【文章內容簡介】 葉輪反轉以致風機軸瓦被燒壞 。 教訓及措施： 加強對設備的構造與了解 ,提高對設備事的判斷與處理能力；保證閥門完好率；風機接反轉油泵保護裝置 。 煤制甲醇工藝 原料氣凈化工藝與設備 煤制甲醇工藝 第一章 原料氣脫硫 原料氣凈化工藝與設備 一、概述 原料氣中的硫化物，對合成甲醇生產危害很大，不僅能腐蝕設備和管道，而且能使合成甲醇生產過程所用催化劑中毒。甲醇合成生產采用高活性銅基催化劑，對硫的危害十分敏感，極少量的硫在銅基催化劑表面生成性質穩(wěn)定的硫化銅，就會使銅基催化劑完全失去活性。催化劑的硫中毒是永久性的，因此原料氣中的硫含量決定了銅基催化劑的活性和使用壽命；另外，對甲醇產品質量而言，極少量硫能使甲醇產品帶有惡臭，且難易除去。因此，甲醇生產中必須除去原料氣中硫化物。另外，硫是一種重要的化工原料，應當予以回收。因此，原料氣中的硫化物必須脫除干凈。脫除原料氣中硫化物的過程稱為脫硫。 脫硫方法很多，按脫硫劑物理形態(tài)可分為干法和濕法兩大類，前者所用脫硫劑為固體，后者為溶液。當含硫氣體通過脫硫劑時，硫化物被固體脫硫劑所吸附，或被脫硫溶液所吸收而除去。 煤制甲醇工藝 原料氣凈化工藝與設備 二、 脫硫崗位任務 本崗位主要任務是運用濕法脫硫法，將水煤氣中的硫化氫含量降到 — ，達到工藝指標后送往壓縮工段，供后工段使用；監(jiān)視氣柜高度在安全指標內，認真搞好脫硫液的再生，開好熔硫系統(tǒng)，確保硫磺回收，減少環(huán)境污染。 煤制甲醇工藝 三、脫硫工藝原理 原料氣凈化工藝與設備 水煤氣中的酸性氣體 H2S被堿性溶液（ Na2CO3）吸收生成硫氫化鈉和碳酸氫鈉 ,其反應方程式如下： 氧化再生反應式 2NaHS+ O2=2NaOH+ 2S↓ （在催化劑作用下進行） NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O NaHSNaHC OSHCO 3232 ???煤制甲醇工藝 副反應： 原料氣凈化工藝與設備 （ 1） 2NaHS+2O2=NaS2O3+H2O （ 2） Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 （ 3） 2Na2CO3+2HCN=2NaCN+H2O+CO2 （ 4） NaCN+S=NaCNS （ 5） NaCNS+5O2=Na2SO4+2CO2+N2 煤制甲醇工藝 四、靜電除焦器工作原理 原料氣凈化工藝與設備 構造 靜電除焦器主要由塔體和電器兩部分組成。 塔體部分：塔體選用同心圓式結構，分上中下三段。上段高壓電纜由瓷瓶油箱引入塔內，凈化氣體由塔頂導出，筒側另備防爆孔，中段為沉淀極（凈化段），由多個同心圓組成，其間定距懸掛不銹鋼絲，作電暈極線。下段是氣體入口和排污孔，內置斜式配氣板，以利于氣體均勻進入沉淀極。 為便于安裝檢修及徹底清污，上、下段分別設有人孔。 電器部分：電器部分由高壓電源，控制系統(tǒng)和電暈電極共同組成。 控制系統(tǒng)除保證電暈放電的正常工作外，還具有事故自動斷電及報警系統(tǒng)。 煤制甲醇工藝 工作原理 原料氣凈化工藝與設備 靜電除焦器的工作原理是利用強電場的作用下，水煤氣中的塵埃、油霧等細微粒帶上負電荷并向陰極移動，中和后被吸附、沉淀排出，達到清除的目的。 在生產運行時，高壓變壓器產生的高壓，接入電暈電極（陰極），它與沉淀極（陽極）間即產生靜電場。通過控制系統(tǒng)的調節(jié)，高壓達到臨界火花點，產生電暈放電。此時，電極周圍產生極強電場，周圍氣體發(fā)生電離，產生大量負離子和電子（電極周圍呈紫藍色）。通過電場的水煤氣中各種塵粒和油霧與負離子或電子結合而帶上負電荷，在電場力的作用下，向沉淀極移動，在沉淀極中和后，依靠殘存的靜電引力和分子凝聚力首先吸附于沉淀極上，而后靠自然流動沉積到下筒體，通過排污孔定期排放出來。 煤制甲醇工藝 五、羅茨鼓風機工作原理 原料氣凈化工藝與設備 在機體內通過同步齒輪的作用使兩葉輪相對的呈反方向旋轉，由于葉輪相互之間和葉輪與機體墻板之間皆具有適當工作間隙，從而構成進氣腔與排氣腔相互隔絕，借助于葉輪旋轉將機體內的氣體由進氣腔內壓縮推送至排氣腔后，排出氣體，達到強制排氣的目的。 煤制甲醇工藝 六、工藝流程 原料氣凈化工藝與設備 氣體流程簡述 : 來自造氣工段的水煤氣進入兩個并聯(lián)的靜電除焦器除去大部分粉塵、焦油等，由蘿茨風機增壓送到氣體冷卻塔，然后進入兩個串聯(lián)脫硫塔與脫硫液逆流接觸，水煤氣中的硫化氫被脫硫液吸收，脫硫后的水煤氣從脫硫塔頂部出來，經汽液分離器分離氣體夾帶的溶液后，進入出口冷卻塔冷卻及洗滌，然后經過出口兩個并聯(lián)靜電除焦器再次除去部分焦油后去壓縮工段。 煤制甲醇工藝 氣體流程簡圖 原料氣凈化工藝與設備 氣柜 氣柜出口冷卻塔 靜電除塵器 A、B 羅茨機 冷 卻 塔 Ⅰ 脫硫 塔 Ⅰ 脫硫 塔 Ⅱ 氣液分離器 冷 卻 塔 Ⅱ 靜電除塵器 C、 D 壓縮機一進 煤制甲醇工藝 液體流程 原料氣凈化工藝與設備 吸收硫化氫的富液分別流入一、二級富液槽，由富液泵分別打入一、二級再生槽的噴射器，這噴射過程中與吸入的空氣進行氧化反應。再進入再生槽繼續(xù)氧化再生，并浮析出硫泡沫，再生后的一、二級貧液經液位調節(jié)器流入貧液槽，再由貧液泵分別打入一、二級脫硫塔循環(huán)使用，硫泡沫流入硫泡沫槽經泡沫泵打入熔硫釜，再用蒸汽夾套加熱除去水分雜質回收硫磺，分離后的清液經冷卻過濾后送入貧液槽循環(huán)使用。 脫硫過程中消耗的堿液，由配液槽加入軟水和堿，通入空氣和蒸汽，活化合格后由溶液泵加入貧液槽補充，脫硫催化劑的補充由富液槽加入。 煤制甲醇工藝 原料氣凈化工藝與設備 液體流程簡圖 脫硫塔Ⅰ 一級富液槽 富液泵 一級再生槽 一級貧液槽 脫硫泵 煤制甲醇工藝 脫硫循環(huán)水流程 原料氣凈化工藝與設備 冷卻氣體后的熱水經溢流管道流入熱水池，由熱水泵送至涼水塔，用軸流風機冷卻降溫后流入冷水池，再由冷水泵送至脫硫崗位循環(huán)使用。冷卻過程中消耗的水，由冷水池中補充一次水。 ● 事故案例 煤制甲醇工藝 第二章 一氧化碳的變換 原料氣凈化工藝與設備 一、概述 無論以固體、液體或氣體燃料為原料，所制取的合成甲醇的原料氣中，均含有一氧化碳。例如，固體燃料氣化制得的水煤氣含一氧化碳30﹪ － 35﹪ ，但是因氫碳比太低，不能滿足合成甲醇的需要，所以均需經過一氧化碳的變換工序。一氧化碳的變換工序的主要作用有兩個。 調節(jié)氫碳比例； 有機硫轉化為無機硫。 煤制甲醇工藝 二、崗位任務 原料氣凈化工藝與設備 將來自壓縮機二段的水煤氣，在一定溫度和壓力下，借助于催化劑的作用，使蒸汽與 CO反應，在盡可能節(jié)約蒸汽的情況下，生成CO2和 H2，制出合格的變換氣。并且合理回收系統(tǒng)中的熱量。 煤制甲醇工藝 三、 一氧化碳變換的工藝原理 原料氣凈化工藝與設備 一氧化碳和水蒸汽在一定的溫度下，在催化劑的作用下反應生成二氧化碳和氫氣，并放出熱量，其反應如下： CO + H2O（汽） CO2 + H2 + KJ/mol PT??????????催 化 劑、 這是一個等體積可逆的放熱反應，從化學平衡來看，降低溫度，增加蒸汽量和除去 CO2，可以使平衡向右移動，從而提高 CO變換率；從反應速度看，提高溫度有利于反應速度的增加。在變換氣中 CO指標一定的條件，較低的反應溫度是降低蒸汽用量的必要手段；在較高的反應溫度下，一味追求降低 CO濃度，將會造成極大的蒸汽消耗。 煤制甲醇工藝 ☆水解反應原理 原料氣凈化工藝與設備 CO在變換過程中，水煤氣中的有機硫與 H2O（ g）和 H2反應生成 H2S，變換氣中有機硫在水解催化劑的作用下生成 H2S，其反應如下： COS+ H2 = H2S+CO CS2+4H2 = 2H2S+CH4 COS+ H2O = H2S+ CO2 CS2 +2H2O = 2H2S+ CO2 煤制甲醇工藝 四、工藝流程簡圖 原料氣凈化工藝與設備 自壓縮機二段出口來的水煤氣（溫度 ≤ 40℃ ）經油水分離器分離油水，再經除油器除去油污后，進入煤氣換熱器 Ⅰ 管程與中溫熱回收器來的變換氣換熱提溫至 200℃ 后，進入低變爐將水煤氣中的一氧化碳變換為二氧化碳和氫氣，達到合成原料氣要求，低變爐出來的變換氣經余熱回收器回收余熱后進入煤氣換熱器 Ⅱ 殼程，與管程的水煤氣換熱降溫后進入中溫水解爐，將變換氣中的有機硫轉化為無機硫后，進入煤氣換熱器 Ⅱ 殼程與管程的水煤氣換熱降溫后進入水冷器殼程，與管程的冷卻水換熱后降至 ≤ 35℃ 送入變脫工段。 煤制甲醇工藝 流程中設置三條調溫副線 ： 原料氣凈化工藝與設備 1副線 —— 也稱冷副線，水煤氣自除油器出口不經過煤氣換熱器 Ⅰ 、Ⅱ 管程直接到電加熱器進口，用以調節(jié)低變爐進口溫度。 2副線 —— 自低變爐出口不經過余熱回收器直接到煤氣換熱器 Ⅱ 殼程進口，用以調節(jié)煤氣換熱器 Ⅱ 變換氣進口溫度。 3副線 —— 自余熱回收器出口不經過煤氣換熱器 Ⅱ 殼程直接到中溫水解爐進口，用以調節(jié)中溫水解爐進口溫度。 煤制甲醇工藝 循環(huán)升溫硫化副線 原料氣凈化工藝與設備 系統(tǒng)出口設有一支管線，直接到壓縮機一段進口，催化劑升溫硫化時氣體循環(huán)使用。 升溫硫化原理 : 低變催化劑的主要活性組分是 CoO和 MoO3，在使用前需將其轉化為硫化物才具有活性，這一過程稱為硫化。催化劑的硫化是在一定溫度下，利用煤氣中的 H2和向煤氣中補充的 H2S與催化劑作用生成硫化物。 MoO3+ 2H2S+ H2= MoS2+3H2O+Q CoO+ H2S= CoS+ H2O+Q 硫化過程中為使煤氣有足夠的 H2S含量，通常采取連續(xù)向系統(tǒng)內添加CS2的方法，同時還可以獲取大量的反應熱： CS2+4H2= 2H2S+ CH4+Q 煤制甲醇工藝 升溫硫化步驟 : 原料氣凈化工藝與設備 A、 系統(tǒng) 置換 ：用 惰性氣體或氮氣置換合格后，送水煤氣置換至 O2≤ ％合格。 B、 升溫 :置換合格后，開啟電加熱器開始升溫，升溫速率 ≤ 30177。 5℃/h ，空速 300— 500h1，當床層溫度達 60100℃ 時，開啟低變爐導淋閥排水。床層溫度達到 200℃ ，出口溫度大于 170℃ ，加入 CS2 即轉入硫化初期。 C、 硫化初期 :將 CS2提前加入硫化罐內，用氮氣沖壓 — ，通過鋼管或氧氣帶，在電加熱器后取樣管導入低變爐內， CS2加入速度在2060l/h，升溫速率 1030℃/h ，空速 300500h1，當床層溫度達到300℃ 左右，低變爐出口 H2S大于 2g/m3,初期結束進入主期。 煤制甲醇工藝 D、 硫化主期 :將電加熱器出口溫度逐步提高， CS2 含量控制在 100140 l / h，升溫速率 1030℃/h ，確保床層各點溫度 390450℃ ，保持 24小時，此階段空速 300500h1，硫化氫分析頻率 2次 /h，連續(xù)兩次分析出口氣在 H2S＞ 15g/Nm3，硫化主期結束。 原料氣凈化工藝與設備 E、 降溫排硫 :將放空閥打開，以 10L/h的流速加入 CS2，進行降溫，控制電爐出口溫度 200℃ ，當溫度降至 350℃ 以下，停止加 CS2，繼續(xù)排硫降溫，分析出口 H2S小于 ，認為排硫結束。即可轉入正常生產，根據(jù)水煤氣流量添加適量的蒸汽（加蒸汽前排凈蒸汽管道的冷凝水），按保溫保壓下的開車程序進行。 催化劑降溫排硫結束后，需做短期停車時，應切死變換爐進出口閥門，爐內用水煤氣保持正壓，防止空氣和水進入低變爐，造成硫化態(tài)催化劑失活。硫化結束，保持監(jiān)控爐溫。 煤制甲醇工藝 原料氣凈化工藝與設備 升溫硫化注意事項 : a）升溫硫化嚴格按要求進行，硫化期間，單點溫度不得超過 500℃ 。 b）硫化過程中，嚴格控制進口水煤氣中 O2≤ ％，嚴防 O2含量跑高造成爐溫急驟上升，燒毀觸媒。 c)CS2的加入量和加入時間一定控制好，從小到大緩慢進行。 e)硫化時爐進口 H2含量應保證 ≥25% ，便于 CS2氫解。 f)發(fā)現(xiàn)溫度有暴漲趨勢，應立即查明原因，