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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第106页 共106页项目一 化工生产过程组织任务一 化学工业概貌检索一.化学工业在国民经济中的重要地位 1.为农业现代化提供了物质条件 2.为其他工业的发展提供大量配套原材料 3.为人类提供大量生活用品 4.为科学技术的发展提供新型化工材料和产品二.化学工业的发展概况 1.企业大型化 2.高度机械化、自动化连续生产 3.综合利用化工原料 4.加大“三废”治理力度 5.节能三.化学工业的特点 1.化学产品的发展和更新速度快 2.设备特殊、设备投资高、设备更新快 3.知识技术密集、资金密集 4.能量消耗密集、物质消耗密集 5.有一
2、定的规模效益 6.环境保护和防制要求严格、自动控制条件严格四.化学工业的可持续发展 1.物质基础消耗 2.能量消耗 3.环境污染任务二 化工产品及原料资源检索一.化工原料及化工产品 1.化工原料根据生产程序分为：（1）化工基础原料：空气、水、矿物资源、生物原料等。（2）化工基本原料：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、合成气等。（3）中间原料 2.化工产品根据类属分为：（1）无机化学产品；（2）基本有机化学产品；（3）高分子化工产品。二.煤的化工利用 1.煤的干馏（1）焦炭电石乙炔BDO（1，4-丁二醇）（2）焦油（3）煤气制氢 2.煤的气化（1）合成气制氨氮肥（2）合成气制甲醇烯烃、二甲醚、醋酸（3）
3、合成气间接液化 煤气化的主要专利技术：Shell加压气化法、Dexco加压气化法、GSP水煤浆气化法。 3.煤的液化 直接液化制烯烃、汽油、柴油。 将煤制成油煤浆，于420480、1030MPa条件下催化加氢获得液化油，进一步加工成汽油、柴油及其他化工产品。三.石油的加工利用 1.根据石油所含烃类（烷烃、环烷烃、芳香烃）可以分为：烷基石油（石蜡基石油）、环烷基石油（沥青基石油）、中间基石油。 2.石油加工（石油炼制、炼油）：原油经过加工制成石油产品的过程。 3.常压蒸馏（直馏）：常压、300400条件。典型的原油常压蒸馏、减压蒸馏装置是以加热炉和蒸馏塔为主体的管式蒸馏装置。 常压蒸馏塔的不同高
4、度可分别采出汽油、柴油、煤油等油品，留在常压塔底的重组分称常压渣油，含有许多高沸点组分，为了避免在高温下蒸馏导致组分进一步分解，可采用减压操作。将常压渣油送入减压蒸馏塔，由侧线得到减压馏分油，塔底为减压渣油。减压柴油也可以作为生产烯烃的裂解原料和催化裂化原料，减压渣油经氧化处理可制得石油沥青，也可用于生产石油焦化制气态烃、汽油、柴油等。 4.原油经过蒸馏得到的直馏汽油产量有限，而且主要成分是直链烷烃，辛烷值低、质量差，在数量和质量上不能满足交通事业和其他工业部门燃料油品的要求。为了提高汽油产量和质量往往把蒸馏得到的各级产品进行二次加工。（1）催化裂化 催化裂化：催化剂存在下在0.10.3MPa
5、、450550进行裂化的过程。目的是将不能用于轻质燃料的常减压馏分油加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料，是增产轻质油品的主要手段。 催化裂化过程中主要设备结构简单、工艺过程简单、操作容易，适用于加工非高含硫原油。一般催化裂化气成分质量分数如下：乙烯：34%，丙烯1320%，丁烯1530%，烷烃：50%左右。（2）催化重整 催化重整：适当的石油馏分在贵金属催化剂的作用下进行碳架结构重新调整，使环烷烃和烷烃发生脱氢芳构化生成芳烃的化学加工过程。催化重整不仅能生产高辛烷值汽油，还能提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料，液化气，溶剂油。并副产氢气。 催化重整过程主要化学反应：环烷烃芳构化脱氢；环烷烃异构化脱氢
6、；烷烃脱氢芳构化。重整得到的重整汽油中芳烃含量3050%。提取芳烃精制后可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃。四.天然气的化工利用 天然气除主要组分甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷等各种烷烃，并含有少量戊烷以上的重组分和二氧化碳、氮气、硫化氢、氨气等气体杂质。 天然气根据甲烷和其他烷烃的含量分类：（1）干气（贫气）：甲烷含量8090%以上，较难液化；（2）湿气（富气）：含有较多的乙烷、丙烷、丁烷等，经压缩、低温处理后较易液化。 湿天然气常常与石油在一起，随石油一起开采出来，通称油田气（油田伴生气）。我国所产石油大多数属于烷基石油，天然气绝大多数为干气。 天然气热值高、污染小，是清洁能源，是世界第三大一次能
7、源，又是石油化工的重要原料来源。 天然气的化工利用主要途径：（1）转化制合成气或含氢很高的气体，进一步合成甲醇、高级醇、人造液体燃料等；（2）部分氧化（裂化）制乙炔，发展乙炔化学工业。（3）直接用于生产化学产品如氢氰酸、氯化甲烷、硝基甲烷、甲醇、甲醛等。五.生物质的化工利用 利用生物质（农产品、林产品）生产基本有机化工产品的加工途径主要方法：发酵、水解（淀粉水解、纤维素水解、油脂水解）、干馏等。六.再生资源的开发利用任务三 化工生产过程组成一.化工生产过程 1.原料的预处理 包括反应所需的各种原辅料的贮存、净化、干燥、加压、配制等操作。 原料的预处理原则：（1）必须满足工艺要求；（2）尽可能选
8、用净制后的原料，简便可靠、先进的预处理工艺；（3）应考虑能量的充分利用，尽量减少“三废”的产生。 2.化学反应过程 化工生产过程的关键。 3.产品的分离和提纯 大多数反应产物是混合物，包括未反应的物料和反应生成物，不仅需要从产物中分离产品，还要分离出未反应的物料循环利用。 在选择分离方法时应充分了解：被分离混合物中各组分的物理、化学性质；分离规模；能耗。二.化学过程的分析 化学过程组成：反应工程、分离工程、公用工程。 1.技术上的可行性 2.经济上的合理性三.化工产物的分离和提纯 1.气体产物的分离和净制（1）气体与固体颗粒、液体雾滴的分离 机械净制（重力沉降、旋风分离等）、湿法净制（湿式洗涤
9、器）、过滤净制（袋式过滤）、电净制（电除尘）。（2）气体与气体的分离 冷凝（冷却降温）、吸收（液体吸收气体）、吸附（某些分子在多孔性固体吸附剂表面浓集的过程）。 2.液体产物的分离和净制（1）去除固体颗粒：结晶。（2）溶液不同组分分离：萃取、精馏。（3）溶液浓缩：蒸发。 3.固体产物的分离（1）过滤：利用多孔的过滤介质将悬浮液中的固体物质截留分离。（2）干燥：工业上多用空气作干燥介质，除去固体物料中的少量水分。四.产品的后加工 产品后加工指导标准：商品标准、使用标准。任务四 化工生产操作与控制一.化工生产过程的操作控制二.化工生产中开停车的一般要求 化工生产中的开停车：首次开车、正常开停车、特
10、殊情况停车、大中修后开车等。 1.首次开车（1）开车前的准备工作 1 施工验收； 2 原料、辅助原料、公用工程、生产所需物资的准备； 3 技术文件、设备图纸、设备使用说明书、施工图、岗位操作法、试车文件的准备； 4 车间人员配备健全； 5 配管、机械设备、仪表电气、安全设施等的最终检查。（2）单机试车 确认转动和传动设备是否合格好用，是否符合有关技术规范。 单机试车是在不带物料和无载荷情况下进行的。首先断开联轴器，单独开动电动机运转48h，观察电动机是否发热、振动、杂音、转动方向等。当电动机试验合格后再和设备连接在一起进行48h运转试验。在运转过程中经过细心观察和仪表检测，均达到要求时视为合格
11、。（3）联动试车 用水、空气、其他与生产物料相类似的介质代替生产物料进行一种拟生产状态的试车。目的是检验生产装置连续通过物料的性能。 联动试车后要把水或煤油放空并清洗干净。（4）化工试车 以上各项工作完成后进入化工试车阶段。化工试车按照已制定的试车方案在同一指挥下按化工生产工序的前后顺序进行。 2.停车（1）正常停车 生产进行一段时间后设备需要检查或检修进行的有计划的停车称为正常停车。逐步减少物料的加入，待所有物料反应完毕后开始处理设备内剩余的物料。处理完毕后停止公用工程，降温降压，最后停止动设备的运转，生产完全停止。 停车后对某些需要进行检修的设备要用盲板切断该设备上的物料管线。检修设备动火
12、或进入设备内检查，要将其中的物料彻底清洗干净并经过安全分析合格后方可进行。（2）局部紧急停车 通知上游工序采取紧急处理措施，把物料暂时储存或向事故排放单元排放并停止进料。转入停车待产状态。同时通知下游工序停止生产或处于待开车状态。此时积极组织抢修排出故障。停车原因消除后按化工开车的程序恢复生产。（3）全面紧急停车 生产过程中突然发生停电、停水、停汽、发生重大事故时要全面停车。操作人员尽力保护好设备，防止事故的发生和扩大。 对于自动化程度较高的生产装置在车间内备有紧急停车按钮，并和关键阀门锁在一起。当发生紧急停车时操作人员一定要以最快的速度去按这个按钮。为了防止全面紧急停车的发生一般化工厂均有备
13、用电源。当第一电源断电时第二电源立即供电。任务五 三废产生与治理一.化工三废的产生 1.化工生产的原料、溶剂等 2.化工生产过程中产生的废弃物（1）副反应产生的废弃物；（2）生产过程中的跑、冒、滴、漏；（3）燃料燃烧；（4）冷却水；（5）分离过程中产生的废弃物。二.化工三废的治理 1.废气的净化处理 处理有害废气的主要方法：化学吸收法、吸附法、稀释控制法、燃烧等。 2.废水的净化处理（1）一级处理 主要采用筛滤、重力沉降等物理方法，除去粒径在0.1mm以上的大颗粒悬浮固体、胶体、悬浮油类，减轻废水的腐化程度。（2）二级处理 主要采用化学法、生物法来分解、氧化降解有机物，二级处理是污水处理的主体
14、部分。经过二级处理的污水有机物浓度大幅度降低，一般可达到向水体排放的标准。（3）三级处理 三级处理属于深度处理，一般采用化学沉淀法、氧化还原法、生物脱氮、膜分离、离子交换等方法除去二级处理中未能除去的污染物。 3.废渣的净化处理 废渣主要处理方法：化学生物处理法、脱水法、焚烧法、填埋法。项目二 甲醇生产任务一 甲醇工业概况检索一.甲醇的基本性质 甲醇又名木醇、木酒精、甲基氢氧化物。甲醇是基础有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为新型清洁燃料。在基本有机化工中的用途仅次
15、于乙烯、丙烯、苯。 甲醇是最简单的饱和醇，无色、透明、易燃、易挥发。有很强的溶解能力，可以和水、乙醇、乙醚、苯、酮类、卤代烃、其他有机液体相混溶并形成共沸混合物，甲醇对气体也有很强的溶解能力，特别是对二氧化碳和硫化氢的溶解能力很强，可作为洗涤剂用于工业脱除合成气中多余的二氧化碳和硫化氢有害气体。 甲醇与有机酸（或无机酸）发生酯化反应生成相应的酯和水。例如甲醇和对苯二甲酸在高温高压下反应生成对苯二甲酸二甲酯，是制取涤纶纤维的原料之一。甲醇可以发生脱氢和氧化反应得到甲醛。甲醇可以与氨作用分别得到甲胺、二甲胺、三甲胺。 甲醇具有毒性，甲醇主要通过呼吸道和胃肠道吸收，皮肤也可部分吸收。甲醇经过人体代谢
16、后产生甲醛和甲酸对人体产生伤害。甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位破坏视觉神经细胞使人失明。人吸入空气中的甲醇浓度39.365.5g/m3、3060min可致中毒；口服510mL可致严重中毒；一次经口服15mL或2d内分次经口服累计达到124164mL可致失明。甲醇主要作用于神经系统，具有明显的麻醉作用，可引起脑水肿。甲醇中毒通常可以通过饮用烈性酒来缓解甲醇代谢，甲醇已经代谢产生的甲酸可以通过服用小苏打来中和。 甲醇泄漏时人员应迅速从泄漏污染区撤离至安全区并进行隔离、切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物，尽可能切断泄漏源。防止流入下水道等限制空间。少
17、量泄漏时用砂土或其他不燃材料吸附或吸收，也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏时应构筑围堤或挖坑收容，用泡沫覆盖降低蒸汽危害。二.世界甲醇工业现状及发展趋势 甲醇是直接合成乙酸的原料，也可用来制备甲醛、乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、乙酸乙酯、甲酸甲酯、甲基叔丁基醚、二甲醚、碳酸二甲酯等。随着技术的发展和能源结构的改变，甲醇可以作为人工合成蛋白的原料。甲醇和二甲醚混合的醇醚燃料代替汽油燃料具有很大的潜力和市场前景。甲醇的辛烷值很高可以单独或与汽油混合作为汽车燃料，作为汽油添加剂可起到节约芳烃、提高辛烷值的作用。甲醇制烯烃和二甲醚将是未来驱动甲醇市场需求增长的主要动力。 甲醇工业面临更广
18、阔的发展前景。甲醇生产向单系列、大型化发展的同时。通过节能减排、研制性能更好的催化剂、开发新的净化方法、采用节能型精馏工艺，向高度自动化操作水平方向发展。任务二 甲醇生产工艺路线分析与选择一.甲醇的生产方法 工业生产上主要采用合成气（COH2）为原料的化学合成法。二.甲醇生产原理（1）CO2H2CH3OH（2）CO3H2CH4H2O（3）2CO2H2CH4CO2（4）4CO8H2C4H9OH3H2O（5）2CO4H2CH3OCH3H2O 副反应产生的副产物可以进一步发生脱水、缩合等反应，生成烯烃、酯类、酮类等副产物。副产物不仅消耗原料而且影响甲醇的质量和催化剂的寿命，特别是甲烷的生成反应是一个
19、强放热反应，不利于反应温度的控制，而且生成的甲烷不能随产品冷凝，更不利于主反应的化学平衡和反应速率。三.甲醇生产的热力学和动力学分析 在同一温度下，压力越大甲醇的平衡转化率越高；在同一压力下，温度越高，甲醇的平衡转化率越低。从热力学和动力学角度分析来开，采用较低的反应温度和较高的反应压力对甲醇的合成有利。如果反应过高，则需要在高压下进行才有足够的平衡产率。反应温度过低是反应速率不快影响产率。解决这一矛盾的关键在于选用合适的催化体系。任务三 甲醇生产工艺参数确定一.反应温度 反应温度影响反应速率和选择性。锌铬催化剂较适宜的操作温度区间为640650K，铜基催化剂为500540K。 为了防止催化剂
20、老化、延长催化剂的使用寿命，在催化剂使用初期宜采用较低的反应温度，使用一段时间后再逐步提高反应温度至合适值。反应放出的热量必须及时移除，否则催化剂温升过高发生熔结现象而催化活性下降。由于铜基催化剂的热稳定性较差，控制反应温度显得尤为重要。二.反应压力 提高反应压力可以增加甲醇的收率和反应速率。随着压力的增加，能量的消耗与设备强度损耗液随之增加。锌铬催化剂操作压力一般要求为2535MPa；铜基催化剂由于活性高、反应温度较低，反应压力可要求为510MPa。三.原料气的组成确定 生产中原料气CO不能过量以免引起生成羰基铁积聚在催化剂表面使催化剂失去活性。氢气过量一方面可以起到稀释物料的作用，可减少副
21、反应的发生；另一方面又可带走反映热，有利于防止局部过热和控制整个催化剂床层的温度，从而延长催化剂的使用寿命。四.原料气的纯度 原料气中惰性气体杂质会降低有效组分的分压，降低反应的转化率。原料气中的硫化氢能使铜催化剂中毒。一氧化碳和铁在423473K下能生成五羰基铁。在合成条件下发生分解析出的铁积聚在催化剂表面。因此原料气在进入合成反应器前必须除去杂质，合成反应器还需用铜衬里。五.空间速率 空间速率不仅影响甲醇合成选择性和转化率，而且也决定着生产能力和单位时间所放出的热量。一般说来，空间速率越小，接触时间越长，单程转化率越高；单位时间内通过的气量少，设备的生产能力大大下降。此外增加空速可以将反应
22、热移走，防止催化剂过热。任务四 催化剂的选择与使用一.甲醇合成的催化剂 20世纪60年代前的甲醇合成几乎都用ZnOGr2O3二元催化剂。该催化剂使用寿命长、使用范围宽、操作易控制、耐热性好、抗毒性强、力学性能好。但催化剂活性较低，需要反映温度高（380400）。为了提高反应的平衡转化率必须在高压下进行反应（高压法）。 20世纪60年代中期开发成功了铜基催化剂，根据加入助剂的不同可分为CuZnGr系列和CuZnAl系列。铜基催化剂活性高、性能好，活性可调（铜含量增加，催化活性提高），适宜的反应温度220270。由于铜基催化剂对硫极为敏感，遇硫易中毒失活，且热稳定性较差。因此生产中严格防止催化剂超
23、温，严格控制原料气中硫化氢的含量。随着高效脱硫剂的发现和含铜催化剂的性能改进，大大延长了铜基催化剂的使用寿命。二.催化剂的使用 XNC-98型催化剂的组成：CuO52%，ZnO27%，Al2O38%。是一种高活性、高选择性的新型甲醇合成催化剂。 1.催化剂的活化（还原）（1）催化剂活化原理 以氧化铜为主体的催化剂在还原剂氢气和一氧化碳的作用下发生还原反应，生成的铜单质起催化作用。当氧化铜还原到一定程度，在催化剂表面开始有合成甲醇的反应。这两个反应都是放热反应，应及时移走反应热避免催化剂过热烧坏。CuOH2CuH2O86.01kJ/molCuOCOCuCO2125.67kJ/mol 铜基催化剂是
24、用铜、锌等氧化物粉末压制而成的圆柱形或片状颗粒，强度较差。在催化剂还原时有水生成，如果还原反应过分剧烈，集中在短时间内出水会使反应气体水汽浓度太高，引起催化剂粉化、破碎。还原时由于反应过分剧烈放热量很大，为了维持温度大幅度提高气体的空速，使气流通过催化床的压力增大，下部催化剂受到的压力相应增加，使催化剂压碎，造成塔内阻力剧增甚至堵塞。催化剂还原太快使还原的催化剂晶粒增大，造成活性表面减少，因此要严格控制铜基催化剂还原反应的速度。（2）活化操作 在催化剂还原前应对系统进行试漏，然后用氮气吹扫系统至氧含量0.1%，并升压至预定压力。 活化过程中应注意以下问题： 1 必须严密监视床层温度（或出口温度
25、）的变化，当床层温度急剧上升时必须立即采取停止或减少H2的含量、增大气体循环量、切断蒸汽喷射器蒸汽、置换系统、降低汽包压力等措施进行处理。 2 活化的关键是还原反应的速率，还原反应速率主要与氢气浓度和温度有关。因此要严格控制氢气浓度在允许范围内，并要求升温平稳、出水均匀。 3 在活化过程中应遵守“提氢不提温，提温不提氢”的原则。 4 在活化过程中出水量约为催化剂重量的1719%，其中物理水占36%，化学水占1214%。计量排出水量是鉴别还原是否完全的一个手段。 5 活化终点的判断：当反应气出口气体中H2的浓度接近进口气体浓度时，即不再消耗H2也不再产生水时为催化剂还原终点。 6 活化结束后待催
26、化剂床层温度在483500K稳定后引入合成气，控制每小时升压速度设计操作压力的10%，防止床层温度升高过快使催化剂中Cu晶粒烧结。 2.催化剂的使用（1）在反应器内已还原或已活化好的催化剂，应避免空气进入反应器。（2）净化原料，减少毒物和杂质对催化剂的影响。（3）操作时应注意催化剂应用所允许的温度范围。当引入合成气时催化剂床层温度不应低于473K。在低于473K下运行且空间速率低的情况下可能会增加石蜡的生成，导致催化剂活性衰退。（4）引入合成气后逐渐提压至能维持轻负荷生产的压力，在较低的CO含量下运行数日后即可转入正常生产。在达到所需产量的情况下催化剂床层温度尽可能低。（5）在正常操作时，要使
27、操作条件（温度、压力、流量、原料比等）稳定，尽量减少波动，以防催化床层局部过热而烧坏。（6）在开车时要缓慢地升温和升压，以防温度和压力的突然变化造成催化剂粉碎。要尽量减少开停车次数。（7）必须严格控制使催化剂中毒的物质。 3.停车时催化剂的操作 系统里残留的少量一氧化碳和甲醇会流入空气中，气体中的一氧化碳对设备管道有腐蚀作用，空气进入系统还能氧化催化剂，因此停车卸压后需用氮气对系统进行置换。 在停车卸催化剂前要对其进行钝化处理。催化剂的钝化是指催化剂卸出催化剂筐之前，利用纯氮循环气中通入少量有控制的氧气进行缓慢的催化剂氧化，在其外表形成氧化覆盖膜。如果在卸出催化剂前不对其进行钝化，金属铜与空气
28、中的氧气接触可短时间内渗透到催化剂的内表面并产生大量的反应热，以至于局部温升过高，由于膨胀应力的存在，塔内件将会变形甚至拉裂损坏。钝化形成的氧化膜可阻隔氧气与铜原子进一步反应，从而可防止催化剂筐的损坏，达到保护内件的目的。任务五 典型设备选择一.低压法甲醇合成反应器 甲醇合成反应器也称为甲醇合成塔或甲醇转化器，是甲醇生产系统中最重要的设备。设计合理的甲醇合成塔应做到：催化床的温度易于控制、调节灵活；合成反应的转化率高；催化剂生产强度大；能保证在反应过程中及时将反应放出的热量移出，从较高能位回收反应热；床层中气体分布均匀、压降低；能防止氢气、一氧化碳、甲醇、有机酸、羰基化合物在高温下对设备的腐蚀
29、。在结构上要求简单紧凑，高压空间利用率高，高压容器无泄漏，催化剂装卸方便，在制造、维修、运输、安装上要求方便。要求便于操作控制和工艺参数调节。 1.冷激式绝热甲醇合成反应器 这类反应器把反应床层分为若干绝热段，每段间直接加入冷的原料气使反应气冷却。冷激式绝热反应器主要由塔体、气体进出口、气体喷头、催化剂装卸口等部件组成。冷激式绝热反应器结构简单、催化剂装填方便、生产能力大。催化剂由惰性材料支撑，分成数段。合成气体由反应器的上部进入，冷的原料气经喷嘴喷入，喷嘴均匀分布于反应器的整个截面上。混合后的气体温度正好是反应温度的低限，混合器进入下一段床层进行进一步反应。段中反应为绝热反应，释放的反应热使
30、反应气体温度升高，于下一段间再与冷的原料气混合降温后进入更下一段床层中进行反应。 由于冷激式绝热反应器在反应过程中流量不断增大，各段反应条件略有差异，气体的组成和空间速度都不一样。因此冷激式绝热反应器中气体的混合及均匀分布是生产的关键，只有这样才能有效地控制反应温度，避免过热现象的发生。 2.列管式等温甲醇合成反应器 催化剂装填在列管中，壳程走冷却水，反应热由管外锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。通过对蒸汽压力的调节可以方便地控制反应器内的反应温度，使其沿着管长温度几乎不变，避免了催化剂的过热，从而延长了催化剂的使用寿命。 列管式等温反应器的特点：设备结构紧凑、反应器生产能力大、温度易于控制、单
31、程转化率较高、循环气量小、能量利用经济。 由于合成气在高温下会和钢材发生脱碳反应，会大大降低钢材的性能。合成气中的一氧化碳在高温、高压下也容易和铁发生作用生成五羰基铁引起设备的腐蚀和对催化剂的破坏。因此甲醇合成反应器的材质要求有抗氢气腐蚀和抗一氧化碳腐蚀的能力。为防止反应器被腐蚀一般采用在反应器内壁衬铜，同种还要有1.52%锰。衬铜的缺点是在加压膨胀时会产生裂缝。当一氧化碳分压超过3.0MPa时必须采用耐腐蚀的特种不锈钢材料。二.甲醇分离器 甲醇分离器的作用是将经过冷凝器冷凝下来的液体甲醇进行气液分离，被分离的液体甲醇从分离器底部减压后送到粗甲醇储罐。 甲醇分离器由外筒和内筒两部分组成。内筒外
32、侧绕有螺旋板，下部有几个圆形进气孔。气体从甲醇分离器上部以切线方向进入后，沿螺旋板盘旋而下，从内筒下端的圆孔进入筒内折流而上，这时由于气体的离心作用与回流运动以及进入内筒后空间增大、气流速度降低，使甲醇液滴分离。气体经过多层钢丝网进一步分离甲醇雾滴，从外筒顶盖出口管排出。分离器底部有甲醇排出口，筒体上装有液面计。任务六 甲醇生产工艺流程的组织一.甲醇生产工艺 从单程反应器出来的混合气体中甲醇的含量仅为36%。出口气体中含有大量的未反应的原料气，这就要求将未反应的一氧化碳和氢气与甲醇进行分离，然后进一步压缩循环到反应器中加以利用。二.甲醇岗位生产任务与生产职责 1.岗位生产任务（1）压缩岗位 为
33、甲醇工艺生产提供动能。（2）转化岗位（3）合成岗位 合成气在合成塔内发生化学反应合成甲醇，冷却降温后分离出粗甲醇。（4）精馏岗位 采用三塔精馏工艺，在精馏塔脱除粗甲醇中的甲醛、二甲醚等轻组分，在加压塔和常压塔脱除水分、乙醇等重组分生产出合格的精甲醇。 2.生产岗位职责任务七 甲醇生产操作与控制一.压缩工段的操作与控制 1.压缩机开车前应具备的条件（1）系统流程导通，工艺系统管网流程无误。（2）焦炉气压缩机空负荷试运合格。（3）循环冷却水投用正常，各冷却部位走水畅通，回水视镜观察清晰，压力温度正常，无泄漏。（4）压缩机气量调节系统调试正常。（5）润滑油更换完毕，电机轴承箱加油正常，分析合格。（6
34、）氮气引至各压缩机入口氮气阀前，转化和合成工序具备氮气循环升温条件。（7）压缩机上所有仪表、报警、联锁调试完好具备投用条件。（8）安全消防设施齐全、完好，所有安全阀已定压并投用，环保设施已具备投用条件，通信设施完好已投用。 2.压缩机开车前的准备工作 全面检查压缩机气体管路及管路上的所有阀门均灵活好用，并确认关闭压缩机进出口阀、出口放空阀、去火炬放空阀、高点放空阀、入口氮气阀、各排污总管上各支管阀、管路上高点放空阀、低点排凝阀，全开入口过滤器前后切断阀。确认安全阀的根部阀打开。 全面检查压缩机循环冷却水系统及管路上所有阀门均灵活好用，并依次全开油冷器、粗过滤器、精过滤器的进出口油阀，关闭其他油
35、路阀。确认油箱油位和电机轴承座油位在2/3以上，取样分析样品合格，打开润滑油管路上所有压力表根部阀。 3.压缩机开车（1）检查并全开循环冷却水的总进、回水阀，检查各冷却水回水是否畅通无阻，视镜清晰，确认全开二回一阀。（2）启动辅助油泵（若是冬季开车，油箱油温低于288K，先启动油箱加热器，待油温大于288K再启动辅助油泵），调整进油总管压力0.25MPa，观察压缩机内十字头滑道是否有油。（3）盘车34圈，检查压缩机运动机构是否有卡涩等异常现象。（4）检查确认压缩机处于空负荷状态，吸气阀处于全开状态。（5）启动压缩机电机。（6）氮气置换压缩机。（7）氮气循环升温。（8）转化具备投料条件后装置引原
36、料气，开始投料。 4.压缩机紧急停车（1）立即切断压缩机主电机电源。（2）确认辅助油泵自启动。（3）立即打开压缩机出口至火炬放空阀，将负荷开关切到空负荷状态，关闭压缩机进出口阀（先关出口阀，再关入口阀），然后按正常停车程序后的处理过程进行处理。（4）配合合成工序操作。（5）及时向班长和车间汇报。二.合成工段的操作与控制三.精馏工段的操作与控制 1.开车前的准备（1）现场检查所有设备，注意连接部位有无松动泄漏。冬季还要检查管道、仪表、阀门有无冻裂。（2）检查、调校仪表及调节阀是否完好。（3）确认安全消防设施完好，安全阀及泵安全罩复位、电机接地良好。（4）确认各泵手动盘车良好，地脚螺栓无松动，油位
37、正常，冷却水投用，关闭进出口阀。（5）预精馏塔内有粗甲醇，回流罐液位达到20%以上。 2.开车操作（1）检查各电气、仪表、仪表空气是否具备开车条件。（2）分别打开循环泵进出口总阀和各冷却器、冷凝器进出口阀门及粗甲醇槽出口阀、常压回流槽放空阀。（3）打开精馏塔回流气动调节阀、冷凝泵气动调节阀、预精馏塔预热器前粗甲醇气动调节阀、与精馏塔预排气冷凝器和加压塔回流槽管线上气筒调节阀及其前后手阀。（4）联系调度长，通知循环水岗位送循环水。（5）打开配碱槽上软水阀门，配置5%左右的NaOH溶液，打开配碱槽出口阀门，使NaOH溶液至碱槽备用。（6）打开蒸汽导淋阀排出管线内积水。（7）打开再沸器蒸汽进口阀门，
38、用冷凝泵出口气动调节阀开启度调节升温速率。（8）根据回流槽液位调节回流泵进口阀门，用回流管线上的气动调节阀的开度来控制回流槽的液位。（9）用排气冷凝器放空气动调节阀的开度控制塔顶压力。（10）预精馏塔液位下降时打开预塔物料进口阀，泵启动后根据出口压力逐渐打开泵出口阀。（11）用进料管线上的气动调节阀的开度控制粗甲醇的流量。（12）当塔底温度达到355K时循环1530min，打开预塔底部出口阀门。（13）打开加压塔再沸器蒸汽进口阀门，用冷凝泵出口气动调节阀的开度控制升温速率。（14）根据回流槽液位打开回流泵进口阀，启动泵后根据压力逐渐开启出口阀门，并用回流管线上的气动调节阀控制回流量。（15）用
39、加压塔回流槽放空管线上的气动调节阀控制加压塔塔顶压力。（16）当加压塔液位下降时打开加压塔进料泵进口阀，泵启动后逐渐调节出口阀的开度，并通过调节进料管的气动调节阀的开度控制加压塔进料量。（17）当常压塔液位下降时打开常压塔进料管上气动调节阀的前后阀，根据常压塔液位调节气动阀的开度。（18）当常压塔塔底温度大于378K时分析残液合格，打开残液管上气动调节阀的前后阀，用气动调节阀的开度控制常压塔塔底液位。（19）回流液分析合格后打开采出气动阀的前后阀，用采出气动调节阀的开度来控制加压塔、常压塔回流槽的液位。（20）打开中间罐区贮槽的进口阀门。 3.停车操作（1）关闭加压塔、常压塔采出管线上的启动调
40、节阀及其前后阀。（2）停预塔进料泵和碱液泵，关闭进出口阀门。停加压塔进料泵，关闭进出口阀门。停常压塔进料阀和残液排放调节阀，关闭前后阀门。（3）关闭蒸汽总阀，关闭加压塔再沸器蒸汽进口阀并打开蒸汽导淋阀。（4）根据回流液位、塔回流管上调节阀的开启度，当液位降至下限时停塔的回流泵并关闭气动调节阀及前后阀门。（5）当塔温降至40以下时联系调度停循环水。（6）关闭开车所有开启阀门以防泄漏。任务八 甲醇生产异常现象及故障排除一.甲醇的贮存 甲醇的爆炸极限上限为36.5%，下限为5.5%。闪点284K，自燃温度658K，蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。蒸气
41、比空气中，能在较低处扩散到相当远的地方。 灭火方法：泡沫、二氧化碳、干粉、沙土。二.甲醇的防护及应急处置方法 皮肤接触：脱去污染的衣服，立即用流动的清水彻底冲洗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15min。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，必要时进行人工呼吸，就医。 食入：误服者用清水或硫代硫酸钠溶液洗胃，就医。 甲醇生产现场还必须装有通风设备和工业卫生设施。当空气中甲醇蒸气浓度超过卫生允许浓度时，若短期操作应佩戴蒸气过滤式防毒面具，若需较长时间或在较高浓度的环境下操作，应配戴长管式或隔离式防毒面具，还应穿相应的防护服、戴化学安全防护眼镜和防护手套。 甲醇泄漏时应立即疏散
42、泄漏污染区人员至安全区，并禁止无关人员进入污染区。切断火源，建议应急处理人员戴好防毒面具，穿一般消防防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。用喷水雾的方法会减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限空间内的易燃性。用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统，也可用沙土或其他不燃性吸附剂混合吸收，然后试用无火花工具回收贮存运至废料堆处理。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收、无害处理后废弃。三.甲醇生产中的不正常现象及处理方法 1.催化剂层温度急剧升高（1）一般情况的超温是由于CO突然升高所致，应立即加大循环量，开加备用机，打开塔副线，必要时关小主线阀，但需留两圈以上并立即通知变脱工段调整
43、CO指标，如果超温严重可减机、减量、紧急停车处理。（2）循环机故障，立即倒开备用机，排除故障，如果没有备用机可停车，同时开大塔副线，关小塔主线，立即抢修故障循环机。（3）操作失误，纠正操作，稳定温度。 2.催化剂层温度突然降低（1）CO突然降低所致，应减小循环量，关闭塔副线，必要时则用电加热器，同时通知变脱工段提高CO指标。（2）如带醇可迅速放低醇分液位，减循环量，启动电加热器，必要时可减机。 3.压力升高超压（1）负荷过重，可减小负荷。（2）气质差。（3）驰放气量小。 4.压差过大（1）循环量过大，应减小循环量。（2）催化剂阻力大，调整工艺指标或更换催化剂。 5.排出口温度过高（1）冷排负荷
44、重，加大上水量。（2）冷排上水量小，加大上水量。（3）二次水温度高，降低二次水温度或调用一次水。（4）冷排结垢严重，清洗冷排。项目三 醋酸生产任务一 醋酸工业概貌检索一.醋酸的性质与用途 1.醋酸的性质 醋酸是一种具有强烈刺激性气味的无色透明液体。醋酸被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源，普通的醋约含68%的醋酸。纯的无水醋酸是无色的吸湿性透明液体，凝固后为无色晶体，又叫冰醋酸。醋酸易溶于水和乙醇及其他有机溶剂，不溶于二硫化碳。醋酸具有羧酸的典型性质，主要表现在两个方面：（1）酸性 醋酸是一种弱酸，具有酸的通性，能使蓝色石蕊试纸变红，能与金属、碱、碳酸钠、碳酸氢钠等反应。（2）化学性质 醋酸跟
45、醇在无机酸催化下发生酯化反应生成酯。能中和碱金属氢氧化物，能与活泼金属生成盐。醋酸酐与纤维素反应。还是染料、香料、药物等工业不可缺少的原料。也可制取醋酸盐、醋酸酯、维尼纶纤维的原料。 2.用途 醋酸是一种极为重要的化工产品，可广泛用于化工、轻工、纺织、医药、印染、橡胶、农药、照相药品、电子、食品等工业部门。醋酸在有机化学工业中的用途大致如下：（1）生产醋酸乙烯（EVA） 醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯（约占醋酸消费的44%以上），广泛应用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。少量的醋酸用于与氯乙烯生产共聚物。（2）用作溶剂（3）合成醋酸酯 醋酸的低级烷基酯如甲酯、乙酯、异丙酯、丁酯、叔丁酯、异丁酯、戊酯都是很好的廉价溶剂，其中尤以乙酯和戊酯最为重要。醋酸乙酯用于清漆、人造革、硝基纤维、塑料、染料、药物、香料等生产；醋酸戊酯则是一种很好的有机溶剂。（4）生产醋酸盐 醋酸能形成各种盐类：碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、贵金属盐、过渡金属盐，在工业上都有重要的用途，尤其是钠盐和铵盐。（5）用作杀菌剂（6）合成卤代醋酸 醋酸的卤代反应可制得氟氯溴碘4中不同取代基的卤代醋酸，其中用途最广的是氯醋酸。二.国内外醋酸工业现状及发展趋势 醋酸乙烯和对苯二甲酸等醋酸衍生物的需求量逐渐增长，醋酸消费量最大的是用于制造醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸纤维素、对苯二甲酸等。