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2.產(chǎn)品性質(zhì)
產(chǎn)品為甲醇,生產(chǎn)過程中還存在氫氣、硫化氫、一氧化碳等中間產(chǎn)物。其安全性質(zhì)見表7—41。
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二、重點部位及設(shè)備
(一)重點部位
1.轉(zhuǎn)化系統(tǒng)
轉(zhuǎn)化系統(tǒng)由轉(zhuǎn)化爐、廢熱鍋爐以及燃料燃燒、煙氣廢熱回收設(shè)備組成。高溫設(shè)備集中,轉(zhuǎn)化爐爐膛溫度高達1300℃,爐出口溫度820℃,廢熱鍋爐產(chǎn)生3.8MPa(表)中壓蒸汽。設(shè)備內(nèi)工藝氣體為CH4、H2、CO、C02等,壓力達2.6MPa(表)。
轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是裝置中的高溫區(qū),其特點是高溫、中壓、易燃、易爆、有毒。若設(shè)備發(fā)生超溫,易造成設(shè)備損壞,工藝氣體泄漏,而引發(fā)重大火災(zāi)、爆炸事故。
2.合成系統(tǒng)
合成系統(tǒng)由合成塔、中壓蒸汽汽包、熱交換器、水冷器、粗甲醇分離器等壓力設(shè)備組成。設(shè)備內(nèi)壓力為6.2MPa(表)左右.設(shè)備內(nèi)工藝介質(zhì)為氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲醇、甲烷等易燃、易爆、有毒氣體。
由于壓力高,設(shè)備發(fā)生泄漏,易造成火災(zāi)、中毒、爆炸事故。如設(shè)備存在缺陷、超壓、腐蝕等,在發(fā)生物理性爆炸時,還可發(fā)生化學(xué)爆炸,往往造成災(zāi)難性的后果。
(二)重點設(shè)備
1.轉(zhuǎn)化爐
轉(zhuǎn)化爐承擔(dān)著將天然氣與蒸汽發(fā)生反應(yīng)制取原料氣的任務(wù)。其操作、運行是否正常影響到整個裝置的安全運行,是裝置中結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作條件苛刻的關(guān)鍵設(shè)備。
轉(zhuǎn)化爐由輻射段、對流段及燃料系統(tǒng)組成。輻射段一般有上百根轉(zhuǎn)化爐管,爐管內(nèi)裝填催化劑,天然氣與水蒸氣在爐管內(nèi)反應(yīng)。爐管外用天然氣燃燒形成的火焰直接加熱,爐管外壁溫度高達900—950℃,爐管內(nèi)壓力為2.6MPa(表),運行條件比較苛刻。煙氣進煙氣廢熱鍋爐,回收熱量。
轉(zhuǎn)化爐在生產(chǎn)中,如發(fā)生催化劑中毒、結(jié)碳,水碳比失調(diào),燃料系統(tǒng)故障、爐管超溫等都可造成事故。如發(fā)生設(shè)備損壞、泄漏還可引發(fā)重大火災(zāi)、爆炸事故。
2.壓縮透平機組
甲醇裝置有天然氣壓縮機和合成氣壓縮機兩大機組,采用離心式多級壓縮機組,用蒸汽透平驅(qū)動。天然氣壓縮機壓縮氣體為天然氣,出口壓力約2.7MPa(表)。合成氣壓縮機壓縮氣體為氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等,出口壓力約6.5MPa(表),轉(zhuǎn)速可達13000r/min。
大機組一般在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速下運行,密封、潤滑條件要求高,調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)復(fù)雜。運行中如發(fā)生喘振、氣體帶液、軸瓦磨損、密封損壞,軸位移高等都可造成機組故障o由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護保養(yǎng),檢修安裝要求高。維護不當(dāng),檢修安裝未達到精度標(biāo)準(zhǔn),也容易發(fā)生設(shè)備故障。而兩大機組均為單系列運行,無備用機組,任何一臺機組的停機,都可造成全裝置停車。而且泄漏出來的氫氣、一氧化碳、甲烷,天然氣還可造成重大的火災(zāi)、爆炸、中毒事故。
3.合成塔
合成塔是裝置的主要設(shè)備,氫氣與一氧化碳、二氧化碳在合成塔內(nèi)反應(yīng)生成甲醇。工作壓力6.2-6.5MPa(表),反應(yīng)溫度200-250℃。管式合成塔管內(nèi)充填合成催化劑,管間為強制循環(huán)的鍋爐水,吸收合成反應(yīng)熱,產(chǎn)生3.7~4.1MPa(表)的中壓蒸汽。合成塔結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
合成塔運行中,如發(fā)生觸煤中毒、觸煤超溫、人塔氫碳比失調(diào)等可造成裝置運行不正常或停車。管內(nèi)外如壓差過大,可引起內(nèi)件變形,而造成重大設(shè)備事故。
高壓、高溫下氫侵蝕會引起設(shè)備的脆裂,外殼溫度超高可使承壓設(shè)備強度下降,引起設(shè)備產(chǎn)生裂縫、鼓泡,而發(fā)生重大設(shè)備事故。