煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施

邵永飛(久泰能源內(nèi)蒙古有限公司， 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010319)

煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施

邵永飛(久泰能源內(nèi)蒙古有限公司， 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010319)

隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)也在不斷加強(qiáng)煤制甲醇安全生產(chǎn)過(guò)程中的安全管理力度，然而，隨著煤制化工企業(yè)事故發(fā)生的頻率逐年增加，安全生產(chǎn)隱患的排查治理已經(jīng)引起企業(yè)、國(guó)家與社會(huì)的高度重視，而如何采取有效的安全應(yīng)對(duì)措施來(lái)降低事故的發(fā)生率，已經(jīng)成為當(dāng)前企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人急需解決的問(wèn)題。

煤制甲醇；生產(chǎn)過(guò)程；安全隱患；應(yīng)對(duì)措施

甲醇是我國(guó)典型的基礎(chǔ)化工原料，被廣泛應(yīng)用到有機(jī)化工產(chǎn)品中。在全球各地基礎(chǔ)有機(jī)化工原料中，甲醇的消費(fèi)量?jī)H次于乙烯和苯，位居第三位，使得甲醇在將來(lái)的能源領(lǐng)域中起到舉足輕重的作用，市場(chǎng)前景十分廣闊。并且我國(guó)是一個(gè)以煤炭能源豐富的國(guó)家，以煤炭為主要原料來(lái)制備甲醇已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

1 煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患

煤制甲醇的生產(chǎn)主要是利用合成氣中的CO(CO2)與H2，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。由于CO與H2具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，并且火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類，因此在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中，極易發(fā)生易燃、易爆、有毒、高溫以及低溫等有害因素，一旦生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生泄漏，就會(huì)危及到工作人員的生命安全，從而給國(guó)家與人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，因此采取有效的應(yīng)對(duì)措施十分重要。

2 煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)對(duì)對(duì)策

(1)有效配置生產(chǎn)設(shè)備 煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中由于火災(zāi)危險(xiǎn)性被定類為甲類，因此為了減低安全隱患發(fā)生率，煤化工企業(yè)負(fù)責(zé)人必須優(yōu)化配置生產(chǎn)設(shè)備，從而為煤制甲醇生產(chǎn)提供保障。例如采取露天布置方式對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行布置，壓縮廠房設(shè)計(jì)成一級(jí)耐火等級(jí)建筑，屋面采用輕質(zhì)量材料，并嚴(yán)格檢測(cè)泄壓面積，確保符合廠房防爆的具體規(guī)定。同時(shí)采用不產(chǎn)生火花材料設(shè)計(jì)地面，并在室內(nèi)安裝事故通排風(fēng)系統(tǒng)，在屋頂設(shè)計(jì)自然通風(fēng)孔，一旦廠房?jī)?nèi)的CO濃度上升到20mg/m3，或者是H2濃度上升到4%時(shí)，室內(nèi)的事故通風(fēng)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開啟。然后在精餾泵房和冷凍站安裝機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)和可燃?xì)怏w報(bào)警裝置，如果發(fā)生安全事故，立即發(fā)出警報(bào)。此外，對(duì)于煤氣化工序，為了降低煤氣化裝置帶來(lái)的噪音污染，煤化工企業(yè)可選擇減弱噪音的隔音罩進(jìn)行隔離，然后使用主動(dòng)式降噪耳機(jī)，通過(guò)耳機(jī)上設(shè)置的麥克風(fēng)對(duì)室內(nèi)的噪音進(jìn)行檢測(cè)，借助降噪系統(tǒng)生成和外界噪音相同的方向聲波，對(duì)產(chǎn)生的噪音進(jìn)行中和，從而控制噪音干擾的影響力。

(2)嚴(yán)格控制變換工序的過(guò)程 變換爐入口的主要物料是水蒸氣與粗煤氣，而變換爐出口的氣體為二氧化碳、一氧化碳、氫氣和甲烷，出口氣體溫度在450～590℃。如果變換爐在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生泄漏，那么氣體就會(huì)外泄，從而引發(fā)火災(zāi)和中毒等安全事故。因此為了確保變換爐正常運(yùn)作，避免發(fā)生泄漏問(wèn)題，相關(guān)人員必須將水汽比控制在0.5～2.0范圍內(nèi)；并對(duì)入爐的粗煤氣中硫化氫含量進(jìn)行控制，保證硫化氫含量高于300ppm,避免影響到變換催化劑的活性，從而引起反硫化情況。此外，為了延長(zhǎng)催化劑的使用時(shí)間，降低副反應(yīng)，在保證煤制甲醇產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，按照催化劑的性能，進(jìn)行低溫操作。特別是在使用催化劑的初期，反應(yīng)溫度必須控制在較低數(shù)值，隨著使用時(shí)間的上升，將反應(yīng)溫度慢慢提高。但需要注意的是，在日常操作變換爐的過(guò)程中，禁止對(duì)變換爐的溫度實(shí)施急升急降，以免變換爐管外壁溫度變化過(guò)大，給煤制甲醇的生產(chǎn)帶來(lái)影響。

(3)嚴(yán)格控制吸收塔氣量 煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中，關(guān)于吸收塔的構(gòu)成部分，分上、下塔兩部分，下塔部分主要用于脫硫，由于在甲醇中CO2的溶解度和溶解速度遠(yuǎn)比H2S，COS的小，所以下塔脫硫時(shí)僅需上塔已吸收了CO2的部分甲醇液，其量約為總量的58%，上塔主要脫除CO2，頂段為精洗段，用－58.9℃的貧甲醇來(lái)吸收氣體中尚存的少量CO2，以確保去合成的凈化氣中CO2≤4%，H2S≤0.1ppm，中間兩段為CO2吸收段(初洗和主洗段)。如果在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，設(shè)備發(fā)生泄漏，使得管道強(qiáng)度無(wú)法承載出現(xiàn)爆裂，大量氣體和低溫甲醇就會(huì)噴出，那么就有可能引發(fā)火災(zāi)和中毒，使得生產(chǎn)設(shè)備停工維修，嚴(yán)重的甚至是造成人員傷亡。因此為了提升生產(chǎn)產(chǎn)量，避免發(fā)生安全事故，必須嚴(yán)格控制進(jìn)入吸收塔的氣量，讓后面進(jìn)入熱再生塔的二氧化碳的量適當(dāng)降低，以此提升硫化氫的濃度。在吸收塔前需安裝一個(gè)洗滌塔，讓變換氣體進(jìn)入吸收塔前先分離所攜帶的水份，所分離的水和熱再生塔底部出來(lái)的甲醇水一起進(jìn)入到分離塔中進(jìn)行換熱，達(dá)到提升甲醇濃度同時(shí)，確保設(shè)備安全生產(chǎn)。

(4)對(duì)合成塔內(nèi)催化劑床層的溫度進(jìn)行控制 合成工序作為煤制甲醇生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對(duì)合成塔內(nèi)催化劑床層的溫度進(jìn)行控制，以免出現(xiàn)超溫和超壓的現(xiàn)象。為了延長(zhǎng)煤制甲醇合成催化劑的使用時(shí)間，必須做好原料氣凈化工作，去除原料中含有的水分、塵粒、硫化物和氯化物，保證硫含量在合成階段不超過(guò)0.1mL/m3。并控制合成塔的溫度，以免合成塔內(nèi)的溫度上下波動(dòng)，出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，還應(yīng)減少開停車的次數(shù)，每次停車都應(yīng)使用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)中的合成氣。并且在開車的時(shí)候，要仔細(xì)檢查催化劑床層溫度，確定溫度高于210℃后再添加原料氣。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患進(jìn)行的分析，要求煤化工企業(yè)理應(yīng)在煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中做好安全保護(hù)工作，有效配置生產(chǎn)設(shè)備，嚴(yán)格控制變換工序的過(guò)程和低溫甲醇洗氣量，并對(duì)合成塔內(nèi)催化劑床層的溫度進(jìn)行控制，盡最大努力避免各種安全事故的發(fā)生，減少企業(yè)損失，降低安全事故的發(fā)生率，從而為煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程提供安全保障。

[1]胡挺.煤化工企業(yè)甲醇生產(chǎn)過(guò)程中火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及消防設(shè)計(jì)[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2016,(6):33-36.

[2]李宗鵬.煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施[J].化工管理,2016,(25):142.