浅谈焦炉气制甲醇的安全生产

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摘 要：当今世界都面临着能源匮乏和环境污染的问题，对于清洁型新能源的探索和研究以及能源的循环利用的研究迫在眉睫。甲醇作为一种清洁型的能源得到了广泛的应用，甲醇的需求量也进一步加大。但是生产甲醇的过程充满危险，对其生产过程就必须要做好防范措施。
关键词：焦炉气、甲醇生产；安全措施
一、引言
众所周知，甲醇是一种清洁能源，在化工制造等领域都得到了广泛的应用。随着经济的不断发展，对甲醇的需求量也日益增大。但是甲醇的生产过程具有极大的危险性，每年都会有大量的甲醇事故发生，对其生产过程必须要做好安全防范工作。
以焦炉气的方式制甲醇其主要原料是焦炉的荒煤气，其工艺流程是湿法脱硫或者是化产回收净化，经过焦炉气的压缩进行精脱硫以及深度进化，经过净化的合成气体运用压缩机进行压缩后进入合成塔，再利用相应的催化剂进行催化以生产出粗甲醇，粗甲醇要进行分离再进行精馏工序，一般采用的是三塔精馏工艺以获取符合工艺要求的甲醇。
二、焦炉气制甲醇存在的潜在危险
1、火灾或者爆炸的危险
焦炉气制甲醇的全部过程都是在高温及高压的条件下进行的，在生产过程中所使用的原料气体、生成的气体以及成品-甲醇等都是易燃气体：
（1）氢气。氢气混合一定比例的空气会变成极具爆炸性的混合气体，高温和明火都会引发这种混合气体爆炸，氢气的密度要小于空气，在室内进行储存或使用时，泄露的氢气会漂浮在室内的上部而不易排出，在这种环境中如果出现高温或者火星都会爆炸；氢气与氟氯等卤素会发生剧烈反应。
（2）甲烷。甲烷属于易燃气体，混合一定比例的空气也会具有爆炸性，遭遇高温和明火会发生爆炸，同时甲烷和五氧化澳、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触都会发生剧烈反应。
（3）一氧化碳。一氧化碳也属于易燃易爆气体，混合一定比例的控制在遇到高温或明火也会发生爆炸。
（4）甲醇。甲醇是易燃物，挥发的气体和空气混合在遇到高温和明火会发生爆炸，甲醇和氧化剂接触引起燃烧从而发生火灾，甲醇的存储设备在受热时还会发生爆炸，甲醇的挥发气体其密度要大于空气，可以再较低的位置进行大范围扩散，当有明火时会回燃。
（5）氧气。氧气有很好的助燃效果，易燃物和可燃物都要靠氧气来燃烧和爆炸，与很多的活性物质发生氧化作用以形成爆炸物（如乙炔、甲烷）。
甲醇生产过程所使用的原料气体、生成气体、成品----甲醇都属于甲类的易燃易爆物品，当生设备密封不合格或者出现事故导致甲醇泄漏达到一定的浓度时就会有发生爆炸的可能；开停车或者对设备进行维修保养时没使用惰性气体进行吹扫，残留易燃气体和空气混合会具有爆炸性；汽包、合成塔、闪蒸槽等没有进行泄压会因高压而产生爆炸。
2、毒性物质的危险
在甲醇的生产中会使用或产生一些有毒物质，如：一氧化碳、甲醇、硫化氢等，对这些物质的储存不当都有意外的风险，会造成中毒事件的发生。在生产使用过程中一旦接触到这些物质都会对人产生危害。
此外，采用焦炉气制甲醇其过程还会有其他的一些危害，例如噪音、高低温、机械、高空坠物等，这些因素对操作人员以及生产设备都存在一定的危害。
三、焦炉气制甲醇其生产过程中必要的安全措施
1、要做好重点环节的监控工作
甲醇的生产是必须要重点监管的，其生产工艺具有燃爆的危险特性；其中的加氢过程可以迅速释放大量的热能，处于高温高压环境下的钢制设备其钢材中的碳回合氢反应生产碳氢化合物，这一过程会在很大程度上降低钢材的强度从而发生氢脆等。在甲醇的生产过程中必要要对以下参数进行及时监控：温度、压力、冷却水的流量等；进行安全控制要做到以下几点：高温和高压预警和联锁、装置安全阀爆破片等防护设施、循环压缩机停机报警和联锁以及氢气坚持报警装置等，并要设置安全泄放装置。
2、确保生产设备的良好运行
易燃易爆物的运行环境必须都是密闭的，在正常情况下不会发生泄漏。
在转化工序中转化炉都会加设水夹套冷却系统，对温度要进行多点检测并设预警装置。氧气进入转化炉时要注入一定量的蒸汽以防止因转化炉回火而发生火灾。转化炉出口要加设报警联锁停车装置，当出现超高温能及时报警并自动停止氧气的继续注入而注入水蒸汽进行密封。转化炉要加装烧嘴保护泵以保障冷却水的供应，如果一台冷却泵出现故障就会自动启动备用泵，当备用泵出现故障时，联锁开启事故上水阀以及事故排水阀，自动启用事故水槽从而保证冷却水的供给。
转化工序中汽包要装置安全阀以防止因超压而产生爆炸；还要加设液位高低预警系统和压力调节联锁装置。启动预热炉之前要使用惰性气体或者蒸汽对炉膛进行吹扫，要点完火再开燃料气；停止预热炉时要先关闭燃料气阀后关闭空气阀。预热炉要加设燃料气气压监测装置，当燃气气压的变化会对加热工作产生影响时要立即关闭燃气阀，以防止煤气回火而发生爆炸。
甲醇合成装置的汽包、闪蒸槽等都要加设安全阀以防止超压的出行，汽包还要加装压力调节预警装置。所以的压缩机组都要装置高温、高压机润滑故障预警及防护系统。
空分装置一般情况下，为了保证所吸入的空气纯净度，吸风口的设置要远离散发碳氢化合物等有害气体的地方。空分装置一般采用分子筛吸附器，用来保证空气中混合的有害气体还有杂质得到及时清除。液氧中乙炔含量要随时监测，要保证其乙炔含量不得超过0.1%，乙炔含量超标时应及时排放液氧以防止爆炸的发生。为了保证空分冷箱的正压要冲入干燥的氮气，还要做好定期检查。空分冷箱要加設正负压力表、呼吸阀、防爆钢板等防爆装置。当防爆板移动或者喷出珠光砂要进行安检还要停车进行处理。空压机要配有振动、轴位移、油压、水压、油温、水量、水压、排气温度及轴承温度等预警联锁系统。压缩区、转化区、合成区、精馏区、罐区都要有可燃气体浓度检测预警系统，对空气中可燃气体的浓度进行监测。还要加装或者防报装置，装置温感器和烟感器，通道等地方火灾报警装置多采用手动按钮。
在室内进行的流程其建筑的防火等级都为甲类，所以在设计时要把进行合成、精馏的建筑区域设计成框架结构，脱硫和转化工序要在露天进行，其好处是利于易燃物的扩撒。压缩流程使用的厂房必须是防爆厂房，采用自然通风和机械排风的方法及时清排室内的有毒有害气体，频率为12次每小时。
四、结语
甲醇作为基础化工原料的应用前景十分广阔，其需求量也日益增大，但在甲醇的生产过程又具有较高的危险性，因此做好甲醇生产的安全防护工作变得非常重要，这就需要我们不断进行探索研究，提升甲醇生产装置的安全运行周期，从而提高企业的经济效益。
参考文献
[1]王磊，赵绍民，李厚强.优化甲醇工艺操作提高产品质量，煤化工，2002（4）：33～35.
[2]冯元琦，李关云.甲醇生产操作问答.北京：化学工业出版社.