鲁西化工集团股份有限公司煤化工二分公司 山东聊城 252200
摘要:煤化工产业乃是近几年来发展较为迅猛的一类化工行业,其在煤制甲醇安全生产过程中的安全事故频频发生,因而对其安全生产隐患进行预防处理已经引起相关企业、国家政府和社会的高度关注。故而,企业相关负责人一定要加快解决这些问题的速度,并采取有效的安全应对措施,加强安全管理力度,这样才能有效的降低企业安全事故发生的几率。基于此,本文会对煤制甲醇生产过程中产生安全隐患的原因进行详细的分析和探究,并提出有针对性的应对措施,希望可以为相关从业人员带来一定的帮助。
关键词:煤制甲醇;生产过程;安全隐患;应对措施
在有机化工产品生产中甲醇乃是被应用最为广泛的基础化工原料之一,其仅次于乙烯和苯,乃是国家能源领域中新兴的一种能源,其市场发展前景是非常广阔的。众所周知,我国乃是一个煤炭能源丰富的国家,而应用煤炭为主要原料来制备甲醇已经是时代发展的必然趋势,这也就促进了煤化工企业的快速发展。对于现今的煤制甲醇安全生产过程而言,其还是存在着一些问题,从而使安全隐患频发,因而就需要了解和找到这些问题所在,并运用良好的应对措施加以解决,这样才能促进有机化工产品质量的提升。
1、煤制甲醇主要生产工艺流程
煤化工企业安全生产中的煤制甲醇主要是指对煤炭资源的一种深加工和再处理,它乃是通过一定高温、高压没转化为煤气化合成气,再利用合成气催化合成甲醇的生产工艺。尤其是近几年来,化工行业的高速发展,使得其对于甲醇的需求量也在不断扩大,煤制甲醇产业得以快速成长。煤制甲醇工艺主要包含有空分、水煤浆制备、气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏等,下面我们就对其工艺流程进行详细的介绍。
煤制甲醇具体工艺步骤为:1)水煤浆制备。原料煤中加入添加剂、助溶剂和水磨制成水煤浆。2)气化。在特定的设备内及一定温度、压力下,使煤中有机质燃烧,转化为含有CO、H 2、CH 4 等可燃气体和CO 2 、N2 等非可燃气体的合成气(粗煤气)。3)变换。由于合成甲醇的合成气要求较高的 H 2 /CO,最佳氢碳比 H 2 /CO 为2,故此步骤将合成气通过水煤气变换调整 H 2 /CO,得到合适氨碳比的变换气。4)低温甲醇洗。变换气通过低温甲醇洗工艺净化,脱碳脱硫,得到净化气。5)甲醇合成。净化气与富氢气及循环气进入循环压缩机加压至合成塔,在触媒的作用下反应生成甲醇。
2、煤制甲醇在生产过程中存在的问题分析
煤制的甲醇在生产过程中会在催化剂的作用下与合成气中的一氧化碳和氢气发生反应生成甲醇。由于氢气和一氧化碳的火灾危险性较大,而且火灾的危险性是甲类,所以在实际生产过程中,很容易出现易爆、易燃、高温、低温和有毒的因素,一旦生产设备出现泄漏,就会危害到工作人员的生命以及安全,甚至会给国家、人民的生命财产带来极大的损失,采取有效的措施显得十分必要。需要及时对煤制甲醇在生产环节的安全隐患的原因进行分析,在过程中做好相应的防护工作,配置生产设备,并对工序进行严格控制,从而保证甲醇的生产的安全。
3、煤制甲醇生产过程中的应对对策
3.1有效配置生产设备
煤制甲醇生产过程中由于火灾危险性被定类为甲类,因此为了减低安全隐患发生率,煤化工企业负责人必须优化配置生产设备,从而为煤制甲醇生产提供保障。例如采取露天布置方式对生产设备进行布置,压缩厂房设计成一级耐火等级建筑,屋面采用轻质量材料,并严格检测泄压面积,确保符合厂房防爆的具体规定。同时采用不产生火花材料设计地面,并在室内安装事故通排风系统,在屋顶设计自然通风孔,一旦厂房内的CO 浓度上升到20mg/m 3,或者是H 2浓度上升到4% 时,室内的事故通风系统就会自动开启。然后在精馏泵房和冷冻站安装机械排风系统和可燃气体报警装置,如果发生安全事故,立即发出警报。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,对于煤气化工序,为了降低煤气化装置带来的噪音污染,煤化工企业可选择减弱噪音的隔音罩进行隔离,然后使用主动式降噪耳机,通过耳机上设置的麦克风对室内的噪音进行检测,借助降噪系统生成和外界噪音相同的方向声波,对产生的噪音进行中和,从而控制噪音干扰的影响力。
3.2严格控制变换工序的过程
变换炉入口的主要物料是水蒸气与粗煤气,而变换炉出口的气体为二氧化碳、一氧化碳、
氢气和甲烷,出口气体温度在450 ~590℃。如果变换炉在生产过程中发生泄漏,那么气体就会外泄,从而引发火灾和中毒等安全事故。因此为了确保变换炉正常运作,避免发生泄漏问题,相关人员必须将水汽比控制在0.5 ~2.0 范围内;并对入炉的粗煤气中硫化氢含量进行控制,保证硫化氢含量高于300ppm,避免影响到变换催化剂的活性,从而引起反硫化情况。此外,为了延长催化剂的使用时间,降低副反应,在保证煤制甲醇产量的基础上,按照催化剂的性能,进行低温操作。特别是在使用催化剂的初期,反应温度必须控制在较低数值,随着使用时间的上升,将反应温度慢慢提高。但需要注意的是,在日常操作变换炉的过程中,禁止对变换炉的温度实施急升急降,以免变换炉管外壁温度变化过大,给煤制甲醇的生产带来影响。
3.3严格控制吸收塔气量
煤制甲醇生产过程中,关于吸收塔的构成部分,分上、下塔两部分,下塔部分主要用于脱硫,由于在甲醇中CO 2 的溶解度和溶解速度远比H 2 S,COS 的小,所以下塔脱硫时仅需上塔已吸收了CO 2 的部分甲醇液,其量约为总量的58%,上塔主要脱除CO 2,顶段为精洗段,用-58.9℃的贫甲醇来吸收气体中尚存的少量CO 2,以确保去合成的净化气中CO 2 ≤4%,H 2 S ≤0.1ppm,中间两段为CO 2 吸收段(初洗和主洗段)。如果在实际进行生产的过程中,设备发生泄漏,使得管道强度无法承载出现爆裂,大量气体和低温甲醇就会喷出,那么就有可能引发火灾和中毒,使得生产设备停工维修,严重的甚至是造成人员伤亡。因此为了提升生产产量,避免发生安全事故,必须严格控制进入吸收塔的气量,让后面进入热再生塔的二氧化碳的量适当降低,以此提升硫化氢的浓度。在吸收塔前需安装一个洗涤塔,让变换气体进入吸收塔前先分离所携带的水份,所分离的水和热再生塔底部出来的甲醇水一起进入到分离塔中进行换热,达到提升甲醇浓度同时,确保设备安全生产。
3.4?注意控制合成塔内催化剂床层的温度
这是因为合成工序在煤制甲醇的生产过程中是最关键的环节,只有通过合成塔内催化剂温度的控制才能够实现煤制甲醇生产的顺利进行。不能出现温度过高或者是压强过大的现象。延长煤制甲醇合成催化剂所使用的时间,能够更加方便温度的控制,为此,需要加强原料气净化工作的到位,将原料中含有的水分、尘粒、硫化物以及氯化物清除干净,同时需要保证在合成过程中硫元素的含量每立方米不能够超过0.1mL。还需要加强合成塔温度的控制,避免合成塔内部出现温度的波动,使得状态不稳定。除此之外,还需要减少装置的停开次数。需要注意的是,每次停车的过程中,需要检查催化剂床层所处的温度,当温度高于210℃时,再添加原料气。
结语
综上所述,通过本文的详细论述我们可以知道,对于煤制甲醇生产过程中安全隐患问题是必须给予高度重视的,只有处理好这些安全隐患问题,才能有效的提高煤制甲醇生产质量。在煤化工企业进行煤制甲醇生产过程中,相关工作人员一定要做好安全保护工作,并对于生产设备以及生产工序方面都给予严格对的控制,这样才能减少安全事故发生的几率,降低煤化工企业的经济损失。而对于已经出现的安全隐患问题,我们需要进行及时的分析,并提出有效的应对措施,从而提升煤制甲醇生产水平,促进社会的稳定发展与进步。
参考文献
[1]我国煤制甲醇技术及存在问题[J].蒋吉磊,惠媛媛,刘全.辽宁化工.2018(07)
[2]煤制甲醇生产过程中存在的安全隐患及应对措施[J].李宗鹏.化工管理.2016(25)
[3]煤制甲醇工艺分析[J].郝磊,董秀.化工设计通讯.2019(03)
论文作者:张方涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/17
标签:甲醇论文; 过程中论文; 合成气论文; 温度论文; 催化剂论文; 安全隐患论文; 吸收塔论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;