甲醇原理知识及作用.pdf

1 甲醇易引起火灾、爆炸的危险 1.1 甲醇是易挥发性液体，属于甲类火灾危险性物质，贮存不好或发生泄漏都可能发生燃 烧、爆炸。原料液体甲醇经蒸发器加热蒸发后变成甲醇蒸气，蒸发系统不得泄漏，否则在压 力作用下甲醇气体以高速喷出，产生静电或遇明火，极易发生火灾爆炸。气态甲醇与空气混 合能形成爆炸性混合气体，一旦遇有明火、高温或静电火花就有爆炸、燃烧的危险。 气态甲醇的爆炸速度极大，火焰温度在 1000℃以上，标准状况下，1m3 气态甲醇完全燃烧， 发热量高达数万千焦，爆炸所产生的冲击波超压与同能量的TNT 爆炸产生的超压相似。由 于它燃烧热值大，爆炸速度快，瞬间就会完成化学性变化，破坏性特别强。 1.2 甲醇气与空气混合进入氧化器进行催化氧化反应和脱氢反应，反应温度在620℃～ 650℃，反应的总热效应属于强放热反应，氧化器径向和轴向都存在温差。催化剂的载体往 往是导热欠佳的物质，如果催化剂的导热性能良好，且气体流速又较快，则径向温差较小。 一般沿轴向温度分布都有一个最高温度，称为热点，热点温度过高，使反应选择性降低，催 化剂作用变慢，甚至使反应失去稳定性或产生飞温。生产甲醛的氧化器属于固定床反应器， 床层温度分布受到传热速率的限制，可能产生较大温差，甚至引起飞温，导致火灾爆炸事故。 反应过程应中应控制好氧醇比(即氧气和甲醇的摩尔比)和水蒸气配比，防止超温。随着温度 升高，反应速度加快，转化率增加，放出的热量也随之增加，如不及时移走反应热，就会导 致温度难以控制，产生飞温现象。 1.3 甲醛生产中有90 ％以上的甲醇参加氧化反应和脱氢反应，其余部分发生燃烧反应及甲 醛的深度氧化等副反应，生成CO、CO2、H20、CH4 和H2 等，都是放热反应，增加了反 应过程的总热量，有可能产生飞温，当温度达到甲醇或甲醛的自燃点时，就可能发生燃烧爆 炸。 1.4 甲醇、甲醛的蒸气都能与空气形成爆炸性混合物，但温度对爆炸极限影响较大，不同 温度的爆炸极限可根据25 ℃的爆炸极限进行修正。修正后的甲醇和甲醛的爆炸极限如附表 1-4 所示。 附表1-4 经温度修正的爆炸极限 物料 温度℃ 爆炸下限（%） 爆炸上限（%） 甲醇 25 6.0 36.5 600 3.2 53.3 700 2.8 56.2 甲醛 25 7.0 73 600 3.8 106.6 700 3.2 112.4 正常情况下，控制甲醇与空气的体积比为0.48～0.60，对照表2 ，虽然反应不在爆炸范围之 内，但如果操作不慎，如氧醇比过低，就有可能使反应处于爆炸极限范围之内。 过热器到氧化器的入口，存在甲醇和空气两种成分，系爆炸性混合物；氧化器出口存在甲醇、 甲醛、H2，CO，CH4 和02 等6 种成分，也系爆炸性混合物。因此，无论在氧化器的进口 或出口，只要遇火源，就会立即发生燃烧、爆炸事故。 1.5 吸收操作是在吸收塔中将反应气中的绝大部分甲醛用水吸收下来，未被吸收的尾气送 至尾气锅炉进行燃烧处理。在该操作过程中所涉及的气体系爆炸性混合物，如果设备发生泄 漏，可能引起燃烧、爆炸事故。 1.6 在装卸甲醇、甲醛以及清罐等作业过程中，若违章操作或由于设备、管道腐蚀、制造缺 陷、法兰未紧固等原因造成储罐、管道渗漏，甲醇或甲醛暴露在空气中，形成爆炸性混合物， 达到爆炸极限时，遇火源易发生爆炸燃烧事故。 （1）将甲醇或甲醛装入储罐中 A 储罐漫溢 装卸时对液位检测不及时易造成甲醇或甲醛跑冒，甲醇或甲醛溢出罐外后， 周围空气中甲醇或甲醛的浓度迅速上升，达到或超过爆炸极限，遇到火星即发生爆炸燃烧； 在甲醇漫溢时，使用金属容器刮舀，开启电灯照明观察，均会无意中产生火花，而引起爆燃。 B 甲醇滴漏 由于装卸时，胶管破裂、密封垫破损、接头紧固栓松动等原因，使甲醇滴漏至 地面，遇火花立即发生燃烧。 C 静电起火 由于输送管道无静电连接、采用喷溅式装卸、罐车无静电接地等原因，造成静 电积聚放电，点燃可燃蒸气。 D 装卸过程中遇明火 在非密闭装卸中，大量可燃蒸气从装卸口逸出，当周围出现烟火、火 花时，就会产生爆炸燃烧。 （2 ）储罐、管道或法兰渗漏，没有及时发现，导致甲醇或甲醛暴露在空气中，甲醇或甲醛 蒸气遇明火燃烧爆炸。 1.7 安全防火间距不足 生产区域内或生产区域外建（构）筑物为有可能出现明火的场所，若建构筑物与生产区域内 危险设施的间距不足，易造成火源与合适浓度的可燃性气体相遇，引发事故。另一方面，当 一个设施设备出现火灾，若防火间距不足时，易诱发另一个设施设备火灾；或当生产区域内 发生火灾事故，若防火