1前言

?甲醇是重要的基本有機化工原料之一,廣泛用作溶劑和生產甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、酯類、醫藥、農藥等系列產品,并具有燃料應用的巨大潛在市場。

?目前,在使用天然氣、石油氣或煤造氣合成粗甲醇的過程中,無論是單醇廠還是聯醇廠,均發現有不同程度的高碳鏈碳氫化合物及石蠟烴生成。尤其是聯醇廠,受到與合成氨聯產條件的制約:規模偏小,一些設備因陋就簡,原料氣凈化條件差,又要求高壓操作,使得生產長期以來存在結蠟比較嚴重的問題。

粗甲醇產品中一旦有石蠟存在,后工序根本無法去除。雖然石蠟對精甲醇產品的質量影響不大,但對甲醇合成、精餾等工序有較大的影響。其沉積在合成塔內件下部換熱器出口端、水冷器管壁及連接管道、甲醇分離器內,情況嚴重時,會造成水冷器、甲醇分離器等設備及管道、閥門的堵塞,甚至連溫度較高的甲醇合成塔出口管也會被石蠟堵塞,將直接影響生產的正常進行,有時可能被迫停產清蠟。因此分析甲醇生產過程中石蠟產生的原因,避免或減少結蠟是非常重要的。

2石蠟的性質

?石蠟是高級烷烴混合物,即脂肪族烴類,分子式為CnH2n+2,比重為0.786~0.800g/ml,熔點在37℃以上,沸點在343℃以上。

3甲醇合成中石蠟生成的原因

甲醇合成過程中,在下述條件下的反應,可能促成石蠟的產生。

在較低的反應溫度、銅基催化劑床層中含有極少量鐵、鈷、鎳等第八族元素時則可能生成烴類;而當催化劑床層中混有少量釷時,就可能有相當量的烴類生成:

nCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q

原料氣中存在水蒸氣時,在含有鐵的催化劑床層上一氧化碳還會發生如下反應:

3CO+H2O=CH2+2CO2

結合以上兩個反應,在甲醇的生產過程中,石蠟產生的原因比較復雜,不但與催化劑、原料氣、甲醇塔的結構及材質有關,而且還與合成反應的工藝條件以及操作方法有關。

3.1催化劑的原因

3.1.1催化劑生產過程中的原因

生產催化劑的過程中所使用的設備、管道有的是碳鋼制成的,在催化劑與其接觸時可能帶入了少量的鐵、鎳元素,在沉淀的過程中也可能由所使用的蒸汽帶入鐵;另外,對沉淀物進行洗滌時,由于洗滌程度不夠,很可能將鈉鹽帶入到催化劑中,鐵、鎳、鈉堿性金屬是生成蠟的催化劑。

同樣,新催化劑在貯運、充裝過程中與鐵制容器接觸,容器上的鐵銹會粘附在催化劑表面或摻雜到催化劑中,如果在合成塔裝填催化劑時未清除干凈,也會進入合成塔。

另外,當催化劑中含有少量SiO2或其它酸性氧化物時,也會促進石蠟的生成。

3.1.2催化劑使用過程中的原因

使用銅基催化劑生產甲醇的工藝中,隨著使用時間的增加,特別是催化劑使用中、后期,會在粗甲醇產品、設備、管道中結蠟。原因是受催化劑選擇性的限制,甲醇生產時不可避免的會伴有少量甲酸及其它有機酸生成,而生產甲醇所用的設備幾乎都是碳鋼,因此使設備及管道產生腐蝕。原料氣中又有一定濃度的CO,腐蝕后的鐵、鎳以及由催化劑自身帶入的鐵、鎳與原料氣中的CO在適宜的壓力和溫度下有生成羰基鐵Fe(CO)5、羰基鎳Ni(CO)4的可能,生成物通過揮發、分解、氣流夾帶的方式沉積在催化劑表面上,導致其活性下降,這樣就使催化劑具備了生成脂肪烴的條件。

生產實踐證明,催化劑連續運行時間越長,羰基鐵、羰基鎳在催化劑表面積累量就越多,脂肪烴生成量也隨之增加,結蠟現象也就增多。

3.2甲醇塔內件的原因

甲醇合成塔內件的結構對合成甲醇至關重要,如果內件設計與實際生產情況不符,會導致催化劑床層溫差大、溫度難控制,進而會導致石蠟的產生。另如果設計不當,使潤滑油在生產過程中進入銅基催化劑也容易結蠟,潤滑油是有機烷烴類,遇到銅基催化劑可生成高碳鏈的脂肪烴類的蠟。

3.3操作條件的原因

3.3.1合成反應溫度的原因

目前各廠使用的銅基催化劑主要都是由銅、鋅、鋁(或添加少量的鉻、釩等)組成,甲醇合成反應中,在不太高的溫度、壓力下,就會具有很好的活性,并對合成甲醇有極高的選擇性,而銅基催化劑中的Al、Na等在一定溫度、壓力下,也會促進CO與H2進行反應生成石蠟。生產實踐證明:在甲醇生產過程中合成塔反應溫度控制得太低,使入塔氣在低于催化劑正常活性溫度的情況下進入催化劑層,生成的粗甲醇中就會帶有大量石蠟,主要是在開車投料階段,合成塔反應溫度還未達到正常操作值以及在停車過程中,合成塔反應溫度下降,而原料氣又未置換干凈。這兩個階段產生石蠟最多[1]。另有資料顯示,合成塔床層溫度在185~215℃,結蠟現象比較嚴重。

操作中溫度波動幅度大,也易結蠟。合成甲醇反應中,副反應具有較高的活化能,對反應溫度更敏感,提高溫度更有利于副反應的進行。例如,對于銅基催化劑,當反應溫度超過300℃時,就容易發生甲烷化反應。甲烷含量的增加間接地加速了石蠟的產生。

3.3.2合成反應壓力的原因

合成甲醇時壓力越高會使合成反應向生成高級烷烴的方向移動,結蠟的機率也越大。

因為烴類生成反應是一個體積減小的反應,反應物的體積比生成物體積大得多,提高壓力有利于副反應的進行,這些副反應發生時,反應前后其體積收縮程度較合成甲醇反應更明顯,生成烴類的碳鏈越長,反應體積變化越大。因此生成烴類的碳鏈長度與反應壓力有關,壓力越高、生成烴類的碳鏈越長。

3.3.3空速的原因

甲醇合成過程中,合成氣與催化劑接觸時間的控制,是通過調節合成循環氣的空速來實現的。空速高,合成原料氣與催化劑接觸時間短,產品純度高,副產物少;空速低,合成塔原料氣與催化劑接觸時間長,轉化率高,但純度下降,石蠟等副產物增多。

3.3.4原料氣的原因

入塔原料氣中CO含量過高,副反應增多,生成脂肪烴類機會多,結蠟也就增多。合成塔原料氣的進氣溫度也會影響石蠟的生成,進塔氣溫控制得過高,合成原料氣中的水蒸氣在含帶鐵的催化劑作用下與CO反應產生石蠟,同時還會生成乙醇。

3.4開停車的原因

頻繁的開停車也是造成結蠟的一個原因。開車投料階段,合成塔反應溫度還未達到正常操作值,反應氣通過合成塔低溫反應區時易產生石蠟;停車階段,系統置換不徹底,未置換凈的CO、H2通過合成塔低溫反應區也易產生石蠟。

4結蠟現象對甲醇生產的影響

4.1結蠟會影響甲醇的產率

由于副產品中石蠟的熔點為37℃左右,當出甲醇水冷器的合成循環氣溫度降至40℃左右時,其中的石蠟會被冷凝下來,形成粘稠狀液體,分別粘附在管道、甲醇水冷器、甲醇分離器的管壁上,增加了管壁的厚度,影響甲醇水冷器的冷卻效果,出塔氣在甲醇水冷器中得不到充分冷卻,使得出甲醇水冷器的氣體溫度升高,造成了氣相中的甲醇不能被全部冷凝,使分離后合成循環氣中帶有甲醇,當此合成循環氣返回合成塔時,由于進塔氣中含有甲醇,從而影響了甲醇的轉化率,造成甲醇單程合成率下降,影響甲醇產量,增加生產成本。

4.2結蠟造成阻力增大,增加了動力消耗

石蠟的產生勢必使管道的阻力增大,從而增加了動力的消耗。當結蠟嚴重時,更會造成甲醇水冷器的管道堵塞,甚至使甲醇分離器及合成塔出口管道也會被堵塞,引起停車、停產,給生產帶來不穩定因素,造成極大的浪費和損失。

5結蠟現象的預防及處理

5.1提高催化劑的質量

提高催化劑的質量,不僅是為了提高甲醇的產量與質量,對合成甲醇過程中出現的結蠟現象也相當重要。

合成甲醇過程中,在催化劑表面上存在著合成甲醇反應與諸多副反應的競爭,如果催化劑對甲醇合成的反應具有良好的選擇性,相對來說抑制了副反應的發生。

降低催化劑中有害雜質的含量,尤其是鐵、鎳、鈉、硅等元素,能減少生產中石蠟的產生。

5.2甲醇塔內件設計要合理

甲醇合成反應過程中,放熱量大,需移去的反應熱多;催化劑有效活性溫度范圍窄;有效氣體成份如CO的波動對床層溫度影響大,所以對甲醇合成塔內件的設計要求比較高。

選擇一種符合生產工藝狀況,工藝參數易控制的甲醇合成塔內件對減小溫度波動幅度至關重要,從而減少結蠟現象的產生。

5.3原料氣要凈化干凈

原料氣必須凈化干凈,加高常溫脫硫槽,增裝碳基鐵鎳吸附劑,通過增加預洗甲醇量,可以加強對碳基鐵鎳的脫除。原料氣中CO的含量不能過高,可適當提高CO2的含量,因為CO2存在能降低副產物石蠟等的生成。

5.4選擇合理的操作條件

在合成甲醇過程中,應盡量避開易產生石蠟的合成反應溫度區。前期,不可避免地存在低溫操作,容易產生羰基鐵,因此在后期生產時應盡量避免低溫操作。由于溫度大幅度的波動以及超溫也會導致石蠟的產生,在生產過程中應嚴格控制溫度的波動。有資料稱,高溫超過260℃,低溫低于210℃,容易生成石蠟,因此在實際生產中應盡量避開這一溫區。

在正常操作運行時,選擇合適的合成壓力、空速,可減少結蠟現象的產生。

5.5減少開停車次數

盡量減少開、停車次數,由于溫度的大波動,會增加結蠟機會。每次停車后,要用高純度的氮氣將系統里的反應物置換除去,并保持正壓,以防空氣進入。

5.6定期清理

高度重視系統檢修,每一次大、中系統檢修要對甲醇塔系統徹底清洗一遍,把系統里的蠟及金屬鐵等雜質全部清除掉,重點清洗水冷器、分離器及收集槽。

清洗的方法:最好用80-100℃的熱水,蒸汽也可以。

5.7結蠟時的處理

通常情況下,甲醇合成系統的管道、設備中,甲醇水冷器的結蠟現象比較嚴重,并且對生產影響較大,因此可以采用提高甲醇水冷器操作溫度的方法,將甲醇水冷器中的石蠟熔化并用合成循環氣將其帶入甲醇分離器中的“熱帶”操作法。這樣可暫時維持較長時間的正常生產,等停車檢修時再對設備管道進行清蠟工作。具體操作方法如下:

在正常生產運行過程中,當甲醇水冷器的操作溫度明顯升高,說明管道結蠟現象比較嚴重時,可以將甲醇水冷器的冷卻水進、出口閥關閉,人為升高甲醇水冷器操作溫度(注意進、出口閥不能關閉太久,具體時間依合成循環壓縮機進、出口溫度不超過正常控制溫度為準)。將甲醇水冷器中的石蠟熔化并通過合成循環氣帶入甲醇分離器中,由于甲醇分離器體積較大,結蠟現象不太嚴重時,是不會影響生產的,經過“熱帶”清蠟后,甲醇水冷器的操作溫度會明顯下降。而帶入甲醇分離器中的石蠟,等有停車檢修的機會時,再進行清洗。

6結束語

甲醇生產過程中,結蠟現象普遍存在,對甲醇的生產也造成了一定的不利影響。石蠟產生的原因比較復雜,其中包括催化劑生產和使用過程中的原因,合成塔內件原因以及操作條件(溫度、壓力、空速、原料氣、開停車等)的原因,究竟哪些因素是主要因素,目前還很難作出準確的判斷。當前,應盡可能地采取有效措施,預防并減少石蠟的生成。降低催化劑中有害雜質含量,避免生產過程中操作條件的波動,減少停車次數,實現穩定生產是關鍵。

篇2:甲醇合成塔入塔人員安全規定

1.入塔人員條件:必須是身體健康、心理素質好,具備安全救護知識和自救能力的人。2.合成塔必須與外系統進行有效的隔離,并工藝處理合格后,方可打開人孔。3.現場拉好警戒線,無關人員一律不得進入。4.準備好滅火器材及消防水。5.120救護車及專業醫護人員由合成車間在指定地點現場待命。(綜合部負責)6.加一空氣軟管在上管板上部,距離上管板300mm,盡量增加塔內管箱上部的O2含量,以創造安全環境。7.按照規定辦理各種作業票證,動火作業前須做可燃氣體(H2+CO≤0.2%)分析,合格后方可執行動火作業,滅火器材配備齊全。8.辦理設備內作業安全票證,嚴格落實安全施工條件。9.由安檢部人員、監護人員和佩帶者共同檢查,保證正壓式呼吸器使用前完好。作業人員佩帶后自行確認完好后,經合成車間安全人員再次檢查確認,最后經安監部專職安全人員現場檢查確認佩帶合格后方可入塔正式作業。10.塔內人員工作時間不得超過30分鐘。塔內人員一人作業,一人監護;監護人員位置在溜槽附近,便于處置突發事情。工作時動作不要做大幅度擺動,避免呼吸器脫落漏氣。11.塔內作業人員應時刻注意避免安全繩、長管呼吸器氣管纏繞熱電偶,以免發生事情后搶救人員不好施救,耽誤搶救時間。12.塔外設專門雙人監護,塔外監護人員視線時刻不離塔內作業人員,若有意外情況,設備內作業人員與塔外監護人員通過聲光報警器聯系。(聲光報警器由機電部負責落實)13.現場監護人員發現塔內出現異常情況,立即將塔內作業人員拉出。14.用軸流風機吹掃自人孔出來的氮氣,人員不應站在下風向。15.設專職氮氣壓力監護人員,及時調整塔底壓力及塔頂放卸壓力,當壓力監護人員發現入塔氮氣壓力逐漸下降,應及時開大閥門,如閥門開度達到一半時壓力仍然下降,應認為氮氣中斷。如氮氣中斷,項目負責人立即采取塔內作業人員撤離的措施,關閉空氣軟管閥門,然后立即用塑料薄膜封上人孔,并立即申請中壓氮氣或從合成塔入口通入高壓氮氣。16.熱電偶的安全保護:入塔人員注意保護熱電偶,不得碰壞熱電偶(合成車間負責熱電偶外加軟保護)。17:人員組織分工項目負責人:工藝處理負責人:現場施工負責人:現場安全負責人:現場技術負責人:現場監護人員分3個班主要是班長,副班長,安監部派人現場全程監護18.單位負責人、施工負責人、施工人員、監護人員等有關人員嚴格履行職責,對安全措施和條件認真落實和確認。19.組織參與檢查檢修所有人員認真學習本方案,達到應知應會,并做好簽字。

篇3:甲醇公司合成氨項目安全管理制度

一、總則

1、為了認真貫徹“安全第一、預防為主,綜合治理”的安全生產方針,加強施工現場的安全管理,確保施工現場人員生命、設備財產的安全,特制定本制度。

2、本制度適用于甲醇公司8萬噸/年合成氨項目施工現場的安全管理。

二、職責

1、甲醇公司安全科及項目部相關人員負責對現場的安全施工進行監督、檢查,對違章違紀行為進行考核。

2、施工單位應對工程建設中的安全施工全面負責。施工單位的項目經理是本單位安全施工的第一責任人,應全面落實全員安全施工責任制。

3、監理單位對工程建設實施安全監理,承擔相應的安全監理責任。對于發現的問題,應要求施工單位立即進行整改,按規定對其進行考核,對于問題嚴重者,應書面要求施工單位暫停施工并向建設單位報告。

三、安全規定

1、施工單位應建立健全各種安全施工管理制度和安全管理機構,落實責任、保障安全。根據施工進度,施工單位應制定有針對性的安全措施,并進行措施交底并督促實施。

2、施工單位應加強安全教育,定期組織有關安全施工規程和管理規定的學習,堅持特殊工種持證上崗,未經培訓的電工、電焊工、起重工、司機、機械作業人員、指揮人員等一律不準上崗作業。新進場的工人做好“三級”安全教育。未經安全教育考試合格,不準進場作業。

3、施工單位應加強施工機械、工器具及安全防護設施、用具、用品的管理。特別要加強對大中型施工機械的安全管理,制定具體的管理實施細則和相應的管理、使用、操作制度。所用安全機械、工器具及安全防護設施、用具、用品必須是具有相應生產許可證的企業生產的合格產品。

4、施工單位應作好施工現場的安全保衛工作,禁止與施工無關的人員進入施工現場。

5、進入施工現場必須佩戴安全帽,動火作業、高處作業要辦理作業許可證。

6、施工現場氧氣瓶、乙炔瓶與明火間距保持10米以上,氧氣瓶、乙炔瓶間距保持5米以上,不得放在烈日下曝曬或接近火源。高處作業必須系安全帶,掛設安全網。腳手架搭設好后要經過檢驗方可使用。

7、任何機械設備不準帶病作業。施工用電設備必須可靠接地,并全部安裝漏電保護器開關。機械檢修時,必須拉閘停電,電箱上鎖,掛“禁止合閘”標牌。

8、高空使用的組合鋼模、扣配件、氧氣瓶、乙炔瓶和一些散物等必須保證安全吊運,嚴禁隨意凌空拋灑。

9、大中型設備吊裝要有詳細的安全技術方案,吊裝機械、索具使用前認真檢查合格,吊裝使用的錨固點應設置在牢固可靠處并經受力分析、計算。吊裝必須組織嚴密,統一指揮,吊裝臂下嚴禁站人停留。

10、建筑物框架、高塔平臺、高速運轉設備、高電壓區等主要施工區的遮欄、護欄、欄桿等必須符合設計和規定要求,齊全并安裝牢固,安全標示牌、警告牌齊全。

11、在建工程的臨建設施、設備、未裝欄桿的平臺、空中通道及槽、溝、坑等都要根據具體情況做好臨時防護圍欄和警示標志。施工區各類孔(洞)溝蓋板,須符合設計要求,齊全、平整、安全、牢固。

12、對于建設單位、監理單位下發的有關“安全文明施工整改通知單”,施工單位必須按期認真整改。

四、事故處罰

對于違反有關安全規定,或管理不嚴造成事故的將給予事故發生單位或個人經濟處罰。

1、施工期間發生重大傷亡或特別重大死亡事故除了按本規定處理外,還需按國家、地方有關法規處理。

2、發生死亡事故,罰款20000元/人;重復性發生,加倍處罰。

3、發生重傷事故,罰款10000元/人;重復性發生,加倍處罰。

4、發生重大的設備事故、機械事故,罰款10000元/次;發生一般設備事故,罰款5000元/次;重復性發生,加倍處罰。

5、施工現場發生重大交通事故,罰款10000元/次。

6、發生一般火災事故,罰款5000元/次。

7、因違章發生輕傷事故,罰款2000元/人次。

8、因施工、調試原因造成的試車障礙罰款1000元/次。

9、因消防、避雷設施(包括臨時設施)被埋壓、圈占或損壞,導致不能正常使用,造成的損失由所屬區域施工單位承擔。

10、由于施工單位的責任對其他單位人員造成傷害或導致建設單位廠房、設備、設施損壞的,除按上述規定罰款外,應由施工單位賠償所有損失。

五、違章處罰

對于建設單位、監理單位發現的違章違紀行為,根據情況,分別給予當事人、當事人所在單位批評教育、口頭警告、責令整改、會議通報和經濟處罰。對違章的處罰標準如下:

1、個人著裝及防護.

1)施工現場穿拖鞋、涼鞋、高跟鞋者,罰款100元/人次,并責令退出施工現場;

2)施工現場穿裙子、短褲、背心或赤膊者,罰款100元/人次,并責令退出施工現場;

3)進入施工現場不戴安全帽,罰款500元/人次,安全帽佩戴不規范,不系下顎帶等罰款200元/人次;坐安全帽者,罰款100元/人次;

4)高處作業不系安全帶,罰款200元/人次;

5)高空拋擲工具、材料及其他物品者,罰款100元/人次;造成傷害的加倍處罰,或根據發生的相應醫療費數額加倍處罰。

2、遮欄、護欄、欄桿、蓋板

1)土建工作面腳手架上,永久欄桿遮攔或護攔不符合要求(確因安裝需要除外,但必須設臨時防護設施)的罰施工單位100元/處(誰施工、誰負責);無安全標示牌、警示牌,罰款50元/處;

2)工作平臺(包括腳手架平臺)不符合要求,每處罰款50元;

3)孔(洞)無蓋板及其他措施,罰款50元/個;通知不整改,延期一天罰款100元/個(誰施工、誰負責);

3)溝道無蓋板,又無防護措施,罰款50元/米;通知后不更改,每延期一天罰款100元/米;

4)孔洞蓋板強度或形狀不符合要求,罰款50元/處;

5)采用標準化蓋板,沒有或漏焊限位鐵件,罰款50元/處;

6)未經建設單位同意任意在樓板、平臺上開孔及墻壁上開孔、罰款200元。

7)隨意拆除安全設施罰款200元/處,造成他人傷害視情節輕重從嚴處置。

3、施工機械

1)施工機械帶病運行,罰款500元/臺;

2)起吊設備未取得合法的使用許可證,罰款1000元/臺;操作人員無證上崗,罰款500元/人次。

3)施工機械無安全操作規程,罰款100元/項;

4)大、中型起重機未進行定期的負荷試驗,罰款1000元/次。

4、施工用電

1)閘刀、插座無蓋,罰款50元/個;

2)電源引出無插頭,罰款500元/個,閘刀電源引出掛接罰款50元/路;

3)電源箱內線路零亂,罰款50元/個;

4)未經建設單位電源管理人員允許,擅自搭接電源罰款100元/處;

5)未按規定接裝漏電保護器的,罰款50元/處,若使用失靈的漏電保護裝置罰款100元/處;

6)其他未按規定使用施工電源的,罰款50元/次。

5、腳手架及架板

1)在主要人行通道上架設的腳手架影響通行作業罰款1000元/處,罰款后不按期整改者,每天加罰200元/處;

2)腳踏板不符合強度要求的,罰款50元/塊;

3)散鋪架板兩端不用鐵線綁扎,罰款50元/塊;

4)散鋪的架板無雙欄桿措施,罰款100元/跨;有護欄無防上下滑落措施,罰款50元/跨;

5)上、下腳手架要有符合規程的爬梯,若沒有或不符和罰款50元/處;

6)斜道腳手架必須有雙欄桿和防滑措施,無雙欄桿或防滑措施罰款100元/處。

6、安全網

1)按規定該掛設安全網的地方沒有掛設,50元/處;

2)安全網破損,整改通知發出2天內未處理,100元/處。

7、其他

1)對不服從建設單位或監理單位管理的,罰款200元/次;因不服從安全管理,侮辱、打罵建設單位或監理單位有關管理人員的從重處罰,并責令清除出施工單位,情節嚴重的報告有關部門追究其刑事責任;

2)施工現場發現有與施工無關的閑雜人員逗留、亂竄,罰所在區域施工單位50元/人次;

3)施工現場嚴禁吸煙,發現吸煙,罰款1000元/人,煙頭,罰款100元/個;

4)施工車輛行駛速度為15km/h,每發現超速罰款100元/輛次。

六、附則

1、對施工單位的經濟處罰將從其工程款中扣除,并以書面形式向施工單位通報。

2、本制度由甲醇公司合成氨項目建設指揮部監督實施。

3、本制度自批準之日起實施。

寧夏慶華煤化集團有限公司甲醇公司

二〇一三年五月