化工安全概论

郑州大学化工与能源学院。

课程考察。专业：化学工程与工艺。

班级：2009级二班。

学号：20090380226

姓名：张艳飞。

指导老师：雒廷亮。

日期：2023年11月28日。

目录。1甲醇生产工艺 - 1 -

1.1 合成气净化 - 1 -

1.2 甲醇合成 - 2 -

1.3 国内外甲醇生产工艺简介 - 3 -

1.3.1国内甲醇工艺 - 4 -

1.3.1.1焦炉气压缩 - 5 -

1.3.1.2转化 - 5 -

1.3.1.3合成 - 6 -

1.3.1.4精馏 - 6 -

1.3.2国外甲醇工艺技术及对我国的影响 - 8 -

1.3.2.1甲醇生产现状 - 8 -

1.3.2.2生产工艺技术 - 8 -

1.3.2.3需求展望 - 9 -

2甲醇生产存在的危险因素 - 10 -

2.1开停工时危险因素分析及其防范措施 - 10 -

2.1.1开工时危险因素分析 - 10 -

2.1.2停工中危险因素分析 - 12 -

2.2正常生产中危险因素分析 - 14 -

2.2.1脱硫 - 15 -

2.2.2转化 - 15 -

2.2.3压缩 - 16 -

2.2.4合成 - 16 -

2.2.5精馏 - 16 -

2.3其它危险因素 - 17 -

2.3.1 火灾**危险 - 17 -

2.3.2 中毒或窒息危害 - 17 -

2.3.3 冻伤危害 - 18 -

2.3.4 高温灼烫 - 18 -

2.3.5 高空坠落危害 - 18 -

2.3.6 机械伤害 - 19 -

2.3.7 触电 - 19 -

3主要防范措施 - 19 -

3.1安全装置 - 19 -

3.1.1防火防爆 - 19 -

3.1.2防毒害 - 21 -

3.1.3防噪声和震动 - 21 -

3.1.4防机械和坠落伤害 - 21 -

3.2安全管理 - 22 -

3.2.1开展对员工的安全教育和技能培训 - 22 -

3.2.2落实《危险化学品安全管理条例》，加强危险源管理 - 22 -

3.2.3加强工艺管理，严格执行操作规程 - 23 -

3.2.4全面落实安全生产责任制 - 23 -

甲醇生产过程的安全措施分析。

ch3oh 又名木醇或木精，无色、略带醇香气味的挥发性液体，沸点64.7℃，能溶于水，在汽油中有较大的溶解度。有毒、易燃、其蒸气与空气能形成**混合物。

甲醇是由合成气生产的重要化学品之一，既是重要的化工原料，也是一种燃料。2023年世界甲醇生产能力为17.7mt。

作为化工原料，甲醇主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的40％～50％。其次用作甲基化剂，生产丙烯酸甲酯（见丙烯酸酯）、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲烷氯化物等。甲醇羰基化（见羰基合成）可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等，甲醇也是生产敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药的原料。

由甲醇生产醋酸，以及甲醇与异丁烯反应生产甲基叔丁基醚，发展很快，用量逐年增大。甲醇经生物发酵可生产甲醇蛋白，用作饲料添加剂。此外，近年来，碳一化学的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺路线（现多由乙烯出发制得）正在日益受到注意。

甲醇不但是重要的化工原料，而且是优良的能源和车用燃料，它可直接用于发电站，或经zsm-5分子筛的催化作用转化成汽油，或与汽油混合直接用作车用燃料，专为此而生产的甲醇称为燃料甲醇。

工业上几乎全部采用一氧化碳（或还有二氧化碳）加压催化加氢法生产甲醇。典型流程包括造气、合成气净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。

合成气净化主要是脱除硫化物。铜系合成甲醇催化剂对硫十分敏感，易中毒失活，要求合成气中硫含量小于0.1ppm(高压法采用的锌-铬催化剂耐硫性较好，允许合成气中硫含量为5～10ppm)。

转化工艺所使用的镍催化剂也易被硫中毒失活。因此，以天然气为原料的甲醇厂需在转化前脱硫。脱硫方法主要是采用钴-钼加氢和氧化锌床串联工艺，同时脱除有机硫和无机硫。

当天然气中总硫含量小于20mg/m时，处理后气体含硫量小于0.5ppm，经转化后再用活性炭或分子筛精脱硫。当天然气中有机硫含量高时，则可用新型铁-锰复合脱硫剂。

使用渣油和煤生产的合成气，由于原料的硫含量高，可采用有机溶剂吸收脱硫。目前，最好的方法是低温甲醇洗涤法，它不但脱硫效果好且可选择性地脱除部分二氧化碳，调节合成气的组成。当粗合成气中硫含量为0.

7％时，处理后的气体硫含量小于0.1ppm。

一氧化碳加氢合成甲醇是一个可逆放热反应，甲醇的平衡浓度随温度的上升和压力的下降而迅速降低。为了加速反应，必须采用催化剂。因此，合成甲醇的反应压力决定于催化剂的活性。

锌-铬催化剂活性差，需要较高的反应温度，必须采用高压。铜系催化剂活性好、反应温度低，则所需压力也相应降低。

甲醇合成塔。

methyl alcohol converter用以进行一氧化碳加氢合成甲醇的反应设备。由简体、催化剂支承装置、换热构件和气体分布器等组成。

图4—9 甲醇合成塔。

1—催化剂；2—筒体；3—冷却管；4—换热器；5—分布器；6—环隙。

甲醇合成反应是强放热过程，反应温度较高，可用高压、中压和低压不同的工艺。由于工艺及反应热的移出方法不同，有不同形式的合成塔。按冷却方法分为直接冷却的冷激式和间接冷却的冷管式及列管式合成塔。

冷激式合成塔内部无换热构件，其反应床层分为若干绝热段，两段之间加入冷的原料气使反应气体直接冷却。冷管式合成塔的内部有换热构件，并把双套管置于催化剂层内，由原料气通过管壁间接带走反应热。列管式合成塔的结构类似管壳式换热器，反应热由管外的锅炉给水带走，同时产生高压蒸汽。

1 高压法：

使用氧化锌和氧化铬催化剂。反应温度300～400℃,压力约为30mpa，合成塔结构与氨合成塔相同。合成气加压后，同循环气混合进入合成塔底部，由热交换器加热到330～340℃，然后沿着装有电加热器的中心管进入合成塔上部，再连续通过每层催化剂进行反应生成甲醇。

反应热由送入塔内的冷循环气带走。高压法单程转化率为12％～15％。能耗高，产品质量差(粗甲醇中含有二甲醚5000～10000ppm，高碳醇3000～5000ppm，甲酸甲酯80～200ppm)，现不再发展。

②低压法：

指甲醇合成压力在5～10mpa的方法。主要有两种工艺，其区别在于合成塔的结构不同。一种是采用冷激式合成塔，塔内装有四层铜系合成甲醇催化剂。

在床层不同高度平行设立许多棱型冷激气体分配器，反应温度230～270℃，操作压力5～10mpa。用蒸汽透平压缩机加压后的新鲜合成气与循环气体混合后，由塔顶进入合成塔，依次通过催化剂床层进行反应生成甲醇。出口气体中甲醇浓度约为4％（体积）。

反应热由冷激气体从床层中带出，并通过废热锅炉产生高压蒸汽。该法的催化剂床层温度变化大，最大温差可达50℃，对催化剂强度有一定影响。另一种是采用管壳式合成塔，管内装填铜系甲醇合成催化剂。

反应温度230～260℃，操作压力5～8mpa，管间用大量沸水移走反应热，产生4mpa的蒸汽，床层温度在气体入口处附近达到最高值(约260℃)，沿反应管向下温度逐渐降低并达到稳定。操作简便，容易控制。合成塔出口气体中甲醇浓度约为6％～8％(体积)，粗甲醇中杂质少（煤制甲醇含二甲醚150ppm、高碳醇700ppm、甲酸甲酯900ppm）。

此外，有用三相流化床反应器的研究报道，这种反应器可提高出口气中甲醇浓度，已引起注意。

我国甲醇生产原料以煤为主，中国甲醇生产主要集中在华南、华东和华北地区，所占比例分别为.79%和16.63%，2023年全年国内精甲醇产量536.

2万t，较上年同期增长了21.62%；进入2023年，国内精甲醇产量有了突破性的飞跃，2023年累计产量为762.25万t。

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