褐        红褐        红褐        红褐        褐黑        规格/mm        56×515        5×515        5×515   

87、;     5×515        5×515        5×510        叶片状        堆密度/(kg/m3)        700800        800850        750850       

88、; 800900        650750        720820        300600        侧压强度/(N/cm)        50        35        40        45        40&

89、#160;       40        ¬        孔隙率/        47                50        50        55        53       

90、 70        比表面积(m2/g)        80        50        90        110        70        150        50        孔容(ml/g)  

91、0;     0.30.4        0.30.4        0.30.4        0.30.4        0.30.4        0.30.4        0.50.6使用条件        空速/h-1        脱硫 

92、;       300800        3001000        300800        3001000        3001500        5001000        50150                再生        0.5140                0.5140               

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