DMTO装置生产工艺过程的危险及因素分析

魏振刚

（富德（常州）能源化工发展有限公司，江苏常州 213033）

DMTO装置生产工艺过程的危险及因素分析

魏振刚

（富德（常州）能源化工发展有限公司，江苏常州 213033）

我国能源储量丰富，但目前我国却面临着缺油、少气的情况，同时化工产品需求量增加呈现出了全球化趋势。在这些趋势的影响下，甲醇制烯烃发展前景良好，发展也较为迅速。目前我国已有几十个相关装置，使用效果较好，但在该装置的使用过程中会存在一些危险因素，这些因素在很大程度上限制了其发展，甚至对环境造成了一定影响，因此，对DMTO装置生产工艺过程的危险及因素进行分析。

DMTO装置；危险因素；分析

1 危险因素分析

在甲醇制烯烃生产过程中，该装置产生的危险因素有很多，每一种因素造成的危险影响都是无法估量的，因此相关人员需要将其中的危险因素分析出来并能在一定程度上规避这些危险因素，笔者根据经验将自己在其生产中发现的危险因素进行总结，以此提供借鉴。

2 甲醇制烯烃工艺（DMTO）危险有害因素分析

本项目 DMTO 甲醇裂解反应单元生产工艺属于新型煤化工工艺中的甲醇制烯烃工艺。影响甲醇制烯烃反应的主要因素主要为反应温度和反应的持续时间。其主要危险有害因素如下：

1）反应介质涉及一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯等易燃气体，具有燃爆危险性。且反应速度快，放热量大。一旦造成反应失控或热量不能及时移出，反应过程可能形成爆炸性混合气体。

2）在高温（高压）下进行反应，装置内的物料温度超过其自燃点，若泄漏会立即引起火灾，且反应中间产物不稳定，易造成分解爆炸。

3）对反应和分离过程的操作和控制条件要求很高。如反应器温度和压力，反应物料的比例控制，料位，液位，进料介质温度、压力与流 量，氧含量，外取热器蒸汽温度与压力，风压和风温，烟气压力与温度，压降，NO/醇比，H2、H2S、CO2 含量等。如控制不当将可能发生反应 过快，飞温，反应不完全，易燃物料泄漏等失控情况。

4）装置的压缩机系统如出现喘振、超速、轴振动、轴位移大以及液滴冲击、密封泄漏等异常情况将会导致反应失控或物料泄漏。

5）生产装置在生产前如没有进行氮气置换和气密性实验，一旦空气进入系统，可能形成爆炸性混合气体。

6）装置的工作环境恶劣。如生产设备设施、控制调节系统、管道阀门、安全附件等不能满足要求，将会造成物料泄漏。

另外，溶解在铁晶格中的氢原子在低温低压下易聚集形成氢分子，其体积比氢原子增大，也会在金属表层产生鼓泡。氢分子如果压强逐渐增大，在钢铁结构内部造成裂缝，降低钢铁的强度，甚至造成氢脆破裂。

3 加氢反应工艺（乙炔加氢）危险有害因素分析

本项目烯烃分离单元的乙炔加氢反应属于不饱和炔烃的三键和双键加氢的典型加氢工艺。其生产过程为裂解气经裂解气压缩机四段压缩到 3.15MPa后，通过脱炔反应器进料冷却器后进入脱炔反应器（反应器参数：操作温度 60℃，操作压力 1.994MPa）进行加氢以脱除炔烃。氢气来自本装置相邻的 OCU 项目（OCU 项目为单独立项，并完成安全评价）中的 PSA 装置，氢气用量为1kg/h。影响加氢反应的主要因素主要为反应温度和反应的持续时间。其主要危险有害因素如下：

1）反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为4%～75%，具有高燃爆危险特性。催化剂再生和活化过程中易引发爆炸。

2）加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆。

3）加氢反应最大的危险就是出现不可控制的“飞温”放热反应，这种放热反应导致催化剂床层出现局部过热，若不及时控制，局部过热处可能会引发乙烯的聚合和分解反应。这些被引发的反应通常也是放热反应，放出更多的热量，导致床层更大的温升，从而危及到催化剂和反 应器本身。

4）加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质，在排放时易引发着火或爆炸。

5）加氢反应操作和控制条件要求很高。如加氢或催化剂床层温度、压力，氢气流量，反应物质的配料比，系统氧含量，冷却水流量，氢气压缩机运行参数、加氢反应尾气组成等。

6）装置的压缩机系统如出现喘振、超速、轴振动、轴位移大以及液滴冲击、密封泄漏等异常情况将会导致反应失控或物料泄漏。

7）生产装置在生产前如没有进行氮气置换和气密性实验，一旦空气进入系统，可能形成爆炸性混合气体。

4 生产过程的危险有害因素分析

生产设备、装置在运行过程中，受其约束的易燃、易爆、有毒和腐蚀性物料（腐蚀破坏引起毒物泄漏）发生的意外释放，使其具有引起火灾、爆炸、中毒和窒息等多种事故灾害的危险性。此外，装置本身也具有噪声、振动、高温以及机械伤害等危险有害因素。

5 结束语

我国目前这一技术并不是特别成熟，在这一问难上还有长远的路要走。同时不只我国对甲醇制烯烃有较多的需求，各国都是如此，其装置技术工艺的发展对世界都有影响，因而现在不断的将危险因素进行分析，对其危险因素的规避以及相关技术的发展是有较大助益的。

[1] 唐伟，张敏诗，刘洋，等.化工安全生产中存在的普遍问题及其对策研究[J].低碳世界，2017，（25）.

[2] 张世杰，吴秀章，刘勇，等.甲醇制烯烃工艺及工业化最新进展[J].现代化工，2017，（8）.

Analysis of the Hazards and Factors in the Production Process of DMTO Plant

Wei Zhen-gang

China’s energy reserves are rich，but at present our country is facing the situation of lack of oil and less gas.At the same time，the increasing demand for chemical products presents a global trend.Methanol to olefins good development prospect in the impact of these trends，the development is relatively rapid，dozens of related equipment in our country at present has good effect，but there will be some risk factors in the process of using the device，these factors limit its development to a great extent，and even caused a certain impact on the environment.The author of this paper to analyze the risk factors of DMTO device and production process.

DMTO device；risk factor；analysis

TQ221.2

B

1003-6490（2017）12-0094-02

2017-10-16

刘冲（1967—），男，新疆克拉玛依人，集输高级技师，主要从事油气集输工作。

收稿日期：2017-10-13

作者简介：王荣（1976—），男，江苏镇江人，工程师，主要研究方向为仪表设计。

收稿日期：2017-10-05

作者简介：魏振刚（1970—），男，山东聊城人，工程师，主要研究方向为化工生产过程安全管理。