工号中央火炬工段工艺操作规程

最大0.02MPa（表压）

正常0.01MPa（表压）

交界面压力

最小0.005MPa（表压）

最大40℃

正常35℃

交界面温度

最小25℃

火炬气组成粗煤气变换粗煤气冷却甲醇合成贫煤气H2S气

CO2VOI%14.5635.8623.518060

COVOI%10.636.63.456-150

H2VOI%22.0547.7849.52

CH4VOI%4.788.0619.12

CnHmVOI%0.721.212.86

N2VOI%47.070.360.86

H2SVOI%0.080.13<2PPm

02VOI%0.11

CH3OHVOI%0.66

密度（标准）

1.090.930.768

Kg/cm3

动力粘度

0.01660.01470.0145

MPa.S

可燃组分coH2CH4CnHmH2SCH3OH

3.4522.054.780.7200

火炬气

10.6349.5224.473.70.130.66

燃料烟气1073.611.81.1

粗煤气6.647.788.061.210.13

相对密度0.970.070.550.51.191.1

沸点-191-253-163-42-6065

爆炸极限

低

12.244.92.145.5

限％VOL

高

75.075.614.49.645.536.5

限％VOL

燃点605560595450260455

温度等级TiTiTjT

T2T3z

爆炸等级IIAHeIIIAIIAIIA

安全特性数值:

温度等级T2爆炸等级IIc着火特性nc

实验室分析化验所需仪器设备和试验：

1）取样点仪器：取样管、取样胶塞、胶皮连管

2）取样仪器在：吸气管50mL量瓶0.5L

3）分析仪器及辅助仪器：带热导监测器的气相色谱

5.生产基本原理及化学反应方程式

5.1生产基本原理

火炬是一种露天的直接火焰燃烧器，它可使火炬烟囱出来的离地

面一定高度的可燃废气在露天的空气中进行明火燃烧，以达到烧掉气

态染物的目的。

5.2化学反应方程式

2C0+02=2C02

CH4+202=C02+2H20

2H2S+3O2=2SO2+2H2O

2H2+O2=2H2O

6.工艺流程叙述

新火炬系统具有两套火炬筒体，酸性气体火炬和事故气体火炬。

酸性气体火炬是燃烧H2S酸性气体，事故气体火炬又分为甲醇事故

气和煤气事故气。甲醇事故气是甲醇分厂合成和精储的排放气体，煤

气事故气是净化分厂煤气系统泄压和超压排放。

煤气事故排放气体，第一气体经过气液分离罐S51OO3和水封罐

S51004,在水封罐用除盐水通过电磁调剂阀LV51004补充。利用三

个不同高度的截止阀对其控制液位，并有一条溢流管线，都与分离罐

相通，使水封罐与之保持稳固的液位。分离罐的液位是利用两台含油

凝液泵P51002AB来控制，液位高时自动启泵，并打开出口电磁调剂

阀LV51003B和自身回流电磁调剂阀LV51003A将含油液送回净化处

理。

甲醇事故气也设有水分离罐S51001和水封罐S51002,锅炉给水

是通过电磁调剂阀LV51002对水封罐LI51002进行控制，水封罐与分

离罐通过不同高度的三个截止阀和一个溢流线连通。分离罐液位用

甲醇凝液泵P51001AB来控制，液位LI51001高时，自动启泵，自动

打开电磁阀LV51001B和自身循环电磁阀LV51001Ao在夏季时自身循

环可以关闭。将甲醇凝液送回到甲醇分厂进行处理。

为防止在没有气体排放时空气的进入，火炬筒体上设有氮气管

线，用流量孔板R051001控制。在火炬头上还设有迷宫式分子密封器。

在火炬筒体上还设有一条蒸汽管线，用电磁调剂阀LV51105控制，目

的是对火炬燃烧火焰起到压火作用，使火焰燃烧更加平稳。火炬头上

设有四个火焰煨烧器。

a.酸性气体火炬第一通过阻火器后直接进入到火炬筒体,火炬下有一

分离罐，现场设有液位计。火炬头上设有两个火焰煨烧器。主为炬排

放气

1）当煤气事故排放气排放时，可燃气体出排放气总管进入火炬装置

界区事故分液罐、事故水封罐后经主火炬筒体,分子封器排至主火炬

头,并由自动点火系统或节能长明灯点燃。

2）当甲醇事故气排放时，可燃气体由排放气总管进入火炬装置界区

的甲醇水封罐，后经主火炬筒体、分子密封器排至火炬头，并由自动

点火系统或节能长明灯点燃。

b.酸性气火炬排放气

当酸性气火炬气排放时，酸性气火炬气由排放气总管经阻火器，

后进入酸性气火炬筒体、动态密封器排至酸性气火炬头，并由自动点

火系统或节能长吸灯点燃。

c.燃料气

来自燃料气管网的燃料气接入火炬装置界区后分成四支，分别送

至火炬头的长明灯、地面点火器、高空自动点火系统和酸性气火炬头。

d.外表空气

外表空气由全厂管网接放火炬装置区，供地面点火器及外表使用。

e.低压蒸汽

低压蒸汽由全奢管网接入火炬界区后，为分液罐、水封罐、火炬

筒体、分子密封器、排液管等提供伴热。

f.氮气

氮气由全奢管网接入火炬界区，作为分子密封器和动态封密封器

的气源，防止回火电。氮气量由限流孔板控制。

g.除盐水

除盐水由全厂长管网接入火炬水封罐，为水封罐提供除盐水。水

封罐设自动补水控制阀，当水封罐内液位低于某设定值时自动补给除

盐水，达到正常设定值时停上补水，当因某种原因液位高于下常设定

值时从罐外的高位溢流口将余外的水排放到分液罐。

h.凝聚液

分液罐上设现场压力表、温度计、高低液位报警，报警信号送至现

场PLC内。

甲醇分液罐分离出来的凝聚液用凝液泵送至火炬界区外的甲醇装

置。

事故分液罐的凝聚液用凝液泵送至火炬界区外的液态产品分离系

统。

7、开、停车步骤

7.1开车前的准备工作

7.1.1在现场和控制室对操作人员进行了关于设备的安全操作的培

训。

对装置里可能显现的危险以及在显现事故和故障时的正确遏制方

法进行了教育。

7.L2技术上的前提条件：

工程已圆满地安装完毕，各专业设备进行了单机试车。

管道和阀门的压力气密性实验已终止。

拆除压力和气密性试验时所装的盲板。

装置界区已备好辅助材料和能量。

7.2正常开车

a.向水封罐S51002和S51004里充填除盐水，在操作准备就绪状态

时，水位必须准确地保持在罐的中部位置。水位高度由水封罐和分离

罐之间的连通线的三个截止阀的开关决定的。对此可通过液位计

LT51002.LT51004显示。

b.将所有煤气、甲醇气和酸性气体经过的管道和容器都必须用氮气来

吹扫，并一直扫吹到这些管道和容器中的空气完全被置换出。

c.把进入火炬筒的氮气打开，通过两个流量孔板R05100KR051002

对事故火炬和酸性气体火炬充入保护氮气。

d.将点火盘前的外表空气和燃料气阀打开，如果手动点火，应将燃料

气和外表空气通过现场压力表做好配比后进行。

e.点火可有三种方式：自动点火、手动点火、和远程点火。具体参照

《火炬点火系统使用说明》

f.事故气火炬有四个燃烧器，酸性气体火炬有二个燃烧器。通过火炬

头上装设的温度传感及主火炬上的两个紫外线辅助检测观察点火是

否成功。

g.在火炬系统初次试车时，还没有燃料气供使用，只有当煤气生产装

置开始生产粗煤气时，火炬系统才能投入运行。因此在此之前生产装

置不得向火炬泄压或排放。

6.3正常操作控制方法

a.监控火炬头温度测点的正常点燃温度TI5100KTI51002、TI51003、

TI51004、TI51005、TI51006要大于室外温度。

b.监控酸性气体阻火器压差PDI51001不大于lOKPa

c.监控各罐中的液位是否正常LI51001200-800mm>LI51002600

—1300mm、LI51003200—800mm、LI51004629-1250mm.

7.4正常停车

因为中央火炬是上游生产设备的一个安全装置，故只有在全厂停

产时该工号才能停运。如果本工号必须停车，（燃料气中断），就必须

在上游生产设备里采取措施，以防止火炬气进入到中央火炬中去。

火炬停车时，通过切断煤气的进入使导燃器熄灭（在确认没有甲醇和

煤气事故气进入火炬装置之后）o

在需要修理时，必须在取样进行分析，以检查H2s或甲醇的含量。

如果停车时间较长，系统内氮气吹扫需停止操作，容器的排净可利用

现有的残余排净口进行。

7.5暂时开车

1）检查S51001S51002S51003S51004的液位，若有必要将液位

调到所要求的高度。

2）重新将容器的加热系统投入使用，（如果加热系统已停车）

3）必要时手动调整入S51002S51004的除盐水量。

4）开始用氮气对管线和容器进行吹扫，直到氧含量达到要求值为止。

5）把气体流量（外表空气和燃料气）调到点火流量，界区至点火盘

闭断阀打开，打开长明灯燃料气阀。

6）采用手动点火，观察点火指示是否成功。

7）各火炬上的燃烧器被点燃后，火炬系统处于正常操作状态。

7.6冬季操作要求

在冬季，含水系统，切断阀，设备，排净口有结冰危险，因此造

成危害。所以在进入结冰危险期时，下列提示要特别注意：

7.6.1整个加热系统（伴热加热）必须始终保持运行。同时，要检查

被加热设备是否处于规定的温度范畴内

7.6.2不断检查疏水器的功能是否正常。

7.6.3若需要修理加热的导热段，那么，只能在白天进行，并且只能

是短时间的，必须把管道的两边都封闭并在最低点排放。

7.6.4在蒸汽中断若干小时时，蒸汽和冷凝液系统必须排水并要用氮

气吹干。

7.6.5水、蒸汽和冷凝液排放，系统终端的泄压阀应打开少许，使之

保持流动。

7.6.6低压氮气和外表空气管网，要定期排水。

7.6.7设备上的残余排放阀，每班必须打开一到二次，把存的水放掉。

若停车时间较长时，残余水排放阀要全部打开。

7.7正常操作中，操作人员只有检查任务，只能在发生功能不正常的

情形下，才能进行干预，所有需监测的仪器以及状态和物料流量通过

就地或控制室中的信号报警来完成。

7.8控制室的报警是通过下面的这些监测系统来实现的：

-----温度监测：TI5100KTI51002、TI51003、TI51004.TI51005、

TI51006

-----液位监测：LI5100M甲醇事故气分离罐）

LI51002（甲醇事故气水分罐）

LI51003（煤气事故气分离罐）

LI51004（煤气事故气水分罐）

------压力监测：PD5100M酸性气体阻火器）

------燃烧器火焰燃烧状态指示

8.停水、电、汽及一样性事故的处理方法

8.1停电的处理

如果工号中发觉停电现象，只需要检查两水封罐的液位。必要时

手动调整使液位达到高位，然后关闭除盐水阀。因为停电所有电磁阀

进入安全状态。PLC及点火系统因有UPS在短时间内还可以坚持。时

间过长点火系统和控制装置停止。

8.2停除盐水的处理

因水封罐始终需要除盐水的补充，一除盐水中断，时间短还能暂

时坚持。时间长装置不再有安全保证，而装置就必须停车，并需通知

上游装置采取措施，以防上向中中央火炬输送各种气体。

8.3停低压蒸汽的处理

低压蒸汽主要用于主火炬的稳固燃烧和设备的伴热。夏天中断不

会有更大的影响，但冬天中断伴热系统将有冻阻的可能，所以要将伴

热系统排净，并用氮气吹干。并及时检查各水管线和设备的运行情形,

不要发生冻害。

9.本装置与全厂的配合

本工号所需要的：

①除盐水来自电厂4t/h

②氮气来自空分25.6Nm3/h

③外表空气来自空分40Nm3/h

④蒸汽来自电厂164Nm3/h

⑤燃料气来自25工号754Nm3/h

本装置主要是为清除生产装置，因此排放的煤气和废气以免对环

境造成的危险和有害影响。

10、正常工艺技术条件一览表

10.1煤气事故气的操作数据：

从粗煤气变自粗煤气冷从甲醇合成

换来的煤气却来的煤气来的煤气

最大0.020.020.5

压力mpa正常0.010.010.01

最小0.0050.0050.005

最大40℃

阿反最小30℃25℃50℃

正常35℃

体积流量(Nm7h)27500350020500

10.2煤气事故气混合物的浓度变化:

组份C0CnHm

2coH2CH4

14.96-13.863.45-10.6322-49.524.78-24.470.27-3.7

H2O

N2H2s02CH3OH

组份

0.36-47.070.130.110.660.02

11.非常现象发生的原因及处理方法

11.1外表空气中断

手动点火及电磁调剂阀都需要外表空气，中断后调剂阀处于终端

位置，手动点火失灵。所以要及时控制好各罐液位，暂不用手动点装

置。

n.2氮气的中断

装置的安全不再能保证，装置必须停车。并通知上游生产装置采

取措施，以防止向中央火炬输送事故气或酸性气体。

12、生产控制一览表

36#不涉及生产控制数据。

13.原材料及动力消耗定额

序号名称消耗量备注

16Nm3/h（间断）主火炬燃烧器用4套节能长明灯

8Nm3/h（间断）酸性火炬燃烧器用2套节能长明灯

燃料气60NmVh（间断）主火炬燃烧器用4套高空点火器

1

0.4Mpa(G)30Nm7h（间断）酸性火炬燃烧器用2套高空点火器

340Nm3/h（间断）酸性火炬燃烧器伴烧用

400Nm7h（间断）地面点火盘手动点火器用

氮气24Nm7h（连续）主火炬分子密封器用

2

0.4Mpa(G)16Nm7h（连续）酸性气火炬动态密封器用

外表空气

340Nm7h（间断）地面防爆式火炬点火器用

0.6Mpa(G)

用电量1.5KW（间断）地面心爆式火炬点火器用

4AC220V/50HZ6KW（间断）火炬自动点火系统用

9KW1KW（间断）照明用

5用电量1KW（间断）暂时用电

AC380/50HZ7.5KW（间断）主火炬甲醇分液罐泵用电

18KW7.5KW（间断）主火炬事故分液泵用电

除盐水2t/h（瞬时）主火炬事故水封罐（立式）补水用

6

0.4Mpa(G)2t/h（瞬时）主火炬甲醇水封罐补水用

14Nm3/h（间断）分子密封器用

28Nm7h（间断）主火炬事故水封罐（立式）用

28Nm3/h（间断）主火炬甲醇水封罐用

蒸汽

728Nm7h（间断）主火炬事故分液罐用

0.6Mpa(G)

28Nm7h（间断）主火炬甲醇分液罐用

28Nm7h（间断）排污罐用

10Nm3/h（间断）管线伴热用

14.三废及处理

废水：含油污水送34工号

废气：燃烧后的火炬气，在65nl高度放入大气

15.安全技术标准

15.1硫化氢（H2S）

在火炬煤气里的最大浓度为0.13V%-2000mg/m3,H2s的

RAKk=15mg/m3

浓度500mg/m3以上作用时间为30分钟时，就有生命危险H2s是

一种无色可燃气体，具有刺激性和麻醉作用，在生产及遇明火时易燃

为、它同空气相混形成爆炸混合物，有一种臭鸡蛋味，浓度达到有生

命危险时，气味就察觉不出来了，因为H2s对嗅觉有破坏作用。

H2S味域限：0.Ippm

爆炸下限：4.3V%

爆炸上限：45.5V%

着火温度：260℃

沸点：-60℃

最大爆炸压力：0.5MPa

最低着火能量：0.077mws

15.2一氧化碳（CO）

在火炬气中最大浓度为10.63V0L%=13300mg,CO的PAK随

PAKk=110mg/m3,PAKk=55mg/n]3的浓度时，作用2-3小时，会失去知觉,

在浓度为5000-7500mg/m3时几分钟就导致死亡。

CO是一种无色、无气味、无味道的气体，它同空气混合就形成

爆炸混合物。

比重（空气）0.967

爆炸下限12.5%VOL%

爆炸上限75VOL%

着火温度605℃

15.3燃料气

低温值14.28MJ/m3

露点-35℃

爆炸下限4.5VOL%

爆炸上限40.OVOL%

着火温度560℃

极限裂变宽度0.53mm

最大爆炸压力0.69MPa（表压）

16.安全设施说明

中央火炬装置的安全措施的制定，以两个安全水准为据。

16.1第一安全水准，假定火炬气。2浓度为0.11vol%,也就是说火炬

气不再爆炸范畴内，而引起的危险只能是空气经过火炬顶末察觉后泄

漏进入。

包括以下措施；

a.火炬气通入水封槽B1时，侵到一定深度，火炬系统之前的装置

就可以安全地与火炬系统分开。

通过溢流不断地进入少量除盐水以确保槽内的液位，（利用手动调

剂阀，就地流量计控制）

如果液位下降，通过LISA51002、LISA51004用定位器开调剂阀，

以便供入大量的水，由使罐内液位保持恒定。

当液位进一步跌落时，在控制室的报警被触发，当液位复原正常

液位时，中断供水在液位超级限值时在控制室内的报警被触发.

b.不断地将N2加入到火炬筒内，以保证火炬系统处于微正压状

态，使分子封密器和动态密封器起到密封作用。

c.燃烧器及长明灯安装在火炬头上，用燃料气及外表空气进行操

作防止受爆风雨的影响。燃烧器上安装有带报警的温度测量装置，以

便在燃烧器发生故障时发出报警以保证火炬气处于正常燃烧状态。

16.2第二条标准是假定操作辅助装置故障情形下，也就是说一定量

的02存在时不可能排除，爆炸和爆燃的危险，这一点采取如下措施。

a.第一保证水封罐内的液位达到一定高度，防止氧气返回到火炬

管线中，使系统危险性加大。

b.将火炬筒体内的氮气通入量加大，使筒内的压力处正压状态,

必要时将长明灯和伴烧气关闭，当分析合格后在自动或手动点燃。

C.确保向甲醇合成排放中填加CU以便进入火炬的排放气体中H2

的体积百分比小于50%。

d.在36工号，中央火炬无固定岗位。

e.在进行检修工作时对操作人员采取防护措施，只要严格地执行

厂内制度，操作人员就不会受到任何危害，在进行修理和检修时，由

于H2s的气味会加剧，对修理人员造成干扰，这不是没有理由的，因

此在高浓度情形下带呼吸装置是有道理的。

17.主要设备结构

17.1节能长明灯

采用引射技术，利用燃料气引射空气实现预混燃烧。可保证长明

灯火焰燃烧充分、火焰刚度好、燃烧稳固、不受恶劣气候的影响，能

抵御60m/s的大风及暴风雨天气。

长明灯上部采用310SS村料，头部烧结高温陶瓷，来提高耐高温强度

和耐腐蚀性能，保证使用寿命。

火焰刚度好，抗干扰性强，不受外界恶劣条件影响，燃烧稳固，长明

灯“长明”不灭。

耗气量小，每支长明灯燃料气消耗量仅为4.0Nm/h,节省能源。

17.2动态密封器

在酸性火炬燃烧器筒体内部设置动态密封器，以达到防止回火的

目的。

任何形式的密封器都需要通入密封气体，只是量的多少不同，动

态密封器同样需要不断通入密封气体以防止回火。火炬气大量放空

后，由于火炬燃烧器头部温度降低，空气沿着火炬燃烧器内壁进入到

动态密封器，由于动态密封器的作用，空气逐步改变它的方向，逆

行流动回退至动态密封器顶部，与此同时，带压的密封气体由火炬燃

烧器下部流至动态密封器处，并进入到动态密封器中最小孔径位置，

此时，密封气体的流动速度也随之增至最大，最终到达动态密封器的

顶部而喷射出去。这样，带有较高速率的密封气体，把进入到动态密

封器顶的空气不断挟带的回喷至火炬燃烧器顶部进入到大气中，从而

达到防止回火的目的。

在火炬燃烧器筒体内部设置动态密封器，材料为Cr25Ni20,可

防止火焰在火炬燃烧器筒体内部燃烧，避免了由于没有动态封器而可

能产生的火炬燃烧器到系统管网之间的回火问题，从而延长火炬燃烧

器使用寿命。

17.3主火炬燃烧器

主火炬系统采用LSHJ01型顶部带空间锥体花瓣形稳火环的自

吸式大气扩散型、低噪音无烟火炬燃烧器，此产品最突出的优点是不

需要蒸汽消烟就能使火炬燃烧器达到无烟燃烧，节省大量能源，放空

气体通过新型带空间锥体花瓣形稳火环后产生湍流，与引射到防风

罩内的空气进行充分混合，使火炬燃烧器在任何条件下都能稳固、安

全燃烧，在恶劣气候条件下都能产生稳固火焰。由于稳火环本身采

用湍流技术设计，增大放空气体与空气的接触面积

,并能够卷吸周围大量空气形成湍流进入到火焰中与放空气体混合，

具有消烟成效好、放空气体燃烧完全、噪音低及良好的安全可靠性,

火炬燃烧器喷出的排放气缩短了火焰高度及托高火焰，降低火炬燃

烧器头部温度，延长了火炬燃烧器使用寿命。

a）此火炬头在新型带空间锥体花瓣形火焰稳固器上面的所有叶

片形状和焊接安装角度进行优化设计，使火炬放空气体流量在最大

时压力降最小，而卷吸周围空气能力达到最大值。火焰稳固、不易

回火、结构简单、操作方便、容易点火、过剩空气系数较大、寿命

长、节省燃料气。

b）采用自然引风大气扩散式技术，火炬燃烧器采用带空间锥体花

瓣形稳火环结构，提高放空气体出口流速，加大了放空气体湍流扰

动的程度，提高了放空气体卷吸周围空气的能力，减少了炭黑的产

生，火焰的长度缩短，火焰的刚性好，燃烧完全、稳固，低流速下

不回火，高流速下不脱火，降低热辐射。

由于火炬放空气体出口流速高，在不增加当量流通面积的情形下

能够显著提高火炬的处理能力，较高的排放流速和脱离火炬筒口的

悬空火焰有效改善了火炬燃烧器的高温工作环境，不需要蒸汽助燃

和消烟，节省能源，排放燃烧稳固，不回火，防风型。

c）防爆、防风、防雨、抗干挠能力强，能承担地震、风载等各种

载荷，可在高温下长期运行，运行保护简单，操作费用低。

d）对火炬燃烧器采取延寿措施，节能长明灯头部采用采用烧结高

温陶瓷新工艺，它使火炬燃烧器耐高温、耐热腐蚀、空间锥体花瓣

形火焰稳固器无积碳，延长了火炬燃烧器使用寿命，也使火炬燃烧

器外形更加美观，使用寿命至少多延长了6年。噪音低，安装、操作

方便，运行成本低。

主要材料

1）火炬燃烧器规格：DN1200X4000o

2）火炬燃烧器筒体组件：从顶部向下1500mm长度内全部为

Cr25Ni20材料，其余部分材料为0Crl8Ni9。

3）空间锥体花瓣形稳火环结构，材料采用银基高温合金GH3030。

4）在火炬燃烧器筒体外面均布安装4套节能长明灯，节能长明

灯顶部材料为Cr25Ni20,下部材料为0Crl8Ni9。每套节能长明灯中

两根管一根为爆燃管，另一根为燃料气管，规格均为DN25,并采用

引射装置、过滤器、可调喷嘴，节能长明灯组件中的所有铸件均为

熔模精密铸件。

5）节能长明灯头部采用烧结高温陶瓷新工艺。

6）法兰材料：全部法兰材料均为20#钢。

7）所有法兰的螺栓孔均应沿设备中心线跨中分布。

17.4火炬燃烧器

酸性火炬系统采用LSHJ01型顶部带空间锥体花瓣形稳火环的自

吸式大气扩散型、低噪音无烟火炬燃烧器。LSHJ01型火炬燃烧器，

是我公司参照美国Flare公司火炬燃烧技术成功开发的新型换代产

品。此产品最突出的优点是不需要蒸汽消烟就能使火炬燃烧器达到

无烟燃烧，节省大量能源。

放空气体通过新型带空间锥体花瓣形稳火环后产生湍流，与引射

到防风罩内的空气进行充分混合，使火炬燃烧器在任何条件下都能

稳固、安全燃烧，在恶劣气候条件下都能产生稳固火焰。由于稳火

环本身采用湍流燃烧设计技术，增大放空气体与空气的接触面积，

并能够卷吸周围大量空气形成湍流进入到火焰中与放空气体混合，

具有消烟成效好、放空气体燃烧完全、噪音低及良好的安全可靠性,

火炬燃烧器喷出的排放气缩短了火焰高度及托高火焰，降低火炬燃

烧器头部温度，延长了火炬燃烧器使用寿命。

a）此火炬头在新型带空间锥体花瓣形火焰稳固器上面的所有叶

片形状和焊接安装角度进行优化设计，使火炬放空气体流量在最大

时压力降最小，而卷吸周围空气能力达到最大值。火焰稳固、不易

回火、结构简单、操作方便、容易点火、过剩空气系数较大、寿命

长、节省燃料气。

b）采用自然引风大气扩散式技术，火炬燃烧器采用带空间锥体花

瓣形稳火环结构，提高放空气体出口流速，加大了放空气体湍流扰

动的程度，提高了放空气体卷吸周围空气的能力，减少了炭黑的产

生，火焰的长度缩短，火焰的刚性好，燃烧完全、稳固，低流速下

不回火，高流速下不脱火，降低热辐射。

由于火炬放空气体出口流速高，在不增加当量流通面积的情形下

能够显著提高火炬的处理能力，较高的排放流速和脱离火炬筒口的

悬空火焰有效改善了火炬燃烧器的高温工作环境，不需要蒸汽助燃

和消烟，节省能源，可在0〜最大排放量之间稳固可靠工作，排放燃

烧稳固，不回火，防风型。

c）防爆、防风、防雨、抗干挠能力强，能承担地震、风载等各种

载荷，可在高温下长期运行，运行保护简单，操作费用低。

d）对火炬燃烧器采取延寿措施，火炬燃烧器从上至下200nlm长度

内（包括空间锥体花瓣形火焰稳固器）采用烧结高温陶瓷新工艺，它

使火炬燃烧器耐高温、耐热腐蚀、空间锥体花瓣形火焰稳固器无积

碳，延长了火炬燃烧器使用寿命，也使火炬燃烧器外形更加美观，

使用寿命至少多延长了6年。噪音低，安装、操作方便，运行成本低。

主要材料

1）火炬燃烧器规格：DN150X4000。

2）火炬燃烧器筒体组件：从顶部向下1500mm长度内全部为

Cr25Ni20材料，其余部分材料为0Crl8Ni9。

3）空间锥体花瓣形稳火环结构，材料采用根基高温合金GH3030。

4）在火炬燃烧器筒体外面均布安装2套节能长明灯，节能长明

灯顶部材料为Cr25Ni20,下部材料为0Crl8Ni9。每套节能长明灯中

两根管一根为爆燃管，另一根为燃料气管，规格均为DN25,并采用

引射装置、过滤器、可调喷嘴，节能长明灯组件中的所有铸件均为

熔模精密铸件。

5）节能长明灯头部采用烧结高温陶瓷新工艺。

6）法兰材料：全部法兰材料均为20#钢。

7）所有法兰的螺栓孔均应沿设备中心线跨中分布。

17.5分子密封器

分子密封器是火炬设施中防止回火的一个重要设备，分子密封器

的工作原理是向其内部连续通入分子量比空气小的密封气体，氮气进

入分子密封器后，在折流的钟罩部分形成密封层。外部的空气无法冲

破密封气的密封，当火炬头部分有空气渗入至氮气密封层即被阻止，

不能在火炬筒内形成符合爆炸浓度的气体，就不会发生爆炸，从而达

到防止回火的目的。

1）分子密封器筒体采用16MnR材料，提高其耐腐蚀性能，保证分

子密封器使用寿命和安全可靠性。

2）在结构设计中，保证分子密封器通道内不形成积液。

3）特点：采用从国外引进的设计飞机发动机最新三维流体力学动

力运算软件,对分子密封器流道进行优化设计，以确保火炬系统处于

待命状态时，消耗最少的氮气（或燃料气）就能有效阻止空气倒流进

入火炬系统中，而在火炬系统处于工作状态时，流动阻力最小。经过

优化设计，使火炬系统生产运行成本降低、生产运行安全可靠。

4）为了防止冬季低温情形下分子密封器发生冰冻，设有蒸汽伴热

设施。

17.6分液罐

1）分液罐是紧急放空中凝液成分在其中分离及储存的设备,分液

罐的作用是能够分离出放空气体中直径大于300um的液滴，以防止可

燃气体中携带的凝液直接排入火炬系统而产生“火雨”，分液罐采用

切向旋流进气，有利于放空气中凝液成份的分离。

2）分液罐设有温度计、压力表及高液位报警。其中温度计、压

力表为就地指示，高低液位报警信号送至现场PLC内。

3）分液罐需保温伴热。伴热为外伴热。

17.7水封罐

设置水封罐是火炬系统最为有效的安全防止回火隔离设备。它将

火炬系统与装置排放总管有效隔离，以阻止空气在没有排放气时进入

放空管道而形成爆炸性气体。

甲醇水封罐水封高度控制在100、200范畴内，可根据排放气压

力调剂水封高度。

事故水封罐水封高度控制在200、400、600nlm范畴内，可根据排

放气压力调剂水封高度。

水封罐设有温度计、压力表均为就地指示。高低液位报警，报警

信号送至现场PLC内。

为了防止冬季低温情形下水封罐发生冰冻，水封罐设有蒸汽外伴

热和保温设施。

17.8火炬自动点火系统

酸性气火炬是利用长明灯上热电偶的温度检测信号作为点火信

号。

主火炬是利用火炬筒体上的流量检测信号作为点火信号。

火炬自动点火系统利用主火炬筒体上的流量开关检测信号、酸性

气火炬上的热电偶作为检测单元，PLC作为中央控制单元，高空点火

装置作为执行单元，整个系统能自动实现显示、报警、点燃或熄灭等

控制功能。

17.9地面内传燃式点火器

带一定流量、压力的外表空气和燃料气，通过各自管道混合后进

入爆燃发生室，当混合浓度达到爆燃范畴时，点火器输入AC220V电

压，其利用电容充放电原理输出2500V高能电压至高能半导体电嘴，

高能半导体电嘴在爆燃室内高压放电产生电火花，引燃爆燃气体，爆

燃气体产生的火焰通过爆燃管引至长明灯，并点燃长明灯。

外表空气和燃料气管道上均设置了自力式调剂器，以保持恒定压

力（在管路上均设置了压力表），在地面点火器主控箱内部设置限流孔

板以坚持一定流量，使爆燃气体达到爆燃浓度范畴，使点火成功率大

大提高。

17.10系统控制

火炬自动点火系统由自成体系的就地式主控器控制，DCS系统

也可以实现将点火的启动点火信号传给就地式主控器（PLC）实施遥

控点火，火炬点火系统可以完全自动或在现场操作。

PLC柜放在外表操作室内，满足防腐、防爆、防水、防尘要求，

柜内要有开柜照明。

火炬的自动点火触发信号来自酸性气火炬长明灯上热电偶的温

度检测信号和主火炬筒体上流量开关的流量信号。

酸性气火炬的长明灯长燃，以保证排放气燃烧的稳固性，同时

作为酸性气火炬的伴烧器。

主火炬的长明灯不长燃。

高空自动点火主控系统在有排放气时，高空点火器瞬时点燃长明

灯或火炬头，火炬点燃后自动关闭燃料气管线上的电磁阀。

PLC控制实现远程点火，控制参数的设定和修改均在PLC单元上进

行操作。

长明灯的燃烧状况由6台热电偶检测，信号送至PLC,用于判定和

观察火炬头的燃烧情形。并与DCS控制室通讯,通讯接口为RS485。

酸性气火炬筒体上火炬流量开关的流量信号，作为打开酸性气火

炬伴烧燃烧气阀信号源。

18.设备一览表

名称规格特点主要材料数量

（mm）

LSHJ01型DN1200X4000GH3030/Cr25Ni20/1台

主火炬燃烧器0Crl8Ni9

LSHJ01型DN150X4000GH3030/Cr25Ni20/1台

酸性火炬燃烧器0Crl8Ni9

JCM02型DN25X3540Cr25Ni20/0Crl8Ni96套

节能型常明灯

LSSF02型DN2600X800016MnR1台

事故水封罐（立式）

LSFY01型DN2400X800016MnR1台

事故分液罐（卧式）

LSFM01型DN1200XDN2700X500016MnR1台

分子密封器

LSTT01型DN1200X4800016MnR1台

主火炬筒体

LSTT01型DN150X610000Crl8Ni91台

酸性火炬筒体

LSTJ01型三边形，根开11XUm,高20#无缝钢管1座

火炬塔架度60m

LSFY01型DN2400X800016MnR1台

甲醇分液罐（卧式）

LSSF01型DN2400X800016MnR1台

甲醇水封罐（卧式）

LSHZD03型（防爆型）6套高空点火器0Crl8Ni91套

火炬自动点火系统

LSHD02型（防爆型）900（长）X600（宽）X0Crl8Ni91套

地面内传燃式火炬点火器1900（高）

阻火器DN150PN1.6碳钢壳体+0Crl8Ni9波1台

（隔爆型、波纹板式）纹板

主火炬事故分液罐用凝液泵10Nm3/h60m耐腐蚀0Crl8Ni92台

主火炬甲醇分液罐用凝液泵10Nm3/h60m耐腐蚀0Crl8Ni92台

序设备设备规格材质单位数量重量

1=1位号名称(Kg)

1S51001甲醇分液卧式罐①=2400mm16MnR台19.23

罐L=8000mmV=40M3

操作温度：140℃

设计温度：200℃

操作压力：0.025MPa(G)

设计压力:0.7MPa(G)

2S51002甲醇水封卧式罐①=2400mm16MnR台19.38

罐L=8000mmV=40M3

操作温度：140℃

设计温度：200℃

操作压力:0.025MPa(G)

设计压力：1.0MPa(G)

3S51003事故分液卧式罐①=2400mm16MnR台19.23

罐L=8000mmV=40M3

操作温度：140℃

设计温度：200℃

操作压力:0.025MPa(G)

设计压力:0.7MPa(G)

4S51004事故水封立式罐①=2600mm16MnR台1

罐L=8000mmV=47M3

操作温度：40-110℃

设计温度：200℃

操作压力：0.025MPa(G)

设计压力：1.0MPa(G)

5S51004燃料气缓立式罐⑦=800mm16MnR台10.73

冲罐L=1500mmV=l.0M3

操作温度：25℃

设计温度：70℃

操作压力：0.4MPa(G)

设计压力：0.9MPa(G)

6P51001-含油凝液离心泵Q=10m3/h组合件台2

A/B泵H=60mT=140℃

P入=0.025MPa(A)

P出=0.625MPa(A)

附电动机N=5.5KW

7P51002-含油凝液离心泵Q=10m3/h组合件台2

A/B泵H=60mT=140℃

P入=0.025MPa(A)

P出=0.625MPa(A)

附电动机N=5.5KW

19.外表测量及控制一览表

当阻火器变送器PD51001＞10KPa时面板上的对应指示灯亮【量程

0〜lOOKPa】。

当液位＞800mm时，LT51001甲醇分液罐液高指示灯亮【量程0〜

1700mm]o

当液位〈200mm时，LT51001甲醇分液罐液低指示灯亮。

当液位＞1300mm时，LT51002甲醇水封罐液高指示灯亮【量程0〜

1700mm]o

当液位〈600mm时，LT51002甲醇水封罐液低指示灯亮。

当液位＞800mm时，LT51003事故分液罐液高指示灯亮【量程0〜

1700mm]o

当液位〈200mm时，LT51003事故分液罐液低指示灯亮。

当液位＞1250mm时，LT51004事故水封罐液高指示灯亮【量程0〜

1400mm]o

当液位〈629mm时，LT51004事故水封罐液低指示灯亮。

20、应遵循的主要技术规格和制度

20.1应遵循的主要技术规格

《岗位操作法》、《工艺规程》、《事故处理》、《安全技术规程》

20.2紧急事故处理的一样原则

在紧急事故发生时，要及时采取相应措施，尽可能的开启、关闭

相应的阀门，使经济缺失、人员伤亡达到最低点。

在36工号中央火炬发生紧急事故时，在处理的同时，安排好人

员向有关部门报告通知上游生产装置采取措施，防止向36工号排气,

泄压，并作好操作记录。

20.3紧急事故处理的权限

36工号所属范畴，由本工号负责人进行。

20.4紧急事故处理的信息传递

36工号的信息传递靠电话联系，并有报警装置。

20.5紧急事故处理的调查处理

事故发生后，要深入分析，认真的的找出事故的原因，查出责任

者，进行处理。

20.6火情处理方案：

工号36为防火3级工号。其中火炬气可燃、有毒，必须注意防

火，但如有火情显现则需：

(1)备好干粉灭火器，待事故发生时进行灭火。

(2)备好泡沫灭火器。

或及时通知消防部门，做好处理。要及时通知上游生产装置停止泄压、

排气。

20.7爆炸处理方案：

工号36为4级防爆，因为火炬气可燃，当浓度达到一定时遇火

会发生爆炸，主要表现的位置在：

(1)火炬筒区域

(2)分子密封器部分

(3)点火器部分

(4)当回火时水封罐内可能有爆炸的危险。

所以在现场必须避免漏气，并严禁有明火显现，当有爆炸发生时：

(1)通知上游生产工段停止排放火炬气。

(2)迅速撤显现场。

⑶所有报警均应投入使用。

(4)应用时关闭所有阀门。

(5)事后做良好处理。

（6）未修好前不准排放火炬煤气，

21、老火炬工艺操作规程：

22、岗位任务、生产原理及管辖范畴。

22.1岗位任务

36工号岗位任务是，在发生故障时，安全排放生产装置中的煤

气（以下简称火炬煤气）通过在65米高的火炬上用明火被烧掉。

22.2生产原理：

火炬是一种露天的直接火焰燃烧器，它可使火炬烟囱出来的离地

面一定高度的可燃废气在露天的空气中进行明火燃烧，以达到烧掉气

态污染物的目的。

22.3管辖范畴：

火炬管线、燃料气管线、蒸汽管线、界区内所有设备。

23、产品说明

工号36中央火炬不属生产装置，只对从23工号、24工号、甲

醇合成来的事故废气进行燃烧，所以无产品。

24、原材料及化学品规格。

火炬气介质编号4920

最大0.02Mpa（表压）

交界面压力正常O.OIMpa（表压）

最小0.005Mpa（表压）

交界面温度最大40℃

正常35℃

最小25℃

组成

火炬气组分粗煤气变换粗煤气冷却甲醇合成贫煤气H2s气

C02(V0L%)14.5635.8623.518060

CO(VOL%)10.636.63.456-150

H2(V0L%)22.0547.7849.52

CH4(V0L%)4.788.0619.12

CnHm(VOL%)0.721.212.86

N2(V0L%)47.070.360.86

H2S(V0L%)0.080.13<2PPm

02(V0L%)0.11

CH3OH(VOL%)0.66

密度（标准）

kg/cm31.090.930.768

动力粘度

0.01660.01470.0145

Mpa.s

可燃组分COH2CH4CnHmH2SCH3OH

3.4522.54.780.7200

火炬气

10.6349.5224.473.70.130.66

燃料烟气1073.611.81.1

粗煤气6.647.788.061.210.13

相对密度0.970.070.550.51.191.1

沸点-191-253-163-42-60+65

爆炸极限

彳氐限％VOL12.244.92.145.5

高限％VOL75.075.614.49.645.536.5

燃占605560595450260455

温度等级T1T1T1T2T3T1

爆炸等级IIAIICIIIAIIAIIA

25、生产的基本原理及化学反应方程式。

25.1生产的基本原理

36#的原理主要是前面的装置发生故障时，安全排放废气，且不

会污染环境。排放的废气通过在高65米的火炬上用明火烧掉，这样

对环境就造不成危害。

4.2反应方程式：

28+02=282

CH4+2O2=CO2+2H2O

2H2S+3O2=2SO2+2H2O

2H2+O2=2H2O

26、工艺流程叙述

火炬气到达036工号时，第一两股进入侵入罐B1,火炬气穿过浸

入在水里并布有多孔的管道而得到平均分布，这样浸入罐的容积就达

到了一个最佳负荷。火炬气通过从上方接入浸入罐的接管离开浸入

罐。

浸入罐保证水位高度为500mm,由接在浸入罐后的一条压力虹吸

管溢流孔来调剂，并通过不断地向浸入罐加入少量的水（FI-003）来补

充水的缺失和冲洗火炬气所带的杂质。这样浸入罐在生产装置和火炬

系统之间起到了封闭作用。用来阻止火炬系统发生故障（回火等）影

响上游设备，造成设备缺失。在火炬气发生较大波动时，会造成浸入

罐B1液位不稳，这将通过与液面相关的另一股新鲜水来补偿

（LISA400）o当Bl罐里温度升高（回火时），第三条新鲜水开始供

水（喷射）。浸入罐要始终保持有大约90Nm3/h的氮气浸入，这样会阻

止空气经火炬头进入。氮气流量手动控制阀和流量表来调剂

（LISA400）o如果氮气供应发生故障，压力测量PICSA204使阀门

YV951自动打开，把蒸汽引入到火炬管道中，以阻止空气进入，蒸汽

可代替氮气。

B1里的废水经过一条浸入虹吸管进入到缓冲罐B2,并根据液位

（LISA401）用水泵PL1/L2送到废水处理装置。缓冲罐B2始终充

以氮气（FIOOl）,B2借助一个装有砾石的阻火器与大气相同，为了

防止砾石盒堵塞应定期进行检查。

火炬气从B1进到液滴分离器AL1/L2,在这里将液滴分离掉并返

回到B1。通过分离器AL1/L2以后，火炬气进入火炬。

在火炬管的上方安有火炬头01（出口高度为65米）。火炬头01

装有一直燃着的导燃器BrLl-L3,用它们来点燃火炬气。导燃器

Brl.1-1.3用燃料气和工作空气进行操作。它们被设计为在强风和大雨

时不会熄灭。

工作空气在装置界区的压力为0.5Mpa（表）。有减压阀使压力降

低为O.lMpa。导燃器所需要的压力为0.001-0.002Mpa（表），此压力

根据压力测量PI209-211通过手动调剂来调整。燃烧气量的调剂通过

手动调剂阀和压力测量PI212-214来进行。一次空气（20Nm3/h）和二

次空气（30Nm3/h）的分配通过孔板来完成。燃烧的流量有FIQ007流

量计来控制，工作空气经过FI-006流量计来控制。导燃器BrLl-L3

停止燃烧时，通过控制室的TIA502-504发出警报。

27、开停车步骤

27.1正常开车

中央火炬的开车，需要完成下列操作步骤：

1）往浸入罐B1里充填新鲜水。在操作准备就绪状态时，水位

必须准确的保持在罐的中部位置。水位高度是由浸入罐和缓冲罐之间

的环形管来决定。对此，通过液位测量LISA400或温度测量TISA508

的调剂阀把所需的约30m3的新鲜水引入到浸入罐Bl中。填充过程

大约10小时。

2）新鲜水的流量O.3m3/h用手动阀调整（FI003）.

3）凡有火炬煤气或煤气经过的管道和容器都必须用氮气或CO2

气来吹扫，并一直吹扫到这些管道和容器中的空气完全被置换出为止

（在取样位置SP001检查火炬系统里的氧含量）。

4）把连续通过火炬的吹扫气体流量调剂为90m3/h（主要是氮

气）。

5）向一个导燃器送入煤气和装置空气。在火焰柔弱时，把额定

负荷调剂到大约30%o

调整值，装置空气为20Nm3/h（FI006）,燃烧气为5Nm3/h（FI007）.

6）按规定的流量比例往点火装置里送入燃料气和控制空气，调

整点火管道上的球形阀使煤气引入到将要点燃的导燃器中。

调整值：控制空气：8Nm3/h,燃料气：2Nm3/ho

7）使气体混合流动大约20秒；然后开始打火，关闭通向点火

装置的气体和空气。

若点火成功，“导燃器熄灭"信号排除。

如果“导燃器熄灭"信号一直保持着，则应重新进行点火。点火

成功后，导燃器应调剂到额定的负荷。

调剂值：压缩空气：50Nm3/h.

燃料气：10Nm3/h.

以同样的顺序点燃其他导燃器。

8）在火炬系统初次试车时，还没有燃料气供使用，只有当煤气

生产装置开始生产粗煤气时，火炬系统才能投入运行。因此，生产装

置不得向火炬泄压。

27.2正常操作控制方法

1）第一浸入罐B1的新鲜水充填至罐的中部并连续有大约0.

3m3/h的新鲜水用手动调整，（FI003）进入浸入罐B1中。

2）大约90Nm3/h的氮气长时期送入浸没槽B1,氮气采用手

动控制阀和流量表FIA004来调剂。

3）缓冲罐B2里的废水根据液面高度LISA401,用泵

（PL1/L20把废水打到处理系统（工号34）

4）氮气通过流速表FI001长期送入缓冲罐B2.

5）进三个导燃器Brl.1-1.3中的工作空气和燃料气量通过FIQ006

和FIQ007来调剂。

6）进行点火时燃料气和外表空气根据流量表FI002和FL008来

调剂，打开相联的关闭器。

7）其他辅助介质按要求供给。

8）运行不正常情形下，所有需监测的仪器以及状态和物料流量

通过就地或控制室内中的警报来完成。