甲醇厂防火防爆课程设计Word文档格式.docx

1、2、选择一个（化工、粉尘、加气站）具有火灾爆炸危险的生产或储存企业，了解生产工艺过程，分析确定工艺过程中所存在的主要危险及各个生产环节和存储场所的火灾危险类别（2天）；3、设定工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建构筑物的功能，确定建构筑物的耐火等级，进行工厂区域规划和总平面布置（1天）；4、选择某一厂房进行爆炸危险区域划分（1天）；5、对主要防爆电气设备进行分析、选型（1天）；6、对某一有爆炸危险的厂房计算其泄爆面积，并选择确定泄爆方式（1天）；7、提出防火防爆对策措施（1天）；8、绘制厂区总平面布置图（1天）；9、报告的编制与修改（3天）。三、课程设计要求1、完成时间：2周；2、要求每个学

2、生完成课程设计书一份，约5000字。要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。设计合理，图表清晰，符合规范。3、独立完成。四、主要设计依据1、石油库设计规范GB50074- 2、汽车加油加气站设计与施工规范GB50156- 3、建筑灭火器配置设计规范GB50140-4、建筑设计防火规范GB50016- 5、石油化工企业设计防火规范GB50160- 6、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058- 7、工业企业总平面设计规范GB50187- 8、粉尘防爆安全规程GB15577- 9、其它规范10、

3、防火防爆安全技术等有关图书资料11、有关生产工艺图书资料 前言甲醇（CH3OH）是重要的基本有机化工材料，具有剧毒、易燃烧特性，其蒸汽与空气在一定范围内可形成爆炸性混合物。同时，甲醇也是一种清洁、高效的液体燃料，在国民经济中占有分重要的地位，由于甲醇的易燃性及其蒸汽与空气在一定浓度区间内混合物的爆炸性，因此，如何安全、有效地储存和使用是非常重要的。我国甲醇主要用于化学合成，其次是燃料和溶剂，近年来增长最迅速的是化学品生产，甲醇衍生物生产发展迅速。随着我国有机化工和制药的发展，甲醇在这些领域的需求量也在不断增加。国内现有甲醇生产企业近150 家。2001年国内生产甲醇206 万t，2002 年生

4、产207 万t，需求和供应不成正比，大型甲醇项目的建设迫在眉睫。合成法生产甲醇，以天然气、石油和煤作为主要原料，中国是资源和能源相对匾乏的国家，少气、缺油，但煤炭资源相对丰富，大力发展煤化工，合理开发利用煤炭资源已成共识。发展煤制甲醇，以煤代替石油，是国家能源安全的需要，也是化学工业高速发展的需求。但是由于煤制甲醇工艺复杂，且原料，中间产物和最终产物具有易燃、易爆、易中毒等特点，所以煤制甲醇生产过程具有一定的危险性。例如：xx年11月7日下午3时20分左右，福建三明永安智胜化肥有限公司的甲醇车间发生爆炸，造成两名工人死亡，一名工人受重伤。甲醇工厂发生的事故后果一般都分严重，除了事故本身所造成的

5、损失外，甲醇物质的泄漏所造成的影响往往也是分严重的。因此，为了防止生产甲醇的工厂火灾爆炸等事故对人员和财产造成严重的损失以及对未来的影响，必须要对化工厂进行防火防爆设计。为了预防事故，必须在对厂区进行设计之前了解生产中涉及的化学品的理化特征及所需设备的特征，并在设计时针对这些特征采取相对应的安全措施，合理的设计防火间距、泄爆面积、厂区布置等，避免或减少事故的发生。目录第一章 工程概况1第二章 工程项目分析22、1 生产流程介绍22、1、1 生产工艺简述22、1、2 安全防火防爆重点部位32、1、3火灾爆炸危险性分析42、2 工艺环节的划分52、2、1 生产区53、2、2仓库设施52、2、3 其

6、他设施6第三章 总平面布置63、1 布置原则63、2分区布置63、2 火灾危险类别及结构的确定73、2、1甲醇及其生产原料的理化性质简介73、2、2生产工艺火灾危险分类93、2、3存储区火灾危险分类103、3 耐火等级的确定113、3、1生产区113、3、2储存区113、3、3生活区113、3、4附属设施区123、4防火间距133、4、1防火间距设计原则133、4、2防火间距的确定14第四章 防爆电气的设计154、1 划分爆炸危险区域154、2 防爆电气选择164、2、1爆炸性混合物分级、分组164、2、2防爆电气选择16第五章 泄爆方式确定及泄爆面积计算185、1 泄爆方式185、2 泄爆面

7、积计算18第六章 灭火器配置206、1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级206、2 灭火器的选择206、3 灭火器的配置206、3、1配置单元计算206、3、2配置灭火器计算21第七章 防火防爆对策237、1爆炸灾害控制原理237、2控制甲醇蒸气与空气混合物的浓度247、3设置阻火器247、4管道与阀门247、5喷淋冷却257、6防止静电与雷击257、6、1防止静电257、6、2防止雷击267、7消防设施267、7、1可燃气体报警及联动系统267、7、2灭火系统26总结28主要参考文献29致谢30第一章 工程概况某甲醇厂厂址设在西安经济技术开发区。占地面积91200平方米，长约320米，宽约

8、240米。西安经济技术开发区成立于1993年9月，位于西安市北门外、城市南北中轴线-未央路两侧，北二环和绕城高速公路之间，地理位置优越，交通便利。城市供水充沛，水质优良；已建成110KV变电站6座，电力充足；采取集中供热方式，已建成80蒸吨和300蒸吨的供热站各一座；污水排放通畅；光纤、数字微波、卫星、程控交换、数据与多媒体等多种通信网络覆盖全区，总之该开发区实现道路、供水、供电、供气、供热、排水、通讯“七通一平”。西安气候属暖温带半湿润大陆性季风气候。四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷少雨雪，春秋时有连阴雨天气出现。西安市及各郊县年平均气温13、113、4。年极端最高气温3541、8；极端最低

9、-16-20。全年以7月最热，1月最冷，年较差达2627。降水年际变化很大，多雨年和少雨年雨量差别很大，两者最大差值可达590 mm。降水的季节分配也极不均匀，有78%的雨量集中在510月且时有暴雨出现。年平均相对湿度70%左右。年平均风速1、8 m/s，全年盛行风向为东北风。图1、1 西安市某甲醇厂卫星地图位置第二章 工程项目分析2、1 生产流程介绍2、1、1 生产工艺简述煤是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料、用煤制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。用蒸汽与氧气对煤进行热加工称为固体燃料气化，气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气。气化的主要设备是

10、煤气发生炉。用煤制得的粗原料气组分中氢碳比太低，故在气体脱硫后要经过变换工序、使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳，再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去。原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。在铜触媒的存在下在甲醇合成塔中进行如下反应：CO +2H2 CH3OH + QCO2 +3H2 CH3OH + H2O + Q反应过程中尚有下列副反应：2CO +4H2 （CH3）2O + H2O4CO +8H2 C4H9OH +3H2O图2、1为甲醇合成工艺的流程框图。2、1 煤低压合成甲醇工艺的流程框图1、造气及净化：烟煤在造气转化炉中用水蒸汽、富氧进行加压连续气化制得水煤气，经除尘、耐硫变换、脱

11、硫脱碳等净化，并调整好氢碳比后进入甲醇合成塔。2、甲醇合成：合成气经压缩和换热及预热至反应温度，在6MPa等压下、均温式合成塔内进行催化反应，反应生成甲醇。合成塔出口气经废锅回收热量后，再换热和冷却，然后在闪蒸槽闪蒸除去弛放气及甲醇中溶解气体，甲醇合成弛放气设变压吸附回收CO+H2循环作甲醇原料气，这样可降低每吨甲醇原料气消耗。3、精馏：采用甲醇三塔精馏流程得到精甲醇，并进行杂醇回收和热量回收。该生产工艺中涉及的原料，中间产品和最终产品都是易燃、易爆、有毒的危险化学品。要用的原材料是烟煤、水、氧气、木质磺酸素水剂、各种催化剂、烧碱和石灰石等，中间物料为一氧化碳、氢气和硫化氢，主要产品是甲醇。工

12、艺中涉及的主要危险品有：水煤气（氢气、一氧化碳）、硫化氢、甲醇。它们的危险性质如下：甲醇是无色澄清液体，有刺激性气味。具有易燃性，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。一氧化碳是无色无臭气体。具有易燃易爆气性，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。硫化氢是无色、有恶臭的气体，是强烈的神经毒物，对粘膜有强烈刺激作用。具有易燃性，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应

13、，发生爆炸。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。2、1、2 安全防火防爆重点部位1、造气工艺及设备。本企业的造气设备采用固定床气化。气化剂与煤逆流接触，气化过程比较完全，灰渣残碳少，出口煤气同时对上部原料煤进行干燥和干馏，煤气出口温度低，现有加压固定床气化最成熟的炉型是Lurgi。气化单元事故类型为气化单元生产设备破裂，管路系统或阀门损坏，发生泄漏事故。2、甲醇合成工艺及设备。该部分主要作用是将转化气中的H2、CO、CO2在合成塔中，在催化剂的促进下，反应生成粗甲醇。采用Lurgi管壳等温合成塔。在塔中，列管内装填催化剂，管间为沸腾水。原料气与反应后的气体换热到230

14、 左右进入合成塔，反应放出的热量经管壁传给管间的沸腾水，产生4 MPa 的蒸汽，蒸汽用于甲醇装置。合成塔全系统的温度条件用蒸汽压来控制，从而保证催化剂层呈大致等温的曲线。主要存在的危险性为，反应工艺控制要求严格，一旦泄露，发生火灾爆炸的危险性大。3、精制工艺设备。精制设备共有两个精馏塔，塔内相关参数如下表，由于操作不稳定等因素，2个精馏塔的操作参数也会发生变化，为了保证生产稳定，需要对温度进行控制。4、甲醇储存设备。该储罐是储存最终产物甲醇的储罐。甲醇具有挥发性、流动扩散性、高易燃性、蒸汽易爆性、热膨胀性、积聚静电荷性，这些性质使甲醇储罐具有储存易燃易爆的压力容器的危险因素，并且在给排水作业时有发生跑料的危险。2、1、3火灾爆炸危险性分析由于甲醇的物理化学性质及储存的条件和周围环境等因素所致，甲醇储存的火灾、爆炸危险性主要体现在以下几个方面。1、高易燃性：甲醇的闪点11、1（闭杯），根据XX百科、石油化工企业设计防火规范（GB50160-xx）、危险货物品名表（GB12268-xx），甲醇属中闪点（-1823）、甲类火灾危险性可燃液体。可燃液体的闪点越低，越易燃烧，火灾危险性就越大。由于可燃液体的燃烧是通