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煤制甲醇装置大面积CO报警原因与治理研究

2020-10-14王和平

中国化工贸易·下旬刊 2020年4期
关键词:治理措施

王和平

摘 要:甲醇是一种基本的有机原料,广泛应用于氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品的制造,同时也被广泛应用于农药(杀虫剂、杀螨剂)和医药(磺胺类、合霉素等)的制造。煤制甲醇是一种常用的合成制备方法,在煤制甲醇过程中,极易出现发生装置频繁大面积CO报警,文章就其报警的原因进行简单分析,并针对性提出治理的措施,然后以某生产公司煤制甲醇装置大面积CO报警现象为例进行了实例分析,仅供参考。

关键词:煤制甲醇装置;CO报警;原因;治理措施

甲醇是一种结构极为简单的饱和一元醇,是一种很常见的化学原料,能用于醚类和醛类等化合物的生产,而且还属于清洁型能源,能有效降低我国对于石油的依赖。在实际生活中,人们最初是在干馏木材中发现甲醇的,但这种制备方法不但浪费木材,而且因为制备的产品中经常混入丙酮等杂质,且很难除去,因此,木材干馏法这种甲醇生产工艺逐渐被淘汰。当前,人们生产甲醇的方式主要是运用合成法,其原材料大致可分为工业煤、天然气和石油,其中,煤制甲醇是一种比较常见的生产方式。

1 煤制甲醇生产工艺简析

当前,甲醇的生产方法主要是合成法,是将一氧化碳与氢气相结合进行生产的。在煤制甲醇过程中,生产企业主要是运用蒸汽对煤或焦炭进行热加工,使之生成制造甲醇的初始原料气,应用的设备是煤气发生炉,主要是由空分装置、气化装置、净化硫回收装置和甲醇合成装置四部分组成,其生产流程如图1所示。

目前,我国很多大型煤制甲醇企业都应用了180万t/a的煤制甲醇装置,这种装置是全球最大规模的装置之一。在实际运行中,因为这种煤制甲醇装置运用煤或焦炭制得的初始原料气组分中氢碳比较低,因此,在气体脱硫后经过变换工序,使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,在经过脱碳工序,除去过量的二氧化碳。在此基础上,生产企业将收集到的初始原料气经过压缩、合成与精馏精制生产出合格的甲醇。

2 煤制甲醇装置大面积CO报警原因分析

在当前煤制甲醇生产过程中,CO是合成甲醇工艺气的主要成分,在煤制甲醇流程的气化、变换、净化、甲醇合成等环节都有不同浓度的存在,很多生产企业在煤制甲醇装置区域内都设置了多处CO气体监测仪。在实际生产中,部分公司设置的CO气体监测仪会出现大面积CO报警现象。究其原因,大致可分为如下几个方面:

2.1 装置存在工艺气泄露点

在实际生产中,煤制甲醇装置中设置的CO气体监测仪出现大面积CO报警的原因,首先是因为装置存在着工艺气的泄漏点,导致CO这种工艺气大范围泄露,从而引发了CO气体监测仪的大面积报警现象。

2.2 工艺气窜入地沟

在进行煤制甲醇工艺生产时,生产企业会在装备安置现场设置大面积排污地沟,这些排污地沟四通八达,覆盖了很大的面积。在实际生产中,如果含有CO的工艺气介质窜入到排污地沟中,就会在排污地沟中来回乱窜,从而引发了CO气体监测仪的大面积报警现象。

2.3 废气排放超标

在进行煤制甲醇工艺生产时,废气排放超标也会引发CO气体监测仪的大面积报警现象。在实际生产中,煤制甲醇装置的净化放空筒是排放废气的主要部分,如果该装置对废气净化不完全,导致排放的废气中含有较高的CO,在风向或气压的影响下,也会导致煤制甲醇装置中设置的CO气体监测仪出现大面积CO报警现象。

3 煤制甲醇装置大面积CO报警的治理措施

3.1 保证装置不存在较大泄漏点

针对部分煤制甲醇生产公司的装置存在着工艺气泄露点的问题,首先必须确保装置的生产质量及安装质量。因为生产装置本身的质量直接关系到生产的安全进行,而装置的安装工业也关系到审查嘎哈你的安全进行,只有确保生产的质量和安装的质量,才能避免装置本身出现泄露问题;其次,相关生产公司还必须采取严格的监测检查措施,定期对生产装置进行检测维护,确保装置不存在较大的泄漏点。一旦在检测中发现存在泄漏点,及时更换泄漏点的零件,避免泄露的发生,保证生产的顺利进行。

3.2 避免工艺气窜入到地沟当中

针对部分生产公司的工艺气窜入到现场设置的大面积排污地沟中引发的CO气体监测仪大面积报警现象,相关公司应采取有效的措施,对气化、变换、净化、合成等环节由装置中排入到地沟的生产污水、废锅排污水、蒸汽凝液等介质进行净化处理,从源头加强控制,避免这些介质中存在着较多的CO,从而避免因含有CO的工艺介质窜入地沟造成检测装置出发生大面积报警现象。

3.3 确保排放的废气达到预定标准

针对煤制甲醇工艺生产时排放的废气超标引发的CO气体监测仪大面积报警现象,相关生产公司应采取有效的治理措施,降低净化放空筒排放废气种的工艺气介质含量,确保废气排放达标。在具体操作中,净化放空筒排放的废气来源主要有二氧化碳产品塔解析出来的CO2产品气和H2S浓缩塔解析、气提出来的尾气,要想降低其中CO为浓度,一般会采用氢气气提的方式,加大氢气的添加量,进一步降低甲醇的CO溶解量,而且,添加的氢气还会随着净化气返回合成系统得到进一步的利用。

4 实例分析

以某公司为例,该公司的180万t/a煤制甲醇装置区域内设置了多处CO气体监测仪,这些CO气体监测仪的报警值为35×10-6。在实际生产中,该公司的CO气体监测仪经常间断性出现大面积CO报警现象。经过检测,该公司煤制甲醇装置区域内的CO体积分数有时会高达200×10-6,

这种高浓度的CO超标现象,会严重影响到现场作业人员身体的健康。同时,装置经常大面积CO报警现象还会导致现场作业人员的思想出现麻痹现象,导致他们不注意检测,这样会造成极大的安全隐患。在排除CO气体监测仪本身故障后,对报警原因进行分析:首先,是运用肥皂水和可燃气体检测仪对装置各工艺工艺气密封面进行泄漏点排查,虽然发现个别密封点存在着微漏现象,但这些工艺气微漏点泄露的量极小,检测仪力气距离超过80cm后,就检测不到CO了,因此,经过检测,该装置不存在较大的露点,排除了工艺气介质泄露导致的装置大面积CO报警问题;其次,进行了工艺气窜入地沟导致的CO报警现象检测。检测人员对装置的气化、变换、净化和合成各环节装置排入地沟的生产污水等介质进行了现场检测,经过反复检测,并未发现有逸出的CO,因此,也可以排除这一原因;最后,检测人员对煤制甲醇工艺生产时排放的废气进行了检测,发现净化放空筒排放的废气中含有较多的CO,在有风天气或气压变化状况下,净化放空筒排放废气中的CO会逐渐下落,导致CO气体监测仪发生大面积警报。

根据检测的结果,该公司采用了氢气气提的方式,将甲醇合成装置富余的副产品氢气添加到净化环节,与排放的废气中的CO进行充分结合,真正达到了降低放空筒排放气CO浓度的目的。

5 结语

综上所述,在煤制甲醇生产过程中,存在着CO含量超标的现象,从而导致装置中设置的CO气体监测仪出现大面积报警现象。文章就分析了装置大面积CO报警的原因,并针对性探讨了解决的措施,希望能对相关企业的生产提供参考,提高生产的效率,并实现经济效益與社会效益的双丰收。

参考文献:

[1]叶兆昇.煤制甲醇危险性及安全管控措施探究[J].石化技术,2020,27(01):115-116.

[2]姜泊,付玉川.煤制甲醇装置大面积CO报警原因分析及治理[J].煤化工,2019,47(06):24-27+37.

[3]张雷.煤制油低温甲醇洗装置净化气总硫超标原因分析及对策[J].石油化工应用,2019,38(11):110-112+118.

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