镁业有限公司企业标准甲醇合成操作规程.doc

青海盐湖镁业有限公司甲醇项目合成装置操作规程青海盐湖镁业有限公司企业标准作业指导书甲醇合成装置操作规程（试行）文件编号： 版本状态：A/0 受控状态： 发放号：目 录第一章 工艺技术规程 71.1装置概况 71.1.1装置简介 71.1.2工艺原理 71.1.3工艺流程说明 101.1.4工艺原则流程图 141.2工艺指标 141.2.1原料指标 141.2.2半成品、成品指标 151.2.3公用工程指针 161.2.4主要操作条件 171.2.5原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标 18第二章 操作指南 202.1合成汽包液位压力控制 202.2甲醇分离器液位控制 222.3甲醇膨胀槽液位、压力控制 232.4精馏塔液位、压力控制 25第三章 开工规程 273.1合成工序开工规程 273.1.1开工纲要（A级） 273.1.2开工操作（B级） 283.1.3说明（C级） 383.2精馏工序开工规程 403.2.1开工纲要（A级） 403.2.2开工操作（B级） 423.4.3说明(C级) 493.3氢回收工序开工规程 503.3.1开工纲要（A级） 503.3.2开工操作（B级） 513.3.3辅助说明（C级） 57第四章 停工规程 584.1合成工序停工规程 584.1.1停工纲要（A级） 584.1.2停工操作（B级） 594.1.3说明（C级） 644.2精馏工序停工规程 644.2.1停工纲要（A级） 644.2.2停工操作（B级） 654.2.3说明（C级） 674.3氢回收工序停工规程 674.3.1停工纲要（A级） 674.3.2停工操作（B级） 684.3.3说明（C级） 70第五章 专用设备操作规程 725.1氢气压缩机 725.1.1开机操作框架图（A级） 725.1.2开机操作(B级) 735.1.3辅助说明(C级) 785.1.4停机操作框架图（A级） 785.1.5停机操作（B级） 785.1.6正常切换操作框架图(A级) 805.1.7切换操作（B级） 815.1.8辅助说明（C级） 845.1.9操作指南 845.2合成气压缩机组 875.2.1开机操作框架图（A级） 875.2.2开机操作（B级） 895.2.3辅助说明（C级） 1045.2.4停机操作框架图（A级） 1045.2.5停机操作（B级） 1055.2.6辅助说明（C级） 1085.2.7操作指南 109第六章 基础操作规程 1136.1机泵的开、停与切换操作 1136.1.1离心泵的开、停与切换操作 1136.1.2屏蔽泵的开、停与切换操作 1246.1.3计量泵的开、停与切换操作 1266.1.4螺杆泵的开、停与切换操作 1396.1.5柱塞泵、齿轮泵的开、停与切换操作 1466.2冷换设备的投用与切除 1596.2.1水冷换热器的投用与切除 1596.2.2空气冷却器的投用与切除 167第七章 事故处理预案 1717.1事故处理原则 1717.2装置紧急停工方案 1717.2.1合成 1717.2.2精馏 1717.2.3压缩 1727.2.4氢回收 1737.3事故处理预案 1737.3.1 装置停电的操作 1737.3.2 循环水中断应急预案 1747.3.3脱盐水（锅炉给水）中断应急预案 1747.3.4低压蒸汽中断应急预案 1757.3.5氮气中断应急预案 1757.3.6仪表风中断应急预案 1767.3.7原料气中断应急预案 1777.3.8 DCS系统瘫痪应急预案 1777.3.9 合成气压缩机组应急预案 1787.3.10 合成反应器紧急情况应急预案 1797.4合成装置常见故障及处理方法 1797.4.1合成工段不正常现象及处理方法 1797.4.2精馏工段不正常现象及处理方法 183第八章 操作规定 1888.1外操岗位操作规定 1888.2内操岗位操作规定 1888.3交接班制度 1898.4巡回检查制度 1908.5设备维护保养制度 1908.6产品质量制度 1918.7安全生产制度 1928.8文明生产制度 192第九章 仪表控制系统操作法 1949.1DCS系统概述 1949.2主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图（PID） 1949.3装置自保的逻辑控制规程 1949.3.1装置自保的逻辑控制图 1949.3.2装置自保的逻辑控制说明 1949.3.3机组自保的逻辑控制说明 194第十章 安全生产及环境保护 19510.1安全环保知识 19510.2安全环保规定 19510.2.1一般安全规定 19510.2.2装置生产过程中各工段的安全规定 19810.2.3装置生产过程中的安全管理规定 20210.2.4装置开、停工安全管理规定 20410.3装置防冻凝措施 20710.4本装置历史上发生的主要事故、处理方法及经验教训 20810.5本装置易燃易暴物的安全性质：爆炸范围、闪点、自燃点 20810.6本装置主要有害物、介质（易燃易爆、有毒）的有关参数 20910.7本装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物 222第十一章 附录 22311.1设备明细表 22311.2主要设备结构图 22311.3装置平面布置图 22311.4可燃气体和硫化氢报警仪布置图 22311.5装置消防设施布置图 22311.6安全阀定压值 22311.7控制参数报警值 22311.8装置联锁汇总一览表 22311.9常用基础数据 22311.10 HOZAP分析报告 22311.11 SIL定级分析报告 223第一章 工艺技术规程1.1装置概况1.1.1装置简介本项目的规模为100/年甲醇（折纯甲醇）。

本装置主要包括合成气压缩、甲醇合成和氢回收合成气压缩采用蒸汽透平驱动的联合式离心压缩机，新鲜气压缩机和循环气压缩机由共同的蒸汽透平拖动；氢气压缩机采用往复式压缩机甲醇合成采用鲁奇（Lurgi）甲醇合成水冷器反应器（列管换热式反应器）合成压力（入口→出口）8.74MPa（G）→8.54MPa（G）自焦化装置PSA提氢的氢气经氢气压缩机压缩后，小部分送MTO装置，其余大部分与来自氢回收装置的富氢气一起，和新鲜气混合，然后经新鲜气压缩机压缩（压缩至8.95MPa（G））后，进入保护床脱除对合成催化剂有害的硫化物（8.89MPa（G））后与从合成回路来的循环气（8.30MPa（G）、40℃）并经循环气压缩机压缩（压缩至8.89MPa（G））后的气体混合预热后一起进入甲醇合成塔进行甲醇合成反应合成回路中的弛放气（8.30MPa（G）、40℃）送至氢回收装置进行富氢气的回收氢回收工段得到的富氢气返回合成气压缩工段进行压缩，非渗透气送甲醇合成工段的蒸汽过热器做燃料粗甲醇中仍含有水、溶解气和其它微量副产物杂质，其中部分的沸点要比甲醇低粗甲醇在膨胀槽、精馏塔脱除微量杂质，然后在离子交换器中脱除类似胺类和碱金属的阳离子达到MTO级甲醇纯度要求，产品送至MTO级甲醇罐。

1.1.2工艺原理（1）压缩压缩工序的氢气压缩机采用往复式压缩机，合成压缩机组采用蒸汽透平驱动离心式压缩机，将原料气、合成气、循环气压缩到所需要的压力供后续工段使用其中：合成压缩机组透平采用的是凝汽式汽轮机，动力由中压过热蒸汽提供氢气压缩机由电机驱动氢气压缩机组的工作原理：往复式压缩机属于容积式压缩机，是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做往复运动活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向左运动的时候，气缸右部容积增大，右部的进气阀打开，排气阀关闭，气体被吸进来，完成进气过程（同时气缸左部容积完成压缩过程）；当活塞向右运动的时候，气缸右部容积减小，右部出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程（同时气缸左部容积完成吸气过程）通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙此压缩机为双作用压缩机合成压缩机组的工作原理：中压过热蒸汽在汽轮机内主要进行两次能量转换，使汽轮机对外做功第一次能量转换是热能转换为动能，中压过热蒸汽经过喷嘴（静叶栅）后压力降低，产生高速气流而实现第二次能量转换是动能转换为机械能，高速蒸汽的冲击力施加给动叶片，使转子高速旋转输出机械能而实现。

在蒸汽透平的驱动下，离心式压缩机的轴高速旋转，叶片间的介质气体也随叶轮旋转而获得离心力高速气体被甩出叶轮外进入扩压器中，使气体的流动速度能转换为压力能经过扩压器的介质气体经弯道回流器进入下一级继续压缩，在提高压力的同时，介质气体的温度也要升高2）合成甲醇合成是在约9.0MPa压力下，在铜基催化剂的作用下，气体中的一氧化碳，二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q在甲醇合成过程中，尚有如下主要副反应：2CO+4H2=(CH3)2O+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O4CO+8H2=C4H9OH+3H2O此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、酮类生成以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下就具有很高的活性但它对硫、氯等毒物非常敏感，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的温度下操作铜催化剂一般可以在210～290℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围也略有不同，铜催化剂用在合成甲醇上，合适的操作压力是5.0～10.0MPa(G)，对于合成气中CO2含量较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见要降低能耗，应采用适量的CO2浓度的合成气，若合成气中CO2含量过高，会影响MTO级甲醇的纯度，但CO2含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低理论的合成新鲜气成分，应满足以下比值：f=（H2-CO2）／（CO+CO2）≈2.05～2.15甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断地将热量移走，反应才能正常进行反应热利用壳程副产中压蒸汽来移走，这样，合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产中压蒸汽侧操作的正常与稳定3）氢回收膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同而分离推动力（膜两侧相应组分的分压差）、膜面积及膜的分离选择性，构成了膜分离的三要素依照气体渗透通过膜的速率快慢，可把气体分成“快气”和“慢气”常见气体中H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”；而称为“慢气”的则有CH4及其他烃类、N2、CO、Ar等普里森分离器的外壳类似一管壳式换热器，内装数万根细小的中空纤维丝中空纤维的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积，使得分离系统紧凑高效，同时可以在很薄的纤维壁支撑下，承受较大的压力差。

混合气体进入膜分离器壳程后，沿纤维外侧流动，维持纤维内外两侧一适当的压力差，则气体在分压差的驱动下，“快气”（H2）选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集而作为渗透气导出膜分离系统，渗透速率较慢的气体（CH4、N2）则被。