DME操作规程200782

山东东明石化集团有限公司企业标准DSH/J4.47-2007二甲醚装置操作规程发行版本：A受控编码：2007-6-26发布2007-7-10实施山东东明石化集团有限公司发布第1页共50页《管理体系文件》编辑委员会主编：李湘平编委：姜勇樊登朝薛兰张岭峰牛德宽安魁军李国宾缪振启尚庆录王清元李栋张云杉《管理体系文件》编辑室主编：尚庆录（兼）主管：刘继勇成员：王清元（兼）张云杉（兼）游海廷（兼）《管理体系文件》主要撰稿人李书璞权宜中第2页共50页目录批准令作业性文件针对我公司实际情况进行编制，是我公司生产管理的基础，是管理体系运行的重要保障，经一段时间的运行，符合我公司实际，此作业性文件是我公司秘密，只限于本公司内部发行使用，不得外传，现批准发布，各单位必须严格遵守自行。批准人：时间：第3页共50页1、引言……………………………………………………………………42、主要内容与适用范围……………………………………………………43、引用标准…………………………………………………………………44、概述……………………………………………………………………45、工艺原理概要……………………………………………………………46、产品规格及性质…………………………………………………………57、原料性质、要求及主要消耗指标………………………………………78、生产工序说明……………………………………………………………99、工艺流程概述……………………………………………………………1010、工艺过程操作参数……………………………………………………1211、开车前期工作…………………………………………………………1312、开工操作程序…………………………………………………………16开车前的准备工作……………………………………………………16催化剂的使用和保护…………………………………………………17反应系统操作程序……………………………………………………19精馏系统操作程序……………………………………………………22汽提塔操作程序………………………………………………………2413、异常现象及处理方法…………………………………………………2514、停工……………………………………………………………………2715、主要工艺设备…………………………………………………………2916、化验分析项目…………………………………………………………3117、环保和安全要点及其它………………………………………………3218、主要设备维护保养和使用……………………………………………4519、工艺卡片………………………………………………………………50第4页共50页山东东明石化集团有限公司企业标准二甲醚装置操作规程1引言制定本标准的目的是为了适应现代企业制度管理的需要，搞好安全生产，规定工艺操作，提高产品质量，提高企业管理水平。2主体内容与适用范围本标准阐明了二甲醚装置的工艺概况、工艺原理、工艺流程、工艺指标、原材料质量标准、产品质量标准以及主要设备、仪表的主要操作参数、工艺操作的基本方法等。本标准适用与东明石化集团有限公司二甲醚装置的生产管理。3引用标准GB1.1标准化工作导则，标准编写的基本规定GB1.2标准化工作导则，标准出版印刷的规定GB3101有关量、单位及符号的一般原则4、概述本装置以甲醇为原料，生产最终产品为燃料级二甲醚，主要供应当地民用燃料市场，产品属于国家发展和改革委员会2005年12月发布的《产业结构调整指导目录》鼓励类中项目（第九类化工项目中27条醇醚燃料生产），该产品方案符合国家产业政策和能源环保政策。生产规模：生产规模为2.52万吨/年燃料级二甲醚，年操作时间按7200小时计。日产二甲醚84吨，每小时产量为3.5吨，设计下限50％，设计上限110％。5、工艺原理概要甲醇在催化剂作用下，生成DME（二甲醚），其反应式如下：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O△H573°K=-22.17KJ/mol副反应：CH3OH=CO+2H2CH3OCH3=CH4+H2+CO第5页共50页CO+H2O=CO2+H2反应为放热反应，反应温度240~360℃，为防止反应器催化剂床层温度过高，有效地利用反应热，拟采用两段固定床冷激式DME反应器，用汽相甲醇原料冷激降温，使反应在一定的温度范围内进行。原料甲醇单程转化率为70~80%，DME选择性大于99%，生成物及未反应的甲醇经冷凝和洗涤得到粗产品，再通过精馏的方法得到产品DME，同时，未反应的甲醇经精馏后循环使用。工艺特点(1)采用该工艺，原材料消耗低，反应条件温和，生产连续进行，易于实现自动化，并且产品质量稳定，具有较强的竞争能力。(2)拥有两项中国发明专利。(3)所用催化剂自行研究开发、生产，性能好，活性高，选择性好，使用寿命长。(4)与甲醇装置联产时，采用“间接一步法”，以粗甲醇为原料，可大幅度降低蒸汽消耗及生产成本。(5)反应器采用多段冷激式固定床，催化剂装填容量大，投资低，反应温度适当，副反应少，易于大型化。(6)独特的汽化塔结构和分离工艺，既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外同类技术低0.5~1.5吨。(7)合理处理“三废”，装置无污染物外排。6、产品规格及性质1、二甲醚产品规格目前国内商品二甲醚没有统一的产品标准。本装置建成投产后，产品主要作为燃料级二甲醚销售。按合同要求，燃料级二甲醚产品技术规格为：1.二甲醚≥99.5%（wt%）2.杂质含量≤0.5%（wt%）3.外观：无色透明4.铜片腐蚀：1A第6页共50页2、二甲醚产品性质二甲醚，简称甲醚。常温下为无色气体或压缩液体，有类似氯仿臭味。结构式：分子式：CH3OCH3分子量：46.07密度（液相）：661Kg/m3（气相）：1.617Kg/m3（20℃，空气=1）熔点：-141.5℃沸点：-24.9℃闪点（闭口）：-41℃表面张力：16达因/厘米（-10℃）气体粘度：82.5μP（0℃）蒸发热：111.64卡/克（-24.8℃）燃烧热：7545卡/克自燃点：350℃比热：0.5351卡/克·℃临界压力：5.37MPa临界温度：126.9℃蒸发潜热：467126386kJ/kg十六烷值155－545在空气中的爆炸极限：3.45～26.7%（V%）。表1-1二甲醚不同温度下的饱和蒸汽压T（℃）0102030405060P（MPa）0.2670.3740.5130.6840.8961.1531.3520℃时，约0.49Mpa下，二甲醚在水中的溶解度为35.3%（wt），甲醚在汽油中的溶解度（25℃）7.0%（wt），能溶于四氯化碳、丙酮、氯仿、乙酸甲酯等。二甲醚为弱麻HHH－C－O－C－HHH第7页共50页醉剂，对呼吸道有轻微的刺激作用，长期接触使皮肤发红、水肿、生疱。浓度为7.5%（体积）时，吸入12分钟后仅自感不适。浓度到8.2%（体积）时，21分钟后共济失调，产生视觉障碍，30分钟后轻度麻醉，血液流向头部，浓度为14%（体积）时，经23分钟引起运动共济失调及麻醉，经26分钟失去知觉，皮肤接触甲醚时易冻伤。7、原料性质、要求及主要消耗指标1、原料甲醇性质化学名称：甲醇，别名：甲基醇、木醇、木精。为有类似乙醇气味的无色透明，易挥发性液体。分子式：CH3OH分子量：32.04密度：0.7913克/毫升（20℃）溶点：-97.8℃沸点：64.65℃折射率（n）：1.3290表面张力：22.6达因/厘米粘度：0.5945厘泊（20℃）蒸汽压：96.3mmHg闪点：11.11℃（闭口），16℃（开口）自燃点：455℃燃烧热：5420卡/克汽化热：263卡/克比热：0.599卡/克·℃（20℃）在空气中甲醇蒸汽的爆炸极限：6.0～36.5%（V%）。甲醇是最常用的有机溶剂之一。与水互溶且体积缩小，能与乙醇、乙酸等多种有机溶剂互溶。甲醇为有毒化工产品。有显著的麻醉作用，对视神经危害最为严重，吸入浓的甲醇蒸汽时会出沉醉、头痛、恶心、呕吐、流泪、视力模糊和眼痛等，需要数日才能恢复，第8页共50页空气中允许浓度为0.05mg/l,极限允许浓度在空气中为2000ppm。2、对原料甲醇的要求本装置采用精甲醇作原料。甲醇质量：符合国家GB338－2004一等品要求，外观为无色透明液体，无特殊异臭气味，无可见杂质，具体质量指标见上表2-1。表2-1工业甲醇国家标准（GB338-2004）主要消耗指标表4-2原材料、燃料和公用工程消耗定额（按每吨二甲醚产品）序号品名规格单位数量备注一原、辅材料1甲醇甲醇（100wt%）计t1.432催化剂专用kg0.07二公用工程项目指标优等品一等品合格品色度（铂-钴），号≤510密度（20℃），g/cm30.791～0.7920.791～0.793温度范围（0℃，101325Pa），℃沸程（包括64.6±0.1℃），℃≤64.0～65.50.81.01.5高锰酸钾试验，min≥503020水溶性试验澄清--水分含量，%≤0.100.15--游离酸（以HCOOH计），%≤游离碱（以NH3计），%≤0.00150.00300.00500.00020.00080.0015羰基化合物含量（以CH2O计），%≤0.0020.0050.010蒸发残渣含量，ppm≤0.0010.0030.005第9页共50页序号品名规格单位数量备注1一次水t3.02循环冷却水≤32℃，≥0.4MPat803电380V/220VkWh104蒸汽1.1MPat1.55仪表空气≥0.5MPaNm3308、生产工序说明甲醇制二甲醚生产工艺过程可分为反应、精馏和汽提三大工段。a、反应工序反应工序包括甲醇预热、汽化和甲醇脱水反应及粗甲醚收集。原料甲醇经预热后在汽化塔内被汽化成甲醇蒸汽，甲醇蒸汽与反应产品进行热交换后升温到240～260℃进入反应器，同时气体换热器还提供150℃甲醇冷激蒸汽。甲醇蒸汽在催化剂和一定温度条件下进行分子间的脱水反应。主要反应方程式：2CH3OHCH3OCH3＋H2O（1）上述反应是放热反应，在反应条件下还会伴随发生一列副反应：CH3OHCO＋2H2（2）2CH3OHC2H4＋2H2O（3）2CH3OHCH4＋2H2O＋C（4）CH3OCH3CH4＋H2＋CO（5）CO＋H2OCO2＋H2（6）由于反应为放热反应，其放热使反应器自身温度和催化剂床层温度升高，故第二段催化剂床层温度用热气流中喷入温度较低的甲醇蒸汽的方法来调节，使反应在一定温度范围内进行。在操作条件下，甲醇不能完全转化，又伴有少量副反应产生，因此反应器出来的产品除二甲醚、甲醇、水外，还有少量的不凝性气体（即CH4、CO、CO2、H2、C2H4等），经换热器回收热量，水冷后进入粗甲醚贮罐。粗甲醚贮罐中的不凝性气体（其中含50～60%第10页共50页的二甲醚）经气体冷却器冷却后进入洗涤塔，经精馏塔釜液洗涤吸收二甲醚后，不凝性气体送燃气系统。b、精馏工序二甲醚、甲醇、水的沸点分别为-24℃、64.7℃、100℃,且无共沸物存在。反应出来的粗甲醚（含甲醇、二甲醚、水）用泵送入精馏塔，塔顶得到的二甲醚冷凝液部分回流，部分经分析合格后作为产品采出。精馏塔釜液贮罐的水甲醇溶液，少量作为洗涤塔吸收液使用，大部分返回反应工段的汽化塔分离甲醇和水，在塔顶得到甲醇返回系统使用。C、汽提工序从汽化塔塔釜来的含醇废水进入汽提塔，经汽提分离后塔顶得到的粗甲醇，冷凝后大部分回流到汽提塔，少量采出送甲醇中间罐循环使用。汽提塔塔釜的工艺废水，经冷却后去污水系统。9、工艺（生产）流程概述工艺流程参看甲醇制二甲醚装置管道及仪表流程图（图号：0696-32-101、0696-32-102、0696-32-103）。原料甲醇由甲醇罐区送入甲醇中间罐（V101），经甲醇进料泵（P101A、B）加压、甲醇预热器（E104）预热后进入甲醇汽化塔（T101）进行汽化。从T101出来的汽化甲醇经气体换热器（E103）换热后分两股进入反应器（R101）：第一股过热到反应温度，从顶部进入反应器，第二股稍