甲醇装置的危险性及事故应急对策研究

刘艳茹 金富强 段亚彬

新疆广汇新能源有限公司 新疆 维吾尔自治区 839303

摘要：在我国快速发展的过程中，我国的国民经济发展十分迅速。分析了煤制甲醇装置的主要危险物料及潜在危险类型，并剖析了甲醇生产装置可能事故原因及后果，并在此基础上，从事故应急响应（救援）分析及主要事故种类的具体应急措施两方面提出了甲醇生产装置事故应急对策。

关键词：甲醇装置；生产过程；危险性；事故后果；应急处理

引言

甲醇在化工制造业、洁净能源利用中占有非常重要的地位。随社会经济的进步和发展，甲醇的需求量与日俱增。但其属于易燃易爆的危险品，每年都会发生大量的甲醇事故，造成生命和财产损失，因此做好装置的危险性及事故应急对策研究显得尤为重要。

1煤制甲醇生产装置的运行问题

甲醇，无论作为汽油替代燃料，还是用于化工产品的合成，都具有广阔的生产前景。甲醇的生产过程包括煤炭气化、粗煤气净化以及甲醇合成精制。本装置采用低压法合成甲醇，铜基催化剂，合成压力控制8MPa，合成塔温度控制在245～255℃。装置运行期间进行了多次技术改造，工艺参数的优化，目前装置运行比较稳定。来自低温甲醇洗工段的净化气经新鲜气压缩机加压后混合循环气后进入气冷甲醇合成塔进行升温，净化气在进入气冷甲醇合成塔之前设置冷却器降温，并设置降温管线，用以控制气冷甲醇合成塔床层温度，经过气冷甲醇合成塔升温后进入进出气换热器进一步升温，进水冷甲醇合成塔实现甲醇合成反应，合成产物通过进出气换热器换热降温，在气冷甲醇合成塔再一次反应，提高甲醇转化率，最终产物通过多次降温进入甲醇分离器实现粗甲醇和循环气的分离，循环气循环回合成塔进一步反应，粗甲醇经膨胀槽膨胀闪蒸膨胀气后进入粗甲醇精制工段。部分循环气作为驰放气送PSA装置。甲醇合成工艺在不断的改革和运行中有了长足的进步，但在运行中还会或多或少的出现一些问题，导致甲醇的产量和质量受到影响。

2甲醇生产装置事故应急对策

2.1事故应急响应（救援）体系

事故应急响应是指企业在面临突发事故时，为了防止事态进一步恶化，根据事故发生的具体情况，及时开展的各项应急救援工作。事故应急响应是企业事故应急管理的重要一环，其主要包含接警与响应级别确定、应急启动、救援行动、应急恢复、应急结束等５方面的内容，一旦甲醇装置由于各种原因发生事故，应该积极启动相应的事故应急响应（救援）体系，防止伤亡及财产损失等的进一步扩大。

2.2工艺管道、电器及其它设备严格按相关规范设计，降低火灾、爆炸、中毒及其它各类安全风险，满足安全生产的控制要求

根据规范和火灾爆炸危险区域的划分选用相应的防爆电气设备、配线及开关。强化设备、管道、阀门的密封措施，防止天然气、转化气、合成气及甲醇等可燃物料泄漏而引起火灾或爆炸事故。精馏工序中各含醇溶液输送泵全部选用无泄漏的屏蔽电泵，避免了因密封件老化造成甲醇泄漏，大大降低了人员接触有毒有害物质的几率。对火灾爆炸危险区域内可能受到火灾威胁的关键阀门、控制仪表、电气电缆均采取有效耐火保护措施。爆炸危险区域内的所有电缆全部选用阻燃型铜芯电缆。在爆炸区域内的电缆不允许存在中间接头。电缆沟至电缆室、电缆室或厂房至配电室电气柜的开孔部位，在电缆贯穿隔墙楼板的孔洞处采用阻燃材料封堵。整个生产过程采用密闭操作，防止中毒、灼伤危害。对散发热量的设备、管线均采取了有效的绝热措施。生产涉及的工艺厂房采用开敞式框架结构，有利于通风散热。对表面温度超过60℃的设备和管道，在距地面或工作平台高度2.1m范围内或距操作平台周围0.75m范围内设防烫伤隔热层。选用低噪声设备，采取消声、隔声、吸声、隔振等措施降低噪声危害。

2.3低温甲醇洗操作调整补充系统冷量

针对氨冷却器泄漏和低温甲醇洗装置冷量不足的问题，在下游工况允许的条件下，通过变换装置适当提高原料气中CO₂含量，降低有效气含量，提高低温甲醇洗装置闪蒸压缩机负荷，降低入口压力，提高CO₂闪蒸带来的冷量。同时加大甲醇水系统负荷来提高洗涤甲醇纯度，增加甲醇循环量来保证低温甲醇洗装置出口净化气指标合格。通过调整操作，可保证净化气中S含量在控制指标0.1×10^-6以下；到运行后期，氨系统工况恶化，基本可维持指标在0.2×10^-6；最后到氨压缩机入口压差上涨时，该指标最高达到0.38×10^-6。从氨系统工况恶化发展到氨压缩机入口压差上涨，只需要2d时间，该段时间的S含量超标，分子筛出口可以保证净化气工艺指标达标。另外，操作调整后由于过量闪蒸，CO₂产品气中的总硫含量升高，最高达到1.07×10^-6。由于CO₂产品气用于煤气化的充压吹扫和煤粉输送，其满足工艺使用条件，操作调整除减少了出口净化气量外，几乎没有其他影响。

2.4防火安全距离及防雷防机械伤害等设计符合相关规范，可有效保证装置和人员安全

针对装置中潜在的危害因素，在设计中保证：总图布置中设施之间保持足够的安全距离；易燃易爆区建构筑物耐火等级符合设计要求，并尽量采用开敞式结构，生产厂房选取足够的安全泄压系数；设备设计严格选材、优质设计、加强密封；对雷击、静电火花、触电及机械伤害、高处坠落、噪声、高温烫伤等潜在危险，在设计中分别采取设置防雷防静电接地、防触电安全接地、设置安全栏、封闭罩、操作平台、消声器、隔离罩、设置保温绝热层等各项措施保证安全。

2.5改造液氨泵并监控运行，消除运行风险虽然采取了一些措施确保装置运行，但还是有氨的反应结晶物在氨系统中生成，直观的表现就是氨压缩机一级分离器中经常性的积液，严重影响机组运行。正常工艺流程为液氨泵输送积液到氨贮槽，运行过程中由于存在氨的反应结晶物经常发生液氨泵入口过滤器堵塞，排气管线、冷泵管线堵塞，泵不打量，备泵启动前排气排不完气的现象出现。

结语

煤制甲醇的安全生产需要从生产设备以及生产工序方面实施，尤其是大规模甲醇生产装置各系统的关联性较强，且相互影响相互制约，更应从装置的各个设备等入手，尽最大可能避免安全事故的发生。如果事故一旦发生，应该积极启动相应的事故应急响应（救援）体系，并针对具体的事故类型，采取相关措施，从而避免事故的进一步扩大。

参考文献

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