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甲醇装置简介和重点部位及设备

  
评论: 更新日期:2011年04月30日

 

  2.产品性质

  产品为甲醇,生产过程中还存在氢气、硫化氢、一氧化碳等中间产物。其安全性质见表7—41。

 

  二、重点部位及设备

  (一)重点部位

  1.转化系统

  转化系统由转化炉、废热锅炉以及燃料燃烧、烟气废热回收设备组成。高温设备集中,转化炉炉膛温度高达1300℃,炉出口温度820℃,废热锅炉产生3.8MPa(表)中压蒸汽。设备内工艺气体为CH4H2COC02等,压力达2.6MPa(表)。

  转化系统是装置中的高温区,其特点是高温、中压、易燃、易爆、有毒。若设备发生超温,易造成设备损坏,工艺气体泄漏,而引发重大火灾、爆炸事故。

  2.合成系统

  合成系统由合成塔、中压蒸汽汽包、热交换器、水冷器、粗甲醇分离器等压力设备组成。设备内压力为6.2MPa(表)左右.设备内工艺介质为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲醇、甲烷等易燃、易爆、有毒气体。

  由于压力高,设备发生泄漏,易造成火灾、中毒、爆炸事故。如设备存在缺陷、超压、腐蚀等,在发生物理性爆炸时,还可发生化学爆炸,往往造成灾难性的后果。

  (二)重点设备

  1.转化炉

  转化炉承担着将天然气与蒸汽发生反应制取原料气的任务。其操作、运行是否正常影响到整个装置的安全运行,是装置中结构复杂,操作条件苛刻的关键设备。

  转化炉由辐射段、对流段及燃料系统组成。辐射段一般有上百根转化炉管,炉管内装填催化剂,天然气与水蒸气在炉管内反应。炉管外用天然气燃烧形成的火焰直接加热,炉管外壁温度高达900—950℃,炉管内压力为2.6MPa(表),运行条件比较苛刻。烟气进烟气废热锅炉,回收热量。

  转化炉在生产中,如发生催化剂中毒、结碳,水碳比失调,燃料系统故障、炉管超温等都可造成事故。如发生设备损坏、泄漏还可引发重大火灾、爆炸事故。

  2.压缩透平机组

  甲醇装置有天然气压缩机和合成气压缩机两大机组,采用离心式多级压缩机组,用蒸汽透平驱动。天然气压缩机压缩气体为天然气,出口压力约2.7MPa(表)。合成气压缩机压缩气体为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等,出口压力约6.5MPa(表),转速可达13000r/min。

  大机组一般在高温、高压、高转速下运行,密封、润滑条件要求高,调节控制系统复杂。运行中如发生喘振、气体带液、轴瓦磨损、密封损坏,轴位移高等都可造成机组故障o由于结构复杂,维护保养,检修安装要求高。维护不当,检修安装未达到精度标准,也容易发生设备故障。而两大机组均为单系列运行,无备用机组,任何一台机组的停机,都可造成全装置停车。而且泄漏出来的氢气、一氧化碳、甲烷,天然气还可造成重大的火灾、爆炸、中毒事故。

  3.合成塔

  合成塔是装置的主要设备,氢气与一氧化碳、二氧化碳在合成塔内反应生成甲醇。工作压力6.2-6.5MPa(表),反应温度200-250℃。管式合成塔管内充填合成催化剂,管间为强制循环的锅炉水,吸收合成反应热,产生3.7~4.1MPa(表)的中压蒸汽。合成塔结构比较复杂。

  合成塔运行中,如发生触煤中毒、触煤超温、人塔氢碳比失调等可造成装置运行不正常或停车。管内外如压差过大,可引起内件变形,而造成重大设备事故。

  高压、高温下氢侵蚀会引起设备的脆裂,外壳温度超高可使承压设备强度下降,引起设备产生裂缝、鼓泡,而发生重大设备事故。

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