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1、甲醇生产中的安全设施设计摘要 根据生产性质，从工艺生产、总平面布置、消防、电气方面综述了甲醇生产中的安全设施。关键词 甲醇；安全设施；设计前言甲醇是重要的化工产品，又是重要的化工原料和动力燃料，也是碳一化学的起始含氧化合物，而且后加工产品名目繁多，市场活跃，效益显著。目前我国很多合成氨厂都有联醇生产。甲醇生产属危险化学品生产，安全设施必须与生产装置同时设计、同时施工、同时投入使用。本文以各氮肥企业常用的合成氨联产甲醇为例，综述甲醇生产中的安全设施设计。1 生产工艺简述1.1 合成粗甲醇的工艺流程从压缩机五段出口来的混合气体(成分为 CO、CO2、H2、N2)进入中压甲醇油分，分离出带来的油水后
2、，与循环气油分出来的气体混合进入甲醇合成塔，在塔内通过触媒层进行反应，主反应为CO+2H2=CH3OH。反应后的气体在合成塔下部换热器管内冷却后出合成塔，经水冷器降温后的气体到中压甲醇醇分，分离出液态粗甲醇后，气体一部分送到压缩机，一部分送到循环机循环。1.2 粗甲醇精馏工艺流程甲醇精馏是利用粗甲醇混合物中各组分沸点不同的原理，将合成工段出来的粗甲醇经脱醚塔、高压精馏塔、常压精馏塔进行分离精制，最终得到精甲醇产品，并有二甲醚、杂醇油等副产品。2 生产过程中有害作业的部位、程度2.1 易燃易爆场所合成厂房、精馏生产装置、甲醇罐区均属易燃、易爆场所，可能会造成人员伤亡和众多伤残及系统报废。2.2
3、高温、高压场所设计范围内的高温、高压场所主要为合成工段。中压甲醇合成即为13.0 MPa、温度为 270。合成装置区内存在大量的高温、高压设备和管线，若因选材不当、疲劳运行或生产过程中压力、温度控制不当，超过设备的承受压力时，容易发生容器爆炸事故。高温加热介质、物料的存在及设备表面温度过高且缺乏防护时，容易发生高温灼烫事故。2.3 振动和噪声设计范围内的噪声源主要为合成循环机厂房和合成系统泄压，噪声级为 9095dB(A)。振动源来自循环机和各种机泵。3 主要防范措施3.1 防火防爆(1)装置区内设备、管道、建(构)筑物之间的防火距离严格按照现行建筑设计防火规范执行。(2)合成循环机厂房采用排
4、架式结构，非燃烧体材料，耐火等级应达N-级，且考虑足够的泄爆面积，满足建筑设计防火规范要求的0.050.22要求。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -(3)合成和精馏装置全部采用露天布置，以防易燃、易爆气体泄漏后积累。(4)循环机厂房除采用门、窗自然通风外，另外设置机械排风，采用防爆轴流通风机排除其他有害气体，厂房出入口设两个，门窗向外开启。(5)压力容器或管道等因超温、超压可能引起火灾爆炸危险的设备，应根据设计要求设置自控检测仪表，报警信号和安全泄放装置(安全阀、爆破片)。压力容器的设计、制造、安装应由有资质单位严格按照工艺条件及相关规范进行。(6)合成气
5、和甲醇等可燃气、液体输送金属管道应采用焊接，材料选用无缝钢管，高压部分选用高压无缝钢管。高压管件(法兰、弯头、三通、螺栓垫片等)均选用化肥专用H系列，甲醇精馏及甲醇罐区工艺管件按GB 50292选用。法兰应用金属导线跨接以消除静电。(7)设备区内的放空管，高于附近有人操作的最高设备的2m以上，紧靠建筑物或在其内部布置的放空管高出建(构)筑物 2m以上。工艺管道放空均加阻火器。循环机进出口管设置安全阀。(8)精馏装置的冷凝器设计足够的冷却面积和可靠的供水设施，以保证物料蒸汽充分冷凝回流并冷却到安全的出料温度。(9)甲醇罐区设防火堤、管墩等，均采用非燃烧材料。设置蒸汽保安系统、固定式水喷淋冷却装置
6、和呼吸阀一阻火器系统。储罐设置静电接地系统、固定式水喷淋冷却装置和呼吸阀一阻火器系统。(10)合成厂房、甲醇罐区及精馏装置区均设置可燃气体检测报警装置。(11)按国家相关规范要求设计消防设施，包括设置室内外消火栓和移动式灭火设备。(12)储罐区设置固定泡沫灭火站和水喷淋冷却设施。(13)储罐区消防泵房采用两路电源供电，并采用耐火材料电缆配线，设有事故照明。(14)厂区设有火灾报警系统，消防控制室内设有接受报警系统的火灾自动报警控制器。火灾自动报警控制器可接受可燃气体探测器的火灾报警信号及手动报警按钮、消火栓按钮的动作信号。在消火栓箱内设置消火栓报警按钮。在甲醇合成厂房和精馏装置厂房及罐区四周均
7、设火灾报警按钮。在消防控制室内设置消防专用带录音功能的直通对讲电话总机一部；除在手动报警按钮上设置消防专用电话塞孔外，在消防泵房、变配电室，警卫值班室等场所还设有消防专用电话分机；消防控制室设置外线直拨电话、消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。(15)甲醇贮罐设高低限液位报警。3.2 防毒害(1)加强生产管理，严格按生产规程、安全规程、设备维护规程进行日常的生产、管理、维护，确保无泄漏生产。并定期对生产毒害气体的场所监测分析。(2)操作人员应根据各岗位不同的危险特性，分别穿戴相应合适的防护用具，作业时对其毒害、腐蚀性等更应加强注意。防护用具包括工作服、橡皮围裙、橡皮袖罩、橡皮手套、长筒胶靴
8、、防毒面具、滤毒口罩、纱口罩、纱手套和护目镜等。操作前应由专人检查用具是否妥善，穿戴是否合适。操作后应进行清洗或消毒，放在专用的箱柜中保管。(3)原料运输时，采用安全可靠的运输车辆，并悬挂“危险品”标志，符合危险货物运输规定名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -的规定。(4)高温场所充分利用自然通风辅以机械通风。发热设备和管道严格按照设备及管道保温技术通则计算确定保温层厚度。3.3 防噪声和震动噪声大的岗位，要求配备防护耳罩、耳塞等个体防护用品。振动源来自压缩机和各种机泵，采取单独基础隔振措施。产生噪声较大的设备采用设置消声器。操作室设计为隔音操作室。3.4
9、防机械和坠落伤害(1)装置区内有发生坠落危险的操作岗位，如合成塔、精馏塔等按规定设计符合相应规范要求的便于操作、巡检和维修作业的扶梯、平台和围栏等。(2)循环机、泵类等设计可靠的防护设施、挡板或安全围栏。(3)应针对不同建设项目地理位置和厂区具体情况，总平面布置保证与周围建筑防火间距。据不同地质情况，做结构抗震设计。(4)生产单位应有完善的事故应急预案、平时进行事故演习、加强安全教育。参考文献 1 中华人民共和国安全生产法2 GB50016-2006，建筑设计防火规范3 GB50057 2005，建筑物防雷设计规范4 GB50058 1992，爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范5 SH3063 1999，石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范6 压力管道安全管理与监察规定7 国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理局关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知，发改投资20031346 号名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -