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M100甲醇燃料调配工艺技术参数与质量管理的分析.doc

  • 上传人:帥
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  • 上传时间:2021-11-23
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    关 键  词:
    m100 甲醇 燃料 调配 工艺技术 参数 质量管理 分析
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    M100甲醇燃料调配工艺技术参数与质量管理的分析 第一章 甲醇、添加剂物化特性与M100甲醇燃料检测标准 1.1 甲醇物化特性 甲醇,是由煤炭、天然气、CO2生产的一种化工原料, 是一种无色、透明、易燃液体,分子量32.04,氧含量50%。英文名 :Methanol、Wood alcohol,化学品俗名:木醇、木精,分子式:CH4O、CH3OH。 溶于水,可混溶于醇类、乙醚等多数有机溶剂,外观与性状无色澄清液体,有刺激性气味。主要用于生产甲醛、醋酸、二甲醚等产品,但随着科技的发展,把甲醇又应用于替代汽油、柴油或者民用燃料、工业锅炉燃料、船用燃料。分类:工业甲醇、燃料甲醇、变性甲醇。 熔点(℃)-97.8;沸点(℃) 64.7,相对密度(水=1)0.791,燃烧热(kJ/mol)-723.0,相对蒸汽密度(空气=1)1.1,饱和蒸汽压(kPa) 12.3(20℃),临界温度(℃)240.0,临界压力(MPa) 7.95,闪点(℃)12(CC),引燃温度(℃)464.0,爆炸下限(%)6.0,爆炸上限(%)36.5。易燃易爆,其蒸汽与空气混合,能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸,与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧,在火场中,受热的容器有爆炸危险。蒸气比空气重,沿地面扩散并易积存于低洼处,遇明火会引起回燃。 急性毒性LD507300mg/kg(大鼠经口) 15800 mg/kg(兔经皮) LC50 64000 mg/m3(大鼠吸入,4小时)。 1.2 添加剂特性 表1.1 添加剂特性 项目 典型数据 试验方法 外观 黄色透亮 目测 密度(20℃)/(g/cm) 0.9957 GB/T 1884 运动粘度,mm2/s40℃() 85.05 GB/T 265 倾点 /℃ -33 GB/T 3535 闪点(开口) /℃ 81 GB/T 3536 蒸发残渣(质量分数)/% 0.66 GB/T17144 无机氯 无 --- 钠含量 无 --- 机械杂质 无 GB/T 511 水份 无 GB/T 260 1.3 M100甲醇燃料检测技术要求 M100甲醇燃料检测按照吉利要求进行核定,具体如下表所示: 表1.2 M100甲醇燃料检测技术要求 项目 质量指标 试验方法 外观 清亮透明无可见杂质 4.1 甲醇含量(质量分数)% ≥ 99.5 4.2 密度(20℃)/(g/cm) 0.791-0.793 4.3 沸程/℃ ≤ 1.0 4.4 蒸发残渣(质量分数)/% 0.02-0.05 4.5 水份(质量分数)/% ≤ 0.2 4.6 碱值(mgKOH/g) 0.01-0.025 4.7 有机氯含量/ppm ≤ 1 4.8 无机氯含量(以Cl计)/ppm ≤ 1 4.9 钠含量/ppm ≤ 2 4.10 铁含量/ppm ≤ 5 4.11 润滑性能 直径/μm ≤ 480 4.12 清洁度(颗粒分布)/级 ≤ 8 4.13 喷嘴清洁性(流量变化率)/% ≤ 8 4.14 进气阀沉积物/(mg/阀) ≤ 50 4.15 燃烧室沉积物(mg/缸) ≤ 2500 4.16 备注:1、考虑到煤制甲醇不可避免存在极少量的乙醇,且该类乙醇对车用甲醇无负面影响,因此甲醇含量仲裁检验时,甲醇与乙醇(乙醇检测方法按GB338-2011中附录D的规定进行)总含量≥99.5%时,可视同为甲醇含量≥99.5%;2、试验项目使用的发动机为吉利集团生产的四缸四冲程、没缸四阀、电子控制喷射、排量为1.5L的JLC-4M15-C1甲醇发动机。 第2章 M100甲醇燃料工艺流程 M100甲醇燃料为车用燃料的一种,虽然其调配原理简易,但实际控制精度要求和操作工艺流程严谨,因此需从优、从细考虑。 2.1 M100甲醇燃料调配流程图 图2.1 M100甲醇燃料调配流程图 2.2 工艺技术流程 2.2.1 添加剂稀释准备 用甲醇添加剂稀释,稀释比例(体积比)为添加剂:甲醇=1:1。 稀释操作步骤: 1、测量添加剂的实时密度,计算出添加剂体积和添加剂储罐液位数。连接移动式抽液泵与添加剂储罐顶部入口管,开启入口阀门,用移动式抽液泵从添加剂商品包装桶内抽出,自添加剂储罐顶部入口管加入。 2、加入等体积的甲醇,加入的甲醇先将添加剂商品包装桶涮洗干净,加入总量以添加剂液位等高计算值控制总液位高度。 3、将移动式抽液泵入口连接添加剂储罐底部出口管线,开启添加剂储罐底部出口阀门,检查无误后启动泵,打循环40分钟确保储罐内甲醇、添加剂稀释混合均匀。 4、从取添加剂储罐上下部分别取稀释液样品,测量密度差0.002时,确认添加剂稀释均匀。 5、关闭添加剂储罐顶部入口和底部出口阀门,添加剂准备工作完成。 二)车辆准备: 1.进入装车现场的人员必须穿防静电服。 2.由专人引导、指挥罐车进、出装车现场。 3.罐车进入装车现场后,装车人员应立即检查罐车的安全设施是否齐全有效;检查合格后,引导罐车进入装车区,使车头向外,并停车熄火;在装车位置上风处摆放灭火机。 三)装车作业准备: 1. 检查并确认装车系统的电器控制、液下泵、计量泵、过滤器、装车鹤管、仪器仪表、管线阀门都处于正常状态。 2. 接好静电报警仪,连接车辆接地线释放静电,并确认接地可靠有效。 3. 确保装车鹤管与罐车装卸口连接牢靠,气相管路连接牢靠。 4. 操作人员带安全带,上车检查罐车内是否清洁(夜间用防爆手电照明)。 5. 查看本次操作地罐液位仪,确定每个地罐甲醇装车、切换的数量值,保证装车后各储罐剩余甲醇量不小于5000升。装车前后应分别记录两个甲醇地罐液位仪的数值。 6. 检查添加剂储罐液位值,根据甲醇装车数量确定添加剂用量,分别记录装车前后添加剂储罐液位仪的数值。 7. 填写《M100调配记录表》,核对装车数量,不超过车辆核载数量。 四)调配装车操作: 1. 依次打开油气回收阀门、甲醇地罐阀门、装车鹤管阀门、罐车阀门、添加剂管线阀门。流量计累计数清零。 2. 检查两遍装车管线连接、阀门开启状态无误后,按下液下泵、计量泵两个启动按钮,缓慢开启流量计前阀门,开始装车。 3. 装车过程中,注意观察流量表累计数,到预计装车总数量37m3或甲醇储罐液位仪显示储量到5000升时,立即停止地罐液下泵、计量泵运转,装车结束。 调配装车甲醇总数量差控制在100L范围内。 4. 装车时严格控制调配装车流量与添加剂流量的同步,以保障配比准确。每五分钟检查设定的流量、液位数据偏差,与计算连锁点位数据表核对,如正负偏差超出工艺要求,必须立刻进行调整。班长负责抽检、核对操作点位数据。 5.装车过程中,必须有专人在现场监视,并禁止车辆及非工作人员进入装车区,装车人员和罐车驾驶员不应离开现场,雷雨大风天气时应停止装车作业。 6.装车过程中防静电、防溢罐措施:装车过程中,每10000L时核对流量计累计数和流量计总数;装车33000L时上车检查罐车液位情况。 7. 装车过程中严禁向处于调配作业的该工艺管线同一组的地罐同时卸液,严禁人工测量储罐液位操作。 8. 调配装车作业完毕后,关停潜液泵、添加剂计量泵,关闭所有相关阀门,卸下装车鹤管,并将装车鹤管内的余液收集到甲醇储罐内。 9. 收回静电接地线,清理装车作业现场,将灭火机归回原位。 五)调配装车完成后的收尾作业: 1. 调配装车作业时如发生事故或发现安全隐患,应立即停止作业,关闭所有阀门,卸下装车鹤管,同时将罐车驶离作业现场。 2. 调配装车结束后,操作人员穿防静电服、佩带安全帽、安全带,携带取样器具,上车取样。取样(取样方法见附录)、检验、留样,检验合格方可出厂。 3. 完成工艺过程规定数据的原始记录,主操作人员与班长签字。 第三章 M100甲醇燃料调配工艺参数 3.1 工艺设备 3.1.1 地下罐(30m3)四个,每两个并联,联通一条调配工艺管线。每次甲醇卸车进入两个地罐,每次一路管线调配装一车; 3.1.2 液下泵参数:每个地罐带有一台Q=50m3/h,H=30m,7.5KW ; 3.1.3 计量泵:每条调配工艺管线安装一台,Q=50L/h,压力0.8MPa,0.37KW; 3.1.4 添加剂储罐:每条调配工艺管线配置一个;矩形截面,尺寸707*707*1400mm。 3.2 工艺参数计算 3.2.1 产量 西安市甲醇出租车为8124辆,根据市场调查,每辆车每日甲醇消耗量约为75升,即每日甲醇产量应不小于486.2吨(以0.798作为密度换算)。按照市场需求,以及设计的富余量考虑,我公司设计要求每日产量不小于500吨。 3.2.2 日装车数量 根据甲醇运输车辆的容纳量以及装车不超90%的安全考虑,每车限定29.50.1吨。按照产量的要求,每日装车量不少于17车。 3.2.3 调配速率 由于每日满负荷装车量不少于17车,按照倒班运营制度的要求,每日24小时内有效的工作时间约为18小时。因此设定装车速度应小于555分钟/车,调配装车时控制甲醇泵工作流量:40m/h,添加剂泵工作流量:32L/h。 3.2.4 添加剂配比控制 根据M100甲醇燃料的要求,需将甲醇原料和添加剂按照10000:5的比例进行混合,那么混合精度的把控就极为重要,主要采用以下两种方式进行比例混合的控制。 3.2.4.1 我公司采用的添加剂储槽为707*707*1400mm,液位对应体积当量0.5L/mm,添加剂按工艺要求稀释为甲醇:添加剂=1:1。由上述参数可以计算得到:每1mm添加剂对应619L甲醇原料。 3.2.4.2 由于添加剂泵采用的是柱塞泵,因此其工作状态下流量不易调节,即保持32L/h不变。甲醇流量表的一圈流量为100L,按照添加比例的对照关系,其流速应控制在90.3s能够达到混合比例和装车速率的要求。 第四章 M100甲醇燃料质量管理 西安交通燃气有限责任公司贯彻ISO9000质量管理规定,依据八项质量管理原则,制定如下质量管理实施方案: 图4.1 质量管理实施方案流程图 上述实施方案从甲醇原料采购到M100甲醇燃料销售的各个环节进行质量控制,并制定相应的定期巡查制度,针对存在的问题进行优化和改造。 为达到本质量管理体系的质量目标,主要从以下几个方面进行质量保证。 10
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