12000吨多晶硅∕年-甲醇制氢工序操作规程.pdf

12000吨多晶硅/年甲醇制氢工序操作规程编制：文件编号：审核：编制日期：批准:生效日期:目录1.装置情况概述.011.1 装置生产任务.012.编写目的.023.岗位任务及岗位职责.023.1岗位任务.023.2岗位职责.074.术语定义.105.工艺原理及工艺流程图.125.1工艺原理.125.2工艺流程简述.125.3工艺流程简图.136.原辅料及产品质量标准、理化性质.146.1原辅料质量标准（规格指标）.1 46.2产品质量标准.156.3各物料的理化性质（简述）.1 67.工艺控制指标与消耗及主要设备作用、原理.177.1 工艺技术指标及消耗（参数）.177.2 主要设备一缆表（见附件）.187.3主要设备作用及原理.208.装置系统原始开车步骤（操作规程）.228.1装置系统开车前检查及确认准备.228.2单体试车(见附件).238.3系统气密性试验及置换.239.装置系统正常开/停车步骤(操作规程).259.1 装置系统开车前检查及确认准备.259.2装置系统正常开车操作步骤.259.3开车后的正常操作与调整控制要点.409.4装置系统正常停车操作步骤.439.5装置系统紧急停车操作步骤.4410.常见的故障及处理方法.5011.装置系统安全防护措施.52IL 1装置系统安全注意事项.5211.2装置系统安全防护措施.5411.3装置系统应急处置预案.5911.4装置系统冬季防冻预案.6112.相关文件及记录表.62附件1导热油泵 A(5-PP203A)操作规程.66附件2导热油泵B(5-PP203B)操作规程.7 0附件3导热油泵C(5-PP203C)操作规程.74附件4原料液泵 A(5-PP201A)操作规程.78附件5原料液泵 B(5-P P 2 0 1 B)操作规程.80附件6脱盐水泵 A(5-PP202A)操作规程.82附件7脱盐水泵B(5-PP202B)操作规程8 41.装置情况概述1.1 装置生产任务甲醇制氢系统的任务是将原料甲醇和脱盐水在加热的条件下反应生成氢气 和二氧化碳，再利用PS A将转化反应的产物进行提纯成9.9995%的高纯氢气供冷 氢化、尾气回收、空压制氮及还原车间使用。1.2 装置分项生产任务1.2.1转化部分来自界外的甲醇和脱盐水在原料液罐(5-TK201)中混合后的原料液，经由 原料液泵(5-PP201AC)加压后进入螺旋板式换热器(5-EX202A/B)预热，再 进入汽化过热器(5-EX201A/B),被导热油加热汽化并过热至规定温度的甲 醇、水混合蒸汽进入转化器(5-R201)中，同时完成催化裂解和转化反应，生 成的高温转化气在螺旋板式换热器(5-EX202A/B)中被原料液冷却，再经冷凝 器(5-EX203A/B)被循环冷却水冷却冷凝降温后入净化塔(5-T201)由下而上 被脱盐水洗涤，除去未反应的甲醇及水后，转化气送入变压吸附工段。1.2.2变压吸附(PS A)部分PS A提纯氢气装置是由五台吸附塔(5-TK203AE,下简称吸附筒A、B、C、D、E塔)、一台顺放罐(5-TK204)、一台产品气缓冲罐(5-TK206)、一台逆放 罐(5-TK205)和一系列程控阀组成。压力1.5MPa的甲醇裂解转化气(原料气)进入吸附塔(5-TK203AE)进行吸附，得到的产品氢气经过产品气缓冲罐(5-TK206)缓冲之后，经系统压力调节、计量后到用户去。解析气即废气经逆放罐(5-TK205)放空。1.2.3导热油部分由界外来的导热油经过导热油循环泵(5-PP203A/B/C)加压后先后给汽化 过热器(5-EX201A/B).转化器(5-R201A/B)供热后部分返回界外，部分返回 到导热油进口管线供内部循环使用。2.编写目的为了正确使用操作甲醇制氢装置包括转化器(5-R201A/B)、汽化过热器(5-EX201A/B)、螺旋板式换热器(5-EX202A/B)、冷凝器(5-EX203A/B)、导热油循环泵(5-PP203A/B/C).脱盐水泵(5-PP202AC)、原料液泵(5-PP201AC)、吸附塔(5-TK203AE)等设备，确保安全生产以及保持经济合理的 工艺运行。3.岗位任务及岗位职责3.1 岗位任务3.1.1 甲醇制氢车间主任岗位任务组织本车间员工认真学习、落实安全生产方针、政策、法律、法令、上级指 示和公司各个向规章制度；负责督促、检查各班组、岗位执行安全操作规程、工艺纪律、劳动纪律情 况，及时解决事故隐患，制止违反安全生产的一切行为；定期组织检查车间生产设备、管道、工具器械的安全状况，并及时维护保 养，使之始终处于良好状态；经常研究、分析车间安全形势，及时发现、消除生产中的不安全因素；严格执行事故报告制度，负责或参加对本车间所发生事故的调查处理。3.1.2 甲醇制氢车间副主任岗位任务协助车间主任负责本车间安全生产的管理；协助车间主任督促、检查各班组、岗位执行安全操作规程、工艺纪律、劳动 纪律情况，及时解决事故隐患，制止违反安全生产的一切行为；协助车间主任组织定期检查车间生产设备、管道、工具器械的安全状况，并 及时维护保养，使之始终处于良好状态；协助车间主任组织员工的安全教育培训和新员工的二级安全教育；负责事故应急预案的演练与实施;经常排查事故隐患，及时发现和消除生产中的不安全因素；参加对本车间所发生事故的调查处理，在主任不在期间履行主任职责。3.1.3 甲醇制氢车间工艺员岗位任务抓好车间的质量管理体系定期抽查车间产品的质量情况作好登记工作并负责 制定检查、考核意见对出现的质量事故及时组织分析、处理 并拿出整改措 施督促其整改；定期向公司总工汇报质量体系运行情况及需要公司解决技术问题；及时解决车间的工艺技术问题并编制车间的技术规程、修改工艺指标；负责降低车间的生产成本抓好原材料的消耗建立原材料消耗台帐；定期组织车间的工艺检查并进行通报、落实整改及考核工作；负责月度生产材料的计划编制督促到货、验收并负责反馈使用情况；负责各类原料质量的验收、把关并负责原料的到货催办不能影响生产。3.1.4 甲醇制氢车间专职安全员岗位任务具体组织各种安全检查考核对查出的问题进行登记并督促整改；抓好车间的安全教育建立好相应的制度台帐建立员工教育档案提高员工的安 全素质；配合公司做好物种作业人员的培训、考核、发证工作；定期组织召开车间的安全办公会并对当月的安全工作进行总结通报完成情况 并进行奖惩并拿出次月隐患排查意见；根据车间的实际情况协助修订安全管理制度制定临时安全措施；建立建全车间的各类安全管理台帐；组织安全事故分析落实防范措施拿出处理考核意见；负责签发车间的安全动火证并对措施落实进行检查；督促、检查、考核员工劳保用品的穿戴情况抓好车间防寒、防冻、防署、降 温措施的落实情况；对外单位在本车间的施工、学习人员进行安全教育同时具有检查、考核责；每周组织一次安全检查并做好台帐督促整改；定期组织车间的消防演习及应急救援预案的演练；负责对车间的环保工作制定措施定期检查、考核。3.1.5 甲醇制氢车间设备管理员岗位任务对设备进行综合管理建立设备档案及检修台帐记录制定设备考核管理意见；具体安排设备检修、维修、制定检、维修方案及验收标准组织验收；负责设备的日常维护、保养工作；及时参加设备抢修制定抢修意见参加事故分析会提出处理整改意见拿出设备 分析报告；根据设备制度深入现场检查制度的执行情况每周组织一次设备检查做好登 记、统计、汇总、通报及奖罚工作；严格执行设备部质量标准；组织好车间压力容器、计量器具与物种设备的核试验和台帐的建立；负责填报与设备有关的各类报表、报告及方案；积极推广使用新材料、新设备并负责对新设备验收制定操作规程带头组织实 施；审定安排设备的维修定修及大中修计划并组织检查验收；审查车间的生产日、月报表机物料计划表及设备运行报表；根据公司要求加强设备基础管理和综合管理的督察工作；定期组织召开检修会议落实责任人并检查完成情况做好奖罚工作。3.1.6 甲醇制氢车间班组长岗位任务对本班的安全生产负领导责任；组织全班人员认真贯彻执行各项安全生产操作规程、规章制度、纪律和有关 指不;组织全班人员对所属生产设备、安全设施、消防器材、防护用品及一切工具 等经常进行检查，发现问题，及时处理；严格执行班前班后交接会议制度，坚持班班讲安全，总结上班安全情况，指 出下班安全注意事项；教育全班人员严格遵守岗位职责，认真进行巡回检查；有权制止违章作业，并及时向装置领导报告；负责本班安全检查，发现不安全因素及时消除；确保本班人员上班时按规定穿戴防护用品，做到安全、卫生、文明生产；发生事故及时报告，迅速组织落实应急救援预案，并本着“三不放过”原则 参与对事故的调查处理。3.1.7甲醇制氢车间副班组长岗位任务协助班组长组织全班人员认真贯彻执行各项安全生产操作规程、规章制度、纪律和有关指示；协助班组长组织全班人员对所属生产设备、安全设施、消防器材、防护用品 及一切工具等经常进行检查，发现问题，及时处理；严格执行班前班后交接会议制度，坚持班班讲安全，总结上班安全情况，指 出下班安全注意事项；教育全班人员严格遵守岗位职责，认真进行巡回检查；有权制止违章作业，并及时向装置领导报告；协助班组长负责本班安全检查，发现不安全因素及时消除；确保本班人员上班时按规定穿戴防护用品，做到安全、卫生、文明生产；发生事故及时报告给调度和车间领导，迅速组织落实应急救援预案，并本着“三不放过”原则参与对事故的调查处理。3.1.8 甲醇制氢车间主操岗位任务认真学习、贯彻执行各项安全生产操作规程、规章制度、纪律和有关指示，不违章作业，对本岗位的安全生产负责；严格遵守安全生产操作规程、工艺纪律，不违章作业；有权制止违章作业、抵制违章指挥，并及时向领导报告；对所属生产设备、安全设施、消防器材、防护用品及一切工具等经常进行检 查，使其保持良好运行或状态；严格遵守巡回检查制度，发现问题，及时处理，并且认真做好台帐记录；正确分析、判断和处理各种事故苗头，把事故消除在萌芽状态；自觉按照公司规定穿戴防护用品，做到安全、卫生、文明生产；发生事故时须及时报告给班组长和车间领导，迅速按照应急救援预案参与抢 险，要注意保护自己和他人的人身安全；负责本班生产任务（1500m3/hW氢气W3500m3/h）及质量指标（纯度COW Ippm）的完成。3.1.9 甲醇制氢车间副操岗位任务认真学习、贯彻执行各项安全生产操作规程、规章制度、纪律和有关指示，不违章作业，对本岗位的安全生产负责；严格遵守安全生产操作规程、工艺纪律，不违章作业；有权制止违章作业、抵制违章指挥，并及时向领导报告；协助主操对所属生产设备、安全设施、消防器材、防护用品及一切工具等经 常进行检查，使其保持良好运行或状态；严格遵守巡回检查制度，发现问题，及时处理，并且认真做好台帐记录;协助主操正确分析、判断和处理各种事故苗头，把事故消除在萌芽状态；自觉按照公司规定穿戴防护用品，做到安全、卫生、文明生产；发生事故时须及时报告给主操和班组长，迅速按照应急救援预案参与抢险，要注意保护自己和他人的人身安全。3.2岗位职责3.2.1甲醇制氢车间主任岗位职责负责车间全面行政管理工作，是本车间安全生产的第一责任者；认真执行上级和本公司制定的各项安全生产指标，组织领导本车间职工全面 完成各项生产任务和经济技术；坚持“安全第一，预防为主”的方针，领导组织本车间技术措施编制、反事 故演习及经常性安全检查；加强经济核算和节支降耗工作，认真开展小指标竞赛、考核工作；建立健全岗位责任制、各项规章制度，领导组织职工队伍技术培训和班组建 设，明确岗位职责，维护计划生产秩序的严肃性；认真组织员工的安全、技术学习培训工作，调动职工的安全工作积极性，坚 持年度安全与操作合格考核。3.2.2 甲醇制氢车间副主任岗位职责协助车间主任全面工作及自主改善管理，是本车间安全生产的主要责任者；严格确保公司各项规章制度的执行、落实；协助车间主任组织完成公司下达的生产任务；协助车间主任管理现场的工作；.配合车间主任建立健全岗位责任制、各项规章制度，领导组织职工队伍技 术培训和班组建设，明确岗位职责。3.2.3 甲醇制氢车间工艺员岗位职责每天对工艺技术规程、岗位技术操作规程的执行情况进行有效管理和检查；根据公司下达的生产任务提出必要的技术措施和生产作业计划并报主任和副 主任同意后落实；对各类操作事故应急时组织分析提出防范意见并落实整改；对员工培训、技术改造等技术管理工作进行有效管理并按要求上报；负责公管工段的生产综合管理 出勤、劳动纪律、操作、卫生、环保、安 全、思想等进行综合管理；参加安全大检查并对分管各工段内出现的问题及时整改；执行车间领导交给的其它工作；管理范围内出现等级事故按公司意见考核。3.2.4甲醇制氢车间专职安全员岗位职责在车间主任领导下，负责车间的安全技术工作，协助车间主任贯彻上级有关 安全生产的指示和规定，并监督检查执行情况；制订、修改车间有关安全生产管理制度和安全技术规程，并检查执行情况；负责编制车间安全技术措施计划，并检查执行情况；搞好车间职工的安全教育和安全技术考核工作，具体负责新入厂人员的车间 安全教育，督促检查岗位安全教育的执行情况；安排本单位的“安全日”活动，组织预防安全事故的演习；检查落实各级动火措施，确保动火安全；深入现场检查，及时发现隐患，制止违章作业，对紧急情况和不听劝助者，有权停止作业，并立即报请领导处理；负责车间安全设施、防护器材、灭火器材和隐患管理，掌握车间尘毒情况，提出改进意见和措施；参加车间各类事故的调查和处理，做好统计、分析和上报工作。3.2.5甲醇制氢车间设备管理员岗位职责在车间主任和副主任的领导下，做好本车间的设备管理工作；负责编制本车间各类设备检修规程，维护保养制度；协调检修车间做好车间的设备检修工作；建立健全车间各类设备管理台帐，做到有计划的更换和检修，保证安全稳定 长周期运行；每日对车间主要设备进行一次巡检，做好记录，及时发现和解决问题；定期对设备的安全隐患进行排查、治理，对排查出来的安全隐患，要落实整 改措施；编制车间设备的大、小修计划、备品备件计划；3.2.6甲醇制氢车间班组长岗位职责 负责本班生产任务及质量指标的成；负责抓好本班人员的劳动纪律；负责监督本班机台设备的运转情况；做好班组交接班记录，保证交接班工作的顺利进行；完成车间或公司领导下达的各项任务；3.2.7甲醇制氢车间副班组长岗位职责协助班长完成生产任务及质量指标；配合班长抓好本班人员的劳动纪律；协助班长监督本班机台设备的运转情况；配合班长做好班组交接班记录，保证交接班工作的顺利进行；完成车间或公司领导下达的各项任务。3.2.8甲醇制氢车间主操岗位职责全面控制、调节和优化甲醇制氢系统的安全、生产运行工作，完成甲醇的裂解转化和氢气的提纯，生产出合格的氢气气产品，并确保其产品的安全输 送；按时巡检设备的运行并准确填写记录报表；严格遵守岗位纪律，做到不串岗、不睡岗、不闲谈、不看书、不看报、不打 闹、不做与生产无关的事，有事离岗要请假；搞好岗位卫生，清除跑冒滴漏和不安全因素，做到文明生产；正确管好用好消防、气防、电讯器材等工具负责本班生产任务（1500m3/hW氢气W3500m3/h）及质量指标（纯度COW Ippm）的完成。3.2.9甲醇制氢车间副操岗位职责在主操的直接领导下，协助主操搞好所管辖设备的安全经济运行，主操需离 岗时，可受委托代行主操职责；在主操或值长的指导和监护下，对所管设备进行启动、停止、切换等重大操 作和进行定期工作；运行中如发现其它异常运行时，应及时汇报主操，并配合主操搞好各种事故 处理，独立处理事故时，要及时、准确，事后要立即将处理的全过程报告主 操或班长；.协助主操搞好交接班工作，完成分工负责的接班、交班前的检查和准备工 作，并将情况汇报主操；对所管设备按规定时间及线路认真检查，发现异常及时汇报主操或值长；对甲醇罐区的液位定时巡检，发现异常及时汇报。4.术语定义4.1氢气系统（hydrogen processing system）：指发生、处理氢气的设备及管路 系统。4.2冷却水系统(cooling water system)：指储存、输送、处理冷却用水的设备 及管理系统。4.3标准状态(normal condition)气体在温度为0,压力为101.3Kpa条件下 的气体状态。4.4爆炸下限(lower explosive limit)易燃易爆气体、蒸汽或薄雾在空气/氧气 中形成爆炸气体混合物的最低浓度。4.5爆炸上限(upper explosive limit)易燃易爆气体、蒸汽或薄雾在空气/氧气 中形成爆炸气体混合物的最高浓度。4.6冷却器(cooler)用作冷却氢、氧气体或碱液的单元设备。根据其被冷却物质 分别称氢冷却器、氧冷却器或碱液冷却器。4.7冷却器(cooler)用作冷却氢、氧气体或碱液的单元设备。根据其被冷却物质 分别称氢冷却器、氧冷却器或碱液冷却器。4.8扬程(Hydraulic head)：是泵对单位重量的流体可提供的能量。4.9催化剂的还原(catalyst reduction)：在H2等还原剂的存在下，将氧化 态形式的催化剂生成还原态催化剂的过程。4.10转化催化剂中毒(Reforming catalyst poisoning)：脱硫气中含有杂质 硫，使硫和催化剂中暴露的银原子发生了化学吸附而破环了银晶体表面的活性 中心，从而使催化剂活性降低或丧失的现象。4.11热量(quantity of heat)：热是物体所含热量的一种形式，热量是热能 变化过程中的数量表示，用符号“Q”表，它的单位用的是“卡”或“千卡”。1卡就是1克纯水从14.5加热到15.5所需要的热量，法定计量中采用：“焦耳”(J)为单位,lcal=4.18J04.12密度(density)：物体单位体积的质量叫做密度，用“P”表示，单位 g/cm3o压力：垂直均匀作用在物体表面上的力叫压力，常用符号“F”，单位“牛顿”(N)o4.13大气压(atmosphere)：空气作用于地球和地球物体单位表面上的压力叫 大气压，在标准状况下，即海拨为零米，温度为0时的大气压定为标准大气压 也叫物理大气压，用“atm”表示：latm=76 0mmHg=10330mmH20=l.033kgf/cm2=101325N/m2=0.101325MPa4.13调节阀(control valve)：由控制信号高速流体通路的口径，以改变流量 的执行器。5.工艺原理及工艺流程图5.1工艺原理5.1.1 转化裂解泵部分反应原理甲醇和水按一定配比经加压、汽化过热，其混合蒸汽在催化剂存在下发生 催化裂解和转化反应。CH30H=C0+2H2-90.7KJ/moC0+H20=C02+H2+41.2KJ/molCH30H+H20=C02+3H2-49.5KJ/mol因为上述反应为吸热反应，需外供热，热源为高温导热油。本设计选用的转化催化剂具有裂解和转化两个功能，故两步反应可同时在转化 器内完成。反应生成的转化气经冷却冷凝及净化后送至变压吸附工段。5.1.2 变压吸附部分工艺原理采用PS A分离气体工艺技术从甲醇裂解转化气中提纯氢气的原理是利用吸附剂 对不同吸附质的选择性和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特 性，在高压下吸附原料中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再 生。整个操作过程均在环境温度下进行。5.2工艺流程简述5.2.1转化裂解泵部分流程简述来自界外的甲醇和脱盐水在原料液罐(5-TK201)中混合后的原料液，经由 原料液泵(5-PP201AC)加压后进入换热器(5-EX202A/B)预热，再进入汽化 过热器(5-EX201A/B),被导热油加热汽化并过热至规定温度的甲醇、水混合 蒸汽进入转化器(5-R201)中，同时完成催化裂解和转化反应，生成的高温转 化气在换热器(5-EX202A/B)中被原料液冷却，再经冷凝器(5-EX203A/B)被 循环冷却水冷却冷凝降温后入净化塔(5-T201)由下而上被脱盐水洗涤，除去 未反应的甲醇及水后，转化气送入变压吸附工段。来自界外的脱盐水经脱盐水泵(5-PP202A/B),加压后入净化塔(5-T201),由上而下对转化气洗涤，洗涤液经液位自调后进原料液罐(5-TK201)循环使用。由界外来的导热油经导热油循环泵(5-PP203A/B/C)先后给汽化过热器(5-EX201A/B),转化器(5-R201A/B)供热后部分返回界外，部分返回到导热 油进口管线供内部循环使用。5.1.2变压吸附部分流程简述PS A提纯氢气装置是由五台吸附塔(5-TK203AE,下简称A、B、C、D、E 塔)、一台顺放罐(5-TK204)、一台产品气缓冲罐(5-TK206)、一台逆放罐(5-TK205)和一系列程控阀组成。压力1.5MPa的甲醇裂解转化气(原料气)进入吸 附塔(5-TK203A、B、C、D、E)进行吸附，得到的产品氢气经过产品气缓冲罐(5-TK206)缓冲之后，经系统压力调节、计量后到氢气储罐进行储存，再到需求的 用户去。解析气即废气经逆放罐(5-TK205)放空。5.3工艺流程简图系统主要由甲醇蒸汽转化系统、导热油加热系统及变质吸附制氢系统组成。6.原辅料及产品质量标准、理化性质6.1原辅料质量标准6.1.1甲醇甲醇质量应符合GB338-2004优等品要求，其外观为无特殊异臭气味、无色 透明的液体，无可见杂质。禁含硫、磷、氯及乙醇的有害杂质。其技术条件如 下：表1甲醇技术指标项 目指标色度/Hazen单位（粕一钻色号）W5密度(20)g/cm30.7910.792沸程(0,101325Pa,在 6 4.06 5.5范围内，包括 6 4.6 0.1)/W0.8高镒酸钾实验/min250水溶性实验通过试验（1+3）水分含量/%W0.10酸度（以HCOOH计）%碱度（以N H3计）/%W0.0015W0.0002段基化合物含量（以CH20计）/%W0.002蒸发残渣含量/%W0.0016.1.2脱盐水质量要求：Cl-Wl mg/1 电导率W20ixs/cm90以下稳定，对碳钢、不锈钢无腐蚀。6.1.3导热油项目供油回油油温（）230290220280油压(MPa)0.40.60.30.5供热量（万kcal/h）4006.1.4冷却水项目循环上水循环回水备注水温（）W32W38水压（MPa）20.4W0.3水量(m/h)210不包括消防用水水质符合工业水质要求Cl W 300ppm6.1.5仪表空气项目指标备注气压(MPa-G)20.6常温、干燥、无尘、无油供气量N m/h60要求连续供气质量符合 GB4830-846.2产品质量标准6.2.1产品氢气质量标准产品氢气产量：3500N m3/h(0,101.3KPa)产品氢气纯度：299.999%氧含量：Wlppm一氧化碳含量：Wlppm产品氢气出界区压力：1.5MPa.G产品氢气水份露点：-706.3各物料的理化性质 6.3.1甲醇化学名称为甲醇，别名甲基醇、木醇、木精。分子式CH3OH,分子量32.04o是有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易挥发的液体。20时相对密度 0.7928,熔点-97.80C,沸点6 4.6 5C,20时粘度0.547厘泊，闪点6,自 燃点470,在空气中爆炸范围6.7236.5%。甲醇是最常用的有机溶剂之一，能与水和多种有机溶剂互溶。甲醇属剧毒品，其蒸汽对呼吸道及视神经影响很大，严重时可引起失明，不慎食用可致人死亡。6.3.2氢气分子式H2,分子量2.0158,系无色无味的可燃气体。气体密度0.0899kg/m,熔点-259.14,沸点-252.8(76 0mmHg 柱)，自燃点 400,爆 炸极限4.174.2%,极微溶于水、醇、乙醛及各种液体，常温稳定，在高温下 有催化剂时很活泼，极易燃、易爆，并能与许多非金属和金属化合。6.3.3二氧化碳化学名称二氧化碳，别名：碳酸酢、碳酸气。分子式C02,分子量44.01,C02是色无臭的酸性气体。密度1.977kg/m,熔点-56.6 C,沸点-78.5(76 0mmHg柱)，易无溶于水成碳酸，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化 碳和苯，属不燃气体，可作灭火器原料。6.3.4 一氧化碳化学名称一氧化碳，分子式C0,分子量28.01。C0是无色无味的有毒气体，密度1.251kg/m3,熔点-207,沸点-192,自燃点610,爆炸极限12.5-74.2%07.工艺控制指标与消耗及主要设备作用、原理7.1 工艺技术指标及消耗7.1.1工艺指标表2甲醇制氢车间工艺指标序号名称单位控制范围1混合管mm100020002原料液罐mm200025003净化塔mm350-7004导热油进2302905导热油出2302856汽化器底部2302857转化器进2302908转化器出2302859冷却水进W3210换热器出18711冷凝器出W4012脱盐水kg/h650240013原料液kg/h1050-385014转化器进MPa1.715导热油进MPa0.616仪表空气MPa0.617循环水MPa0.418FT201(N m3/h)18006 6 2119FT202(N m3/h)1050385020原料气MPa1.721产品气MPa1.522一均终MPa0.4123一顺放终MPa0.8124二均终MPa0.4125二顺放终MPa0.1626终充MPa1.727产品纯度PPmW17.1.2工艺原辅料消耗甲醇消耗量2407kg/h,全年以生产8000小时计，共耗甲醇19256吨/年；脱盐水消耗量为1258kg/h,全年以生产8000小时计，共耗脱盐水 10064 吨/年;导热油热量消耗400万Kal/h,全年以生产8000小时计，共耗导热油热量 3200000 万 Kal/年；循环水循环量消耗200吨/h,全年以生产8000小时计，共耗循环水循环量 1600000 吨/年；仪表空气消耗6 0m3/h,全年以生产8000小时计，共耗导仪表空气480000m 3/年；7.2主要设备一览表表3甲醇制氢设备一览表序号设备位 号设备名 称设备型号和主要设备参数介质设备数 量15-PP201A/B原料液 泵型号：PBN 50-50-200*6/11-2；功 率：11KW；流量 3300L/h；H=210m；2900r/min甲醇、水225-PP202A/B脱盐水 泵型号：QDLF2-26；功率：3KW；流量 1300L/h；H=210m；2900r/min脱盐水235-PP203A/B/C导热油 泵型号：RY16 0-125-26 0；功率:75KW；流 量 270nl3/h；H=6 5m；2970r/min导热油345-R201A/B转换器工作压力：(管程：1.7MPa,壳程0.6 MPa),工作温度：(33/43 125/45),F=498m2,折流板间距:330mm管程：甲醇、水、氢气；壳 程：导热油255-EX201A/B汽化过 热器工作压力：(壳程：1.7MPa,管程 0.6 MPa),工作温度：(33/43 125/45),F=152m2壳程：甲醇、水；管程：导 热油265-EX202A/B螺旋板 式换热 器型号：LXB6 5-1.7/300-00,工作压力：(热侧：1.7MPa,冷侧1.7MPa),工作温度：(285/187 25/180),F=6 5m2热侧：转化 气；冷侧：甲 醇、水275-EX203A/B冷凝器型号：BRO.58X-2.0/150-35,工作压 力：(热侧:1.7MPa,冷侧 0.4MPa),工作温度：(180/30 25/40),F=35m2,热侧：转化 气；冷侧：循 环水285-T0201净化塔工作压力：1.7MPa,工作温度：常 温，V=3.5m3转化气、水195-TK200脱盐水 缓冲罐工作压力：常压，工作温度：常温，V=2.3m3脱盐水1105-TK201原料液 罐工作压力：常压，工作温度：常温，V=22m3,脱盐水1115-TK202气液分 离缓冲 罐工作压力：1.7MPa,工作温度：常温，V=6 m3转化气1125-TK203A E吸附塔工作压力：1.7MPa,工作温度：常温，V=14.87m3,转化气、氢气5135-TK204顺放罐工作压力：1.7MPa,工作温度：常温，V=12m3转化气、氢气1145-TK205逆放罐工作压力：1.7MPa,工作温度：常温，V=40.3m3转化气1155-TK206产品气 缓冲罐工作压力：1.7MPa,工作温度：常温，V=15m3氢气1165-TK207氢气储 罐容积100m3；最高工作压力1.5MPa；温 度T950氢气1175-TK208氢气储 罐工作压力：1.5MPa,工作温度：常温，V=40.5m3氢气1185-TK209氢气储 罐工作压力：1.8MPa,工作温度：常温，V=100m3氢气17.3主要设备作用及原理 7.3.1原料液泵7.3.1.1作用：把原料液罐的原料液加压送至螺旋板式换热器升温，给系统提供 原料；7.3.1.2原理：屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。7.3.2脱盐水泵7.3.2.1作用：把脱盐水罐的脱盐水加压送至净化塔，给反应后的转化气进行淋 洗，出去其中甲醇；7.3.2.2原理：当电机带动轴上的叶轮高速旋转时，充满在叶轮内的液体在离心 力的作用下，从叶轮中心沿着叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶 片的作用，使压力和速度同时增加，经过导壳的流道而被引向次一级的叶轮，就是这样原理，逐次地流过所有的叶轮和导壳，进一步使液体的压力能量增 加。将每个叶轮逐级叠加之后，就获得一定扬程。7.3.3导热油循环泵7.3.3.1作用：把把导热油锅炉送来的导热油经过导热油循环泵加压后送至系 统，给系统提供热量；7.3.3.2原理：依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提 高了压强。离心泵在工作前，泵体和进口管线必须罐满液体介质，防止气蚀现 象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使介质很快旋转，旋转着的介质在离心力 的作用下从叶轮中飞出，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。一面不断地吸入液体，一面又不断地给予吸入的液体一定的能量，将液体排出。7.3.4转换器 7.3.4.1作用：完成化学反应，得到主要含有氢气和二氧化碳的转化气；7.3.4.2原理：甲醇与水蒸汽混合物在转化器中加压催化裂解和转化一步完成,生成氢气和二氧化碳，其反应式如下：分反应：CH30H=C0+2H2-90.7kJ/molC0+H20=C02+H2+41.2kJ/mol总反应：CH30H+H20=C02+3H27.3.5汽化过热器-49.5kJ/mol7.3.5.1作用：将预热后的甲醇水溶液在导热油的高温下汽化过热到需要反应的 温度。7.3.5.2原理：甲醇水溶液是由筒体上的接管进口，顺序经各折流通道，曲折地 流至接管出口.而导热油则采用双管程流动，即导热油由进油口经分油盖进入一 半换热管之后，再从回油盖流入另一半换热管进入另一侧分油盖及出油管。导 热油在双管程流过程中，散发热量供原料液吸收后到出油口，使工作介质保持 额定的工作温度。7.3.6净化塔7.3.6.1作用：将未反应完全的甲醇由脱盐水淋洗吸收。7.3.6.2原理：转化气由筒体上的接管进口，自下而上经过各波纹填料与自上而 下的脱盐水进行对洗，使得转化气里含的甲醇被水吸收。7.3.7吸附筒7.3.7.1作用：将反应后的转化气里的杂质去除，从而提纯高纯氢气。7.3.6.2原理：每个吸附塔在一次循环中需经历吸附（A）、一均降（E1D）、一 次顺放（PP1）、二均降（E2D）、二次顺放（PP2）、逆放（D）、二次冲洗（P2）、一次冲洗（P1）、二均升（E2R）、一均升（E1R）以及终充（FR）等 十一个步骤。五个吸附塔在执行程序的安排上相互错开，构成一个闭路循环，以保证原料连续输入和产品不断输出。8.装置系统原始开车步骤8.1 装置系统开车前的检查及确认准备装置安装完工后到开车前所必须完成的一切工作，统称为开车前期工作。为了开车顺利，下列各项工作均应逐项完成。8.1.1 开车前的检查8.1.1.1现场清理、检查安装竣工后，首先要清理现场，清除一切与安装无关的东西，特别要保证 进出口道路及安全通道的畅通。按设计图纸要求，对全系统进行逐项检查，看设备、管道、阀门、仪表、电气及土建等是否符合要求；查对外管接口有无差错，如有错误，应立即改 正。要特别注意检查与安全有关的设施是否齐备完好，如消防栓、灭火器、安 全阀、阻火器、放空管、电气防爆设施等。对现场清理的同时，还应对设计、施工中的各类技术资料、图纸、文件、现场修改设计、各种使用说明书、产品样本等进行整理。8.1.1.2系统吹除吹除的目的是吹出设备、管道本身带来的或安装中留下来的杂物，保证投 产后的产品质量及不出现堵塞阀门、管道和仪表事故。吹除前应拆除或用盲板堵死不需吹除或不能吹除的有关阀门、仪表、转子 流量计、液位计等，以防止脏物吹入。吹除过程中要用小锤打击各处焊缝，以 便将焊渣吹尽。吹除完毕后，再将拆除的阀门、仪表等安装好。本装置应逐段用仪表空气吹除，吹除压力不能大于气密试验的压力，吹除 时管内流速最好能大于20m/s o吹除的检验可用贴有白布或白纸的木板对着空气排出口放置35分钟，未 发现板上有污点时为合格。8.1.2开车前的确认(1)检查工具和防护用品是否齐备完好。(2)检查动力设备是否正常，对润滑点按规定加油，并盘车数圈。(3)检查各测量控制仪表是否准确完好，并打开仪表电源、气源开关，加好记 录墨水。（4）通知甲醇罐区和脱盐水站向本装置送原料。使原料液罐（5-TK201）液位 达50%,开启甲醇管道阀门向装置送料，启动原料液计量泵（5-PP201AC）向 系统送料。（5）催化剂还原系统所有阀门、仪表维持原开车状态不变8.2单体试车（详见附件）8.3系统的气密性及置换8.3.1系统的气密性试验气密性试验的目的是检查设备、阀门、管线、仪表、连接法兰、焊缝是否 密封，有无泄漏。气密性试验采用压缩空气，试验压力一般采用最高操作压力 的1.15倍。在试验压力下，保压10分钟，再将压力降至设计压力，停压30分 钟，以压力不下降、无泄漏为合格。鉴于本装置的主要物料甲醇、氢气为易燃易爆、有毒性物料，故在气密性 试验中还需测定泄漏率。泄漏率试验压力为设计压力，时间为24小时，泄漏率 以平均每小时（0.5%为合格。各系统气密性试验压力及要测定泄漏率的系统如表5-1：表4气密性试验要求序号系统名称包括主要设备压力(MPa)备注1主系统5-R201A/B、5-EX201A/B、5-EX202A/B、5-EX203A/B、5-PP201AC、5-PP202A/B、1.955需测定泄漏率5-T20K 5-TK2022低压部分5-TK2010.063冷却水系统5-EX203A/B0.464导热油系统5-R201A/B、5-EX201A/B0.698.3.2系统的置换因本装置所用原料甲醇和产品氢气均为易燃易爆品，故正式投料开车前必 须用氮气置换系统至020.5%以下；催化剂活化系统必须置换至02W0.05%；PS A 区域系统必须置换至02W200PPm。可分三个系统进行置换。置换前先关闭系统 全部阀门，再按要求流向逐个开启有关阀门。8.3.2.1主系统置换氮气由氮气进口加入，按下列设备和氮气流向依次开启有关阀门：N 2f 5-EX201A/B-5-R201A/Bf 5-EX202A/B-5-EX203A/B-5-T201f 5-TK202-PS A工段一继续置换一放空开启系统中低点排污及高点排气阀门，排出少量氮 气，最后由S 201取样分析02Vo.5%后，主系统置换工作完成，关闭所有阀门。8.3.2.2催化剂还原系统置换按下述设备和氮气流向依次开启有关阀门：N 2-5-EX201A/B-5-R201A/B-5-EX202A/Bf 5-EX203A/B-5-T201f 5-TK202-VG-EX201-5-50 由 S 201 取样分析至 02W0.05%,即为合格。关闭系统所有阀门，以备开车。8.2.2.3 PS A区域系统置换置换