5万立方米/天甲烷提纯工艺的安全设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述1.选题的意义甲烷在自然界的分布很广，甲烷是最简单的有机物，俗名：天然气，沼气。也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离，可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷，可致冻伤。甲烷也是一种温室气体。gwp的分析显示，以单位分子数而言，甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并储集在煤层中的天然气，这使得煤层气可以作为优质民用燃料、工业燃料、化工原料、液化天然气燃料和合成油原料等。煤层气作为民用燃料，和煤炭比较具有热值高、污染小、使用安全等特点，不需庞大的净化处理装置，不腐蚀、不堵塞输气设备。在美国，则是将开采的煤层气经加压后输入天然气管道，然后输向全国各地。煤层气允许进入天然气管道的条件是甲烷浓度要高于95%。煤层气作为工业燃料主要用于发电厂、加工业和汽车工业。煤层气发电可以使用直接燃用煤层气的往复式发动机和燃气轮机，也可用煤层气作为锅炉燃料，利用蒸汽发电。欧洲的很多国家，在多年前就已经应用煤矿抽取的瓦斯进行发电。煤层气富集的地区煤炭资源都十分丰富，附近大都有一些火力发电厂，电网发达，应用煤层气发电可以直接输入电网；煤层气可以作为玻璃厂和冶炼厂的洁净燃料。目前玻璃厂熔炉主要还是以煤炭作燃料，用煤层气作燃料不仅成本低，热值高，而且有利于改善厂区环境，提高产品质量，大幅度提高玻璃厂、冶炼厂的经济效益；汽车用压缩天然气的技术指标为甲烷浓度必须达到90%～100%，乙烷以上的烷烃含量不超过6.5%。煤层气中甲烷成分占绝对优势，浓缩后甲烷浓度可达95%以上，乙烷以上的烷烃含量极少，因此，煤层气非常适合于生产汽车用压缩天然气，还可以与柴油混合制成车用混合燃料。甲烷是一种重要的化工原料，可以用来合成多种化学产品，如合成氨、甲醇、乙炔、硝基甲烷、氢气等，大约有20多种，加上二次加工后的五六十种产品，合计近百种化工产品，涉及国民经济的许多领域。因为由于混入空气，氧气含量在5-10%左右，而氧气是一种可燃性助剂，煤层气中混入氧气使得煤层气的贮存、运输、使用等存在一定的困难。这就需要对甲烷进行提纯。2.甲烷的性质2.1物理性质甲烷物理性质：甲烷是无色、可燃和无毒的气体。沸点为-161.49℃。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷2.2化学性质取代反应甲烷的卤化中，主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的，一旦发生反应，大量的热难以移走，破坏生成的氟甲烷，只得到碳和氟化氢。因此直接的氟化反应难以实现，需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能，反应难以进行。因此，碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却很容易进行。以氯化为例：可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿（或三氯甲烷）、四氯化碳（或四氯甲烷）、氯化氢和少量的乙烷（杂质）的混合物。ch4 cl2→（光照）ch3cl（气体） hclch3cl cl2→（光照）ch2cl2（油状物） hclch2cl2 cl2→（光照）chcl3（油状物） hclchcl3 cl2→（光照）ccl4（油状物） hcl试管中液面上升，食盐水中白色晶体析出，这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。因为氯化氢极易溶于水，溶于水后增加了水中氯离子的浓度，使氯化钠晶体析出。用大拇指按住试管管口，提出液面，管口向上，向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒，可验证它是稀盐酸。如果控制氯的用量，用大量甲烷，主要得到氯甲烷；如用大量氯气，主要得到四氯化碳。工业上通过精馏，使混合物一一分开。以上几个氯化产物，均是重要的溶剂与试剂。特点：①在室温暗处不发生反应；②髙于250℃发生反应；③在室温有光作用下能发生反应；④用光引发反应，吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子；⑤如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在，反应有一个诱导期，诱导期时间长短与存在这些杂质多少有关。根据上述事实的特点可以判断，甲烷的氯化是一个自由基型的取代反应。氧化反应甲烷最基本的氧化反应就是燃烧：ch4 2o2→co2 2h2o甲烷的含氢量在所有烃中是最高的，达到了25%，因此相同质量的气态烃完全燃烧，甲烷的耗氧量最高。点燃纯净的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻璃筒内，直立在桌上，移去玻璃片，迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内，烛火立即熄灭，但瓶口有甲烷在燃烧，发出淡蓝色的火焰。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧，但不助燃。用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气2/3体积，然后再通入1/3体积的甲烷。用橡皮塞塞好，取出水面。将试管颠倒数次，使气体充分混和。用布把试管外面包好，使试管口稍微下倾，拔去塞子，迅速用燃着的小木条在试管口引火，即有尖锐的爆鸣声发生。这个实验虽然简单，但也容易失败。把玻璃导管口放出的甲烷点燃，把它放入贮满氯气的瓶中，甲烷将继续燃烧，发出红黄色的火焰，同时看到有黑烟和白雾。黑烟是炭黑，白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。加热分解在隔绝空气并加热至1000℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气ch4=（1000℃）=c 2h2氢气是合成氨及汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料形成水合物甲烷可以形成笼状的水合物，甲烷被包裹在笼里。也就是我们常说的可燃冰。它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、ph值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键，构成笼状结构）。它可用mch4nh2o来表示，m代表水合物中的气体分子，n为水合指数（即水分子数）。可燃冰主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带，比较难以寻找和勘探。新研制的灵敏度极高的仪器，可以实地即时测出海底土壤、岩石中各种超微量甲烷、乙烷、丙烷及氢气的精确含量，由此判断出可燃冰资源存在与否和资源量等各种指标。甲烷含量超过99%的天然气水合物又称为甲烷水合物

3.生产工艺简介含氧煤层气（又称瓦斯气），是煤矿在开采过程中为防止瓦斯爆炸和突出，保证煤矿安全生产而在矿井下抽排出的煤层气，由于在抽采过程中煤层穿透部分空气而使该煤层气抽采出来时含有大量的空气。因此它与在地面抽采的煤层气不一样，地面抽采的煤层气与常规天然气组成基本相同。煤层气是一种热值高、无污染的新能源，其热值与天然气相当，燃烧后很洁净，几乎不产生废气。是非常宝贵的清洁能源和化工原料。由于在采煤过程中抽排的瓦斯中甲烷含量相对偏低，其组成份中含有10%至16%（甚至更高）的氧，严重制约了含氧煤层气的综合利用。我国目前在采煤过程中抽排的含氧煤层气，折合纯甲烷量每年达到数百上千亿标方，相当于常规天然气量，但由于受种种条件限制，除少数矿区通过管道输送周围民用或就地发电外，大部分直接排入大气，不仅造成巨大的资源浪费，且使大气污染严重。3.1含氧煤层气分离工艺为了有效提高煤矿开采的安全性，减少瓦斯气的直接对空排放，促进经济可持续发展及开发高效、经济的清洁能源，解决城市及边远地区和乡镇的燃气应用问题，常见的含氧煤层气分离技术有含氧煤层气直接分离和脱氧分离两种。3.1.1含氧煤层气直接分离1变压吸附法变压吸附（pressureswingadsorption--psa）技术是有效的气体分离提纯方法，自20世纪80年代以来已广泛用于石油、天然气、化工的气体分离工业，其原理是基于压力和循环条件在加压时完成气体混合物的分离，在低压时完成吸附剂的再生，用部分产品气作为脱附冲洗气。矿井抽放煤层气各组分气体（包括少量杂质组分）在吸附剂上的吸附活性排序为h2n2ch4、coco2h2o、有机物等。对煤层气经过预净化处理除去了h2o、co2等杂质的抽采瓦斯。可看成是ch4和空气的混合气体。以ch4/空气或ch4/n2表示。国外对ch4/n2体系的psa研究，几乎都是采用cms为吸附剂，对应以动力学效应进行分离浓缩ch4，但是这些不多的研究主要针对天然气或是油田气，而针对煤矿瓦斯的研究非常少。ch4和n2的吸附性太接近，导致从矿井抽放煤层气中分离提纯ch4难度特别大。目前国内的煤层气净化浓缩技术研究主要借助于天然气工业的研究成果。早在1983年，西南化工研究院在河南焦作矿务局安装了瓦斯的变压吸附分离浓缩ch4的示范装置，以活性炭为吸附剂，采用通常的skarstrom循环步骤，能够将瓦斯中甲烷的浓度从30.4%提高到63.9%；增加置换步骤，还可以使瓦斯中甲烷的浓度提高到93.7%。但当时考虑含氧煤层气分离时对甲烷的爆炸问题过于乐观，技术全面性考虑不足，虽然在示范装置运行期间没有发生事故，但甲烷爆炸的问题始终存在，因而在运行一段时间后很快中止了该模型的继续运行。1983年西南化工研究设计院在河南焦作进行含氧煤层气变压吸附分离实验后，对含氧煤层气的应用进行了全面的研究，申请了多项专利。本着安全第一的原则，坚持含氧煤层气必须先脱氧再进行分离。脱氧后的煤层气经psa分离后甲烷浓度达到60%以上，收率大于90%，这样的煤层气（o2＜0.5%，ch4＞60%）可直接液化制lng。2膜分离法薄膜分离法有不少优点，不需要发生相态的变化，设备简单，占地面积小，可连续运行。但气体各组分对薄膜的渗透能力不同，其渗透量与组分的渗透系数有关、与渗透膜的面积有关、与膜两侧的气体组分的分压差也有关。在分离中造成了产品气的损失，而且过高的压力会对混合气产生安全隐患，不适合在含氧煤层气分离采用。3含氧煤层气直接液化中国科学院理化技术研究所与北京赞成国际投资公司和阳煤集团合作，开展了含氧煤层气低温液化分离实验研究，其原理是先将气体混合物冷凝为液体，然后再按各组分蒸发温度的不同将它们分离，分离过程在低压和低温下进行，可直接制得lng。虽然该方法甲烷的收率较高，但煤矿排出的瓦斯气氧含量波动范围较大，分离过程中由于ch4-o2爆炸范围决定了安全问题永远存在隐患。当管道部分地方因某种原因产生火花或静电以及温度压力突变时就有爆炸的可能，该方法的安全性还有待在实际生产中得到检验。3.1.2脱氧后分离常温常压下，甲烷在空气中的爆炸极限在5～15%之间，因此直接利用煤矿瓦斯具有一定的危险性。由于煤层气易爆的特性，限制了煤层气的综合回收利用。目前国内煤层气仅有少量用于发电，或就近作为民用燃料。煤层气有效利用方式为：对于高品质煤层气（ch4≥95%），可直接当作天然气使用，用作燃料或化工原料；对于中等浓度的含氧煤层（ch430%），经脱氧已符合国家城市燃气标准，产品气可作为城市燃气，第二步经变压吸附或深冷法进行提纯，得到甲烷含量大于95%以上的浓缩气，产品可作为工业和民用燃料cng或lng；对于低品质的煤层气（ch430%），可直接发电。目前我国排放的煤层气主要为中等甲烷浓度的含氧煤层气，西南化工研究设计院本着安全生产、以人为本的原则，主张含氧煤层气在浓缩前须先进行脱氧，并在此领域进行了多年研究，取得了一系列研究成果，发了焦炭法脱氧、贵金属催化剂催化脱氧、耐硫性催化剂催化脱氧三种工艺，利用西南院雄厚的工程开发力量，借助其它类似的工艺方法，已可工业化。1焦炭法脱氧焦炭法脱氧是在高温条件下，含氧煤层气中的氧与焦炭反应，同时少量的甲烷发生裂解产生氢和碳又与氧反应，从而达到从含氧煤层气中除氧的目的。反应温度控制在650～850℃，一般为700～800℃，如反应温度低于550℃时，则反应不进行。反应温度偏低，含氧煤层气脱氧不完全，焦炭燃烧也不完全，焦炭耗量增大；在温度高于900℃时，甲烷裂解程度急剧变大。所以为了保证脱氧达到要求，焦炭燃烧得较为完全，甲烷裂解不致过大，选择的最佳反应温度范围为700～800℃。又因焦炭与氧反应、甲烷与氧反应，均是强放热反应，因此在工艺流程上，将反应后的气体循环一部分至反应前与原料气混合，通过控制含氧煤层气氧含量，从而达到控制适宜的反应温度的目的。焦炭法脱氧的优点在于约70%的氧与焦炭反应，30%的氧与甲烷反应，因此对甲烷的损失较小。而缺点在于此法要消耗资源焦炭，焦炭的消耗成本约为整个运行费用的50%左右。另外焦炭中含有硫，焦炭含硫量随着制备焦炭的煤的不同而随之改变。通常情况下脱氧后的脱氧气中硫含量≤150mg/m3。因此必须进行脱硫，也相应增加了运行成本；焦炭脱氧后的脱氧气需经过水洗，此水洗后的水中含有硫化物，虽然可以循环利用，但总要排出一部分，因此也产生了含硫废水排放的问题；且焦炭法脱氧其加焦出渣，劳动强度大，环境灰尘较大，难以实现自控操作。焦炭法脱氧因气体中补充了碳适用于煤层气制甲醇。2贵金属催化剂催化脱氧贵金属催化脱氧是在一定的温度条件下，含氧煤层气中的氧在催化剂的存在下与甲烷反应，从而达到脱氧的目的。西南化工研究设计院研究开发了贵金属脱氧催化剂，由于含氧煤层气含有少量的硫化物主要是h2s，根据煤矿不同，硫含量不同，硫会导致催化剂中毒而引起失活。因此，要在反应前先进行脱硫，再进行催化脱氧。反应温度在250～350℃，而甲烷与氧反应是强放热反应，因此在工艺流程上，将脱氧反应后的气体循环一部分至反应前与原料气混合，控制一定的氧含量来控制反应温度，以保证反应温度不致过高，从而避免催化剂被烧结而使活性下降。贵金属催化剂催化脱氧优点在于催化剂活性较强，脱氧后气体中氧基本除尽，工艺操作简便，便于自动控制，且脱氧反应温度较低，设备简单，而不足之处在于催化剂价格较贵。因此在煤层气甲烷含量≥70%，氧含量相对较小时选用此方法。如氧含量过高，为控制反应温度，则循环量增大，能耗增大，造成脱氧成本增大。另外，硫对贵金属催化剂有毒害作用，因此要在脱氧反应前先进行脱硫，这样也导致了脱氧成本增大。贵金属催化剂催化脱氧适宜处理甲烷含量＞70%，氧含量＜4%的煤层气，如氧含量过高，为控制反应温度，则循环量增大，能耗增大，造成脱氧成本增大。3耐硫型催化剂催化脱氧综合上述两种方法的优缺点，西南化工研究设计院开发了耐硫性脱氧催化剂，此工艺是在常压和一定温度的条件下，含氧煤层气通过催化剂床层，其中的甲烷与氧反应，从而达到除氧的目的。温度一般控制在400～700℃。甲烷与氧反应是强放热反应，每消耗1%的氧气，反应放热使床层的绝热温升约90～100℃，为此将脱氧后的气体循环一部分与原料煤层气混合，以调节进入反应器之前气体的含氧量，从而达到控制反应温度的目的。因此低氧含量和高氧含量的煤层气都能适用。此方法的优点是催化剂具有耐硫性，且一般煤矿煤层气含硫量≤10mg/m3，所以此方法可以不用预先脱硫，因而节省了脱硫此一环节的处理费用。由于催化剂选用的是非贵金属催化剂，因此催化剂的价格大幅下降；此工艺操作简便，便于自动控制，设备简单。与焦炭法相比，该方法省却了水洗过程，因而没有含硫废水的排放，避免了二次污染，且焦炭法脱氧加焦出渣，劳动强度大，环境灰尘较大，占地面积大，且无法实现自控操作。三种煤层气脱氧工艺的运行成本，其中贵金属催化剂催化脱氧成本最高，焦炭法脱氧次之，耐硫性催化剂脱氧处理费用最低，其运行成本比焦炭法下降约20%。反应后高温气体的热量可以通过废热锅炉回收利用，反应过程中虽然消耗了甲烷，但可以产生蒸汽，这有利于降低生产成本。3.2工艺选择本课题采用变压吸附工艺分离回收瓦斯气中的甲烷经压缩或液化制取车用cng。该工艺使用三种专用吸附剂，在40-60℃、3kpa-0.7mpa压力条件下，将煤矿瓦斯原料气通过三级变压吸附（吸附塔内分别装填30-dkt、dkt612、dkt611吸附剂，甲烷的回收率为95%以上）进行富集、脱氧、浓缩，最后将提纯后的甲烷经压缩到25.0mpa制成产品cng，整个工艺过程甲烷的回收率为95%以上。本课题生产过程属于密闭的连续的物理分离过程，设计工艺路线短，操作控制条件温和，自动化程度高；原料为低浓度煤矿瓦斯气，为降低碳排放、改善当地的大气环境做出贡献。该工艺与催化脱氧工艺比较具有流程短、装置占地小、运行费用低、甲烷产率高、操作条件温和、无副产物生产、无化学变化等优点。此方法采用了变压吸附工艺分离瓦斯气中的氧气和氮气，既避免了催化脱氧法中的副产物co、co2分离问题，又避免了瓦斯气直接深冷液化法中装置庞大和安全问题，使分离过程变得简单。3.2.1工艺流程1瓦斯气富集工段来自瓦斯抽放站储气柜的瓦斯气压力为2-4kpa，常温，甲烷浓度35%左右经管道送入界区内。从管道输送来的原料瓦斯气进入界区后，先经过瓦斯气管道上设置的紧急切断阀、过滤器、计量装置。经过计量的瓦斯气通过水封后，原料瓦斯气分成a/b两路，a路瓦斯气8500m3/h经过水环式瓦斯气加压机（c101a-b）升压至0.15mpa.（g），升压后的瓦斯气再经过分液罐、丝网除沫器（v102）除去游离水分。脱水后的瓦斯气经过程控阀门，由变压吸附富集塔t201a/b/c/d/e/f中的任意两台的底部进入富集塔进行吸附，吸附塔内装填的吸附剂为30-dkt和dkt612，瓦斯气中的甲烷被塔内的吸附剂吸附，未被吸附的空气（氮、氧）通过塔顶放空，放空尾气中的甲烷含量小于2%。当吸附塔内的吸附剂吸附甲烷饱和后在程控阀的控制下，通过富集真空水环泵p201a/b/c均压、解吸出吸附剂中的甲烷，同时吸附剂得到再生。解吸气中的甲烷含量大于50%，解吸甲烷气与b路原料瓦斯气4000m3/h进入富集气罐（v301）混合、脱水，混合气甲烷浓度大于40%，体积10920m3。此工段由六塔吸附、均压、解吸交替进行，实现连续运行。2瓦斯气脱氧工段来自富集工段富集罐（v301）的混合气进入喷水螺杆压缩机（c301a-d）加压至0.7mpa.（g），然后进入冷却器（e301）冷冻到2-3℃，进入丝网除沫器（v102），将混合气中90%以上的水分冷凝脱除。混合气脱水后进入一级换热器升温至40℃后经过程控阀门，由变压吸附脱氧塔t401a/b/c/d/e/f中的任意一台的底部进入脱氧塔进行吸附，吸附塔内装填的吸附剂为30-dkt和dkt611，瓦斯气中的氧气和部分氮气被塔内的吸附剂吸附，未被吸附的氮气、甲烷通过塔顶气体进入脱氧气罐（v402）储存、中转并进入浓缩工段，其间三个吸附塔和均压罐经过三次均压，一个塔解吸。当吸附塔内的吸附剂吸附氧气饱和后在程控阀的控制下，通过脱氧真空水环泵p401a/b/c与均压罐（v401）的均压、解吸出吸附剂中的氧气，同时吸附剂得到再生。初期解吸气中的甲烷含量大返回富集工段重新富集，后期解吸气甲烷含量低（富氧气）直接放空。此工段由六塔吸附、均压、解吸交替进行，实现连续运行。3甲烷浓缩工段来自脱氧工段脱氧气罐（v402）的脱氧甲烷气体由变压吸附浓缩t501a/b/c/d/e/f中的任意一台的底部进入浓缩塔进行吸附，吸附塔内装填的吸附剂为30-dktdkt612，脱氧气中的甲烷被塔内的吸附剂吸附，未被吸附的氮气通过塔顶直接放空。当吸附塔内的吸附剂吸附甲烷饱和后在程控阀的控制下，通过无油真空泵（p501a/b/c/d/e/f）解吸出吸附剂中的甲烷，同时吸附剂得到再生。解吸气中的甲烷通过冷却器（e501）冷却、脱去水分，脱水后进入甲烷缓冲罐（v501）送入cng压缩充装工段。4cng压缩、充装工段来自浓缩工段甲烷缓冲罐（v501）中的甲烷气经过无油往复式压缩机（c601a-c）一级压缩后压力达到0.75mpa，然后进入干燥装置，脱去其中的水分，使其露点达到或低于国家汽车用标准(即标准状态下-65℃)，干燥后的气体经缓冲罐（v601）进入二级无油往复式压缩机（c701a-e），经过多级增压后，压力达到25mpa，级间气体通过水冷却器和油水分离器后进入下一级。压缩后的高压气体经过压缩机过滤后，通过优先顺序控制盘通向储气井。5产品贮运系统cng产品直接充入天然气储气井进行储存、中转，cng储气井10根，总储量10000nm3，产品储存周期5小时。产品委托专业运输公司采用专门的cng储罐运输车运输，单台cng运输车可运约4000nm3cng，罐车的设计压力为25mpa，实际装运为22mpa左右。3.2.2主要工艺装置、设备及选材本工艺共有设备90台（套）。其中机泵38台（套），非标设备46台（套）。本工艺的主要设备可见表3-1。表3-1主要设备一览表序号设备名称技术规格数量（台/套）选材一塔类1富集吸附塔塔型：填料塔规格：Φ2400mm11600填料高度：h=9400mm吸附剂：30-dktal吸附剂：dkt6126q345r2脱氧吸附塔塔型：填料塔规格：Φ2200mm11000填料高度：h=8400mm吸附剂：30-dktal6q345r3浓缩吸附塔塔型：填料塔规格：Φ240011500mm填料高度h：9200mm6q345r二容器类1原料气水封类型:水封槽规格:□15001500h=4000mm1q245r2原料分液罐塔型:立式容器规格:dn200025m3h=9500mm1q345r3富集气分液罐塔型:立式容器规格:dn10003.5m3h=5000mm1q345r4富集气罐塔型:立式容器规格:dn240040m3h=10200mm1q345r5冷冻气分液罐塔型:立式容器规格:dn8002.0m3h=5000mm1q345r6脱氧均压罐塔型:立式容器规格:dn240040.0m3h=10200mm1q345r7脱氧气缓冲罐塔型:立式容器规格：dn140010.0m3h=7600mm1q345r8真空缓冲罐塔型:立式容器规格：dn10001.0m3h=3000mm2q345r9甲烷缓冲罐塔型:立式容器规格:dn240050.0m3h=13000mm1q345r10一级换热器102m212011冷却器102m2130412甲烷冷却器60m21q345r三动力设备1煤层气加压机形式：水环式型号：2bec500加压气量：8500nm3/h进气压力：5kpa排气压力：150kpa配套电机：防爆dⅡct42ip54电机功率：350kw2组合件2富集煤层气真空泵形式：水环式型号：2bec420抽气量：8000nm3/h进气压力：-70～10kpa排气压力：20kpa配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：180kw3组合件3富集煤层气压缩机进气压力：5kpa排气压力：0.7mpa配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：400kw4组合件4脱氧真空泵形式：水环式真空泵型号：2bec400抽气量：6000nm3/h进气压力：-70～10kpa排气压力：常压配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：110kw3组合件5浓缩甲烷真空泵形式：无油往复式型号：wlw-1200b抽气量：4320nm3/h进气压力：0～0.07mpa排气压力：0.02mpa配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：110kw5组合件6富集煤层气螺杆式冷冻机组形式：螺杆式冷冻机组型号：yslg16f处理气量：10000nm3/h1组合件7cng压缩机（一级）形式：无油往复式型号：h-38/5jx压缩气量：2250nm3/h进气压力：～0.01mpa排气压力：0.75mpa配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：～250kw3组合件8cng压缩机（二级）形式：无油往复式型号：z-4.55/5-250压缩气量：1150nm3/h进气压力：～0.5mpa排气压力：25.0mpa配套电机：防爆dⅡct4ip54电机功率：～185kw5组合件9循环水泵形式：双吸离心泵型号：8sh-9a流量：270m3/h扬程：46m电机功率：55kw3组合件10热水泵形式：双吸离心泵型号：6sh-9a流量：180m3/h扬程：35m电机功率：30kw2组合件11凉水塔形式：玻璃钢冷却塔处理能力：300m3/h电机功率：22kw2组合件12仪表空压机形式：空气压缩机型号：压缩气量：228m3/h电机功率：22kw1组合件13氮气站空压机形式：空气压缩机型号：907压缩气量：228m3/h电机功率：90kw1组合件

3.2.3管道系统管道输送的介质包括仪表用空气、氮气、冷冻盐水、软水、工业上水、循环水等公用介质和煤矿瓦斯气、cng等工艺物料。装置中输送仪表用空气、氮气的管道为压力管道。装置中输送煤矿瓦斯气、cng气体，毒性分类为轻度，火灾危险性分类为甲类。装置中输送冷冻盐水，无毒，不燃，管道为压力管道。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题的研究内容

（1）通过查询资料，了解甲烷的有关物理和化学特性。熟悉和了解甲烷提纯的工艺过程和生产装置的相关特点。

（2）根据工艺过程，辨识危险及有害因素，对化工生产过程中可能出现的危险有害因素，进行详细剖析。