低甲操规最新20120814(2)

第一节 装置内有毒有害介质说明 .................................................................. 121

一、危险介质说明 ....................................................................................................... 122

第二节 人身安全和防护 .................................................................................. 130

一、主要安全防护措施 ............................................................................................... 130 二、设备安全 ............................................................................................................... 132

第三节 装置安全事故应急预案 ...................................................................... 132 第四节 本装置（类似企业）曾发生的事故教训 .......................................... 132 第五节 本装置主要污染物及排放部位 .......................................................... 138 第十章 附录及图表................................................ 139

一、监控参数及报警值 ............................................................................................... 139 二、安全阀参数 ........................................................................................................... 154 三、常用基础数据 ....................................................................................................... 155 四、疏水阀参数 ........................................................................................................... 158 五、本装置现场取样分析点 ....................................................................................... 159 六、设备明细表 ........................................................................................................... 160 七、本装置主要设备结构简图 ................................................................................... 173 八、装置平面布置图 ................................................................................................... 178 九、盲板一览表 ........................................................................................................... 178 十、可燃气体和硫化氢报警仪布置图 ....................................................................... 184 十一、装置消防设施布置图 ....................................................................................... 189 十二、装置工艺流程简图（PFD） ........................................................................... 189 十三、装置仪表控制流程图（PID） ........................................................................ 189 十四、地下管网布置图 ............................................................................................... 189 十五、流量计一览表 ................................................................................................... 191 十六、电动阀一览表 ................................................................................................... 192 十七、调节阀一览表 ................................................................................................... 193

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第一章 工艺技术规程

第一节 装置概况

一、装置设置情况

项目设置六套低温甲醇洗装置，分三期建设，一期为两套，由赛鼎工程公司（原化学工业第二设计院）负责设计。一套低温甲醇洗装置对应八台鲁奇加压气化炉，一套变换冷却装置，一套丙烯压缩制冷装置；两套低温甲醇洗装置对应一套甲烷化装置，一套硫回收装置。

注：该操作规程适用于一期51、52系列低温甲醇洗装置。 二、岗位任务

1）净化粗煤气：通过低温甲醇（如-40℃左右）对变换冷却装置来的原料气进行选择性吸收，除去粗煤气中的CO2、H2S等酸性气体以及石脑油、水、烃类等杂质，制得CO2≤1.5%，总S≤0.2ppm的合格净化气，送往甲烷化装置。

2）回收石脑油：通过液液萃取操作，在萃取槽中加入脱盐水，回收粗煤气中的石脑油，送往综合罐区。

3）制备硫化氢酸性气：通过减压闪蒸、氮气气提、蒸汽加热等方式，提取、浓缩硫化氢主酸性气（H2S≥30%），满足硫回收对酸性气的浓度要求。

4）调节净化气的氢碳比：与变换冷却装置一起共同调节净化气的氢碳比在2.97-3.06之间，满足甲烷合成的需要。 三、工艺原理 3.1吸收原理

甲醇是一种极性有机溶剂，各种组份在其中的溶解度有很大的差异，依次为CS2＞H2S＞COS＞CO2＞CH4＞CO＞N2＞H2，而H2S、COS、CO2在甲醇的溶解度要远远大于其它几种气体在甲醇中的溶解度，低温甲醇洗工艺正是依据这些物质在甲醇中溶解度之间的差异来实现气体分离的。-40℃时各种气体在甲醇中的相对溶解度如下表所示。

-40℃时各种气体在甲醇中的相对溶解度

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类别 H2 CO2 H2S 2540 5.9 COS 1555 3.6 CO2 430 1 CH4 12 CO 5 N2 2.5 H2 1 低温甲醇洗的物理吸收过程遵循亨利定律。亨利定律的内容为：在总压不高（譬如不超过5×105Pa）时，恒温下，稀溶液上方的气体溶质平衡分压与该溶质在液相中的浓度呈正比，其关系可用数学表达式来表示：

P=K·X

式中：P——亨利常数（溶质，溶剂一定时，只随温度而变化）；

X——平衡时，气体在溶液中的摩尔分数。

由上式可知，气体的分压越大，其在溶液中的溶解度也就越大。所以，增加压力有利于吸收。反之，降低压力有利于解吸。实验表明当溶质和溶剂一定时，在一定温度下，K为定值。而且，在大多数情况下，溶解度系数随温度的下降而增大，故物理吸收要求在尽可能低的温度下进行。 3.2硬软酸碱理论

以下用硬、软酸碱理论说明甲醇吸收CO2、H2S的机理。

具有大的电子对接受体的分子叫软酸，具有小的电子对接受体的分子叫硬酸。具有大的电子给予体的分子叫软碱，具有小的电子给予体的分子叫硬碱。这就是硬软酸碱理论。按此理论，酸碱反应的基本原则应该为硬亲硬、软亲软，软硬交界不分亲近。

甲醇（CH3-OH）是由甲基CH3+和羟基-OH两官能团组成的分子，甲基是一个软酸官能团，羟基是一硬碱官能团，H2S属于硬酸软碱类，CO2属于硬酸类。所以甲醇吸收H2S、CO2的亲和关系应是：

CH3——OH · · · · · · H-HS CO2

这也反映了甲醇既可吸收CO2，又可吸收H2S的特性。

甲醇对CO2、H2S、COS有高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇有高的选择性，另一方面表现在对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍，溶解度前者比后者大，所以可以先吸收CO2，再吸收H2S。

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3.3萃取原理

萃取是利用系统中各组分在溶剂中的溶解度不同，加入某种可溶性的物质（即溶剂），使化合物从一种溶液内转移到另外一种溶液中。经过反复多次萃取，将溶质提取出来，以分离混合物的单元操作。

萃取操作的理论依据是分配原理，即液体混合物在各相中的溶解度不同。通过加入萃取剂，溶质和原溶液在溶剂中的溶解度不同，并产生新的两相，使溶质和原溶液得以分离，再采用其他的分离手段，最终将溶质和溶剂分离。在这两相中，含有溶质的一相称为萃取相，含有原溶液的一相称为萃余相。

萃取有两种方式：液液萃取和固液萃取。液液萃取用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分，溶剂与被萃取的混合物中某组分不相溶，或溶剂与混合液的组分都相溶，但与新形成的混合液不相溶。固液萃取，也叫浸取，用溶剂分离固体混合物中的组分。

影响萃取效果的因素有温度、压力、萃取剂种类及纯度、溶液比等。 在低温甲醇洗工段，利用脱盐水从甲醇溶液中萃取石脑油，就是液液萃取。其中，脱盐水为萃取剂，甲醇为溶剂，石脑油为溶质。加入脱盐水后，甲醇和水完全相溶，在下层；石脑油与甲醇水的混合液不相容，在上层。石脑油为萃取相，从萃取室上层采出，甲醇和水的混合液为萃余相，从萃取室的底部采出。操作温度为34℃，操作压力为0.27MPa（A），甲醇和水的比例为1:1，水稍多一点。 3.4精馏原理

精馏是蒸馏的一种形式。精馏是对液体混合物实现分离的一种化工操作。精馏是利用液体混合物组分沸点的不同，通过多次部分汽化和多次部分冷凝，从而实现对液体混合物得分离。精馏按照分离组分来说，可分为双组份精馏和多组分精馏；按操作压力来分，可分为常压精馏、减压精馏和加压精馏。连续稳定的进料、上升的蒸汽和下降的液体，是实现连续精馏操作的三个要素。对于一个确定的物系，影响精馏操作的因素有温度、压力、进料组成及进料热状况和回流比等。在具体的精馏操作中，压力一般不能大幅度波动；常通过调整回流比和塔底温度，来调整精馏塔的操作工况。

在低温甲醇洗工段，甲醇和水的分离，就是采用精馏原理。甲醇的沸点较低，为轻组分，从精馏塔顶部采出；水的沸点高，为重组分，从精馏塔的底部采出。

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回流甲醇是再沸塔底部经换热后的液相精甲醇，控制塔顶温度为97℃，上升蒸汽由塔底再沸器加热产生，控制塔底温度为133℃（灵敏板温度为113℃），精馏塔操作压力为0.22MPa（G）。精馏塔顶部的甲醇蒸汽，以气相形式直接通入热再生塔，一方面免去了在精馏塔顶部设置水冷器，节约设备投资和冷却水的消耗，另一方面也节约了热再生塔的蒸汽消耗。 四、工艺流程叙述

本流程叙述以单系列为例说明。本装置由以下单元组成： （1）粗煤气冷却系统 （2）预洗和吸收系统

（3）甲醇再生系统，包括减压闪蒸、气提再生、加热再生。

（4）石脑油甲醇回收系统，包括预洗闪蒸再生、石脑油萃取、甲醇水分离。 （5）甲醇贮槽系统:包括一个新鲜甲醇贮槽、两个预洗甲醇贮槽、两个主洗甲醇贮槽和一个地下槽。

以下是低温甲醇洗工段的流程简述（注：为叙述方便，以下数据如无特殊说明，皆为一系列低温甲醇洗装置的工艺数据，压力均为绝压）。

4.1粗煤气冷却系统

来自变换冷却工段40℃、3.65MPa、317062Nm3/h的粗煤气，进入低温甲醇洗工段后，经一系列换热器被冷却到-32℃后进入H2S吸收塔。

粗煤气中夹带的冷凝液首先在粗煤气分离器Ⅰ（51-F001）中得到分离, 分离出的冷凝液送煤气水分离工段。粗煤气进入粗/净煤气换热器Ⅰ（51-W001）管程中,与净煤气换热被冷却到23℃，然后在粗煤气冷却器（51-W002）管程中用液态丙烯将其冷却到8℃。在粗煤气冷却器（51-W001）中喷入一股从贫/富甲醇换热器（51-W013）B壳程出口来的贫甲醇液，以防止粗煤气中的有机物在降温过程中，流动性降低，堵塞管道和设备。在此过程中产生的冷凝液在粗煤气分离器Ⅱ（51-F002）被分离出来，分离液有两种走向：送往预洗闪蒸塔（51-K007）Ⅱ段进行闪蒸；或与粗煤气分离Ⅰ（51-F001）的分离液合并后送往煤气水分离装置，根据实际情况进行选择。粗煤气在粗/净煤气换热器Ⅱ（51-W003）壳程中被来自H2S浓缩塔(51-K004) Ⅰ段闪蒸气、 CO2闪蒸塔(51-K003)的Ⅰ段闪蒸气及

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