甲醛装置技术总结

年产10万吨1,4-丁二醇项目一期工程甲醛装置技术总结批准：审核：编制：鹤煤1,4丁二醇工程项目部二〇一二年十月目录1.甲醛工艺简介………………………………………12.安装要点……………………………………………23.大型设备吊装………………………………………24.设备吊装应具备的条件……………………………35.钢结构安装…………………………………………106.质量控制……………………………………………127.安全措施……………………………………………211甲醛工艺简介1.1甲醛装置位于丁二醇装置南侧、乙炔发生装置东侧。装置区的主要设备有：序号设备位号设备名称数量设备尺寸或其它参数1C-5002吸收塔11φ=2.7m，总高：19m，净重17.03吨2C-5004吸收塔21φ=3.6m，总高：14.7m，净重35.35吨3F-2108/9循环风机2流量：50900kg/h功率：600kW（单台）4F-2110加压风机1流量：21800kg/h功率：315kW（单台）5H-3102/4甲醇蒸发器1换热面积：640m2，φ=3.02m，总高：11.3m，净重27.5吨6H-4008HTF电加热器1水平棒式电加热器，功率：400kW7H-4102HTF冷凝器1φ=2.4m，换热管长1.5m，换热面积：337m28H-5001产品冷却器1功率：60kW9H-5009填料段3冷却器1功率：3100kW10H-5010填料段2冷却器1功率：3900kW11H-5502ECS预热器1换热面积：249m2，净重31.5吨12H-5504ECS加热器1水平棒式电加热器，功率：100kW13H-5508ECS汽包1φ=1.5m，换热管长2.8m，换热面积：137m214H-9205驰放冷凝器1取样冷却器AshlandPK615H-9206驰放冷凝器1取样冷却器AshlandPK616P-4006HTF泵117P-5006填料段1泵118P-5007填料段3泵119P-5008填料段2泵120P-9102产品冷却器泵121R-3106反应器1设备能力：1836m2，φ=5m，总高：8.75m，净重57吨22R-5506ECS反应器1设备能力：2.7m2，φ=2.4m，总高：9.93m，净重31.5吨23S-2102空气过滤器1玻璃纤维过滤器，含消声器24V-4004HTF罐1φ=3m，H=4.5m，容积：32m3其中大型设备有：C-5002吸收塔1、C-5004吸收塔2、H-3104甲醇蒸发器、R-3106反应器、R-5506ECS反应器等，其余为风机、泵类和交换器等。1.2甲醛装置工艺流程如下：从甲醇缓冲罐来的甲醇用泵送入本装置，先进入甲醇预蒸发器，在此与风机出口侧的新鲜空气以及吸收塔顶来的循环气进行混合、预热。甲醇预蒸发器提高了进入反应器的甲醇-空气混合气的温度，也增加了（导热油冷凝器）所产生的热量。预热后的气体进入甲醇蒸发器，在此与主反应器出来的产品进行换热，甲醇/空气混合气被进一步加热后的进入主反应器。反应器类似一个管壳式的换热器，管程是催化剂，壳程是为用于撤热的导热油。气体混合物进入反应器流经催化剂管时，反应式如下：少量甲醇被进一步氧化生成一氧化碳，发生如下副反应：此外，少量的甲醇脱水生成二甲醚：这些反应为放热反应，混合气通过催化剂管时，温度升高。大部分甲醇反应完毕后，温度降低，催化剂管出口气体的温度接近导热油的沸点温度。每根催化剂管内的最高温度称为“热点”温度，“热点”温度时甲醇反应控制过程中的一个重要参数。为保持最佳反应温度条件和限制副产品生成，在反应期间通过壳程导热油蒸发而将热移出反应器，气-液导热油在导热油冷凝器中冷凝，冷凝热产生的蒸汽并减压至0.8送出界外。导热油回路设计成一个热虹吸系统，一旦反应开始，循环开始，不需要泵。工厂开车时，通过导热油泵将导热油从贮槽经电加热器升温送入反应器。一旦稳定状态的条件达到后，停下导热油循环泵和加热器，依靠热虹吸作用维持导热油自身循环。反应器出口气在甲醛蒸发器中与甲醇-空气混合器进行热交换后被冷却，然后进入吸收塔和，在吸收塔内，甲醛气体与工艺水逆流接触，二台吸收塔串联操作。工艺气从吸收一塔底部进入，从顶部出来后进入吸收二塔底部，脱盐水从吸收二塔顶部加入。从底部抽出所要求浓度的甲醛溶液，部分甲醛循环使用，余下的送入甲醛贮罐。产品管线上安装有质量流量计，自动控制甲醛浓度。产品甲醛在板式换热器中冷却。离开顶部的气体一部分通过循环风机和进行循环进入反应工段，一部分经过催化焚烧系统处理后排入大气。排放控制系统将尾气中有机物质的浓度降至环保要求的排放指标之内。进入排放控制系统的尾气先在预热器中预热，再进入装有贵金属催化剂的ESC反应器，使尾气中的可燃混合物与尾气中的进行催化焚烧，焚烧尾气在中先对来自吸收塔的尾气进行预热，然后再经烟囱排入大气。在反应器后，设置有气体冷却器，将反应器的热进行回收，用来生产蒸汽，与导热油冷凝器中产生的蒸汽一起送出界外供其它装置使用。2安装要点⑴大型设备吊装⑵管道安装⑶钢结构安装3大型设备吊装3.1主要吊装机具介绍3.1.1250t履带吊，型号CKE2500-2。3.2设备吊装应具备的条件3.2.1设备基础已施工完毕且已检查验收，强度符合设备安装条件。3.2.2所吊装设备已经检查验收合格符合安装条件。3.2.3吊装用机具及索具已完成检查，工作状况良好，具备使用条件。3.2.4吊装场地符合吊车和设备进入要求，场地耐压能力及平整度符合要求。3.2.5施工人员已到位，吊装方案已向施工人员进行技术、安全交底。3.2.6气象条件符合吊装要求。3.3C-5004吸收塔吊装（举例）3.3.1C-5004吸收塔直径3.3米，高21.3米，毛重39吨。吸收塔设计有2个板式主吊耳，2个尾吊。主吊耳距吸收塔顶部1.2米，尾吊距吸收塔尾部0.2米，轴式吊耳与地脚螺栓对中布置，两尾吊跨一个地脚螺栓布置，尾吊方位与轴式吊耳方位平行。3.3.2设备起吊重量计算G计＝K（G＋G0）K为动载系数取1.1；G为设备重量：39t；G0为钩头和索具重量，取2t求得G计＝45.1t3.3.3绳扣的选择主吊绳选用Φ52mm钢丝绳（6×37+1、抗拉强度为1770MPa）6股，单根9m，共2根。为避免吊装时吊绳横向分力作用在设备筒体上，使用吊装平衡梁一根，长度为3.5m，两端有100吨吊耳两个。主钢丝绳一端挂在吸收塔板式吊耳上，另一端挂在吊钩上，平衡梁夹在主钢丝绳中间，平衡梁与吊钩间用8米Φ32mm钢丝绳一根。平衡梁形式如下：钩头平衡梁吊耳平衡梁用Φ273×20无缝钢管制作.取安全系数为6，则Pn＝n×P×E式中：n—绳索股数为6；P—绳索破断力为3752.4KN；E—绳索效率系数87％；Pn—绳索弯曲后的破断力；求得：Pn＝19587.5KN绳索安全系数：K＝计Gpn＝44.1＞6故使用该绳索安全。3.3.4吊车工况选择卸车时，吊装方案如下图。39tF2F1由上图受力分析得：F1+F2=39tF1*(10.65-1.2)=F2*(10.65-0.2)计算得F1=20.43tF2=18.57t主吊车选用250t履带吊，主臂长度L=42m，工作半径R=9m，额定起重量Q=82.6t。尾部吊车选用65吨汽车吊，主臂长度L=18.77米，工作半径R=8m，额定起重量Q=19t。满足吊装要求。吊装就位时，吊装方案如下图。履带吊吊车站位图吸收塔t履带吊吊装示意图计算得吊装重量F=45.1t吊车选用250t履带吊，主臂长度L=42m，工作半径R=9m，额定起重量Q=82.6t。满足吊装要求。示意图按原比例尺寸所画，由图示可知，吊装时吊绳与吊臂不交叉，即不会扛杆。吊装步骤1、250t履带吊站在吸收塔基础南侧，吊车中心距吸收塔基础中心9m；65t汽车吊站在吸收塔基础南侧，吊车中心距吸收塔基础中心8m。2、吸收塔头部朝后装车，拉至吸收塔基础南侧，吸收塔体中心距履带吊中心8m。3、250t履带吊吊住吸收塔头部板式吊耳，65t汽车吊吊住吸收塔尾部吊耳，将吸收塔吊起，运输吸收塔的汽车开走。4、250t履带吊抬杆，并向左转杆，将吸收塔垂直吊起，65t汽车吊吊住尾部，配合吊装。垂直吊起后，保持3分钟，观察吊具等有无异常情况。正常后，解开尾部吊耳钢丝绳，由250t履带吊独立吊装。5、250t履带吊将吸收塔吊起1.5米高，向左转杆，将吸收塔吊至基础上，穿入地脚螺栓内，螺栓紧固后，松开钢丝绳。6、为保证吸收塔的稳定性，在罐体拉4根风绳，固定在吸收塔四周。4管道安装4.1概述甲醛装置内的管道安装特点是：工艺流程复杂、管道布置密集、拐弯多、管件多、阀门法兰多、支吊架形式多、与设备连接接口多。4.2施工程序施工准备→管道及组件检验→管道刷底漆→阀门单体水压强度及严密性试验→管道支吊架制作安装→管道地面加工预制、焊接→焊缝酸洗钝化（不锈钢管道）→焊缝无损检测→管道吊装、组对、焊接→管道检查调整→管道、支架静电接地→三查四定→管道系统强度及严密性试验→管道系统清洗、吹扫→易燃、易爆、有毒介质管道系统泄漏性试验→投入使用。4.3施工准备4.3.1施工技术准备1、熟悉施工图、流程图和有关的设计说明等技术文件，熟悉相关的管道安装施工规范、管道焊接规范和管件、法兰、支吊架等标准图册。2、勘察施工现场，施工现场是否与图纸相符，落实现场施工条件，根据实际情况做好充分的施工准备工作。2、根据施工技术资料和现场条件编写切实可行的施工方案。4、对管道安装的相关土建施工应进行验收合格，满足管道安装要求。5、图纸熟悉后应将疑问归纳起来，同甲方、监理、设计单位进行图纸会审，明确外管工程的设计意图、工艺流程、性质，掌握该工程的技术要点和施工特点。6、凡涉及到设计变动、材料代用、图纸不符、施工标准、特殊要求等问题等，均应做出书面记录，并经有关人员签字认可。7、按设计文件提材料计划，需加工的支吊架等零部件，画出加工图便加工。8、编写技术交底，安装施工前，应由施工技术员组织所有参加施工人员，进行现场施工安全技术交底。技术交底应有口头传达和书面传达两种形式进行，并要有安全施工技术交底记录。4.3.2施工现场准备1、规划好合理的施工作业场地，划分原材料、半成品、边角料的堆放场地及施工作业区域，做到文明施工。2、清除现场各施工点的障碍物及易燃物品，加强防火意识，做好安全防火工作。平整施工场地，作业区道路应通畅无阻。3、设置临时用电配电盘，满足施工需求。施工作业区临时用电供应系统的线、盘布置，应符合施工现场临时用电安全规定要求。4、设在露天的电焊机、空压机等施工用电动设备，要搭设防雨棚。5、为方便施工，现场应建立焊材库、烘干房、管理室、工具房和二级材料仓库等，其设置的临时用房位置应以不影响正常施工为原则。6、现场的工机具应安放整齐，室外的临时设施搭建要规范。⑶施工机器具的准备：施工机具的准备见“4.1主要施工机械配备计划”。4.3.3管道及组成件的检验、验收1、对到货的管材、管件等材料按相关标准进行验收，所到钢管、管件必须具有到货清单、合格证、材质证及检验报告等相关文件。2、钢管、管件在使用前应按设计要求核对其规格、材质、型号。其核对结果应符合设计文件。3、安装前必须按规定对管道组成件、管道支承件和焊接材料进行检验和试验，以确认管道组成件、管道支承件和焊接材料符合相关的材料技术标准要求。4、法兰、盲板等材料应符合国家标准《压力容器用碳素钢和合金钢锻件》（JB4726-2000）的技术标准要求，材料、规格、压力等级、加工质量应符合管道设计规定，表面应无斑痕、裂纹、严重锈蚀等现象，并给出相应的材质报告。对于不合格的材料严禁使用。5、将到货自检合格的材料应如实向监理单位报验，同监理、业主、和施工单位三方共检。4.3.4管道及组成件的出库、搬运1、管道及管件出库应按图纸设计文件的材质、规格型号、数量进行领用。随用随领，不得在现场积压大量的材料，占用现场的道路和空间。2、管材、管件出库往现场搬运，采用平板车运输和吊车配合吊装进行，以满足现场使用需求。3、管道、管件在出库运输、吊装过程中，应捆绑牢固，避免施