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1、1工艺描述11下面工艺描述请参考所附的工艺流程图No6158-00-PDG-1O1.1.2 来自前端工序的新鲜气和氢回收装置回收甲醇回路弛放气所得的返氢气一同作为甲 醇合成气压缩机C-7001/1的入口气。来自合成气压缩机 C-7001/1 的气体和界外来的高压蒸汽混合后去并联操作的保护床反 应器R-7002 A/Bo R-7002 A/B中装有有机硫水解催化剂和脱硫催化剂，硫化物在此被脱除。来自甲醇合成气循环机的8.4 Mpa (a)下的气体和来自保护床R-7002A/B的气体混合， 在61 C下送入进出口换热器E-7001。在此换热器中，经过与甲醇合成塔R-7001的出口气换热，将原料气加
2、热到230C o 原料气的温度通过该换热器的旁路气量来控制，即控制了甲醇合成塔R-7001的入口温 度。1.3气体随后进入甲醇合成塔R-7001，在合适的甲醇催化剂上发生反应，甲醇浓度增加 到13.24% (体积)。通过汽包V-7001的压力来控制催化剂床层的温度。汽包V-7001带有排污系统(排污罐V-7006)进出口换热器E-7001冷侧的旁路也用于开车和停车时合成塔的温度控制。1.4出甲醇合成塔R-7001的反应气体进入进出口换热器E-7001的管侧，通过预热上面 提到的合成塔原料气，出口反应气冷却到121C。甲醇开始冷凝。气体离开E-7001后进入脱盐水预热器E-7005,冷却到107
3、C。小部分甲醇在此冷凝， 同时脱盐水从30C加热到95C o气体离开E-7005随后进入水冷器E-7002。在此，气体被进一步冷却到40C。绝大部分 的甲醇在水冷器中冷凝下来。1.5液体甲醇在甲醇高压分离器V-7002中分离出来。 甲醇高压分离器V-7002出来的循环气送至C-7001/2循环机入口。循环气在去C-7001/2之前分出一股作为弛放气送去弛放气水洗塔,随后送至氢回收装置 M-7001。V-7002出来的液体甲醇在甲醇闪蒸槽中减压至0.6 Mpa (a)，44C和06Mpa (a)下作 为粗甲醇送至界区。来自V-7003的闪蒸气用氢回收水洗塔来的甲醇溶液洗涤之后送出界区 用作蒸汽过
4、热器F-7001的燃料气。弛放气中的甲醇经过氢回收装置的回收后作为甲醇溶液送去甲醇闪蒸槽V-7003的顶部。 氢回收装置的返氢和新鲜气混合以后进入合成气压缩机C-7001/1。氢回收装置的尾气送 出界区作为蒸汽加热器F-7001的燃料气。1.6界区外来的锅炉给水和汽包V-7001的循环水混合后进入锅炉给水泵P-7001A/B。和 甲醇合成塔R-7001冷侧锅炉给水部分汽化，实时地将换热板工艺侧产生的反应热移走。两相的汽水混合物从合成塔顶部流出，在汽包V-7001中得到分离。部分饱和蒸汽送去 蒸汽过热器F-7001在26Mpa(a)下过热到385C，然后分别送去合成气压缩机透平HT-7001 (
5、全凝式)以及界区外的氨压缩机透平(全凝式)作为驱动蒸汽。剩余的饱和蒸汽经减压送 去低压蒸汽总管。排污罐V-7006的闪蒸气送去界外的低压蒸汽总管。按照卡萨利要求，锅炉给水和蒸汽 系统配备磷酸盐加药系统2 装置安全2.1 前言 动设备运转时的人员防护，电气设备和高温设备的人员防护，以及防火防爆等等方面的 通用规则都应该得到遵守。装置内设有高温高压水，蒸汽和气体的管道和大型设备。 可能发生燃爆的地方应该提供人身防护。由于涉及到的介质特性，本装置的特殊危险包括毒物，火灾和爆炸。工厂建在户外可以 降低这些危害的影响，要避免不必要的建筑或者遮盖。若因为中毒而导致失去知觉，要进行 人工呼吸。要设置手工的灭
6、火器，灭火毯或者急救莲蓬头以用于扑灭小火和衣物上的着火或者化学 品引起的火灾。如果起火，通常用水冷却周边使得造成失火的泄漏点被隔离。如果没有切断供料的情况 下将火扑灭了，则可能产生爆炸的隐患。甲醇装置和回路的任何部分都严禁吸烟。 所有易燃气体可能存在的地方都要避免火花。焊接时也要注意避免火花。2.2人员防护所需设备 员工在厂区需要佩带的安全头盔。防液体和气体的护目镜 防酸和硷液的橡胶手套，以及防烫的石棉手套。 防灰尘和有毒气体的带有过滤器的呼吸面具。 防 CO 和阱的压缩空气呼吸器具。各种衣物，例如靴子，防护帽，围裙，或者防御酸和硷液，催化剂粉尘，高温的全套服 饰。耳朵消音器或者其它防噪音的设
7、备爆炸表安全靴2.3化学品的毒性2.3.1甲醇 甲醇剧毒，对神经和血液系统毒害巨大。甲醇可以通过呼吸器官和皮肤进入人体产生伤害。口服 10ml 可导致失明，口服 30ml 致死。甲醇中毒会引起消化系统的不适，头痛，压 迫神经中枢，手臂和腿发颤，心跳减弱，反胃，呕吐，呼吸特别困难，抽搐，脉搏减弱。慢 性中毒的症状是眩晕，眼冒金星，头痛，失眠，容易疲劳和夜间视力下降。处理气态甲醇的员工短时间接触时要戴有过滤器的呼吸面具，长时间接触或者与高浓度 接触时要戴有分离器的呼吸面具。大气中的允许甲醇浓度取决于接触条件。2.3.2 苛性钠 苛性钠用于配制锅炉给水，是碱性的会刺激皮肤。需要特别小心防止溶液接触到
8、眼睛。建议操作硷液的人员穿戴手套和护目镜。 溶液用水就可以洗掉。2.3.3 氯气 氯气用于冷却水的处理 氯气是一种黄色的气体，带有刺激性的气味。 即使低浓度的氯气也会刺激眼睛，呼吸道的粘膜，支气管，肺泡，可能引起肺水肿。氯气的8小时连续暴露的阀限值是1ppm （体积）。2.3.4 硫酸 硫酸用于配制锅炉给水，以及冷却水的处理。 硫酸是一种强酸，会灼伤皮肤和粘膜。操作硫酸溶液的员工建议佩带手套，护目镜和护裙。 溶液用水就可以清洗掉。2.4爆炸极限和自燃温度 在大气中，甲醇装置中的主要气体的自燃温度和爆炸极限如下：Explosion Limits Auto ignition vol. %Tempe
9、rature C爆炸极限 自燃温度- Methanol 甲醇6.0 -44.0464- Hydrogen 氢气4.1 - 74.2585- Carbon monoxide 一氧化碳12.5 - 74.2650- Methane 甲烷5.3 - 14.05353控制回路说明3.1复杂控制回路与联锁说明3.1.1带流量补偿的流量测量气体流量测量对流体密度相对于设计值的变化是很敏感的，因为流量的计量公式中使用 的是密度的设计值，而在实际测量中出现的却是实际值。为了减少不确定性，在测量值中需要用压力和温度补偿来校正测量值，以便使其更接近于真 实值。需要用到这个功能的回路有：F-7001 (见PDI10
10、3)、F-7002 (见PDI103)、F-7005 (见 PDI103)、F-7008 (见 PDI104)、F-7010 (见 PDI105)、F-7016 (见 PDI107)。3.1.2 C-7001, C-7002 防喘振(见 PDI104)为了防止合成气压缩机的喘振，压缩机供应商应当提供防喘振控制。 当压缩机吸入侧流量值低于设计值时,就会发生喘振现象。为了防止该现象发生,应打开再 循环阀门(FV-7007和FV-7009),以保证压缩段的最低流量值。一段压缩机回路，由流量回路 F-7007 和进口及出口压力回路 P-7011&P-7014 组成。PI-7011和TI-7009送到运
11、算模块FY-7007对流量FT-7007进行补偿，压力PT-7011同时和 PT-7014在PY-7007中作比值运算后输出，与FY-7007的信号一起送入FIC-7007进行防喘 振控制，输出至防喘振阀FV-7007。循环回路，由流量回路F-7009和进口及出口压力回路P-7018&P-7021组成。PI-7018和 TI-7014送到运算模块FY-7009对流量FT-7009进行补偿运算，压力PT-7018同时和PT-7021 在PY-7009中作比值运算后输出，与FY-7009的信号一起送入FIC-7009进行防喘振控制， 输出至防喘振阀 FV-7009。FV-7007和FV-7009同
12、时接受联锁逻辑回路E-101的输出，联锁停车时紧急打开。 压缩机供应商应确定计算公式和防喘振设计。如果防喘振功能由DCS实施，而不是由供应商提供的专用控制器，最大整体扫描时间, 包括变送器、调节器和调节阀，应当由压缩机供应商提供。FTA中应该核查整个回路扫描时间。313高压分离器液位控制与联锁(见PDI106)高压分离器V-7002包含两个单独的液位变送器(LT-7008A<-7008B)、两个调节阀 (LV-7008A&LV-7008B)、一个单独的控制器(LIC-7008 )、以及两个 DCS手动开关 (HS-7008A&HS-7008B),通过该手动开关操作员可以选择使用哪个阀门进行
13、控制。操作员通过DCS屏幕上的手动开关(HS-7008A)也能够选择用于控制的液位变送器。这样可以保证连续的液位测量，以防止工艺流体中出现的扰动对测量值的影响，以及便于检 修。操作中只有一个阀门处于使用状态，另一个备用。通过HS-7008B来选择究竟哪个阀门 来接受LIC-7008的控制信号。在操作中对动作的阀门的选择是与当前使用的甲醇过滤器联系起来的。高压分离器V-7002另外装有三个液位开关LSHH7007A、B、C,进行3取2逻辑运算 后，输出信号送至ESD上联锁停车（E-101）。3.1.4 V-7001 的蒸汽压力（见 PDI-107）为了增加该回路的可靠性，在V-7001上安装两个
14、压力变送器（PT-7042A &PT-7042B）。 在DCS中有一个功能模块来选择两个变送器中较高的值，将其作为控制器PIC-7042的输 入。控制器（PIC-7042）的输出进行分程控制两个阀门（PV-7042A &PV-7042B）。其中一个阀门（PV-7042A）用来控制汽包压力，失气时关闭（FC气开）。另一个阀门（PV-7042B）用来进行蒸汽放空，失气时打开（FO气关）。该回路的功能是保持汽包 V-7001 的压力稳定，以及保证送入蒸汽过热器的蒸汽压力恒 定（PV-7042A）；如果蒸汽压力上升，高于所需值，蒸汽将被放空（PV-7042B）。另夕卜，PT-7042A和PT-7042
15、B中被选择的压力值将用于FT-7016的压力补偿。同时也送 至运算模块PDY-7043与合成器进口压力PI-7024进行差值运算，输出信号送至紧急停车系 统联锁停车（E-101），当两者差压超高时（PDSHH-7043），报警并联锁停车。3.1.5 V-7001液位控制与联锁（见PDI-107）液位三冲量控制是汽包控制中典型的控制手段，这种控制使用了前馈控制，构成前馈- 串级控制系统，使用了三种参数。蒸汽流量作为主要干扰被用作前馈量，能有效地克服由于 负荷变化所造成的虚假液位；给水流量用作副回路，能及时地克服可能引起液位变化的流量 扰动；水位作为这个控制回路的主控制参数，与前馈量经运算后作为副回路-给水流量控制 回路的给定值。液位变送器是冗余的（LT-7014A<-7014B）,以便于增加可靠性。由操作员操作DCS 中的手动开关（HS-7014）来进行选择，输出信号送至运算模块FY7014。入口锅炉给水由FT-7014测量。信号送至FIC-7014，与FY-7014送来的给定信号进行 比较运算，输出控制给水阀FV-7014,以稳定给水流量，保持汽包水位。出口蒸汽量由FT-7016测量。并有TI-7038和PT-7042A与PT-7042B中被选择的压力值 在运算模块 FY-7016 中作运算补偿。该模块的输出作为液位控制的前馈量送至运算模块 FY-7014,与经过HS7
