回收甲醇精制塔(TQ-503)HAZOP分析
甲醇回收装置运行常见问题分析及处理措施
甲醇回收装置运行常见问题分析及处理措施摘要：在甲醇回收装置的实际运行中发现，原料水水质变化、设备性能变化、人员操作不当等均会导致装置运行出现故障，影响产品甲醇浓度和塔底水甲醇含量。
本文主要论述了常压精馏甲醇回收装置在运行过程中出现的异常情况，深入分析了出现问题的原因并提出相应的处理措施，对甲醇回收装置的平稳运行具有良好的借鉴意义。
关键词：甲醇回收问题分析处理措施1 概况1.1 工艺原理长庆气田目前对气田采出水采用化学加药预处理和常压精馏工艺进行集中处理，处理后控制产品甲醇浓度大于95%，供厂内注醇使用，脱甲醇后的废水控制甲醇含量小于0.1%回注地层。
主体装置采用常压精馏工艺，利用甲醇和水沸点的不同，将含醇污水通过反复和部分汽化和部分冷凝，实现甲醇和水的有效分离。
1.2 工艺流程经过预处理后的原料水通过给料泵加压后，进入粗过滤器，初步过滤后进入原料换热器，被塔底出水预加热至约65℃后，进入原料加热器，用蒸汽加热至泡点温度后，通过精细过滤器，进一步过滤后进入甲醇精馏塔，分成气液两相。
液相从上而下与从下而上的蒸汽逆流接触，蒸出其中的轻组分甲醇，部分塔底水流入釜式重沸器用蒸汽加热汽化后返回塔底，部分水作为塔底产品，与原料水换热后温度降至40℃左右进入回注罐。
甲醇蒸汽由塔顶流出经蒸发式冷凝器冷凝至饱和液体，进入回流罐，部分甲醇加压回流至塔顶，用来调节和控制塔顶的温度，部分甲醇作为产品经冷却至温度低于40℃进入产品甲醇储罐。
2 运行常见问题分析及处理对策甲醇精馏操作主要考虑物料平衡、汽液相平衡和热平衡，任一参数的突变，都会影响影响产品甲醇浓度和塔底水甲醇含量，以下分别对各参数变化的原因进行分析并提出处理措施。
2.1 塔顶温度升高原因分析：（1）进料量调节过小，进料量不稳定或操作波动大。
（2）进料温度升高，原料加热器蒸汽流量过大或原料加热器管壳程窜漏。
（3）进料组成变化，原料水中甲醇含量降低或原料加热器管壳程窜漏。
日本甲醇精馏塔爆炸事故分析
防范措施
（5） 由于不存在类似的事故案例，要预测 这样的爆炸事故非常困难。但是这起事故 也是由于回收甲醇的前期处理方法、中和 工程的pH计故障、精馏塔的焚烧操作等设 备和操作上的原因而引起的。如果供给精 馏塔的回收甲醇中的过氧化物完全还原， 就不会再发生这样的事故。
事故经过
爆炸发生在精馏塔的上部（从第5层至第26 层约7m），塔顶至第4层落至地下，塔壁 碎片最大飞至1300m，大部分散落在半径 为900m的范围内，第27层以下的塔壁碎片 残留在原地。据推算，爆炸当量相当于 10~50kg TNT。
事故经过
爆炸造成2人死亡，1人重伤，1人中度受伤， 11人轻伤。精馏塔完全破坏，塔周围50m 内的窗户玻璃全部损坏，爆炸碎片和冲击 波使工厂内319个场所遭破坏。
事故经过
α-磺基脂肪酸酯生产设备于1991年1月完成，2月进入正 常运行。6月19日21时35分，磺化反应装置启动，20日2 时46分，回收甲醇开始供给甲醇精馏塔。26日8时9分， 磺化反应装置停车；9时06分，停止向精馏塔供给回收甲 醇，同时减小再沸器的蒸气量，将精制甲醇的馏出量从正 常的350kg/h降至150kg/h，之后保持“待机状态”（回 流比为12）；9时55分，为了使甲醇和水更好地分离，停 止精制甲醇的馏出，浓缩甲醇全部返回塔内进行“全回流 操作”；10时05分左右，停止向塔内回流，并增大再沸 器的蒸气量，精馏塔内的甲醇残液全部从塔顶推出进入 “焚烧操作”；10时15分左右，爆炸发生（事故发生前 0.2s，工艺温度和压力没有异常）。
化工安全事故案例
日本甲醇精馏塔爆炸事故分析
1．事故经过 1991年6月26日10时15分左右，日本狮子 株式会社千叶工场，在新型表面活性剂“α磺基脂肪酸酯”生产中，由于甲醇和过氧 化氢反应生成微量的甲基过氧化物，并在 精馏塔停止运转过程中，在局部从0.1%浓 缩到百分之几十而发热，导致精馏塔发生 爆炸，造成2人死亡，13人受伤，塔及周围 设施遭到严重破坏。
HAZOP分析方法及运用中问题介绍
HAZOP分析方法及运用中问题介绍一、HAZOP简介HAZOP分析是一种定性的风险分析方法，它能对分析对象（流程、设备）的隐患和可操作性进行系统、全面的评审；能对误操作的后果进行分析评价并提出相应的预防措施；能对从未发生过但可能出现的事故和险情进行预测性的评价；能改进流程设备的安全性和效率；通过分析的过程能让参与者分析对象有彻底深入的了解。
HAZOP主要应用在新设施或新流程的设计，现存设施或流程的周期性危害分析或管理发生改变HAZOP不仅应用于石油、化工和热力系统，而且还应用于储存、运输、操作、制造等流程和规程系统。
按照AP1750的规定，HAZOP定期分析的频率是3~10年，美国OSHA29CFR1910.119规定不超过5年。
一般在项目初步设计完后可进行一次HAZOP分析，项目投产前可进行一次HAZOP分析，投产后每5年左右进行一次，如遇有重大改造、变更后必须进行一次HAZOP分析。
二、HAZOP分析步骤详解HAZOP分析一般包括下面5个步骤：●定义危险和可操作性分析所要分析的系统或活动;●定义分析分析所关注的问题；●分解被分析的系统并建立偏差；●进行HAZOP工作；●用HAZOP分析的结果决策。
通常培训教材上会介绍这些步骤，但如何做到并没有详细内容，在这里向大家介绍亲身体会和经验。
第一步，定义危险和可操作性分析所要分析的系统或活动首先要确定分析对象的功能、范围。
因为所有的危险和可操作性分析所要分析的都是一个系统在正常的运行中各种可能的偏差，清楚地定义一个系统的设计功能或正常运行是分析工作的非常重要的第一步。
详细和清晰的记录这第一步工作对HAZOP分析工作是很重要的。
在现实生活中很少有系统是完全孤立的。
绝大多数系统是和其他系统相连或相互作用的。
通过清楚地定义一个系统或运行的范围或边界，可以避免忽略边界附近重要系统的组成部分；也可以避免囊括不属于这个系统或运行的组成部分从而避免混淆问题或浪费资源。
甲醇回收塔设计优化
图 2 甲醇回收塔滴盘式分配器
滴盘式分配器在直径较小的塔中经常采用。通过 改变盘内孔径的尺寸和数目，可以适用于不同的液体 流率。该分配器固定在塔壁的支耳上，升气管可以是 圆形的，也可以是矩形的或方形的，气相向上流经立 式的升气管。液相通过盘上的小孔实现均匀的分布。
冲功能有限，而且由于汽液混合返回口朝下，直接冲
再循环式热虹吸重沸器有水平式，也有立式。水 击塔底液面，几方面不利因素综合作用造成液位的波
平式重沸器通常采用壳程沸腾，而立式的通常采用管 动。所以对于小直径分馏塔底的重沸器设计时应优先
程沸腾。在化工生产中，受尺寸限制一般采用水平式 选用一次通过式或其他形式。必须选用水平式再循环
滴盘式分配器从结构上来看，存在一个小的缺 点。滴盘式分配器液体分配的小孔在分配器的最底 端，而且孔径一般都较小，为 ２～５ ｍｍ 左右，甲醇回收 塔设计时孔径为 ３ ｍｍ。当处理介质清洁时，该分配器 能实现很好的汽液分配；但当系统中存在污垢时，分 配器底部的小孔非常容易发生堵塞，而引起液体分配 的不均。在某次设计的 ＭＴＢＥ 装置刚开工的过程中，由 于系统吹扫得不彻底，导致管路的部分污垢进入甲醇 回收塔，造成进料及回流入口的分配器堵塞，影响了 装置的开车。所以对于此类填料塔的设计，可以考虑 在进料及回流的管路上，在靠近塔处设置过滤设施， 防止不可预见的污垢进入塔内，影响分配器的正常工 作。
如果采用常压操作条件，则塔顶每小时约有
５０ ｋｇ 的放空，放空的组分一般都进入了装置的火炬
系统白白烧掉，对于年产 ４ 万 ｔ 的 ＭＴＢＥ 装置，每年大
约达到 ４２０ ｔ 左右 Ｃ４ 损失掉，按 ３ ０００ 元 ／ｔ 估算， 损失大约达到 １２６ 万元。ＭＴＢＥ 装置甲醇回收塔放空
MTBE装置回收甲醇水含量超高问题的分析及解决
2019年09月MTBE 装置回收甲醇水含量超高问题的分析及解决徐涛（兰州石化公司合成橡胶厂，甘肃兰州730000）摘要：文章详细阐述了造成兰州石化公司8万吨/年MTBE 装置回收甲醇水含量超高的主要原因，结合装置实际特点对其产生的原因进行了重点分析，并制定了详细的解决对策，使回收甲醇水含量保持稳定，保障了装置的正运行。
关键词：MTBE 装置；甲醇；水含量；分析1MTBE 装置简介兰州石化公司8万吨/年MTBE 装置采用齐鲁石化研究院的催化精馏工艺，由兰州石油化工公司设计，于2005年施工建设，2007年3月投产。
装置由醚化反应精馏岗位、甲醇水洗回收岗位、1-丁烯精制岗位及配套的综合楼、成品区组成，采用DCS 控制。
装置生产原理是利用乙烯裂解混合碳四中异丁烯与甲醇进行醚化反应，生成的MTBE 做为汽油添加剂可提高汽油的辛烷值，同时联产聚合级1-丁烯产品作为生产线性低密度聚乙烯的原料。
2甲醇水洗回收岗位原理异丁烯与甲醇的醚化反应理论上为等摩尔反应，我们通常把甲醇与异丁烯的摩尔比叫做醇烯比。
在MTBE 实际生产中为提高反应推动力适当增大了醇烯比，这就会使醚化反应后的碳四中含有少量甲醇。
含有甲醇的醚后碳四不管是制备高纯度1-丁烯产品，还是作为民用液化气，都必须将二者分离开来。
因此，醚后碳四中的甲醇必须经过甲醇水洗回收岗位的萃取、回收提浓处理，得到的回收甲醇供醚化反应精馏岗位循环使用。
甲醇水洗回收岗位流程叙述如下（流程图见图1）。
图1甲醇水洗回收岗位流程由醚化反应精馏岗位送来的含有少量甲醇的醚后碳四经剩余碳四冷却器E208降温后，作为分散相从水洗塔T203底部进入，与按照1:3-4的水料比来自甲醇回收塔T204的萃取水在T203塔内进行逆向液液萃取，将醚后碳四中的甲醇萃取出来。
去除甲醇的萃余碳四利用比重差从T203塔顶送往1-丁烯精制岗位V301罐。
T203塔底排出含有甲醇的水溶液与T204塔底来的萃取水经过釜液换热器E212换热后进入T204塔，T204塔中的甲醇水溶液经塔底再沸器加热后，气相甲醇经塔顶冷凝器E209后进入甲醇回流罐V204，通过甲醇回流泵P208一部分进入T204塔顶作为回流，一部分采往原料甲醇罐与新鲜甲醇混合后循环使用。
回收甲醇精制塔(TQ-503)HAZOP分析
回收工段甲醇精制系统（TQ-503塔）HAZOP分析
1、工艺流程
物料经回收TQ-502釜和聚合TQ-302釜用泵输送，从塔中部进入TQ-503，经精馏塔再沸器加热后，返回精馏塔，气态甲醇经冷凝器冷凝后，进入回流槽，一部分由回流泵送至精馏塔顶作为塔顶回流液，另一部分送至甲醇储罐。
在这个过程中，由于再沸器内甲醇沸点较低不断蒸发，一些蒸发能力较低或不蒸发的物质则留在再沸器中，形成焦化物，成为发生事故最大的隐患。
2、HAZOP 分析
应用HAZOP 对精馏过程进行分析，找出事故潜在原因，采取有效措施为甲醇精制的安全生产做出保障。
以精馏塔作为分析节点，确定工艺参数偏差见表1，分析步骤见表2。
表1 工艺参数偏差
表2 HAZOP 分析步骤
以冷凝器作为分析节点，确定工艺参数偏差见表3，分析步骤见表4。
表3 工艺参数偏差
表4 HAZOP 分析步骤
2.2.3 以馏出槽作为分析节点,确定工艺参数偏差见表5 ,分析步骤见表6。
表5 工艺参数偏差
表6 HAZOP 分析步骤
2.2.4 以送出泵作为分析节点,确定工艺参数偏差见表7 ,分析步骤见表8。
表7 工艺参数偏差
表8 HAZOP 分析步骤。
甲醇三塔精馏存在问题分析
煤化工与甲醇化 工 设 计 通 讯Coal Cemical MethanolChemical Engineering Design Communications·6·第46卷第12期2020年12月1 概况刘化集团公司年产甲醇100kt ，精馏采用三塔精馏、萃取、加压精馏，汽提塔环保塔。
预塔为全填料塔，在预精馏塔中除去甲醇溶解的气体及低沸点杂质，主要是二甲醚。
在常压塔中除去水及高沸点杂质，从加压塔、常压塔采出合格的精甲醇产品。
2 三塔流程的特点精甲醇的精馏过程是利用粗甲醇中各组分的挥发度不同，进行精馏操作，甲醇易溶于水，加入萃取水与甲醇相溶，根据水与甲醇密度、沸点不同，在精馏塔内实现分离，利用多次部分汽化和部分冷凝的方法，经填料、塔盘上传至换热，以达到完全分离各组分的目的。
节能型三塔流程与双塔流程相比具有如下特点。
2.1 节能甲醇精馏系统，预塔与加压塔底部虹吸式再沸器，利用0.6MPa 蒸汽提供热源，壳程甲醇混合液受热，甲醇沸点64.5℃，从甲醇混合液溢出，变成甲醇蒸汽。
一般流程都考虑废热的回收利用，蒸汽冷凝水用来加热进料的粗甲醇。
一般粗醇温度20℃左右。
加热后进入预塔可以达到70℃左右，利于精馏操作。
多效利用热源蒸汽的潜热，将原双塔流程的主精馏塔分为两个塔，第一塔加压操作塔（约0.6MPa ），第二塔为常压操作塔，由于增加加压操作顶部气相甲醇的液化温度约为124℃，远高于常压塔塔釜液体（主要为水）的沸点，气相出口可作为常压塔再沸器热源。
这一过程称为双效法，较双塔流程（单效法）可节约热能，一般在正常操作条件下，比较理想的能耗为每精制1t 精甲醇消耗 折蒸汽约1t 左右。
双效法三塔流程节能效果明显2.2 降低精甲醇中乙醇含量精馏塔底部靠蒸汽提供，蒸汽加入量大，塔温上升，重组分上移，水和乙醇共沸物上移，影响精甲醇的产品质量，蒸汽加入量过大，上升汽速度增快，有可能造成液泛。
因此精馏塔温升应小于1℃/h 。
日本甲醇精馏塔爆炸事故分析
日本甲醇精馏塔爆炸事故
一、事故经过
1991年6月26日，日本某工厂在新型表面活性剂“α-磺基脂肪酸酯”生产中，由于甲醇和过氧化氢反应生成微量的甲基过氧化物，并在精馏塔停止运转过程中，在局部从0.1%浓缩到百分之几十而发热，导致精馏塔发生爆炸，造成2人死亡，13人受伤，塔及周围设施遭到严重破坏。
α-磺基脂肪酸酯生产设备于1991年1月完成，2月进入正常运行。
6月19日21时35分，磺化反应装置启动，20日2时46分，回收甲醇开始供给甲醇精馏塔。
26日8时9分，磺化反应装置停车；9时06分，停止向精馏塔供给回收甲醇，同时减小再沸器的蒸气量，将精制甲醇的馏出量从正常的350kg/h降至150kg/h，之后保持“待机状态”；9时55分，为了使甲醇和水更好地分离，停止精制甲醇的馏出，浓缩甲醇全部返回塔内进行“全回流操作”；10时05分左右，停止向塔内回流，并增大再沸器的蒸气量，精馏塔内的甲醇残液全部从塔顶推出进入“焚烧操作”，10时15分左右，爆炸发生（事故发生前0.2s，工艺温度和压力没有异常）。
爆炸发生在精馏塔的上部（从第5层至第26层约7m），塔顶至第4层落至地下，塔壁碎片最大飞至1300m，大部分散落在半径为900m的范围内，第27层以下的塔壁碎片残留在原地。
据推算，爆炸当量相当于10~50kg TNT。
二、事故危害
爆炸造成2人死亡，1人重伤，1人中度受伤，11人轻伤。
精馏塔完全破坏，塔周围50m内的窗户玻璃全部损坏，。
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回收工段甲醇精制系统（TQ-503塔）HAZOP分析
1、工艺流程
物料经回收TQ-502釜和聚合TQ-302釜用泵输送，从塔中部进入TQ-503，经精馏塔再沸器加热后，返回精馏塔，气态甲醇经冷凝器冷凝后，进入回流槽，一部分由回流泵送至精馏塔顶作为塔顶回流液，另一部分送至甲醇储罐。
在这个过程中，由于再沸器内甲醇沸点较低不断蒸发，一些蒸发能力较低或不蒸发的物质则留在再沸器中，形成焦化物，成为发生事故最大的隐患。
2、HAZOP 分析
应用HAZOP 对精馏过程进行分析，找出事故潜在原因，采取有效措施为甲醇精制的安全生产做出保障。
2.1 以精馏塔作为分析节点，确定工艺参数偏差见表1，分析步骤见表2。
表1 工艺参数偏差
表2 HAZOP 分析步骤
2.2 以冷凝器作为分析节点，确定工艺参数偏差见表3，分析步骤见表4。
表3 工艺参数偏差
表4 HAZOP 分析步骤
2.2.3 以馏出槽作为分析节点,确定工艺参数偏差见表5 ,分析步骤见表6。
表5 工艺参数偏差
表6 HAZOP 分析步骤
2.2.4 以送出泵作为分析节点,确定工艺参数偏差见表7 ,分析步骤见表8。
表7 工艺参数偏差
表8 HAZOP 分析步骤。