甲醇裂解开工方案.docx
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甲醇裂解开工方案
甲醇裂解开工方案
**公司
2008-3-9
目录
第一章、单元概况3
第一节单元简要说明3
第二节设计基础5
第二章、装置的开车6
第一节工艺设备检查6
第二节公用工程系统投用8
第三节甲醇裂解装置开车前期工作10
第四节导热油系统开车12
第五节甲裂单元开车12
第六节装置的停车14
第三章、安全规程15
第一章、单元概况
第一节单元简要说明
1.1.1装置规模
本装置为甲醇裂解（1000Nm3/h）和低分气变压吸附提纯（3000Nm3/h）氢联合工艺装置。
生产方式：
连续开工周期大于3年（年开工8000小时）；
装置操作弹性（对产品气）：
40～110%；
1.1.2单元组成
本装置甲醇裂解装置由一台变换反应器、一台水洗塔、五台冷换设备、八台容器、两台混合器、、十台泵等构成。
1.1.3工艺流程
见PID
1.1.4设备一览表
序号
名称
位号
操作条件
操作介质
数量（台）
甲裂部分：
1
原料缓冲罐
V3801
温度：
40℃,压力：
常压
甲醇水
1
2
原料水罐
V3802
温度：
40℃,压力：
常压
脱盐水
1
3
原料气分液罐
V3803
温度：
40℃,压力：
1.7MPa
H2CO2COH2O
1
4
保护罐
V3804
温度：
40℃,压力：
1.7MPa（g）
H2CO2COH2O
1
5
膨胀槽
V3806
温度：
300℃,压力：
常压
导热油
1
6
储油槽
V3805
温度：
200℃,压力：
常压
导热油
1
7
油气分离器
V3809
温度：
280℃,压力：
常压
导热油
1
8
原料泵
P3801
温度：
40℃,压力：
1.7MPa（g）
甲醇水
2
9
原料水泵
P3802
温度：
40℃,压力：
1.7MPa（g）
工艺水
2
10
导热油泵
P3803
温度：
350℃,压力：
常压
导热油
2
11
原料增压泵
P3805
温度：
40℃,压力：
0.5MPa（g）
甲醇
2
12
原料中间罐
V3810
温度：
40℃,压力：
常压
甲醇
1
换热器类
序号
名城
编号
型号
操作介质
温度
℃
压力
MPa
数量
1
原料反应气换热器
E3801A.B
BIU500-2.53/2.75-25-3/25-21B=150
管程
H2CO2CO
280/120
1.7
2
壳程
甲醇水
40/170
1.7
2
原料汽化器
E3802
BIU600-0.88/2.53-45-3/25-21B=150
管程
导热油
320/295
0.6
1
壳程
甲醇水
170/280
1.7
3
反应器水冷却器
E3803
BIU600-0.58/2.48-45-3/25-21
B=150左右折流板
管程
循环水
33/43
0.4
1
壳程
甲醇水H2CO2
170/40
1.6
4
导热油加热器
E3804
BUS500-6.4/1.6-55-6/25-2-II
管程
蒸汽
420
3.5
1
壳程
导热油
320
0.6
第二节设计基础
1.2.1原料规格
甲醇指标（采用工艺一级品，GB338-92）
项目
指标
温度范围℃
64~65.5
沸程（包括64.6±0.1℃）℃≤
1.0
高锰酸钾试验,Min≥
30
水溶液试验
澄清
水份含量,%
0.15
酸度（以CHOOH计）%≤
0.003
或碱度（以NH3计）%≤
0.0008
羰基化合物含量（以CH2O计）%≤
0.005
蒸发残渣含量%≤
0.003
1.2.2导热油规格
LQD-350
最高使用温度350℃
初馏点350℃
闪点（闭口）不低于100℃GB/T261
闪点（开口）不低于200℃GB/T3536
1.2.3产品规格
出反应器的粗氢气H2≥74%（V）
1.2.4公用工程条件
1.2.4.1循环水
压力：
≥0.40MPa（g）
温度：
＜32℃
PH值：
6.0～9.0
总硬度：
400mg/L
钙镁离子：
200mg/L
悬浮物：
15mg/L
1.2.4.2蒸汽
中压蒸汽3.5MPa.（g）过热蒸汽，温度：
410±10℃
1.2.4.3氮气
纯度99.9％压力2.0~2.5MPa（g），
1.2.4.4除盐水
本装置甲醇裂解部分所用工艺水应符合如下条件：
电导率<3µs/cm（25℃）
CL-≤0.1PPm
S≤0.1PPm无油、无其它杂物。
1.2.5甲醇裂解工艺过程主要控制指标
原料甲醇流量605kg/h
原料液流量1115kg/h
导热油循环量100m3/h
进塔脱盐水量510kg/h
循环液量（出塔）553kg/h
出塔转化气量1583Nm3/h
反应进料温度280℃
反应温度280℃
导热油温度240～320℃
换热器出口转化气温度80～120℃
冷却器出口转化气温度＜40℃
反应压力（表压）1.7MPa
第二章、装置的开车
第一节工艺设备检查
一、工艺管线检查
1、按照工艺仪表流程图和施工图对装置内管线进行仔细检查，施工满足规范SH3501-2002、GB50235-97、GB50236-98，管线走向、连接符合设计要求。
2、检查管线的法兰对正情况，垫片安放要位置正确，没有偏位、张口、松弛现象，垫片材质符合设计要求。
检查法兰的螺栓、螺母的材质符合设计要求，螺栓安装正确，螺母对称把紧，螺丝满扣。
3、检查管线、管径的大小、级别和材质等规格符合设计要求，管线之间，管线与设备之间要连接正确，连接处焊缝没有砂眼、脱焊、欠焊等缺陷存在。
4、检查所有管线的支、吊架装好，固定支架牢固，活动支架要留有空隙。
5、检查管线上的孔板、限流孔板、温度计、压力表、热电偶按设计要求方向装好。
6、检查管线保温、防腐符合设计要求，质量合格。
7、检查所属阀门（单向阀、疏水器、过滤器等）的安装方向正确。
二、阀门检查
1、检查阀门规格、型号、材质、安装位置符合设计要求。
2、检查阀门的法兰、垫片、螺丝齐全把紧，盘根压紧，材质符合设计要求。
3、检查阀门开关灵活。
4、检查安全阀按设计要求进行装配，安装位置正确，定好压后并做好记录，有铅封标记。
三、反应器、塔、容器的检查
1、检查反应器内部构件齐全完好。
2、检查受压容器内部构件、材质及安装完好并符合设计要求。
3、检查容器整体有无变形，支座牢固，地脚螺栓符合要求，所属人孔的法兰、垫片、垫圈符合设计要求。
4、检查塔内气液分布器干净无杂物。
四、冷换设备检查
1、检查设备规格、型号、各部位构件材质及安装符合设计要求。
2、检查各冷换设备头盖及出入口法兰垫片、螺栓装好并上紧，材质符合设计要求。
3、检查各冷换进出口压力表，温度计，放空阀等齐全，安装正确，观测、更换及操作方便。
4、检查设备保温完整，地脚螺栓及基础支架牢固。
五、机泵检查
1、根据输送介质的温度、压力、流量，逐台检查机泵的铭牌指示和配备电机满足生产要求，符合防火防爆规定。
2、检查要求机泵基础平整、盘车灵活，机泵丝堵严密。
3、检查对轮罩、消音罩、电机接地线齐全、牢固；联轴器安装符合要求。
4、检查所有温度计、压力表量程合适，指示准确；应有的放空、扫线、预热、排污等阀门齐全好用。
5、检查所有的法兰、螺丝把紧满帽，垫片、盘根材质符合要求，基础及地脚螺栓完好紧固。
六、仪表及控制系统检查
1、检查各仪表监控对象符合要求，各就地仪表已按要求装好。
2、检查各仪表显示正确（液面、流量、压力、温度等）。
3、检查各特殊仪表符合工艺要求并调试动作灵敏好用。
4、检查调节阀与管线连接的法兰、垫片、螺栓齐全，材质符合要求。
5、检查各调节阀的动作情况，按照工艺要求，手动时，开关灵活，没有“卡死”现象，现场阀位与信号输出对应一致。
6、检查调节阀的“风开”或“风关”符合工艺要求，没有装反现象。
七、装置整体检查
1、检查上下水线冲洗干净并畅通无阻。
2、检查消防器材齐备，并摆放在规定位置，消防通道畅通。
3、检查所有安全阀已按规定值定压，并有定压记录。
4、检查开工所需化工原材料准备齐全。
5、检查要求装置卫生干净，脚手架全部拆除，地面平整并符合要求。
6、电力部分已试车完毕，装置所有照明要求好用。
7、检查装置设备管线的防腐保温已按设计要求做好，质量合格。
第二节公用工程系统投用
一、循环水系统的投用
1、通知业主，准备引循环水进装置，由供排水将循环水送至装置打阀前，在确定装置达到循环水系统水冲洗条件后，缓慢打开循环水进出装置总阀。
2、引入前先打开循环水地上线高点放空，将管线内的存气排出，各机泵所用的循环冷却水，在上水排净后，先向地沟排放（水冲洗前，本着先远再近，先粗管线后细管线的原则，直至所放出的水干净为止）。
3、在引入循环水排放时，顺便检查自流水回水井的连通情况及下水道运行情况。
4、所有用循环水做冷却介质的换热器，引入循环水之前，先将上水与回水法兰拆开，在入冷却器处挡上铁皮，避免将赃物带入换热器内。
5、循环水线分上水和下水分别吹扫进行水冲洗，并进行各设备循环水上下水接线是否正确进行确认。
6、循环水总线畅通，各分支线畅通，水清无漏点为合格条件，否则继续冲洗或汇报处理。
7、在循环水冲洗干净后，若设备达到要求，将其循环水上下水线连接好，投用循环水。
二、新鲜水系统的引入
1、通知业主，准备引新鲜水进装置。
2、打开新鲜水进装置总阀管端阀前阀兰，用新鲜水冲洗干净后再引水到各使用设备入口。
3、各水表、流量元件拆掉，新鲜水冲洗干净后再恢复。
4、在新鲜水引入使用设备之前，应先在设备前放空或拆法兰冲洗，待水清后再引入使用或做其它用。
三、除盐水系统的投用
1、通知业主，准备引除盐水进装置。
2、自装置外给水至总管线，打开进装置界区阀，打开进装置界区阀后放空阀放水，水清后结束。
四、3.5MPa蒸汽系统的投用
1、通知业主，准备引3.5MPa蒸汽进装置。
2、引蒸汽注意事项:
引蒸汽前必须坚持先排凝的原则，引汽要缓慢，防止水击，排出口见汽后，再逐步加大汽量，一旦发生水击，应立即减少蒸汽量或停汽，待到管线不震、水击停止后，再脱水引汽。
管线首次给汽，要遵循先少量给汽贯通、排凝、暖线、再提量吹扫的原则。
管线给汽后，在排放口要有专人监护，以免烫伤人员。
在排汽口最好用物品挡住，以免赃物飞溅。
五、2.0MPa氮气系统的投用
1、拆装置内氮气总线管端法兰，自装置界区阀引氮气先吹扫总管。
2、吹扫前，先将孔板、控制阀拆下，防止杂质将孔板和控制阀堵塞。
待吹扫干净后，所拆部件全部恢复。
3、总管吹扫干净后，再吹扫各分支管线，吹扫各分支管线时，应从氮气线的末端支管开始逐条进行。
4、吹扫时，注意安全，防止氮气窒息，防止铁屑吹入眼睛等，造成人身伤害。
5、氮气引入装置后，凡进入容器设备时必须先进行氧含量分析，合格后方可进入。
6、氮气引入装置后，要将与氮气扫线相连的其它工艺介质管线、容器用盲板或双阀隔离，并将双阀之间的放空打开，严禁其它工艺介质串入2.0MPa氮气系统。
第三节甲醇裂解装置开车前期工作
装置安装竣工后到开车前所必须完成的一切工作,统称为开车前期工作。
为了开车顺利,下列各项工作均应逐项完成。
（1）系统吹除
吹除的目的是吹出设备、管道本身带来的或安装中遗留下来的杂物，保证投产后的产品质量及不出现堵塞阀门、管道和仪表事故。
吹除前应拆除或用盲板堵死不需要吹除或不能吹除的有关阀门、仪表、转子流量计、液位计和视镜，吹毕再分别装好。
不需吹除的管道设备要加盲板，防止脏物吹入。
吹除过程中需用小锤打击各处焊缝，以便将焊渣吹尽。
本装置应逐段用仪表空气吹除，吹除压力不能大于气密实验的压力，但吹除管内流速最好能大于20m/s。
吹除的检验可用贴有白布或白纸的木板对着空气排出口放置3~5分钟，未发现板上有污点时为合格。
（2）气密性实验
气密性实验的目的是检查设备、阀门、管线、仪表、连接法兰、焊缝是否密封，有无泄漏。
气密性实验采用压缩空气，实验压力一般采用最高操作压力的1.15倍。
在测定压力下，保持1小时，如压力不下降为合格。
鉴于本装置的主要物料甲醇、氢气为易燃易爆、有毒性物料，故在气密性实验中还需测定泄漏率。
泄漏率试验压力为设计压力，时间为24小时，泄漏率≤0.5%为合格。
泄漏率按下式计算：
A=
式中：
P1、P2和T1、T2分别为测试开始及结束时的绝对压力和绝对温度（K），t为实验时间（小时）。
（3）单机试车
单机试车目的是考验主要设备性能及组装质量，可按设计要求，使用说明书等有关规定进行，包括如下几项主要内容；
各台泵类的运转性能、输送量和压力；
有关仪表的安装及指示控制性能，必要时应进行刻度校验；
各调节系统的安装质量、控制、调节、检测能力及调节性能；
测出原料储罐、中间计量罐及气、液各类贮罐的体积,液体贮罐要标出液面计对应刻度的体积;
校准并标出流量计的刻度值对应的流量值;
各消防栓、灭火机使用是否灵活、方便。
（4）管道、设备清洗
管道、设备、阀门等在制造过程表面积有不少油污、杂物，单靠吹除一般处理不干净，油污杂质在生产中带到催化剂上会毒害催化剂，带入产品会影响产品的质量，当杂物太多时还会造成管道、阀门、仪表的堵塞，因而必须要清除。
一般可用干净清水冲洗，水冲洗应连续进行，流速应不小于1.5m/s，以出口水色和透明度与入口处目测一致为合格。
若油污严重，则要先用稀碱液（2%以下）清洗，然后再用干净水冲洗干净。
（5）保温、油漆
对于保温的设备、管道等必须进行保温。
详见《设备管道保温一览表》。
防腐：
本装置设备、管道表面采用油漆防腐。
保温设备和管道、涂两道防绣漆作为防锈层。
不保温设备和管道涂两道防锈漆后再刷两道面漆。
不锈钢设备不涂漆。
涂色与注字
设备、管道防腐面漆的颜色可根据情况确定。
本装置按习惯规定静止设备用银白色面漆，机泵类用浅绿色面漆。
冷却水、消防水、管道用绿色面漆，工艺物料管道用红色面漆，仪表空气用深蓝色面漆。
在设备保温和涂色后，应在醒目处注明名称及其位号，重要物料管道还应标示物料流向。
（6）冷态联动试车
冷态联动试车的目的是在于考察运转设备及仪表自动控制能力。
冷态试车中气态物料为空气代替，液态物料以水代替。
先分工序联动试车，最后进行全工段冷态联动试车。
可按下列步骤进行。
开启所有仪表、调节装置及传动设备并通电；
启动各输液泵、调节流量向有关设备内送水；
以仪表空气作气源，往有关设备内送气，并调节好流量；
按正常操作要求，调节各控制点，并按时作好记录，使操作人员熟悉操作，并作预想事故处理。
第四节导热油系统开车
1．系统吹干
导热油系统不允许有水，进油前必须吹干。
打开导热油系统设备排污阀，将水排净，原则先用工业风，然后再用氮气吹扫，吹扫至V3809、V3805等设备低点不见明水及清洁无杂物。
吹扫流程如下：
给氮气→E3802（管）→R3801（壳）→V3809→V3806
给氮气→E3804（壳）→泵P3803→V3805
吹扫后清洗泵P3803入口过滤器。
关闭各排污点。
2．系统运行
按要求选用导热油（高于使用温度30℃），取样化验导热油，满足闪点（开口）不低于200℃、初馏点不低于350℃，水分不大于200ppm，无杂质，其他指标符合SH/T0677-1999要求。
通知业主启动临时油泵向膨胀槽V3806送导热油。
当V3806液位升至80％时，启动导热油循环泵P3803,经E3804→R3801（壳）→E3802（管）→R3801（壳）→V3809→V3806向系统进油循环。
当系统充满油后稳压2h，开启E3804管程3.5MPa蒸气，以10℃/h升温，升温一定要缓慢；升温过程中膨胀槽排气阀要打开，排去导热油中的低沸点物质，在150℃,200℃,250℃各恒温温5小时,升温中一定要防止爆沸冲油出现事故。
继续以10℃/h升温，一直升温到工作要求温度300℃，按照SH3501-2002《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》的要求恒温热紧，再保持温度3小时，边加热边排气；
膨胀槽内油温维持在60℃左右，若大于70℃需查明原因。
E3804管程出口3.5MPa蒸气送往装置边界。
第五节甲裂单元开车
一、仪器调试:
按仪器使用说明书对仪器各项指标进行调试，检查仪器是否正常。
二、一般准备和检查
1）检查水、电、汽、除盐水、仪表空气、氮气等的供应情况。
2）关闭所有排液阀、排污阀、放空阀、进料阀、取样阀。
3）导热油系统运行平稳。
三、催化剂还原方案
1、建立循环
首先需要建立循环流程，流程示意图如下：
2、开车过程
2.1升温还原（该部分由催化剂厂家指导进行）
QMH-01催化剂还原反应原理：
CuO+H2Cu+H2O+86.6kJ/mol
此反应为强放热反应，为防止还原反应带来的剧烈温升，避免催化剂烧毁，应严格控制氢气配入量和还原反应温度。
装置升温前，首先要用氮气对系统进行气密试验并置换合格。
按如下步骤升温并对催化剂进行配氢还原：
（1）开启导热油系统，按导热油系统操作要求使导热油循环升温。
（2）对系统进行氮气置换。
引高压氮气入转化系统，系统压力升到2.0MPa左右时，停止氮气引进；开启放空阀，将系统压力降至0.2MPa；重复以上升压降压过程，使系统氧含量降至0.1%以下，即认为置换合格。
（3）以20℃/时的速度升温，待反应器床层温度达到120℃时，恒温4小时，脱除催化剂中的物理水分。
然后以5-10℃/h速度升温至170℃，压力0.5MPa左右，向系统缓慢配氢。
首次配氢浓度为3%（v/v）。
（4）当循环进出反应器浓度达到平衡时，保持反应器入口氢浓度3%，以5-10℃/h速度升温，直到反应器床层温度达到220-230℃。
待反应器进、出口氢浓度平衡时缓慢提高氢浓度至4-5%。
（5）当反应器进、出口氢浓度再次达到平衡时，以5-10℃/h速度继续升温至系统温度达到250℃，按照SH3501-2002《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》的要求恒温热紧。
当反应器进、出口氢浓度平衡时，再将反应器入口氢浓度提高到10%以上，待进、出口氢浓度平衡时，认为催化剂还原结束。
（6）整个还原过程中，应严格控制反应器出口温度的升高速度和幅度。
若出现温升太大或太快的情况，应立即加大氮气量并停止氢气配入。
2.2投料开车
（1）水洗塔开车
1）开V3802出料阀、P3802进口阀、旁路阀，启动P3802泵，使泵运转正常。
2）开泵P3802出口阀、关P3802旁路阀，观察FIQ-5203流量，调节计量泵P3802，使流量满足工艺要求。
3）当水洗塔T3801塔釜出现液位后，开T3801塔釜排液阀，准备向V3801送水。
（2）转化器开车
转化器R3801的开车必须在脱氢催化剂已还原活化完毕，水洗塔已处于待用状态下进行。
1）开启泵P3805及T3801塔釜排液阀，通过看FI5101和FI5102,检查V3801进料量及水甲醇配比，使水甲醇配比为1：
1.5～2（摩尔比）。
2）开V3801出料孔板流量计FT5103，向转化器R3801送水甲醇原料。
初期应小负荷加量，保证将原料预热温度及反应器床层入口温度提至要求温度280℃。
3）开转化器R3801进出口阀，开流量计FT-5202前后阀，关闭旁路阀，开系统压力调节阀PV-5202B及其前后阀，关闭旁路阀。
缓慢关小PV-5202B阀，使系统升压，直至达1.7MPa。
4）此时已完成转化器投料开车工作。
观察全系统运行情况，每30分钟取样分析粗氢气组成，当达到工艺标准要求后，调整进料量至规定生产负荷并稳定后，装置进入正常运行状态。
向PSA输送转化气，PSA不正常时放火炬。
5）检查冷却器E3803冷却水量，使进入水洗塔的转化气温度≤40℃。
6）反应气分液罐V3803与保护罐V3804，分别用液位调节阀LV5202、LV5204维持液位60％，排除的酸性水送往装置外酸性水总管。
第六节装置的停车
6.1正常停车
在接到生产调度的停车通知后即可进行正常停车操作。
1、停止导热油系统蒸汽加热，维持导热油循环，待反应温度降至200℃后，导热油炉停止向转化器送导热油，即开启导热油装置内部短路阀，关闭导热油进转化器R3801的进口阀。
2、停进料泵，停止向V3801进料。
3、调节系统压力调节法PV-5202B，使系统慢慢降至0.1MPa，然后关闭PV-5202B阀的前后阀、旁路阀。
4、系统降压的同时，关P3802泵，停止向T3801塔送水。
关闭T3801塔釜排液阀。
5、导热油按要求降至100℃后，停导热油循环泵。
若长期停车，则用加压氮气将导热油从系统压回导热油贮罐。
6、对催化剂实行保护操作或钝化处理（具体操作见催化剂的使用和保护）。
6.2紧急停车
1、凡遇下列情况之一应采取紧急停车操作：
⑴停电。
⑵停冷却水。
⑶设备管道爆炸断裂、起火。
⑷设备管道或法兰严重漏水、漏液无法处理。
2、操作步骤
⑴紧急通知导热油装置停止加热，打开导热油装置内部短路阀，停止向转化器送导热油。
⑵停原料进料泵P3801A/B，关闭甲醇贮罐V3801出料阀。
⑶停脱盐水进料泵P3802A/B。
⑷查明事故原因后再作进一步处理。
第三章、安全规程
执行业主相关规定。
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