中國化工貿(mào)易節(jié)能環(huán)?！龅?卷第13期China chemical trade2014年5月上句刊轉(zhuǎn)化氣制甲醇的系統(tǒng)安全分析潘振鮑丹丹(河北保定定州天鷺新能源有限公司,073000)摘要:我國是一個多煤、少油、缺氣的國家,因此在生產(chǎn)甲醇的原料上以煤氣化、利用焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化兩者并用為主。據(jù)測算,生產(chǎn)1噸焦炭可產(chǎn)生0.2噸甲醇。對焦?fàn)t煤氣制甲醇的工芑路線進(jìn)行了分析,并對主流路線從焦?fàn)t煤氣的初脫硫、壓縮、精脫硫、轉(zhuǎn)化制甲醉、儲存等工藝危險因素進(jìn)行了分析關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化氣甲醇系統(tǒng)安全分析在轉(zhuǎn)化氣區(qū)域中,從原料到產(chǎn)品,包括工藝過程中涉及到許多易燃(四)焦?fàn)t氣壓縮機(jī)的危險性易爆物質(zhì),如氫氣、一氧化碳、硫化氫、甲烷、甲醇等。在生產(chǎn)中一旦已投用裝置焦?fàn)t氣壓縮機(jī)故障導(dǎo)致系統(tǒng)停車事故占據(jù)較大比例。曾操作失誤或物料泄漏,極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。生產(chǎn)過程中涉及的有毒經(jīng)岀現(xiàn)試車過程中壓縮機(jī)發(fā)生活塞嚴(yán)重破碎而停車的重大事故。已經(jīng)投物料較多,如一氧化碳、硫化氫、甲醇等,均具有一定程度的毒性,在用的焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)裝置,考慮到焦?fàn)t氣的組份特點(diǎn)以及及含量,其焦?fàn)t氣壓生產(chǎn)運(yùn)行過程中如果操作不當(dāng)或發(fā)生意外事故,有引起人員中毒事故發(fā)縮機(jī)均采用活塞式壓縮機(jī)。活塞式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)顯而易見,采用離心式生的可能性。特別是一氧化碳存在于各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的泄漏都壓縮機(jī)卻可能存在記速葉輪上積炭、結(jié)蔡、不飽和烴聚合粘附而影響機(jī)可能導(dǎo)致人員大量中毒,甚至死亡。因此必須對主要危害物質(zhì)物性參數(shù)楲運(yùn)行的不利因素。因此又有采用螺杄壓縮機(jī)。但無論那種機(jī)型在運(yùn)行進(jìn)行分析和防范(生產(chǎn)區(qū)內(nèi)常見易燃易爆物質(zhì)為焦?fàn)t氣、轉(zhuǎn)化氣、硫化過程中發(fā)生輸岀流量、壓力的不穩(wěn)定都將影響轉(zhuǎn)化爐和預(yù)熱爐的頻繁調(diào)氫等,焦?fàn)t氣、轉(zhuǎn)化氣主要含CO整,若由于調(diào)整不及時,造成氧碳比、水碳比、水氧比調(diào)整不當(dāng),將引焦?fàn)t氣裝置工藝設(shè)備危險性分析起轉(zhuǎn)化爐過氧爆炸事故或催化劑燒毀。其壓縮機(jī)本體設(shè)備也會受到嚴(yán)(一)鐵鋁預(yù)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化過程中飛溫?fù)p壞還會造成人員的傷亡事故。鐵鋁轉(zhuǎn)化過程中,有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),但因焦?fàn)t(五)焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化燒嘴的危險性氣中有機(jī)硫含量較低(一般在200mg/NM左右),因此有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化純氧轉(zhuǎn)化危險性很大,特別是燒紫系統(tǒng)。燒嘴為單孔噴射式,有蒸反應(yīng)放熱量是微不足道的,但是其副反應(yīng)是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)。焦?fàn)t氣中汽保護(hù)夾層,帶加壓水冷卻系統(tǒng),燒嘴外部帶有工藝氣體分布器,以便入氧含量毎升高0.‰,溫升可達(dá)15℃;烯烴每升高1%,溫升可達(dá)3τ℃,爐工藝氣和氧氣混合之前均勻分布。燒嘴垂直安裝在轉(zhuǎn)化爐頸部的頂端,因此宜發(fā)生鐵鋁催化劑飛溫事故。鐵錳脫硫槽的鐵錳脫硫劑在升溫還原經(jīng)過預(yù)熱的氧氣與蒸汽混合物料進(jìn)亼燒嘴,在燒嘴里沿軸向流動并高速過程中也可能出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象。噴入轉(zhuǎn)化爐。經(jīng)過預(yù)熱的焦?fàn)t氣與蒸汽混合物料,從轉(zhuǎn)化爐頂部爐頸上(二)氣預(yù)熱爐爆炸的管口側(cè)向進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐,轉(zhuǎn)變方向后在燒嘴外側(cè)與爐頸內(nèi)側(cè)之間的流道焦?fàn)t氣預(yù)熱爐的點(diǎn)火過程也可能會操作不當(dāng)導(dǎo)致爆炸事故。如果長軸向朝下流動,通過固定在燒嘴前端外側(cè)上的分布器均勻分布后,流動明燈失效或熄火,應(yīng)迅速切斷燃料氣控制閥,重新吹掃燃燒器,并檢查到燒嘴頭部,從燒嘴里噴出的氧氣的高速度使兩種流體迅速混合并在混長明燈噴嘴是否堵塞。第二次點(diǎn)火需在第一次點(diǎn)火失效、熄火5分鐘后合的瞬間產(chǎn)生燃燒反應(yīng),經(jīng)過轉(zhuǎn)化爐上方的錐形空間后,氧氣完全燃燼,進(jìn)行。燃燒產(chǎn)物然后進(jìn)入催化劑床層,進(jìn)一步發(fā)生吸熱的烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)。三)焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化爐危險性通過催化劑床后的轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物,從轉(zhuǎn)化爐底部流出。避免火焰直接舔焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化爐操作還要精心做好氧碳比、水碳比、水氧比調(diào)整。三到催化劑而將其燒毀;燒嘴燃燒火焰應(yīng)在爐膛中心,避免火焰直接接觸個比例關(guān)系彼此間相互關(guān)聯(lián),所以在調(diào)節(jié)某個比例時要時刻注意其他兩到側(cè)面材料表面;防止未混氧氣回流,造成氧氣管線回火現(xiàn)象;進(jìn)入催個比例是否在控制范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)化爐燒嘴必須做到焦?fàn)t氣與氧氣混合均勻,化劑床層前,氧氣必須燃燼,溫度和組成分布均勻,避免在催化劑床層燃燒充分,爐頂空間溫度場與流場分布合理。避免火焰直接舔到催化劑里仍發(fā)生燃燒反應(yīng);爐內(nèi)耐火材料仼何一處的溫度都不能超過140℃;而將其燒毀;進(jìn)人催化劑床層前,氧氣必須燃燼,溫度和組成分布均勻,嘴必須能夠在很大的流速范圍內(nèi)良好地運(yùn)行而不限制裝置的可操作性避免在催化劑床層里仍發(fā)生燃燒反應(yīng);爐內(nèi)耐火材料任何一處的溫度都燒嘴采用蒸汽保護(hù)和水夾套強(qiáng)制冷卻保護(hù)設(shè)計。不能超過140℃:燒嘴必須能夠在很大的流速范圍內(nèi)良好地運(yùn)行而不限制(六)甲醇槽區(qū)危險性裝置的可操作性:燒嘴采用蒸汽保護(hù)和水夾套強(qiáng)制冷卻保護(hù)。水夾套溫甲醇槽區(qū)也是重大的危險源。甲醇為第3.2類,中閃點(diǎn)易燃液體,對眼度控制也是非常重要的,水夾套內(nèi)通人除鹽水來移走轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)生的部分皮膚及上呼吸道有刺激癥狀,伴頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、昏迷熱量,除鹽水溫度控制在π0℃以下,過高可能會引起氧腐蝕,損壞設(shè)備一旦甲醇貯槽、發(fā)生泄漏,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇靜電焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)一次反應(yīng)的平衡常數(shù)非常大,可以視為不可逆反應(yīng);二明火、高熱能引起燃燒爆炸,與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。次反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),CH的轉(zhuǎn)化率與溫度密切相關(guān),提高反應(yīng)溫度將顯焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化屬于高溫、中壓操作,所使用的原料焦?fàn)t氣為可燃性有毒物質(zhì),著提高平衡轉(zhuǎn)化率。CH的轉(zhuǎn)化率與轉(zhuǎn)化壓力也有一定關(guān)系,降低反應(yīng)壓純氧為助燃劑,產(chǎn)品轉(zhuǎn)化氣為易燃、易爆、有毒有害氣體,容易發(fā)生力將顯著提高平衡轉(zhuǎn)化率,即低壓有利于焦?fàn)t氣中CH1的轉(zhuǎn)化災(zāi)和爆炸事故。CH轉(zhuǎn)化率隨氧氣與焦?fàn)t氣摩爾比的變化而變化。氧氣與焦?fàn)t氣摩二、結(jié)語爾比增加,CH轉(zhuǎn)化率起初提高較快,但當(dāng)氧氣與焦?fàn)t氣摩爾比增加到一化過程中事故主要集中發(fā)生在鐵鋁預(yù)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化過程;預(yù)熱爐系定值時,CH1轉(zhuǎn)化率幾乎不再變化,接近10%。催化部分氧化工藝一般統(tǒng);轉(zhuǎn)化爐系統(tǒng);焦?fàn)t壓縮機(jī)系統(tǒng);甲醇槽區(qū)等重大危險源。由于此工采用鎳基催化劑,用氧化鋁作為載體,該催化劑具有良好的穩(wěn)定性和活性,藝流程和裝備的研發(fā)國內(nèi)還處于起步階段,各方面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)都處于為了延長催化劑壽命,轉(zhuǎn)化氣岀口溫度一般在1000℃以內(nèi)。但由于受到累階段是為了更好的更安全的綜合利用焦?fàn)t氣,提高煤的綜合利用水平。熱力平衡的限制,在低于100℃時,甲烷的平衡含量比較高,為了使出口氣中甲烷含量盡可能低,在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)需加入大量的水蒸氣。烴類物質(zhì)在高溫下易發(fā)生裂解反應(yīng)。一般含碳多的烴類愈益發(fā)生裂解反應(yīng),碳數(shù)相朋程,陳寶智,的編者中國煤化工同時,不飽和烴比飽和烴易發(fā)生裂解析炭反應(yīng)。烴類中以CH4最為穩(wěn)定2蔣軍成編著,事故調(diào)查與分HCNMHG如CH發(fā)生析炭反應(yīng),則其他烴類發(fā)生析炭反應(yīng)的可能性更大238中國化工貿(mào)易 China Chemical Trade