恩德炉煤气化工艺的防火设计

2011年8月武警学院学报Aug. 2011第27卷第8期JOURNAL OF CHINESE PEOPLE' S ARMED POLICE FORCE ACADEMYVol.27 No. 8●消防评价与设计恩德炉煤气化工艺的防火设计●陈志平(呼伦贝尔市消防支队,内蒙古呼伦贝尔021008)嘀要:恩德炉谋气化工艺是煤炭资源转变为石油化工产品的有效技术途径之一。在介绍实际工程工艺概况的基础上,分析了思德炉煤气化工艺的火灾危险性,并对恩德炉煤气化工艺的防火设计进行了研究。关键词:恩德炉;煤气化;防火设计中图分类号:D631.6文献标识码:A文章编号:1008 -2077(2011)08 -0032 -03我国独特的“富煤、贫油、少气"的能源国情决定了我国煤系统送恩德炉煤气化装置制成合成气,合成气经过气柜、脱生发展煤化工产业方面具有明显的煤炭资源优势。特别是近硫、电除尘等工序脱除所含的粉尘、焦油硫泡沫等杂质,再经年来由于世界性的油气价格上扬,使得煤制甲醇煤制油、煤过压缩机加压后送变换工序,经过气体变换反应,调整气体成制天然气煤制烯烃、煤制二甲醚等以生产洁净能源产品和替分,然后经过脱碳工序脱除气体中的CO2 ,再经过精脱硫工序代石油产品为主的新型煤化工产业,在我国能源的可持续利脱除气体中的硫,得到合格的合成气。合成气再经过压缩机用中扮演了重要角色。发展煤化工离不开煤合成气的制备,压缩至甲醇合成所需的压力后送甲醇合成塔进行甲醇合成，煤气化就是制备煤合成气的必要手段。目前,国内外采用的反应气经冷却分离得到粗甲醇,粗甲醇经精馏后得到精甲醇煤气化技术主要有:常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化产品。甲醇制二甲醚采用甲醇气相催化脱水二甲醚工艺技技术常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术、鲁奇术,以甲醇为原料,在- -定温度、压力及催化剂的作用下,脱水固定床煤加压气化技术、灰熔聚煤气化技术、恩德粉煤气化技生成二甲醚,反应产物中的主要组成为二甲醚甲醇和水。经.术、GE水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴精馏塔分离得到二甲醚。(四烧嘴)水煤浆加压气化技术、Shell干煤粉加压气化技术、2火灾危险 性分析CSP干煤粉加压气化技术、两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术等。恩德粉煤气化技术是新型2.1 输煤系统粉煤气化技术,与其他粉煤气化技术相比,具有煤源丰富、价煤粉储运设备体系庞大,内部煤粉量多,一旦发生泄漏,廉、气化强度高、运行可靠、煤气净化工艺简单、不污染环境、可能形成大范围的粉尘云。由于该生产工艺采用的褐煤挥发投资少和操作成本低等优点。不仅可生产优质工业燃气,而分含量大,粒度较小,易被引燃、自燃及爆炸。气化厂房存在且可为化肥厂和甲醇厂生产合成原料气提供良好的制气工多种高温设备、金属管道及电气设备,高温设备静电火花、电艺。本文通过分析呼伦贝尔东能化工有限公司年产120万吨火花等均可能引发泄漏出的煤粉爆炸。煤粉着火或爆炸事故甲醇、30万吨二甲醚恩德炉煤气化工艺的火灾危险性,对恩对人身及设备的危害主要有以下几个方面:(1)煤粉着火,仓德炉煤气化工艺的防火设计进行研究。温升高,粉仓结构强度下降。若煤粉仓内的惰化保护不好,氧含量超过设定值,粉仓内煤粉易产生缓慢氧化,温度上升,尤1工程工艺概况其是在事故停机、煤粉仓粉位较高情况下问题更加突出。钢呼伦贝尔东能化工有限公司年产120万吨甲醇.30万吨板煤粉仓在300 ~ 400以上时，强度急骤下降,预应力钢筋二甲醚项目生产工艺由煤制甲醇工艺和甲醇制二甲醚工艺两混凝土煤粉中国煤化工仓内煤粉着火会对部分组成。煤制甲醇工艺过程为:经干燥脱水后的褐煤由输设备造 成破YHCNMHG、CO,向外扩散,使收稿日期:2011 -04-07作者简介:陈志平(1973- ),男 ,河北张家口人,工程师。,32●陈志平:恩德炉煤气化工艺的防火设计情化保护,防止设备内的煤粉发生自燃和爆炸,同时也可以降统、煤烧嘴紧急停车系统。为保证工艺安全措施的可靠性,防低煤粉泄漏发生爆炸的可能性。为控制系统惰性化,应设置止事故漏报 ,在设计上还应采用冗余设计、多参数测量及按最02、.Co浓度在线分析设备,以根据需要补充N2或CO2。不利情况设防等方式。为防止洗涤塔的液位超出正常范围发3.2.5气化厂 房内应设有氮气储罐,在正常开车和停车时使生事 故,应设计同时监测设备内液位、温度、压力以及进水和用氮气对气化厂房内的所有设备和火炬进行置换。发生重大排水速度。 为防止气化炉发生事故,应设计同时监测煤粉和事故紧急停车时,一方面打开放空阀,将可燃气体通人火炬燃氧气的流量和压力、氧煤比、炉膛压力、炉膛温度、气化炉表面烧,另一方面使用氮气对设备内的氧气及可燃气体进行快速温度等参数。这些监测的参数有-一个超过了正常的工作范围置换,通过放空和氮气置换以切断可燃气的供应,防止事故的即发生报警。DCS系统的重要硬件如控制单元的CPU、重要扩大。控制回路的V0卡、控制器的电源和通讯总线均按1: 1冗余3.2.6根据《爆炸和火灾危险环境电力装 置设计规范》的规设置,保证系统在硬件有故障的情况下,仍能继续正常运行。定,整个气化厂房属于气体防爆2区(二级释放源) ,所以厂房内的用电设备和仪表均按该规范的要求进行设计。生产装参考文献:置应设置安全接地网,并视具体情况增设接地极。电动机保[1]郭树才.煤化工工艺学[M].北京:化学工业出版社,1996.护接地线采用专用接地线,照明灯具采用保护管(镀锌钢管)[2]李志坚.煤贵源与煤气化技术的选择[J].化学工业,2008,26作为接地线。所有装置及其管线,按工艺及管道要求作防静(4):1 -6.电接地,一般情况下与电气设备的工作接地和保护接地共用[3]王成文,刘静慝德粉煤气化工艺的设计与应用[J].燃料与化接地网。气化厂房属二类防雷,应设有防直击雷、感应雷和.工2005,36(2):8 -11.防雷电波侵人的措施。[4] 田志.煤制甲酵气化工艺选择[J].中氮肥,2009,(2):1-4.3.3 自动安全控制措施[5]范翔.浅谈谋制甲醇装置的安全设计[J].广东化工,2010,37目前国内的煤气化工艺都采用了集散控制系统( DCS)及(8) :195 -196.自动调节、报警、安全联锁等自控措施。在紧急情况下,安全[6]舒歌平,史士东,李克健.煤炭液化技术[M].北京:煤炭工业出版联锁将自动动作,以确保装置设备安全。主要紧急停车和安社,2003.全联锁系统有:气化炉紧急停车系统烧嘴氧气紧急停车系The Fire - fighting Design of an Ende GasifierCHEN Zhi - ping( Hulunbuir Municipal Fire Brigade , Inner Mongolia 021008 , China)Abstract: The process of an Ende gasifier is an efficient way to transform coal into oil products, which is the key tocoal chemical engineering. This paper analyzes the fire risk of this process based on the introduction of the practicalprocess of coal chemical engineering.Key words: Ende gasifier; coal gasification; fre fighting design(本栏责任编辑、校对马龙李蕾)中国煤化工MYHCNM HG●34●