【正文】 10萬噸甲醇操作法全套第一篇合成崗位操作規(guī)程第一章工藝原理一、合成工藝原理，在催化劑的作用下，氣體中的一氧化碳、二氧化碳與氫反應(yīng)生成甲醇，基本反應(yīng)式為： CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 在甲醇合成過程中，尚有如下副反應(yīng)： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O 此外，還有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高級(jí)醇、高級(jí)烷烴類生成。以銅為主體的銅基催化劑，對(duì)于甲醇合成具有極高的選擇性，而且在不太高的壓力及溫度下，要求合成氣的凈化要徹底，否則其活性將很快喪失，它的耐熱性也較差，要求維持催化劑在最佳的穩(wěn)定的溫度下操作。銅基催化劑一般可在210280℃下操作，視催化劑的型號(hào)及反應(yīng)器型式不同，其最佳操作溫度范圍與略有不同。管殼式反應(yīng)器的最佳操作溫度在230260℃之間。在銅基催化劑上合成甲醇，～，對(duì)于合成氣中二氧化碳較高的情況，壓力的提高對(duì)提高反應(yīng)速度有比較明顯的效果。合成氣的成份對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響較大，由前述反應(yīng)式可見，要降低能耗，應(yīng)采用適量的二氧化碳濃度的合成氣，若合成氣中二氧化碳含量過高，會(huì)加重精餾工序的負(fù)擔(dān)并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，會(huì)導(dǎo)致催化劑活性和轉(zhuǎn)化率過低。理論的合成新鮮氣成份，應(yīng)滿足以下比值：氫碳比f=（H2CO2）/（CO+CO2）=實(shí)際操作中氫碳比應(yīng)適當(dāng)增大,～?？账僖话憧刂圃?000～10000h1左右。甲醇合成是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，必須在反應(yīng)過程中不斷的將熱量移走，反應(yīng)才能正常進(jìn)行，管殼式反應(yīng)器利用管子與殼體間副產(chǎn)中壓蒸汽來移走熱量，這樣，合成反應(yīng)適宜的溫度條件維持就幾乎全依賴于副產(chǎn)品中壓蒸汽壓力操作的正常與穩(wěn)定。第二章工藝流程簡(jiǎn)述由壓縮工序來的循環(huán)氣經(jīng)入塔氣預(yù)熱器（C0401）預(yù)熱至225℃，由頂部進(jìn)入管殼式等溫甲醇合成塔（D0401），在銅基觸媒的作用下，CO、CO2與H2反應(yīng)生成甲醇和水，同時(shí)還有少量的其它有機(jī)雜質(zhì)生成。合成塔出塔氣經(jīng)出塔氣預(yù)熱器（C0401）、出塔氣冷卻器（C0402）和甲醇水冷器（C0403）冷卻至40℃，此時(shí)氣體中的甲醇絕大部分被冷凝下來，然后進(jìn)入甲醇分離器（F0401）將粗甲醇分離下來。出F0401的氣體一部分作為弛放氣排放，以維持合成回路中惰性氣體的含量；另一部分氣體作為循環(huán)氣送至壓縮工序。排出的弛放氣經(jīng)壓力調(diào)壓閥PICA1406減壓后送往轉(zhuǎn)化工序作為蒸汽轉(zhuǎn)化爐的燃料。甲醇分離器底部出來的粗甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥LICA1403控制液位并減壓進(jìn)入閃蒸槽（F0402），大部分溶解氣體被閃蒸出來，閃蒸后的粗甲醇送至精餾工序。閃蒸氣送往轉(zhuǎn)化工序作為轉(zhuǎn)化爐低壓燒嘴的燃料。甲醇合成塔的反應(yīng)溫度是通過殼側(cè)副產(chǎn)蒸汽的壓力來控制的，根據(jù)合成觸媒使用時(shí)間的不同，其活性溫度在230～260℃范圍內(nèi)，～。,用于驅(qū)動(dòng)鍋爐給水泵的蒸汽透平。合成汽包（F0403）的鍋爐給水由轉(zhuǎn)化工序送來，防止鍋爐水結(jié)垢的磷酸鹽溶液亦由轉(zhuǎn)化工序送來。為保證爐水質(zhì)量，從汽包連續(xù)排放部分液面水并定期從汽包底部和合成側(cè)殼側(cè)底部排污，排污水送往轉(zhuǎn)化工序的連續(xù)排污擴(kuò)容器。合成汽包與甲醇合成塔之間的爐水通過自然循環(huán)的方式來產(chǎn)生蒸汽。為了滿足開車期間合成塔的升溫要求，另設(shè)有開工噴射器（L0401）。開車時(shí)中壓蒸汽經(jīng)噴射器（L0401）帶動(dòng)合成塔管外空間的爐水循環(huán)并使合成塔升溫。第三章操作指標(biāo)一．工藝操作指標(biāo)溫度：TR1402 入塔氣溫度 225℃TRA1407 出塔氣溫度根據(jù)觸媒使用情況確定TI1410 甲醇分離器出口氣溫度 40℃壓力：PI1403 合成汽包壓力 ～ MPaPR1404 入塔氣壓力 MPaPDI1405 合成塔壓差 MPaPICA1406 循環(huán)氣壓力 MPaPICA1407 閃蒸槽出口閃蒸汽壓力 MPa流量：FI1401 合成汽包產(chǎn)蒸汽流量 FR1402 循環(huán)氣流量 289766Nm3/hr液位：LICA1401 合成汽包液位 50%LICA1403 甲醇分離器液位 50%LICA1405 閃蒸槽液位 50%二、主要分析項(xiàng)目及指標(biāo)：S405 粗甲醇 CH3OH %(vol%) H2O %(vol%) 比重 PH值 4～S407 爐水 PH值 7～9(25℃) Na3PO4 5～10mg/L SiO2 ＜1mg/L第四章崗位操作法第一節(jié)開車前準(zhǔn)備工作本工序處于原始開車，則必須另外制定方案進(jìn)行管道、設(shè)備、吹除，單體試車、氣密性試驗(yàn)，合成塔殼程及汽包清洗、試漏、觸媒裝填、聯(lián)動(dòng)試車等工作。若檢修后再開車，則應(yīng)針對(duì)具體情況作完上述有關(guān)工作后，再行開車。 1．檢查安全設(shè)施是否齊全，如氧呼吸器、過濾式面具、滅火器等。 2．通知維修人員檢查本工序所屬電儀設(shè)備，使電、儀設(shè)備處于備用狀態(tài)，檢查DCS系統(tǒng)運(yùn)行情況，調(diào)校正常。 3．檢查所屬管道、設(shè)備是否完整，保溫、防腐是否完成，閥門是否靈活，并應(yīng)在閥桿上涂抹黃油，使所有閥門處于安全開車的位置。 4．檢查安全閥是否校正就位，安全閥上是否有鉛封，確認(rèn)啟跳整定值。 5．檢查所屬儀表是否齊全完好，調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否靈活可靠。 6．通知分析人員作好合成工序開車的各項(xiàng)分析準(zhǔn)備。 7．公用工程準(zhǔn)備就緒，如循環(huán)水、脫鹽水、電、低壓蒸汽、中壓蒸汽、氮?dú)?、儀表空氣、還原用轉(zhuǎn)化氣等。 8．檢查盲板是否在工作位置上，所有的人、手孔是否封閉嚴(yán)密。 9．轉(zhuǎn)化工序配好5%左右的磷酸鹽溶液備用。 10．準(zhǔn)備好備用工具、操作記錄本，開車方案經(jīng)過討論和批準(zhǔn)。第二節(jié)開車一、原始開車㈠、系統(tǒng)置換 空分空壓崗位提供“49”品質(zhì)氮?dú)鈧溆茫? 現(xiàn)場(chǎng)將向本系統(tǒng)充氮的管線（N002）盲板導(dǎo)通； 現(xiàn)場(chǎng)關(guān)甲醇分離器液位調(diào)節(jié)閥（LICA1403），閃蒸槽液位調(diào)節(jié)閥（LICA1405）的前后切斷閥及副線閥； 關(guān)閉合成系統(tǒng)所有的放空閥、導(dǎo)淋閥、取樣閥和排污閥； 開合成系統(tǒng)進(jìn)出口切斷閥，關(guān)放空閥； 以上工作確認(rèn)無誤后，現(xiàn)場(chǎng)開氮?dú)馊胂到y(tǒng)切斷閥，； 開壓縮機(jī)出口放空閥，各取樣閥及其它排放口，采取間斷憋壓、排放的方法置換系統(tǒng)中的氧氣，直至系統(tǒng)中各取樣點(diǎn)S40S40S404等任一處排放口取樣分析氧含量≤%； 將聯(lián)合壓縮機(jī)的副線MG0304，MG0305打開流通幾次，并通過循環(huán)氣壓力調(diào)節(jié)閥PICA1406置換弛放氣系統(tǒng)（當(dāng)不能向火炬系統(tǒng)排放時(shí)，可通過現(xiàn)場(chǎng)放空來排放）； 高壓系統(tǒng)置換合格后，將閃蒸氣壓力調(diào)節(jié)閥PICA1407甲醇分離器液位調(diào)節(jié)閥LICA1403，閃蒸槽液位調(diào)節(jié)閥LICA1405的副線打開，進(jìn)行低壓系統(tǒng)的置換（去精餾的閥門關(guān)閉），直至系統(tǒng)中的所有排放口取樣分析氧氣含量≤%為合格。㈡、閥門設(shè)定 現(xiàn)場(chǎng)關(guān)循環(huán)氣壓力調(diào)節(jié)閥PICA1406,甲醇分離器液位調(diào)節(jié)閥LICA1403，閃蒸槽液位調(diào)節(jié)閥LICA140閃蒸氣壓力調(diào)節(jié)閥PICA1407的前后切斷閥及副線閥，去轉(zhuǎn)化工序的弛放氣切斷閥，加氫流量調(diào)節(jié)閥FIC1403前后切斷閥及副線閥。 主控關(guān)PV140PV140LV140LV140LV140FV1403。 關(guān)掉所有排放口，將系統(tǒng)（不包括閃蒸槽F0402，將分離器F0401和閃蒸槽F0402之間的液體管道閥門關(guān)死）,然后關(guān)閉氮?dú)馊肟谇袛嚅y。㈢、建立氮?dú)庋h(huán) 通知壓縮系統(tǒng)，啟動(dòng)聯(lián)合壓縮機(jī)，建立氮?dú)庋h(huán)，并維持合成塔內(nèi)氣體空速在1000～1500h1（或維持循環(huán)量在31000～46500Nm3/h）。 當(dāng)循環(huán)氣量明顯偏低時(shí)，開氮?dú)膺M(jìn)口閥向系統(tǒng)補(bǔ)充氮?dú)?，再關(guān)閉氮?dú)馇袛嚅y。㈣、建立汽包液位 現(xiàn)場(chǎng)開汽包安全閥根部閥，現(xiàn)場(chǎng)壓力表根部閥。 現(xiàn)場(chǎng)開汽包液位調(diào)節(jié)閥LICA1401前后切斷閥，關(guān)汽包壓力調(diào)節(jié)閥PRCA1402前后切斷閥及副線閥。 關(guān)開工噴射器L0401蒸汽入口切斷閥，關(guān)汽包出口蒸汽切斷閥。 開汽包放空閥，關(guān)汽包、合成塔殼程排污閥。 開噴射器L0401導(dǎo)淋，啟動(dòng)空冷器C0402，打開甲醇水冷器C0403冷卻器進(jìn)出口閥門。 聯(lián)系轉(zhuǎn)化工序送鍋爐水，主控手動(dòng)調(diào)節(jié)LV1401，建立液位后投入自控。 聯(lián)系開工鍋爐送開工蒸汽，暖管備用。 通知轉(zhuǎn)化工序啟動(dòng)磷酸鹽泵，并調(diào)節(jié)流量至爐水質(zhì)量達(dá)標(biāo)。㈤、合成觸媒的升溫還原還原介質(zhì)：轉(zhuǎn)化工序來轉(zhuǎn)化氣 現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)出塔氣空氣冷卻器C0402，同時(shí)打開甲醇水冷器C0403循環(huán)水進(jìn)出口蝶閥，通冷卻水。 待排盡冷凝液后，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)開工噴射器前導(dǎo)淋，緩慢全開去開工噴射器L0401的開工用中壓蒸汽，用噴射器手輪嚴(yán)格控制蒸汽加入量，控制升溫速率≤25℃/hr。 如果在加熱過程中發(fā)現(xiàn)開工噴射器振動(dòng)，可調(diào)整噴射器手輪。當(dāng)合成塔出口溫度升高到100℃時(shí)，減少蒸汽加入量，使合成塔恒溫2hr。 當(dāng)合成塔出口溫度達(dá)120℃時(shí)，再減少蒸汽加入量，恒溫4hr以上，觀察甲醇分離器F0401的液面，當(dāng)分離器液面不再升高時(shí)，恒溫即可結(jié)束?，F(xiàn)場(chǎng)打開甲醇分離器底部導(dǎo)淋閥，排出分離器F0401中分析出的物理水，并稱重計(jì)量（與理論出水量相比較），直到有氮?dú)馀艹鰹橹埂? 現(xiàn)場(chǎng)打開轉(zhuǎn)化氣進(jìn)合成系統(tǒng)FIC1403前后切斷閥，主控手動(dòng)調(diào)節(jié)FV1403控制轉(zhuǎn)化氣加入量。當(dāng)入塔器預(yù)熱器C0401入口前的氣體中（CO+H2）～%，保持FV1403流量穩(wěn)定，觸媒在此濃度下進(jìn)行還原。在此溫度（120℃）及該（CO+H2）濃度（～%）下，繼續(xù)還原觸媒，直到合成進(jìn)出口塔（CO+H2）濃度相等為止。 維持（CO+H2）～%,慢慢增加去開工噴射器L0401的蒸汽，使系統(tǒng)以每次提溫10～15℃/hr的速度逐級(jí)升溫還原，每一次提溫前，合成塔進(jìn)出口（CO+H2）濃度一定要達(dá)到一致。（進(jìn)出口還原氣濃度差ΔH2≤%），保證每一級(jí)溫度下觸媒都得到充分的還原，絕不可急躁行事，要做到提溫不提（CO+H2），提（CO+H2）不提溫。 150～200℃為主還原期，采用分段提溫，每段溫升約10℃，每段恒至（CO+H2）氣不再消耗后，再提溫。通知分析人員每半小時(shí)分析一次入塔氣和循環(huán)氣中還原氣的含量；并且在觸媒還原過程中，在甲醇分離器F0401后收集還原過程中生成的水量，借此掌握催化劑的還原進(jìn)程。 合成塔出口溫度達(dá)190～200℃時(shí)，觸媒就接近還原完全，再繼續(xù)開大到開工噴射器L0401的蒸汽量。當(dāng)分析出合成塔進(jìn)出口（CO+H2）濃度相等時(shí)，主控調(diào)節(jié)FV1403將入塔氣體中的（CO+H2）%，合成塔出口溫度約為215～225℃。 繼續(xù)保持（CO+H2）%，還原2小時(shí)，同時(shí)將開工蒸汽盡量開大，使合成塔出口氣體溫度接近230℃。 將（CO+H2）濃度增加到5%，并在此濃度下還原2小時(shí)以上，直到還原完畢，并注意收集在甲醇分離器F0401中的冷凝水量，當(dāng)F0401中的液面不再升高或已接近催化劑的理論出水量，即表示還原完畢，記錄下生成的水量。 1主控關(guān)死FV1403，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉FICA1403調(diào)節(jié)閥前后切斷閥，將還原用轉(zhuǎn)化氣管道的盲死，緩慢減少噴射器的蒸汽量，降低合成塔溫度至210℃，恒溫（降溫速度≤10℃/hr）。注意事項(xiàng)： A．嚴(yán)格按照觸媒制造廠家所提供的使用說明書和方案，進(jìn)行觸媒的升溫還原。 B．聯(lián)合壓縮機(jī)必須處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，在觸媒還原時(shí)，如果正在運(yùn)行的壓縮機(jī)因故停車，必須馬上關(guān)閉FV1403，減少進(jìn)開工噴射器L0401的蒸汽，迅速打開放空閥，并用氮?dú)庵脫Q整個(gè)系統(tǒng)。 C．加入轉(zhuǎn)化氣應(yīng)小心進(jìn)行，由于低氫濃度的分析不易準(zhǔn)確，故在結(jié)束任一階段的還原前，應(yīng)進(jìn)行幾次對(duì)照分析，以免因分析誤差引起失誤。 D．還原期間，如果系統(tǒng)壓力下降，應(yīng)補(bǔ)充氮?dú)猓ɑ蛎摿蚝筇烊粴猓痪S持系統(tǒng)中CO2含量＜15%，過高時(shí)，加大排放量，并且補(bǔ)充氮?dú)饩S持系統(tǒng)壓力。 E．還原氣的加入是整個(gè)還原過程的關(guān)鍵，要嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)，并遵守“提氫不提溫，提溫不提氫”原則。 F．還原過程中必須嚴(yán)密監(jiān)視床層溫度（或進(jìn)出口溫度）的變化，當(dāng)床層溫度急劇上升時(shí)，必須立即停止或減少還原氣并減少所用的開工蒸汽量，降低汽包壓力，加大氮?dú)庋h(huán)。 G．還原時(shí)，合成塔出口溫度不準(zhǔn)高于240℃，還原結(jié)束后，保持合成塔出口溫度達(dá)到還原最終溫度，出口和進(jìn)口濃度一致時(shí)，即觸媒不再消耗氫氣，也不再產(chǎn)生出水時(shí)，即可認(rèn)為合成觸媒還原至終點(diǎn)。 H．觸媒還原過程中，轉(zhuǎn)化氣應(yīng)通過FV1403調(diào)節(jié)后采用連續(xù)加入方式。附：合成催化劑升溫還原程序表。㈥、接受合成氣 合成汽包F0403維持正常液面,同時(shí)向汽包加磷酸鹽溶液，開排污，主控設(shè)定汽包F0403出口蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥(PRCA1402)，維持合成塔出口氣體溫度在210℃。 現(xiàn)場(chǎng)開循環(huán)氣壓力調(diào)節(jié)閥（PICA1406）前后切斷閥及去火炬閥。 控制循環(huán)量，使通過合成塔氣體的流量維持在正常氣量的40%左右。 逐漸加入新鮮合成氣，若發(fā)現(xiàn)出塔氣溫度降至210℃以下，應(yīng)切斷轉(zhuǎn)化氣，將循環(huán)氣量減少至最小，重新開大去噴射器的蒸汽量進(jìn)行升溫，待合成塔出口溫度升至210℃，再按前述步驟通入轉(zhuǎn)化氣。 當(dāng)甲醇分離器F0401有液位時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)開分離器液位調(diào)節(jié)閥（LICA1403）前后切斷閥，主控給定在50%，并投入自控。