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天然气蒸汽转化制氢装置转化工序火灾爆炸原因分析

天然气蒸汽转化制氢装置转化工序火灾爆炸原因分析
天然气蒸汽转化制氢装置转化工序火灾爆炸原因分析

天然气制氢气

天然气,是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。 天然气 天然气,是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。 纯天然气含:CH4(98%) C3H8(0.3%) C4Hm(0.3%) CmHn(0.4%) N2(1.3%),低发热值为(36220KJ/Nm3). 在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。

从广义的定义来说,天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。 而人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气;非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力和温度的下降,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,叫凝析油。 依天然气蕴藏状态,又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。 天然气管道 天然气与石油生成过程既有联系又有区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃。因此天然气的成因是多种多样的。归纳起来,天然气的成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。近年来无机成因气尤其是非烃气受到高度重视,这里一并简要介绍,最后还了解各种成因气的判别方法。 生物成因气 1.概念

储罐火灾爆炸事故现场处置方案(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 储罐火灾爆炸事故现场处置方案(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-6146-61 储罐火灾爆炸事故现场处置方案(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1事故特征 1.1危险性分析和事故类型 根据事故发生的过程、性质和机理,以及可能导致人员伤亡、财产损失、环境破坏的各种危害因素,经危害识别,储罐火灾爆炸事故类型有先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸、局部稳定燃烧三种类型。 1.2事故发生的区域、地点及装置名称 1.2.1区域或地点 储罐 1.2.2装置名称 储罐。 1.3事故发生的季节及危害程度 1.3.1事故易发季节

事故易发季节为夏季和冬季。 1.3.2危害程度 储罐的火灾爆炸危险等级为很高,但在采取了现行的安全措施后,经计算,其补偿后的火灾爆炸危险等级均为较低。假设储油罐一旦发生火灾爆炸事故,还是容易对油品储罐、输油管线造成严重的破坏和财产损失,现场作业人员极可能发生伤亡。 1.4事故发生前的征兆 a)油品储罐出现油品的跑、冒、滴、漏; b)储罐区油气浓度过高; c)油品输转过程中产生静电打火、遇明火、雷击、电气打火等; d)操作人员违反安全操作规程。 2应急组织及职责 2.1应急指挥人员 发生事故由罐区经理担任现场指挥,负责现场应急措施的决策、现场人员和应急物资的调配、 2.2操作人员或现场人员

天然气蒸汽转化制氢

1、国外天然气制氢的工业技术进展 目前,拥有天然气制氢技术的国外公司主要合法国的德希尼布(Technip),德国的鲁奇(Lurgi)、林德(Linde)和伍德(Uhde),英国的福斯特惠勒(Foster Wheeler)及丹麦的托普索(Topsoe)等,综合能耗基本在11.30-12.56GJ/1000m3H2。天然气制氢主要采用白热转化法和蒸汽转化法两种工艺,以Technip、Uhde、Linde三种蒸汽转化工艺为代表的蒸汽转化法最具优势,装置上应用最多。采用Technip 工艺在加拿大建没的最大的单系列制氢装置规模已达23.6×104m3/h。 天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成: ①料气处理单元主要是天然气的脱硫,采用Co-Mo催化剂加氢串ZnO 的脱硫工艺。对于大规模的制氢装置内于原料气的处理量较大,因此在压缩原料气时,可选择较大的离心式压缩机。离心式压缩机可选择电驱动、蒸汽透平驱动和燃气驱动。 ②蒸汽转化单元核心是转化炉,拥有天然气制氢技术的各大公司转化炉的型式、结构各有特点,上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同,但是从进/出对流段烟气温度数据可知,烟道气的热回收率相差不大。在近期的工艺设置上,各公司在蒸汽转化单元都采用了高温转化,采用较高转化温度和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高,从而节约原料消耗。 ③ CO变换单元按照变换温度分,变换工艺可分为高温变换(350~400℃)和中温变换(低于300~350℃)。近年来,由于注意对资源的节约,在变换单元的工艺设置上,一些公司开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置,以近一步降低原料的消耗。 ④氢气提纯单元各制氢公司在工艺中已采用能耗较低的变压吸附(PSA)净化分离系统代替了能耗高的脱碳净化系统和甲烷化工序,实现节能和简化流程的目标,在装置出口处可获得纯度高达99.9%的氢气。各制氢公司采用的PSA 系统均是从PSA专利商处购买相关的设计和设备,国外主要PSA技术供应商有UOP、Linde、Air Liquide和Air Products公司。 配合上述工艺过程,天然气制氢技术中应用了加氢催化剂、脱硫剂、预转化

甲烷水蒸汽转化

天然气转化

天然气转化 甲烷水蒸汽转化(sMR) 甲烷水蒸汽转化工艺(SMR)作为传统的甲烷制合成气过程(图1一2),主要涉及下述反应: CH4+H2O!3H2+COvH298K=206.29kJ/mol 这是一个强吸热过程,转化一般要在高温下进行(>1073K)"产物中HZ/Co约为3:1,为防止催化剂积炭,通常需要通入过量的水蒸汽,依合成气用途,原料气 中HZO/CH4典型的摩尔比为2-5;并且为保持较高的生产速率,工业生产中压力通常高3.OMPa。该反应过程的缺点是能耗高,设备庞大复杂!占地面积大,投资和操作费用昂贵。 联合转化工艺(SM侧oZR) 联合重整工艺流程如图1-3所示,将SMR反应器出口的混合气送入二级氧化反应器内,未完全消耗的甲烷(在SMR出口处CH;转化率为90-92%)与0:发生部分

氧化反应后,再进一步通过催化剂床层进行二次重整反应,生成的合成气HZ/CO 比在2.5~4.0,随后利用水汽转化(WGS)反应(见式4),调整产品中H:和CO比例,来满足下游合成的利用。该工艺有效地减小了SRM的规模,降低了能耗,但不足之处是仍需两个反应器。 CH4+HZO03H2+COvH29sK=一4IkJ/mol 中国石化集团四川维尼纶厂目前在运行的甲醇装置有两套,一为1996年建成投产的直接以天然气为原料的10万t/a甲醇装置,另一为2011年整合建成投产的以乙炔尾气为原料的77万t/a甲醇装置。前者采用成熟的管式转化炉生产合成气,并利用德国Lurgi合成工艺技术生产甲醇;后者利用英国Davy公司合成工艺生产甲醇,并在合成环路驰放气的处理上采用了膜分离与ATR 转化工艺技术,以提高装置产能和降低综合能耗。10万t/a甲醇装置通过天然气蒸汽转化制取合成气,故合成气具有氢多、碳少、惰性气体(CH4、N2、Ar 等)含量低的特点,其气质组成有利于甲醇合成反应。77万t/a 甲醇装置以乙炔尾气为原料,由于乙炔尾气属于天然气部分氧化法制乙炔工艺的副产气,因而具有氢少、碳多、惰性气体含量偏高的特点,属于乏氢气质,需对系统进行补氢。为深度利用甲醇合成环路驰放气和提高装置产能,工艺上增设了膜分离与ATR转化流程,但伴随而来的是驰放气中大量惰性气体随 ATR 转化气循环返回合成系统并累积,导致合成环路惰性气体的体积分数长期高达25%~30%,这也是该套装置甲醇产品质量不易控制、部分物耗能耗指标达不到设计值且制约甲醇产量进一步提高的主要原因。针对如何利用天然气制合成气来降低乙炔尾气甲醇装置合成环路的惰性气体含量,提高甲醇产量,使装置运行更加优化与合理,本文通过现场调查以及对相关数据的计算、分析和研究,提出可工程实施的优化运行方案。

火灾、爆炸事故的预防正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.火灾、爆炸事故的预防正 式版

火灾、爆炸事故的预防正式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 物质燃烧、爆炸过程中会释放出物质内部潜藏的能量,这些能量通常是人们生产、生活所需能量的主要来源。但是,当人们对燃烧爆炸失去控制,就要酿成灾害,造成火灾或爆炸事故。所以,防止火灾、爆炸事故必须控制燃烧、爆炸发生的条件,限定燃烧、爆炸发生的空间范围。 火灾、爆炸事故的形成和发展,有其自身的规律和特点。当火灾发生后,火要向四周各个方向蔓延,而且会随着时间的延长,火势向外蔓延的速度加快,着火的范围急剧扩大,失的程度也就越发严重。

所以,火灾发生后需要及时迅速地进行扑救。爆炸事故是突然发生的,所以一旦发生爆炸就无法控制和制止。为了防爆,只能在爆炸事故出现之前,采取安全防范措施,防止爆炸条件的形成。火灾和爆炸,除了各自单独发生外,有时还互为因果,扩大事故的规模,造成更加严重的损失。 1.燃烧和爆炸的形成机理 (1)燃烧及其必要条件燃烧是一种放热、发光的化学反应,在反应过程中,物质会改变原有的性质变成新的物质,所以放热、发光、生成新物质是燃烧反应的三个特征。下列反应均为燃烧反应: 燃烧反应在本质上属于氧化—还原反

天然气转化制氢工艺进展及其催化剂发展趋势

专论与综述 天然气转化制氢工艺进展及其催化剂发展趋势 催化剂厂谢建川 摘 要 介绍了以天然气为原料的转化制氢工艺技术的发展概况以及天然气蒸汽转化用催化剂的发展趋势。 关键词 天然气 转化 催化剂 自从20世纪中期天然气在美国得以发展,壳牌化学公司首次在世界上用天然气生产合成氨以来,转化制氢工艺在世界范围内迅速发展。天然气、油田伴生气、焦炉气、石脑油(国内称为轻油)、渣油、炼厂气和煤等成为了当今制氢、制氨原料的主流。就转化制氢制氨工艺而言,其发展主要是以节能、降耗、扩产、缩小装置尺寸、降低投资费用以及延长运转周期等为目标进行工艺改进。而在转化催化剂方面,国内外研究人员也进行了大量的研究开发工作,主要是围绕不同原料和不同工艺开发新型转化催化剂,并且还要保证开发的新催化剂在适合于不同原料和工艺的前提下,提高催化剂的活性、抗压强度、抗碳性和抗毒性等。 1 天然气转化制氢工艺进展 我国自20世纪70年代从国外引进大型合成氨装置,现已有14套以天然气或炼厂气为原料的大型合成氨装置。近年来国外推出了一系列节能型工艺,如美国Kellogg公司MEAP节能流程, Tops e公司低能耗流程;美国Braun低能耗深冷净化工艺,I CI的AMV节能工艺以及德国UHDE-I C I-AMV工艺等,主要从以下几方面达到节能降耗的目的。 (1)将传统流程转化炉的热效率从原有的85%提高到90%~92%,烟气排出温度降至120 ~125 ,增加燃烧空气预热器等。 (2)提高一段炉操作压力,由原来的2.8M Pa 提高到4.0~4.8MPa。 (3)降低一段炉出口温度,由原来的820 降到695~780 。 (4)转化炉管采用新型材料MANAUR I T E (25C r-35N-i Nb-T i),使管壁厚度降低,并使管壁中因温度梯度造成的热应力降低至接近内部压力的水平,与HK-40转化管相比,工作寿命更长,性能更稳定。 (5)降低水碳比,由原来的3.5降到2.5~ 2.7。 (6)增加二段炉燃烧空气量,提高燃烧空气温度至610~630 ,采用性能更好的二段燃烧器。 (7)降低一段炉负荷,增加预转化工艺,将一段炉负荷部分转移到二段炉。 预转化工艺是在一段炉前,在较低的水碳比下进行原料的预转化,主要用于以石脑油等高碳烃为原料的转化制氢工艺。但近年来为了降低一段炉负荷,达到增产节能,提高效益,以天然气为原料的装置,在新建和改造中也开始采用预转化工艺技术。国内锦西大化就率先采用了该技术。 Tops e公司首次在合成氨装置中采用预转化技术是在20世纪80年代,使现有制氢装置在增产节能方面取得了明显效果:减少了一段炉燃烧量,增加生产能力,延长了炉管使用周期,降低了工艺蒸汽使用量,减少了设备投资以及在装置改造中的所谓瓶颈问题。国外使用预转化工艺除了在制氢制氨厂使一部分甲烷转化成氢或使部分石脑油预转化为较低级的甲烷外;另一方面是用石脑油制取富甲烷气,可直接作城市煤气使用,也

CSB调查美国巴顿溶剂公司静电火灾爆炸事故案例

CSB调查美国巴顿溶剂公司静电火灾爆炸事故案例 2007年7月17日,美国堪萨斯州巴顿溶剂厂发生了爆炸,并引发了大火,大火摧毁了整个油库,火灾中有40多个规格为3000 到20000 加仑的储油罐被点燃,事故造成11名居民和消防员接受治疗。巴顿溶剂厂停产。 这是一起在由油罐车向储油罐卸油过程中发生的爆炸事故。事前一辆装满石脑油的油罐车驶入油罐区,石脑油属非导电性液体,产生静电不易消散。在由油罐车向油罐卸放石脑油之前,首先将油罐车接地。之后,开始卸油,这是准备装入石脑油的储油罐。这是储油罐的金属浮动液位计,卸油开始,打开油罐车阀门,石脑油经过管线、泵进入储油罐中,油罐内的金属浮子随着油位的升高而浮动,在液位计浮动的过程中,浮子与钢尺之间会形成缝隙,这个连接点能够产生轻微的分离。 在从油罐车向油罐卸油过程中,油罐发生了爆炸事故。爆炸将储油罐罐顶抛向空中,炸飞130 英尺远,片刻又破坏两个储油罐,导致这两个罐中成分泄漏。随着火势蔓延,附近储罐中的成分被释放和点燃,一些碎片四溅并击中一个移动房屋和临近的商店。 事故造成6000居民被疏散。爆炸产生的浓烟飘散到空中超过200英尺,数公里外都能看到。 (美国化学安全调查委员会)调查发现这起事故的发生与储油罐中的金属浮动液位计有关。 据分析:这起事故的发生是由于静电火花引起的,静电的产生主要是由于石脑油在经过管线、泵时产生静电,同时油品在从油罐车中用泵抽取液体到储罐内过程中由于有空气进入,产生泡沫和紊流,加剧了油品静电的产生。 处于储油罐油面上方的金属浮动液位计,正常情况下应是接地的,此时虽然油品带电,但金属液位计不会带电,但随着液位计移动,液位计的浮子与钢尺之间会形成缝隙,这个连接点能够产生轻微的分离、从而使金属浮子处于绝缘状态,产生静电积聚,使带电的金属浮子与接地的钢尺发生静电放电引燃了储罐内达到爆炸极限的油气蒸气。 因此这起事故的发生是由于两个金属部分间,浮子与钢尺的静电火花点燃爆炸性混合物引起的。 CSB(美国化学安全调查委员会)给OSHA(美国职业安全与健康管理局)和其他单位提出了非导电可燃液体的MSDS(物质安全数据表)中必备信息的要求。

制氢的全部方法

制氢的全部方法 一、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。 二、水煤气法制氢 用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO 而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。 三、由石油热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。 四、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。 五、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。 六、酿造工业副产 用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。 七、铁与水蒸气反应制氢 但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。 八、金属与酸反应制氢气, 当然,金属必须是活动性排在氢前的(钾,钙,钠不行),可以用镁铝锌铁锡铅。酸不能用硝酸和浓硫酸。 工厂生产方法有: 1、电解水制氢. 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及

浅述火灾爆炸事故预防措施(通用版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅述火灾爆炸事故预防措施(通 用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

浅述火灾爆炸事故预防措施(通用版) (一)特点 化工企业火灾爆炸事故是各类事故中危险最大的,它的特点是普遍、多发、严重。 1事故发生的范围普遍 化工企业火灾爆炸事故不仅全国各地都有发生,而且一个工厂各个车间都有可能发生。从工艺操作,设备管道、生产维修到设计制造,违章指挥、违章作业、管理漏洞等都有。造成这种状况的原因有:化工企业原料多变,生产条件变化大;工艺复杂,操作控制点多,而且相互影响;设备种类多,数量大,开停车频繁,检修量大;自动化程度低、安全联锁装置不齐;相当数量的工人、干部文化水平低,安全技术素质低,安全意识不强,防范事故能力不高;执行操作规程、检修规程的严肃性较差。这就导致化工火灾爆炸事

故多次发生。 2事故时有发生,而且重复发生 化工企业的火灾爆炸事故每年都有发生,而且不在少数,尤其是一些重点要害岗位和主要设备的重复事故相当多,如锅炉缺水爆炸事故,煤气发生炉夹套和汽包憋压爆炸事故等。这些重复事故发生的重要原因之一,就是事故教育差。对上级的事故通报传达、研究、重视不够,或在安全作业证考核方面必要内容缺少所造成。从而不能吸取兄弟厂的教训,提高警惕,采取措施,使这些年来危险性较大的事故一出再出。 3火灾爆炸事故的损失相当严重 化工企业火灾爆炸事故造成一套装置破坏的有之,造成全厂生产装置破坏的有之,因单台设备损坏或关键设备损坏而造成停产损失的更多,这些严重后果中还包括一些工人、干部付出的生命代价,事故发生后,不仅厂里恢复生产需要加倍紧张工作,而且给社会增加了不安定因素。火灾爆炸事故的恶性后果,使化工企业的安全状况始终处于被动状态。因此,必须对火灾爆炸事故的原因加以研究,

天燃气制氢操作规程

天然气制氢 第一章天然气制氢岗位基本任务 以天燃气为原料的烃类和蒸汽转化,经脱硫、催化转化、中温变化,制得丰富含氢气的转化气,再送入变压吸附装置精制,最后制得纯度≥99.9%的氢气送至盐酸。 1.1工艺流程说明

由界区来的天然气压力为1.8~2.4MPa,经过稳压阀调节到1.8Mpa,进入原料分离器F0101后,经流量调节器调量后入蒸汽转化炉B0101对流段的原料气预热盘管预热至400℃左右,进入脱硫槽D0102,使原料气中的硫脱至0.2PPm以下,脱硫后的原料气与工艺蒸汽按水碳比约为3.5进行自动比值调节后进入混合气预热盘管,进一步预热到~590℃左右,经上集气总管及上猪尾管,均匀地进入转化管中,在催化剂层中,甲烷与水蒸汽反应生产CO和H2。甲烷转化所需热量由底部烧咀燃烧燃料混合气提供。转化气出转化炉的温度约650--850℃,残余甲烷含量约3.0%(干基),进入废热锅炉C0101的管程,C0101产生2.4MPa(A)的饱和蒸汽。出废热锅炉的转化气温度降至450℃左右,再进入转化冷却器C0102,进一步降至360℃左右,进入中温变换炉。转化气中含13.3%左右的CO,在催化剂的作用下与水蒸气反应生成CO2和H2,出中变炉的转化气再进入废热锅炉C0101的管程换热后,再经锅炉给水预热器C0103和水冷器C0104被冷至≤40℃,进入变换气分离器F0102分离出工艺冷凝液,工艺气体压力约为1.4MPa(G)。 燃料天然气和变压吸附装置来的尾气分别进入转化炉的分离烧嘴燃烧,向转化炉提供热量≤1100℃。 为回收烟气热量,在转化炉对流段内设有五组换热盘管:(由高温段至低温段)蒸汽-A原料混合气预热器, B 原料气预热器,C烟气废锅,D燃料气预热器, E尾气预热器 压力约为1.4的转化工艺气进入变化气缓冲罐,再进入PSA装置。采用5-1-3P,即(5个吸附塔,1个塔吸附同时3次均降)。常温中压下吸附,常温常压下解吸的工作方式。每个吸附塔在一次循环中均需经历;吸附A,→一均降E1D,→二均降E2D,→顺放PP,→三均降E3,→逆放D,→冲洗P,→三均升E3R,→二均升E2R,→一均升E1R,→终升FR,等十一个步骤。五个吸附塔在执行程序的设定时间相互错开,构成一个闭路循环,以保证转化工艺气连续输入和产品气不断输出。 1.2原料天然气组份表

天然气水蒸气转化设计

天然气水蒸气转化设计 一、氢气的用途及制造方法 氢气是炼油工业中加氢裂化、加氢精制等加氢工艺中主要的原料。在工业生产中,制氢包括两个过程,即含氢气体制造(造气)及氢气提纯(净化)。根据不同的制氢原料和所需氢气用途不同,采用不同制造工艺,得到不同纯度的氢气。目前制造含氢气体的原料主要是碳氢化合物,包括固体(煤)、液体(石油)及气体(天然气、炼厂气)。水是制造氢气的另一重要原料,如电解水。水也可以与碳氢化合物相结合制得氢气―即烃的水蒸气转化法。 二、天然气和水蒸气转化制氢 天然气是廉价的制氢原料。天然气和油田伴生气的主要成分是CH4,杂质含量少,含硫量也低,主要是硫化氢,含少量的羰基硫和硫醇,很容易加工处理,是制氢的好原料。 天然气是由以低分子饱和烃为主的烃类气体与少量非烃类气体组成的混合气体。目前天然气大型化工利用的主要途径是经过合成气生产合成氨、甲醇及合成油等。而在上述产品的生产装置中,天然气转化制合成气工序的投资及生产费用通常占装置总投资及总生产费用的60%左右。因此,在天然气的化工利用中,天然气转化制合成气占有特别重要的地

位。以天然气为原料生产合成气的方法主要有转化法和部分氧化法。 工业上多采用水蒸气转化法,水蒸气转化是指烃类被水蒸气转化为氢气和一氧化碳及二氧化碳的化学反应。蒸汽转化核心是转化炉,拥有天然气制氢技术的各大公司转化炉的型式、结构各有特点,上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同,但是从进出对流段烟气温度数据可知,烟道气的热回收率相差不大。在近期的工艺设置上,各公司普遍采用较高转化温度和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高,从而简化原料的消耗。 天然气蒸汽转化炉 天然气蒸汽转化炉是天然气蒸汽转化制合成气的主体设备。它是使天然气与蒸汽混合物通过转化管(反应管)转化成富含氢、一氧化碳、二氧化碳的合成气。转化管由外部辐射加热,管内装有含镍催化剂。 蒸汽转化炉炉型很多,按加热方法不同,大致可分为顶部烧嘴炉和侧壁烧嘴炉。 顶部烧嘴炉 外观呈方箱型结构,设有辐射室和对流室(段),两室并排连成一体。辐射室交错排列转化管和顶部烧嘴。对流室内设置有锅炉、蒸汽过热器、天然气与蒸汽混合物预热器、锅炉给水预热器等。 侧壁烧嘴炉 是竖式箱形炉,由辐射室和对流室两部分组成。辐射室沿其纵向中心排列转化管,室的两侧壁排列6~7排辐射烧嘴,以均匀加热转化管。对流室设有天然气与蒸汽混合原料预热器、高压蒸汽过热器、工艺用空气预热器、锅炉给水预热器等 三、天然气水蒸气转化过程工艺原理 原料天然气组成: 设计规模:30万吨/天 原料气温度:25℃ 要求:H2S<20mg/m3 因为天然气中甲烷含量在80%以上,而甲烷在烷烃中是热力学最稳定的,其他烃类较易反应,反应,因此在讨论天然气转化过程时,只需考虑甲烷与水蒸气的反应。 甲烷水蒸气转化过程的主要反应有(前三个)和可能发生的副反应有(后三个): O C CO C C CO C C C O CO C O C CO O H H O H H H O H H O H H H H 222 24222222422422423CH +?→←++?→←+?→←+?→←++??←++?→←+mol k J mol k J mol k J mol k J mol k J mol k J H H H H H H /4.131/5.172/9.74/2.41/165/206298298298298298298-=?-=?=?-=?=?=?ΘΘ ΘΘ Θ Θ 以上列举的主反应均是可逆反应。其中甲烷水蒸气转化主反应式(第一个方程式)和第二个方程式是强吸热的,副反应甲烷裂解式(第四个方程式)也是吸热的,其余为放热反应。 甲烷水蒸汽转化反应必须在催化剂存在下才有足够的反应速率。倘若操作条件下不适当,析碳反应严重时,生成的碳会覆盖在催化剂内外表面,致使催化剂活性降低,反应速率下降。析碳是更严重时,床层堵塞,阻力增加,催化剂毛细孔内的碳遇水蒸气会剧烈汽化,致使催化剂崩裂或粉化,迫使停工,经济损失巨大。所以,对于烃类蒸汽转化过程特 分子式 C1 C2 C3 N2 H2S CO2 组成 0.8512 0.0284 0.0013 0.0072 0.0892 0.524

最新有毒物质储罐火灾爆炸事故应急处置原则

有毒物质储罐火灾爆炸事故应急处置原则 1.〔加强第一出动〕加强第一出动,迅速调集增援力量,保证火场灭火剂的供给,防止出现供水间断,贻误战机。 2.〔现场问询〕到场后迅速进行火情侦察和询问知情人,了解掌握着火罐情况(燃烧部位、燃烧介质、罐内有毒物质储量、罐体的破坏程度等)、邻近罐情况(罐内有毒物质储量、能否为工艺转输提供技术支持、受火势威胁情况)、是否采取关阀断料等工艺措施、罐区固定半固定消防设施是否完整好用、罐区供水能力等情况。 3.〔设置警戒范围〕合理设置警戒范围,必要时要对罐区附近居民区进行疏散,疏散半径视具体情况而定。合理设计撤离路线。 4.〔工艺措施〕当罐区可燃物料存量较多时,应尽量采取关阀断料、输转倒罐等工艺措施,转移可燃物料,切断危险区与外界装置、设施的连通。对危险区附近受威胁的储罐,应及时采取冷却、退料、泄压等措施,防止升温、升压而引起火灾爆炸。 5.〔灭火设施选择〕优先选择固定或半固定的消防设施,当固定、半固定消防设施损坏时,选择大流量的移动炮、车载炮、消防机器人等移动设备进行冷却、稀释、灭火,尽量减少危险区域指战员人数。 6.〔阵地设置〕设置阵地时,应选择上风方向设置阵地,下风方向需设置阵地时,战斗员应着防化服、佩戴正压式空气呼吸器进

入罐区,阵地设置完毕后及时撤离。 7.〔战术选择〕战术选择上,视有毒物质储存形态而定。若为液体介质,战术选择上贯彻“先控制、后消灭”的战术原则,根据火场实际情况,如有人员被困,应先救人、后灭火,若条件允许,救人和灭火可同时进行;无人员被困时,按照“先外围、后中间,先上风、后下风,先地面、后储罐”的要领实施灭火战术,对着火罐和毗邻罐持续均匀冷却降温;但要用雾状水不间断对罐区内有毒液体蒸汽进行稀释驱散,减少人员中毒的风险。若为气体介质,切忌盲目扑灭火势,应持续对着火罐和毗邻罐进行均匀冷却降温,待堵漏工作准备就绪后方可扑灭火势,进行堵漏作业,同时也应用雾状水不间断对罐区内有毒气体进行稀释驱散,减少人员中毒风险。 8.〔持续侦检〕灭火战斗过程要不间断进行侦检,侦检空气中有毒气体(蒸汽)浓度、着火罐和毗邻管罐壁温度,按现场侦检情况及时调整力量部署。 9.〔人员防护〕做好现场一线指战员的安全防护,进入罐区内作业人员需着防化服,佩戴隔绝式氧气或空气呼吸器,防护服等级视有毒介质而定。 10.〔及时撤离〕一线指挥员应密切注意各种危险征兆,当出现储罐爆裂征兆时,应立即下达撤离命令,按照预先设定好的撤离路线迅速撤离。 11.〔持续冷却〕火势熄灭后,仍需保证对着火罐和毗邻罐的冷

天然气制氢的基本原理及工业技术进展

天然气制氢的基本原理及工业技术进展 一、天然气蒸汽转化的基本原理 1.蒸汽转化反应的基本原理 天然气的主要成分为甲烷,约占90%以上,研究天然气蒸汽转化原理可以甲烷为例来进行。 甲烷蒸汽转化反应为一复杂的反应体系,但主要是蒸汽转化反应和一氧化碳的变换反应。 主反应: CH4+H2O===CO+3H2 CH4+2H2O===CO2+4H2 CH4+CO2===2CO+2H2 CH4+2CO2===3CO+H2+H2O CH4+3CO2===4CO+2H2O CO+H2O===CO2+H2 副反应: CH4===C+2H2 2CO===C+CO2 CO+H2===C+H2O 副反应既消耗了原料,并且析出的炭黑沉积在催化剂表面将使催化剂失活,因此必须抑制副反应的发生。 转化反应的特点如下:

1)可逆反应在一定的条件下,反应可以向右进行生成CO 和H2,称为正反应;随着生成物浓度的增加,反应也可以 向左进行,生成甲烷和水蒸气,称为逆反应。因此生产中必须控制好工艺条件,是反应向右进行,生成尽可能多的CO 和H2。 2)气体体积增大反应一分子甲烷和一分子水蒸气反应后,可以 生成一分子CO和三分子H2,因此当其他条件确定时,降低压力有利于正反应的进行,从而降低转化气中甲烷的含 量。 3)吸热反应甲烷的蒸汽转化反应是强吸热反应,为了使 正反应进行的更快、更彻底,就必须由外界提供大量的热量,以保持较高的反应温度。 4)气-固相催化反应甲烷的蒸汽转化反应,在无催化剂的 参与的条件下,反应的速度缓慢。只有在找到了合适的催化 剂镍,才使得转化的反应实现工业化称为可能,因此转化反 应属于气-固相催化反应。 2.化学平衡及影响因素 3.反应速率及影响速率 在没有催化剂的情况时,即使在相当高的温度下,甲烷蒸汽转化反应的速率也是很慢的。当有催化剂存在时,则能大大加快反应速率;甲烷蒸汽转化反应速率对反应温度升高而加快,扩散

液化石油气火灾爆炸事故原因和防范示范文本

液化石油气火灾爆炸事故原因和防范示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

液化石油气火灾爆炸事故原因和防范示 范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 液化石油气是一种常见的能源物质,液化石油气具有 易燃、易爆、受热膨胀性、带电性、和腐蚀性的特性。并 且比重比空气重,泄漏出来的气体能沿地面漂浮,向地面 低洼处扩散,不易被吹散,大大提高了与火源的接触机 会。随着液化石油气与居民的生活联系越来越密切,液化 石油气火灾爆炸事故也随之频频发生,造成了重大的经济 损失和人员伤亡。加强对这种火灾爆炸事故的研究,可以 最大限度的减少事故的发生和降低事故造成的危害。 1 液化石油气泄漏发生爆炸。 泄漏爆炸的实质是化学性爆炸,它是液化石油气泄漏 后与空气结合,形成爆炸性混合物,达到爆炸极限遇明火

发生爆炸。液化石油气爆炸威力极大,1kg液化石油气的爆炸的威力相当于4~10kgTNT炸药的当量。液化石油气火灾爆炸事故中因泄漏而引起的最为常见,发生的概率最大。形成液化石油气泄漏的主要原因有以下几点。 1.1 储存液化石油器的设备质量低劣 储存液化石油器的容器的质量不好,如设备选材不当、设计存在缺陷、生产制造过程中不符合要求,都可能会降低产品的质量,或缺乏必要的安全装置(液面计、安全阀、压力计、放空管等),就会很容易造成液化气泄漏。 1.2 储罐安全附件失效 如果液化石油气储罐的安全附件(压力表、液位计、温度计、安全阀、排污管等)失效,很容易造成储罐超装或超压,导致罐体开裂引起泄漏;另外,如果安全附件与罐体的连接部位结合不严,阀门法兰的密封垫片老化,旱

天然气制氢

天然气制氢 1.制氢原理 1.天然气脱硫本装置采用干法脱硫来处理该原料气中的硫份。为了脱除有机硫,采用铁锰系转化吸收型脱硫催化剂,并在原料气中加入约1?5%1 勺氢,在约400C高温 下发生下述反应: RSH+H 2=H2S+RH H 2S+MnO=MnS2+OH 经铁锰系脱硫剂初步转化吸收后,剩余勺硫化氢,再在采用勺氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被吸收: H 2S+ZnO=ZnS+2OH C 2H5SH+ZnO=ZnS+2HC4+H2O 氧化锌吸硫速度极快,因而脱硫沿气体流动方向逐层进行,最终硫被脱除至O.lppm以下,以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。 2蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃--- 蒸汽转化反应, 主要反应如下: CH 4+H3CO+3HQ ⑴ 一氧化碳产氢CO + H 2O CO2 + H 2 +Q (2) 前一反应需大量吸热,高温有利于反应进行;后一反应是微放热反应,高温不利于反应进行。因此在转化炉中反应是不完全的。 在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。包括烃类的热裂解,催化裂解,水合,蒸汽裂解,脱氢,加氢,积炭,氧化等。 在转化反应中,要使转化率高,残余甲烷少,氢纯度高,反应温度就要高。但要考虑设备承受能力和能耗,所以炉温不宜太高。为缓和积炭,增加收率,要控制较大的水碳比。 3变换反应的反应方程式如下: CO+H 2O=CO2+H2+Q 这是一个可逆的放热反应,降低温度和增加过量的水蒸汽,均有利于变换反应向右侧进行,变换反应如果不借助于催化剂,其速度是非常慢的,催化剂能大大加速其反应速度。为使最终CO浓度降到低的程度,只有低变催化剂才能胜任。高低变串联不仅充分发挥了两种催化剂各自的特点,而且为生产过程中的废热利用创造了良好的条 4改良热钾碱法 改良热钾碱溶液中含碳酸钾,二乙醇胺及VO。碳酸钾做吸收剂、二乙醇胺做催化剂、它起着加快吸收和解吸的作用。VO5为缓蚀剂,可以使碳钢表面产生致密的保护膜,从而防止碳钢的腐蚀。KCO吸收CO的反应机理如下: K2CO+CO+H

辽宁“7.16”大连中石油国际储运有限公司保税区油库爆炸火灾事故处置战例

2010年度公安消防部队灭火 应急救援战例研讨班资料 辽宁“7·16”大连中石油国际储运有限公司 保税区油库火灾扑救战例 辽宁省公安消防总队 2010年7月16日18时12分,大连市公安消防支队接到报警,位于大连市大孤山新港码头的大连中石油国际储运有限公司保税区油库输油管线爆炸起火。大连市公安消防支队立即调集37个公安消防中队和4个企事业专职队的128台消防战斗车辆、1000余名消防官兵赶赴现场。辽宁省公安消防总队接到报告后,立即启动跨区域增援预案,按照省公安厅长李文喜和总队长王路之的指示要求,迅速调集了全省13个公安消防支队、14个企业专职消防队的220台消防战斗车辆、1380余名消防官兵前往大连增援。同时在全省范围内调集泡沫液900余吨;报告部局后,朱局长又以陆运、海运、空运方式从吉林、河北、天津、黑龙江、山东等地调集泡沫液460余吨运往现场;省政府协调沈阳空军调用直升飞机运送包括院士在内的11名专家到场,为火灾扑救工作提供技术支持。经消防官兵15个小时的艰苦奋战,17日8时20分火灾得到有效控制,9时55分大火被全部消灭,成功保住了罐区20个

总储量185万立方米原油储罐以及临近2个单位的56个总储量为560万立方米原油、成品油储罐和51个12.45万立方米二甲苯、苯等易燃易爆有毒危险化学品储罐乃至整个大连地区的安全。 这场特殊的战斗,受到了党和国家领导人的高度关注,参战消防官兵的英勇行为得到了高度赞誉,胡锦涛总书记、温家宝总理、李克强副总理、周永康书记和孟建柱部长、刘金国副部长分别作出重要批示。中共中央政治局委员,国务院张德江副总理、公安部刘金国副部长、部消防局陈伟明局长、辽宁省公安厅李文喜厅长、刘乐国副厅长、部局战训处魏捍东处长等领导在火灾发生后,第一时间赶到火灾现场,在视察火场,听取汇报后,靠前指挥,科学决策。 一、基本情况 大连中石油国际储运有限公司保税区油库(以下简称为中联油大连储备库)位于大连市大孤山半岛新港码头。大孤山新港码头位于大连市东北端,是我国重要的石油战略储备基地之一,规划设计储量1000万立,目前总储量达757.45万立。油库内建有10万立原油罐17个,5万立原油罐3个,总储量为185万立。东临储量120万立的南海罐区和12.45万立的液体化工原料仓储区,南邻在建液化天然气接收站和居民区、港区单位及加油站等附属建筑,北邻储量300万立的国家原油储备库。油库内有多条直径700-900mm的输油管线,成组布臵、纵横交错。中联油大连储备库建有固定消防设施,但因爆炸火灾导致泵房烧毁,供电中断,消防设施不能正常运行。火灾发生当天,大连

天然气制备合成气

天然气制备合成气 天然气作为一种清洁、环境友好的能源,越来越受到广泛的重视。天然气作为一种清洁、环境友好的能源,越来越受到广泛的重视。制合成气是间接利用天然气的重要步骤,也是天然气制氢的基础,充分了解天然气制合成气的工艺与催化剂对于我们进一步研究天然气的利用将有很大帮助。天然气中甲烷含量一般大于90%,其余为小量的乙烷、丙烷等气态烷烃,有些还含有少量氮和硫化物。其他含甲烷等气态烃的气体,如炼厂气、焦炉气、油田气和煤层气等均可用来制造合成气。 目前工业上有天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和部分氧化法。本文主要对蒸汽转化法进行具体的描述,并具体介绍此工艺的发展趋势。 蒸气转化法 蒸气转化法是目前天然气制备合成气的主要途径。蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下,使甲烷等烃类与水蒸气反应,生成 H2、CO等混合气,其主反应为: CH4 + 出0 =C0+3战,人H% =206KJ/mol 该反应是强吸热的,需要外界供热。因为天然气中甲烷含量在 90%以上,而甲烷在烷烃中热力学最稳定,其他烃类较易反应,因此在讨论天然气转化过程时,只需考虑甲烷与水蒸气的反应。 甲烷水蒸气转化反应和化学平衡 甲烷水蒸气转化过程的主要反应有: CH4 +日2。= CO+3H2,A^29^206KJ/mol CH4+2H2O= CO2+4H2,AH % =165KJ/mol CO + H 2O u CO2+ H2,△H % = 74.9KJ / mol 可能发生的副反应主要是析碳反应,它们是: CH4=C+2H2,也Hd98 =74.9KJ/mol 2CO U C+CO2,心Hd98 =-172.5KJ/mol CO + H2U C + H2O,心H 色98 =-131.4KJ /mol

1500Nm3-h天然气转化制氢装置项目建议书

xxxx集团有限公司 1500Nm3/h天然气转化制氢装置 项目建议书 编号:xxxx-xxxx-1112

一、总论 1.1 装置名称及建设地点 装置名称:1500Nm3/h 天然气制氢装置 建设地点:xxxx 1.2 装置能力和年操作时间 装置能力: :1500Nm3/h; H 2 纯度: ≧99.99(V/V) 压力≧2.0 MPa(待定) 年操作时间:≧8000h 操作范围:40%-110% 1.3 原料 天然气(参考条件,请根据实际组分修改完善): 1.4 产品 氢气产品

1.5 公用工程规格 1.5.1 脱盐水 ●温度:常温 ●压力:0.05MPa(G) ●水质:电导率≤5μS/cm 溶解O2 ≤2 mg/kg 氯化物≤0.1 mg/kg 硅酸盐(以SiO2计) ≤0.2 mg/kg Fe ≤0.1 mg/kg 1.5.2 循环冷却水 ●供水温度:≤28℃ ●回水温度:≤40℃ ●供水压力:≥0.40MPa ●回水压力:≥0.25MPa ●氯离子≤25 mg/kg 1.5.3 电 ●交流电:相数/电压等级/频率 3 PH/380V/50Hz ●交流电:相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz ● UPS交流电:相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz 1.5.4 仪表空气 ●压力: 0.7MPa

●温度:常温 ●露点: -55 ℃ ●含尘量: <1mg/m3,含尘颗粒直径小于3μm。 ●含油量:油份含量控制在1ppm以下 1.5.5 氮气 ●压力: 0.6MPa ●温度: 40℃ ●需求量:在装置建成初次置换使用,总量约为5000 Nm3 正常生产时不用 1.6 公用工程及原材料消耗 注:电耗与原料天然气压力有关。

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