煤化工系统使用手册在线Word文档格式.docx
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2.3.2甲醇精馏工段开车手册36
2.4甲醇精馏工段停车操作手册42
2.4.1甲醇精馏工段停车操作员分工概述42
2.4.2甲醇精馏工段停车手册42
2.5甲醇精馏工段故障操作手册47
2.5.1甲醇精馏工段故障操作员分工概述47
2.5.2甲醇精馏工段故障手册47
故障1精馏塔塔顶温度偏高47
故障2预精馏塔塔顶压力偏高48
故障3中压精馏塔塔底部温度低48
故障4精甲醇初馏点不合格49
故障5精甲醇产品水分不合格49
公共工程的辅助设施开停车正确操作介绍
公用工程辅助设施的开车/正常操作步骤
公用工程的开车是建立在所有工段开车前进行的，确保公用工程在任意工段运行时正常运行。
开车前，应检查公用工程辅助设施是否正常,即：
新鲜水储罐液位是否达到要求（如果未达到要求，开启给水泵注水，建立液位后，再关闭）；
循环水是否已正常供水；
中压蒸汽、低压蒸汽管网是否供应正常；
氮气管网、高压氮气压力是否满足要求。
正常生产时，应注意观察公用工程物料的温度、压力是否发生变化。
随时检查设备用冷却水、循环水是否有堵塞现象。
公用工程辅助设施的正常停车步骤
公用工程的正常停车是建立在所有工段均停车的基础上操作。
确认新鲜水给水泵已停止运行；
正常停车时，循环水系统应在工艺确实不需要时方可停车，停车时关闭循环水上水、回水阀；
中压蒸汽、低压蒸汽管网在短期停车时，不能停止供汽；
停车检修时，应仍能提供低压蒸汽，以维持添加剂槽中添加剂的温度，防止其粘度过大，再次开车时困难；
密封水应在工艺系统冲洗完毕后停泵，关掉总阀，放净管道中的水；
氮气系统应在工艺确实不需要时方可停车，停车时关闭氮气系统总阀。
第一章甲醇合成工段
1.1甲醇合成岗位操作规程
1.1.1甲醇合成岗位任务
将低温甲醇洗工段来的新鲜气经精脱硫后经合成气压缩机（K2001/K2002）加压后送入合成塔R2002，在一定压力、温度及铜基催化剂的作用下合成甲醇，反应后的气体经冷却、冷凝分离出产品粗甲醇送入粗醇贮槽V2301A/B，未完全反应的气体进入K2002加压后返回合成系统重新利用，甲醇合成放出的反应热用于副产中压饱和蒸汽，副产蒸汽送入中压蒸汽管网。
1.1.2甲醇合成工艺原理
1.氧化锌脱硫工艺原理
新鲜气在进入脱硫保护器前与喷入的高压锅炉给水混合，原料气中的有机硫先在脱硫罐中水解转化为无机硫，然后再用氧化锌脱硫剂吸收脱除无机硫。
反应方程式如下
COS+H2O→H2S+CO2
ZnO+H2S→ZnS+H2O
ZnO+C2H5SH→ZnS+C2H4+H2O
ZnO+C2H5SH→ZnS+C2H5OH
当气体中有氢存在时，硫氧化碳、二硫化碳、硫醚等硫化物在氧化锌脱硫剂内活性组分的作用下，先转化成硫化氢，然后硫化氢和氧化锌反应被脱除。
反应方程式如下：
COS+H2→CO+H2S
CS2+4H2→CH4+2H2S
RSR‘+2H2→R’H+RH+H2S
氧化锌和硫化物反应的硫化锌比较稳定，所以氧化锌一般不进行再生，需要定期更换。
2.甲醇合成工艺原理
在甲醇合成塔内，在一定的温度、压力下CO、CO2和H2在铜基触媒作用下进行反应:
CO+2H2≒CH3OH+Q
CO2+3H2≒CH3OH+H2O+Q
反应生成甲醇和水及少量有机杂质，并放出大量的热。
1.1.3甲醇合成工艺流程简述
来自低温甲醇洗工段的新鲜气（5.2MPag，30℃）与来自氢回收的渗透气（富氢气）混合，进入合成气压缩机一段压缩至8.05-9.05MPa，87℃，随后和喷入的一小部分高压锅炉给水（9.4MPa，133℃）混合,一起（8.05-9.05MPa，77.7-94.2℃）进入第一原料气中间换热器E2001，加水是为了保证有机硫化物在下游的脱硫罐R2001中COS水解，原料气在第一原料气中间换热器E2001中被来自甲醇反应器R2002出口的气体加热，原料气预热后（8.0-9.0MPa，210-230℃）进入脱硫罐R2001，按照以下反应脱除COS和H2S：
COS+H2O=CO2+H2S
H2S+ZnO=H2O+ZnS
脱硫罐是一个装有ZnO脱硫剂的简单的固定床反应器，采用托普索HTZ-5型脱硫剂。
来自循环气压缩机K2002的循环气（8.0-9.0MPa，47℃）在第二中间换热器E2002被预热至210-230℃。
然后与来自脱硫罐R2001温度为212℃的原料气混合。
混合后的气体（7.95-8.95MPag，211-230℃,）由顶部进入甲醇反应器R2002，在此，氢气、一氧化碳、二氧化碳按照以下反应式转化为甲醇：
CO+2H2CH3OH+Q
CO2+3H2CH3OH+H2O+Q
另外还发生一些非常有限的副反应，形成少量的副产物，这些副产物的沸点有的比甲醇低，有的比甲醇高。
主要的副反应有：
2CO+4H2=CH3OCH3+H2O
2CO+4H2=C2H5OH+H2O
CO+3H2=CH4+H2O
nCO+2nH2=（CH2）n烃类+nH2O
合成反应器出口反应气体的温度约为230-259℃，出塔气分为两部分，分别在第一和第二中间换热器E2001和E2002被新鲜气和循环气冷却到130-127℃和120-117℃，此时有少部分的甲醇冷凝下来，然后两部分气体汇合，混合后温度为123-120℃，再进入循环水冷却器E2005中被进一步冷却至40℃，此时大部分甲醇冷凝下来，气液混合物在高压分离器B2002中进行气液分离后，底部出来的粗甲醇经液位调节阀控制液位并减压进入低压分离器B2003。
原料气中包含少量的惰性气体，如N2、Ar、CH4等，为了防止这些气体在合成循环气中累积，必须把这些气体的一部分从循环气中排放出去，这些要清除的气体从高压分离器B2002后单独抽出，在此惰性气浓度最高。
排出的弛放气进入驰放气水洗塔内，水洗塔为填料塔，驰放气在水洗塔内与脱盐水逆流充分接触，吸收驰放气中的甲醇后，送入氢回收装置回收氢气，然后渗透气送回到甲醇合成单元回收利用，非渗透气体（尾气）和低压分离器产生的膨胀气混合后送往工厂燃料系统，作为硫回收的燃料气。
洗涤塔底排出的稀甲醇溶液送往粗甲醇储槽。
来自B2002排放惰性气后的循环气（7.6-8.55MPa，40℃）经循环气压缩机K2002加压到8.0-9.0MPa，47℃，进入E2002加热后循环利用。
粗甲醇进入低压分离器B2003进行闪蒸，以除去液体甲醇中溶解的大部分气体，然后粗甲醇（约89t/h）被送往中间罐区的粗甲醇储罐V2301A/B，再用粗甲醇泵送往精馏工段。
甲醇合成反应是强放热反应，反应热由甲醇合成反应器R2002壳侧的饱和水汽移出。
甲醇合成反应器壳侧副产2.7－3.88MPa的饱和蒸汽，进入汽包B2004，再经调节阀调压后，送饱和中压蒸汽管网（2.5MPa），汽包B2004和甲醇合成反应器R2002为一自然循环式锅炉。
汽包B2004所用锅炉给水温度133℃，压力4.5MPaG，来自变换工段，甲醇合成反应器R2002内床层温度通过调节汽包的压力进行控制。
为控制汽包内炉水的总溶固量及防止结垢，除连续加入少量磷酸盐外，还连续排放部分炉水，排出的汽包废水进入排污罐B2001，再经排污冷却器E2006冷却至50℃后排入界外。
合成触媒的升温加热，由开工喷射器J2001加入饱和中压蒸汽进行，饱和中压蒸汽的压力为3.8MPa，温度249℃。
饱和中压蒸汽经开工蒸汽喷射器J2001喷射进入合成塔，带动炉水循环，使床层温度逐渐上升。
合成触媒使用前，需用合成新鲜气进行还原，还原方程式主要为：
CuO+H2=Cu+H2O
触媒升温还原的载体采用氮气，由开工管线加入合成气来调节入塔气的氢气浓度。
在合成新鲜气的管线上配备有小阀，便于根据不同的还原阶段控制H2的含量。
还原过程中生成的水分，含少量的触媒粉末和其他杂质，收集于高压分离器B2002中，经计量过滤后，排至污水处理系统。
1.2甲醇合成工段点位表
表6.1甲醇合成工段工艺指标一览表
工段
位号
稳态值
单位
报警低限
报警高限
合成工段
AI-20001
6.93
%
/
AI-20001A
5.28
AI-20001B
68.14
AI-20001C
3.97
AI-20001D
4.50
AI-20002
0.50
AI-20003
0.00
ppm
AI-20004
67.65
FI-20001
214359.88
Nm3/h
FI-20020
123.94
Kg/h
FI-20034
668266.44
220000
880000
FI-20053
12096.06
FI-20060
1857.36
FI-20062
71113.13
FIC20008
0.93
m3/h
LI20010
74.99
20
90
LIC20020
50.46
80
LIC20050
50.00
30
LIC20060
PDI-20010
0.61
MPa
PDI-20034
4.993
PI20001
9.047
PI20002
5.20
PI20008
9.40
PI-20009
8.997
PI-20033
8.947
PI-20035
7
10
PIC20020
3.88
3
4.5
PIC20052
8.538
PIC20053
9.3
PIC20060
0.399
TI-20001
89.64
℃
TI-20002
20.00
TI-20008
133.00
TI-20009
47.28
TI-20020
TI-20030
83.24
TI-20032
230.07
TI-20033
228.06
TI-20034
228.71
TI-20035
258.81
240
600
TI-20036
132.09
TI-20037
123.24
TI-20051
126.11
TI-20052
40.58
TI-20060
39.56
TI-20062
39.58
TIC20031
表6.2甲醇合成工段阀门一览表
描述
属性
XV20108
新鲜气进料切断阀
电磁阀
XV20109
气体进工段切断阀
USV20011
高压锅炉给水切断阀
USV20012
空气切断阀
LV20020
汽包液位调节阀
可控调节阀
LV20050
高压分离器液位调节阀
LV20060
低压分离器液位调节阀
FV20008
给水调节阀
PV20020
汽包压力调节阀
PV20052
高压闪蒸压力调节阀
PV20053
去氢回收调节阀
PV20060
低压闪蒸压力调节阀
TV20031
煤气温度调节阀
MV20040
混合气进料调节阀
手动调节阀
MV20041
蒸汽调节阀
MV20042
冷却水进E2006调节阀
MV20102
冷却水进E2005调节阀
MV20045
去管网蒸汽调节阀
MV20046
放空蒸汽调节阀
MV20047
循环气调节阀
MV20051
混合气压力调节阀
MV20052
循环气压力调节阀
MV20061
倒淋调节阀
MV20063
药液调节阀
MV20107
排污调节阀
MV20109
充压氮气调节阀
表6.3甲醇合成工段设备一览表
点位
B2001
排污罐
B2002
甲醇分离器
B2003
甲醇膨胀槽
B2004
甲醇合成汽包
E2001
第一中间换热器
E2002
第二中间换热器
E2005
循环水冷却器
E2006
排污冷却器
J2001
开工喷射器
K2001/K2002
合成气压缩机
M2001
X2002搅拌电机
P2002
汽包加药装置出口泵
R2001
脱硫反应器
R2002
甲醇合成塔
X2002
汽包加药装置
1.3甲醇合成工段开车操作手册
1.3.1甲醇合成工段开车操作员分工概述
甲醇合成工段开车操作员根据操作内容不同，分为合成操作员和现场操作员。
合成操作员负责对中控室甲醇合成工段DCS界面的自动阀和自动开关进行操作；
现场操作员负责对甲醇合成工段工艺现场部分的手动阀及现场开关进行操作。
1.3.2甲醇合成工段开车操作手册
合成工段将净化来的新鲜气，脱硫、加压后送入合成塔，在一定压力、温度及铜基催化剂的作用下合成甲醇。
反应后的气体出产品粗甲醇储存，未完全反应的气体加压后返回合成系统重新利用。
甲醇合成放出的反应热用于副产中压饱和蒸汽，副产蒸汽送入中压蒸汽管网。
具体操作步骤如下：
1.现场操作员在合成工段现场，打开低压氮气的进口手动阀MV-20109，设置开度为10%，对反应器R2001及R2002进行充压；
2.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），在体系压力PI-20035上升过程中，打开E2001进口蝶阀TV-20031，设置开度为20%；
3.现场操作员在合成工段现场，等体系压力PI-20035升至0.400MPa后，关闭氮气进口阀MV-20109；
4.现场操作员在合成工段现场，检查压缩机组K2001/K2002防喘振阀MV-20051和MV-20052，确认阀门开启，设置开度为20%；
5.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），打开中压锅炉给水控制LV-20020，开度设为20%，向锅炉B2004给水；
6.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），等待汽包液位LIC-20020达到20%后，关闭阀LV-20020；
注：
液位LIC-20020开始不上升，等一会后开始上升，原因是需要先加满B2004底层液位。
7.现场操作员在合成工段现场，将水冷器E2005进水蝶阀MV20102打开，设置开度为20%；
8.现场操作员在合成工段现场，将合成压缩机K2001/K2002进口连通MV-20047打开，设置开度为20%；
9.现场操作员在合成工段现场，启动合成压缩机K2001/K2002，并调节K2001/K2002防喘振阀（MV-20051和MV-20052），使得循环总量FI-20034在22000～40000Nm3/h；
（防喘振阀的开度一般是50%-80%，开度越大，循环量越小）
在循环量不够时，微开新鲜段入口氮气进口阀MV-20109，设开度为1%，提高系统压力PI-20035，使循环量上升，提高系统空速；
调节阀MV-20109开度，维持循环总量FI-20034在22000～40000Nm3/h，直至反应器温度TI-20035升到230℃。
10.现场操作员在合成工段现场，将开工加热器进口阀MV-20041打开，开度设为10%，对催化剂进行升温；
11.现场操作员在合成工段现场，在升温过程中，观察到汽包液位LIC-20020大于50%后，打开冷凝水阀MV20042，设置开度为20%；
12.现场操作员在合成工段现场，打开汽包排污阀MV-20107，设置开度为30%，进行排污；
在之后的操作中，调节排污阀MV-20107的开度来维持汽包液位LIC-20020在50%左右。
13.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），等待催化剂温度TI-20035升至130℃后，通知现场操作员在合成工段现场，将开工加热器进口阀MV-20041开大至20%，加快升温速率；
14.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），等待催化剂温度TI-20035升至170℃后，通知现场操作员在合成工段现场，将开工加热器进口阀MV-20041关小至7%，使催化剂温度TI-20035稳定在170℃，对体系进行恒温处理，直至B2002液位LIC-20050不再上升而且催化剂温度TI-20035开始上升为止；
（注：
此过程大约需要30分钟，恒温过程中，控制排污阀MV-20107来稳定汽包液位LIC-20020在50%左右）
15.现场操作员在合成工段现场，观察到B2002液位LIC-20050不再上升后,打开B2002导淋阀MV-20061，开度设为50%；
16.现场操作员在合成工段现场，排空B2002后，关闭导淋阀MV-20061；
17.现场操作员在合成工段现场，开大开工加热器进口阀MV-20041，设置开度为20%；
18.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），观察汽包压力PIC-20020，待压力达到3.882MPa后，将PV-20020打开，设置开度为5%；
19.现场操作员在合成工段现场，打开现场放空阀MV-20046，设置开度为20%；
20.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），在之后的操作中，通过调节阀PV-20020的开度来控制汽包压力PIC-20020稳定在3.882MPa；
在之后的操作中，调节阀PV-20020的开度，控制压力PIC-20020稳定在3.882MPa左右。
21.现场操作员在合成工段现场，关闭现场放空阀MV-20046，同时打开副产蒸汽外送阀MV-20045，开度设为20%；
22.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），等待反应器温度TI-20035上升至230℃，通知现场操作员在合成工段现场，关小开工加热器进口阀MV-20041至2%；
23.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），打开中压锅炉给水阀LV-20020，开度设为20%；
24.现场操作员在合成工段现场，打开磷酸盐槽搅拌电机M2001,打开磷酸盐加料阀MV-20063，开度设为10%，最后开启加料泵P2002；
注意控制排污MV-20107来稳定汽包液位LIC-20020在50%左右；
25.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），打开送气开关XV-20108和送氢气开关XV-20109；
26.现场操作员在合成工段现场，关闭K2001与K2002进口连通阀MV-20047，同时关闭压缩机防喘振阀MV-20051和MV-20052；
27.现场操作员在合成工段现场，将新鲜气大阀MV20040缓慢开大，先设置开度为5%，每分钟5%的频率开大到20%；
28.现场操作员在合成工段现场，在新鲜气接气过程中，关闭开工加热器进口阀MV-20041；
注意控制排污阀MV-20107来稳定汽包液位在50%左右；
29.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（二），待回路压力PIC-20052升至4.5～5.0MPa时，微开驰放气排放阀PV-20052（开度约为5%），缓慢排放出回路中的惰性气体；
30.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），打开高压锅炉给水管线切断阀USV-20011；
31.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（一），将阀FV-20008打开，开度设为20%；
32.现场操作员在合成工段现场，缓慢开大新鲜气大阀MV20040到80%，如果出现降温，则降低循环量，直至出口温度TI-20035（甲醇合成DCS画面
（一））回升；
新鲜气进口阀MV20040建议先开到30%，等汽包压力与汽包液位稳定后逐次增大10%，直到80%，如果在加新鲜气的过程中，汽包中的液体因为加热蒸发，液位不断得下降，可以适当加大LV-20020的开度来确保液位稳定在50%。
33.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（二），在高压分离器B2002液位LIC-20050达到正常值50%后，打开LV-20050，开度设为20%；
在之后操作中，通过控制LV-20050来维持液位在50%左右；
34.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（二），在低压分离器B2003的压力PIC-20060达以0.400MPa后，打开PV-20060，开度设为20%；
在之后操作中，通过控制PV-20060来维持压力在0.400MPa左右；
35.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（二），在低压分离器B2003液位LIC-20060达到正常值50%后，打开LV-20060，开度设为20%；
在之后操作中，通过控制LV-20060来维持液位在50%左右；
36.合成操作员打开甲醇合成DCS画面
（二），在B2002压力PIC-20052达到操作压力8.540MPa后，微开PV-20052，设开度为1%；
在之后操作中，调节阀PV-20052开度，来维持压力在8.540MPa左右；
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