2022年变换岗位操作规程081127修改.doc
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1、新 能 凤 凰 (滕州) 能 源 有 限 公 司 甲醇 车间 变换 岗位操作规程(试行)200811 25 发布 200811 30 施行新 能 凤 凰 (滕州) 能 源 有 限 公 司 发 布编写:预审:审定:审批:目 录1.岗位职责与管辖范围.42.装置的概况.53.工艺说明.74.开停车操作.105、正常消费的操作与操纵.136.异常情况的分析、推断和处理.157.平安消费技术和职业卫生.168.环保及三废处理.249.工艺参数及指标.2410.主要设备介绍.2811.附表一览表.361.岗位职责与管辖范围1.1岗位任务本工段主要是将水煤浆气化来的煤气在变换工段把一氧化碳转化为用于消费甲
2、醇的合成气,煤气中的一氧化碳与水蒸汽在变换催化剂的作用下发生变换反响转化为氢和二氧化碳,采纳配气道路使出变换工段的合成气中CO含量约为20%(V干基),且H2/CO2.15(V/V),同时将部分有机硫转化成H2S送至低温甲醇洗工段。来自煤气化装置的粗煤气通过变换炉变换后,变换气去低温甲醇洗装置。消费过程中产生的变换高温冷凝液送往冷凝液槽闪蒸,闪蒸后的蒸汽送往冷凝液气提塔,冷凝液加压后送往气化洗涤塔;低温冷凝液在冷凝液气提塔中用低压蒸汽气提,解析气去硫回收酸性气总管,冷凝液去气化渣水除氧器;来自管网的蒸汽冷凝液去蒸汽冷凝液槽闪蒸,闪蒸出的低压蒸汽进入除氧器,闪蒸后的冷凝液与来自脱盐水加热器的脱盐
3、水集合后去除氧器,通过除氧后一部分经密封水泵加压去煤气化装置,一部分经高、中、低压锅炉给水泵加压后送至甲醇合成工段、硫回收工段及本工段中、低压锅炉。装置运转期间,需要动力车间(公用工程)提供循环水、脱盐水,需要制气车间提供低压氮气、仪表空气。1.2变换岗位的职责 严格执行操作规程。 全面负责变换工段工艺参数的调理,依照消费变化调整操作参数并及时报告班长。 加强转动、静止设备运转状态的监护。 负责变换工段的变换气合格率、排污合格率等指标的完成。 按时进展现场巡回检查。 负责主控室地面、门窗、DCS及现场、机泵的清洁卫生,搞好文明消费。 服从班长的领导,协助班长做好工作,完成车间交给的各项任务。
4、对本人的工作失误负责。加强平安学习,提高平安认识,保证本岗位平安平稳运转。1.3管辖范围本操作规程适用于变换工段及中操纵室,管辖范围变换工段内的换热器、各类罐、塔器、泵及相关管线和阀门、平安及消防设备。反响器包括R2001。塔器包括T2001、T2003。换热器包括E2001、E2002/2003、E2004、E2005、E2006、E2007、E2008、E2009、E2010、E2017。罐类包括V2001、V2002、V2003、V2004、V2005、V2006、V2007、V2008、V2009、V2010。其他类包括F2001氮气加热炉、X2008放空筒泵类包括P2001A/B、P
5、2002A/B/C、P2003A/B/C、P2004A/B、P2005A/B、P2006A/B、P2007A/B、P2008A/B、P2009A/B、P2010。风机类包括 C2001风机。2.装置概括2.1工程设计根底2.1.1装置才能本装置处理才能为: 137884Nm3/h(干基)2.1.2 年操作时间装置年操作时间为连续操作7200小时。2.2原材料、产品说明2.2.1原材料技术规格序号名称规格标准备注1水煤气242,6.46MPaCO:50.65%2.2.2产品技术规格序号名称规格标准备注1变换气40,6.32MPaCO:20.01% 2.2.3催化剂、吸附剂、化学品技术规格序号名称
6、规格单位耗费定额备注1催化剂QDB-03Kg0.06597干基2耐火球25/50Kg0.028252.2.4原料气耗费(以吨甲醇计)序号名称规格标准备注1水煤气242CO:50.65%2.2.5催化剂耗费量(以吨甲醇计)序号名称规格单位耗费定额耗费量备注每小时每年1催化剂QDB-03Kg0.065973.299237502年/次2耐火球KK25/50Kg0.028251.4125101702.2.6动力(水、电、汽、气)耗费定额及耗费量序号名称规格使用情况单位耗费定额小时耗费量备注正常最大1循环水32,0.4MPaG连续t11.534576.72电10KV连续kWh10.2510开车时使用38
7、0V 连续kWh3.546177.33低压饱和蒸汽0.3MPaG连续t0.26513.254脱盐水40,0.45MPaG连续t3.134156.72外送管网5高温蒸汽冷凝液8.45MPG连续t1.433871.69外送管网6低温蒸汽冷凝液1.68MPaG连续t0.389119.456外送管网7锅炉给水104,5.2MPaG连续t1.155.0104,3.0MPaG连续t1.803890.19104,0.8MPaG连续t0.75437.72.2.7产品及富产蒸汽序号名称规格单位耗费定额小时产量备注正常最大1中压饱和蒸汽2.5MPaGt0.401220.06本工段产2低压饱和蒸汽1.2MPaGt1
8、.30265.1本工段产3低压饱和蒸汽0.3MPaGt0.705235.264变换气(干基)6.32MPaGNm33452.321726162.2.8装置危险性物料主要物性序号名称分子量熔点沸点闪点燃点在空气中爆炸极限V%国家卫生标准备注上限下限1粗煤气19.5369.938.28CO30mg/m3CO可使人中毒,易燃,易爆2变换气20.869.126.95易燃、易爆3CS276-108.646.26-30120501.25CS210mg/m3可使人中毒,易燃、易爆4氮气28-19使人产生缺氧而窒息5二氧化碳4478.5使人产生缺氧而窒息3.工艺说明3.1 工艺来源本工序消费合成甲醇气装置采纳
9、了目前国内较为先进而又成熟的部分变换加配气道路,变换炉操作温度约为260425左右,鉴于水煤气中硫含量较高,故变换催化剂宜采纳耐硫变换催化剂。3.2变换的消费原理一氧化碳的变换反响是一个放热反响,其反响方程式为:CO+H2O=CO2+H2+Q COS+H2O=H2S+CO2+QCO变换是一个放热、等体积的可逆反响。从化学平衡来看,降低反响温度、增加蒸汽量和除去二氧化碳,可使化学平衡向右挪动,从而提高一氧化碳变换率;从反响速度看,提高反响温度有利于化学反响速度的增加。 CO在某种条件下,能发生以下副反响: CO+H2=C+H2O CO+3H2=CH4+ H2O CO2+4H2=CH4+2H2O这
10、几个副反响都是放热反响,副反响的发生对变换操作的正常进展是不利的。由于这些副反响都是放热反响和体积减小的反响,因而低温高压有利于副反响的进展。在变换的正常操作中,提高反响温度或是选用对变换反响具有良好选择性的催化剂就能够防止或减少副反响的发生。下面就温度、压力、汽气比等对变换反响的妨碍作进一步说明。3.2.1温度温度对变换反响的化学反响速度的妨碍较大,而且对正逆反响速度的妨碍不一样。温度升高,放热反响即变换反响速度增加得慢,逆反响(吸热反响)速度增加得快。同时,CO变换率随温度的升高而降低。因而当变换反响开场时,反响物浓度大,提高温度可加快变换速度。反响末期,需降低反响温度,使逆反响速度减慢,
11、如此可得到较高的变换率。同时,反响温度确实定还和汽气比、气体成份、触媒的活性、温度范围等要素有关。3.2.2压力变换反响前后气体体积不变,因而提高压力不能改变反响过程的平衡状态,但提高压力后,反响物浓度增加,促进了分子间的接触,同时还能增加催化剂内外表的利用率及气体与催化剂的接触时间,故其空速随压力提高而加大,从而提高了催化剂的消费强度。加压后,CO能发生一些副反响,同时受设备材质、触媒强度的限制,压力不宜操纵太高。3.2.3汽气比汽气比是指入变换炉水蒸汽与煤气中CO的体积之比,但消费中常用水蒸汽与干水煤气的体积之比作为汽气比。汽气比对CO变换率有非常大的妨碍,平衡变换率随汽气比提高而增加,但
12、其趋势是先快后慢,当汽气比提高到某一值时,平衡变换率曲线逐步趋于平坦。汽气比关于反响速度的妨碍,一般在汽气比拟低时反响速度随汽气比增加而上升较快,而后随汽气比的不断上升逐步缓慢下来,适当提高汽气比对提高CO变换率及反响速度均有利,但过高汽气比则在经济上是不合理的,且会造成催化剂的反硫化反响。3.3、高压耐硫变换触媒3.3.1触媒特性 我公司变换炉原始装填变换触媒型号是QCS-01。QDB-03催化剂物化功能序号名称主要技术规格工程质量指标1QDB-03耐硫变换催化剂颜色及形状绿色条型外形尺寸,mm3.54.5氧化钴(CoO),%(m/m)(干基)3.80.3三氧化钼(MoO3),%(m/m)(
13、干基)7.01.0抗压碎力,N/cm 130比外表,m2/g80(硫化前)堆密度,kg/l0.720.853.3.2触媒的硫化变换触媒主要活性组分是氧化钴、三氧化钼,在使用前需将其转化为硫化物才具有活性,这一过程称为硫化。催化剂的硫化是在一定温度下,利用煤气中的氢气和向煤气中补充的硫化氢与催化剂作用生成硫化物。其主要反响式为:MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O+Q(48.11KJ/mol)CoO+H2S=CoS+H2O+Q(13.4KJ/mol)硫化过程中为使半水煤气中有足够的硫化氢含量,通常采纳连续向系统内添加二硫化碳的方法,同时还能够获取大量的反响热,这一过程称为二硫化碳的氢解:
14、CS2+4H2=2H2S+CH4+Q(240.6KJ/mol)升温硫化一般采纳循环硫化法。氮气的升温由氮气电加热炉来操纵。操纵好升温硫化温度,做到既要操纵升温速度,又要保证床层能到达硫化最终温度。升温硫化时,当床层上部温度升至200时,方可向系统添加二硫化碳。由于二硫化碳在200时发生氢解反响生成硫化氢放出大量的反响热,为防止温度爆涨烧毁催化剂,要操纵好二硫化碳的参加量,初期参加量要小,以后逐步增加。同时要做到二硫化碳加量时不提温,提温时二硫化碳不加量。触媒硫化时要定期分析变换炉出口气体中的硫化氢含量,当硫化氢含量达1g/Nm3时,能够提高温度进展强化。当变换炉进出口气体中H2S含量根本一样或
15、催化剂床层各点温度达420、出口气体硫化氢含量达10g/Nm3同时满足4h时,可视为硫化完毕。3.3.3变换触媒的反硫化及失活 变换触媒的活性组分金属硫化物在一定条件下转化为金属氧化物并放出硫化氢,从而使变换催化剂失去活性,这一现象称为耐硫变换触媒的反硫化反响。其中主要是MoS2的氧化和放硫现象。其反响式为:MoS2+2H2O=MoO2+2H2S 发生反硫化反响的主要缘故是由非正常的工艺操作条件引起的,如进口温度太高、气体中硫化氢含量太低、汽气比太高等。在正常条件下,进入变换炉的气体成分、流量都没有改变,但变换炉出口气体中CO含量升高,要维持指标正常,需提高床层温度,或加大蒸汽用量。这些现象说
16、明触媒活性降低,称之为失活。失活的主要缘故如下:(1) 变换催化剂长期处于高温操作,载体-Al2O3转变成- Al2O3,晶相发生变化,比外表减小,活性降低。(2) 水进入变换炉,造成催化剂的可溶组分钾的流失,活性下降。(3) 空气进入变换炉,致使催化剂的有效成分CoS、MoS2硫酸盐化,永久失去活性。(4) 发生反硫化反响。(5) 催化剂硫化不完全或硫化时温度猛涨,超过500,引起活性组分烧结,钼升华,载体活性组分发生物理化学变化。(6) 采纳未经冷却好的变换气自然硫化。(7) 水被水煤气带入到变换炉,造成催化剂结疤、结块,气体偏流。(8) 油污被带入到变换催化剂床层,堵塞催化剂的微孔,致使
17、催化剂活性下降。(9) 催化剂质量差3.4简述变换工艺流程由气化来的水煤气(6.46Mpa,242,水气(干)比约为1.40,CO含量约为50.65%(干)进入中压废热锅炉(E2001),产生2.5MPa饱和蒸汽,经煤气水别离器(V2001)先别离掉冷凝液后分为三股,一股经中温换热器升温至265,进入甲醇变换炉(R2001),变换炉的催化剂分上下两段,两段中间进激冷气(第二股),调理出变换炉下段的变换气中CO含量为5.4%(干)、温度为450左右,出炉变换气进入蒸汽过热器(E2003)将本工段所产及甲醇合成工段来的2.5MPa蒸汽一起过热到380后进入中温换热器(E2002),将水煤气加热至2
18、65后,与第三股水煤气混合进入第一低压废热锅炉(E2004),消费1.27MPa(G)低压饱和蒸汽送出本工段,调理第三股气体的流量,使水洗塔(T2001)后在线分析出变换气中CO含量为20%(干基)。变换气温度降至201分别在E2005A及E2005B中加热锅炉给水后进入低压废热锅炉(E2006)产生0.3MPa(G)饱和蒸汽,在第二水别离器(V2002)别离出冷凝液后依次进入脱盐水加热器(E2007)、变换气水冷器(E2008),温度降至40后进入水洗塔(T2001),并用洗涤水将变换气中的氨洗去后送到低温甲醇洗工段。脱盐水站来的脱盐水进入脱盐水加热器(E2007)与变换气换热升温升至95,
19、一部分送至锅炉房,另一部分进入除氧器(V2005)除氧,脱氧槽用本工段产生的0.3MPa(G)低压蒸汽吹入脱氧,锅炉给水经高压锅炉给水泵(P2003A/B/C)升压到5.2MPa(G)后去(甲醇)锅炉给水加热器(E2005B)升温到160后分别去甲醇合成及硫回收。除氧器来的锅炉给水经中压锅炉给水泵(P2002A/B/C)升压至3.0MPa(G)后去锅炉给水加热器(E2005A)升温后去中压废热锅炉(E2001)产2.5MPa饱和蒸汽、一部分送至第一低压废热锅炉(E2004)产1.27MPa(G)饱和蒸汽。除氧器来的锅炉给水由低压锅炉给水泵(P2001A/B)升压到0.8MPa送低压废热锅炉(E
20、2006),产生0.3MPa(G)的蒸汽,部分送除氧器(V2005),部分去蒸汽管网。除氧器来的锅炉给水由密封水泵(P2004A/B)升压到9.0MPa(G)分为两股,一股直截了当送至气化,一部分作为P2002、P2003的热密封水,一股经密封水冷却器(E2009)降温至40送至气化作为冷密封水及T2001水洗塔作为洗涤用水。蒸汽管网来的蒸汽冷凝液进入冷凝液槽(V2007),其产生的低压蒸汽及冷凝液均进入除氧器(V2005)。除氧药液贮槽(V2006)内配制好的除氧药液经除氧药液泵(P2007A/B)打入除氧器(V2005),除氧器(V2005)分别为低压锅炉给水泵(P2001A/B)、中压锅
21、炉给水泵(P2002A/B/C)、高压锅炉给水泵(P2003A/B/C)、密封水泵(P2004A/B)提供合格的除氧水。废锅药液贮槽(V2010)内配制好的废锅药液经废锅药液泵(P2008A/B)并入中压锅炉给水泵(P2002A/B/C)及高压锅炉给水泵(P2003A/B/C)出口管线,经废锅药液泵(P2009A/B)并入低压锅炉给水泵(P2001A/B)出口管线。由第一水别离器(V2001)和第二水别离器(V2002)别离下的高温冷凝液送入冷凝液贮槽(V2004),其闪蒸出的气体进入气提塔(T2003)下部,冷凝液贮槽(V2004)出来的液体经中压冷凝液泵(P2005A/B)升压至8.45M
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