目录一、岗位说明书二、生产原理三、工艺流程四、主要设备一览表（见附图）五、工艺指标六、系统开车程序七、系统停车程序八、不正常现象及处理措施九、生产正常操作方法及注意事项十、常见事故及处理措施十一、岗位存在的主要危险因素辨识十二、安全环保和职业卫生危害防护十三、附图、附表一、岗位说明书单位名称：净化车间甲烷化岗位岗位名称甲烷化所在部门直接上级定员人数工作职责负责甲烷化炉、甲烷化换热器、净化气水冷器、净化气分离器等设备的开停车和正常生产操作；管道、阀门及仪表的维护保养；负责系统的缺陷检查登记，消除及联系处理，防止系统泄漏污染环境。

做好设备检修前的工艺处理工作，检修后的试运行和验收工作，负责本岗位消防器材，防毒面具等的使用保管和更换，负责本系统安全稳定生产。

岗位任务在甲烷化触媒作用下,将碱洗气中残余的CO和CO2反应生成甲烷,使CO+CO2≤20×10-6,为合成氨提供合格的净化气。

任职要求推荐学历：高中以上学历。

专业技能要求：掌握初级计算机知识、懂化工生产原理。

经验要求：能解决处理本岗位各项事宜并具有实际工作经验。

能力要求：对生产工艺、设备故障有一定的判断解决能力。

证件要求：上岗证、安全消防证。

二、生产原理2.1 主要物料性质甲烷: 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 主反应原理和反应特点1甲烷化反应机理CO+3H2=CH4+H2O+206.16KJCO2+4H2=CH4+2H2O+165.08KJ甲烷化反应是可逆、放热、体积缩小的反应。

2甲烷化工艺条件的选择（1）温度：温度低对甲烷化反应平衡有利，但温度过低，CO会与镍生成羰基镍，而且催化剂达不到起活温度反应速度慢，催化剂不能充分发挥作用。

提高温度，可以加快甲烷化反应速度，但温度太高对化学平衡不利，也会使催化剂超温，活性降低。

实际生产中，温度低限应高于生成羰基镍的温度。

J105触媒的操作温度一般控制在280℃—420℃。

（2）压力：甲烷化反应是体积缩小的反应，提高压力有利于化学平衡向生成甲烷的方向移动，使反应速率加快，从而提高设备和催化剂的生产能力，实际生产中，甲烷化操作压力由合成氨总流程确定，一般为1 Mpa—3Mpa。

（3）原料气成份：甲烷化反应是强烈的放热反应,随CO和 CO2浓度的增大，甲烷化床层温度升高。

在绝热情况下,原料中每增加0.1%的CO转化为CH4原料气的温度会升高7.4℃, 原料中每增加0.1%的CO2转化成CH4原料气的温度会升高6℃左右。

原料气中CO和CO2含量高，易造成催化剂超温，同时使进入合成系统的甲烷含量增加，所以要求原料气中CO+CO2的体积分数小于0.7%（一般小于0.5%）。

原料气中水蒸气含量增加，可使甲烷化反应逆向进行，并影响催化剂的活性，所以，原料气中水蒸气含量越少越好。

3甲烷化反应的副反应（1）当燃料气中有O2存在时，有以下反应：O 2+2H2=2H2O+484KJ如果原料气中含微量的氧其温升要比CO 和CO2高得多，每1%的O2会使甲烷化炉床层温度升高165℃，所以原料气中应严格控制氧的进入，否则引起甲烷化炉严重超温导致催化剂失活（2）在某种条件下，还会有以下副反应：2CO=C+CO2Ni+4CO=Ni(CO)4（羰基镍）分解析碳反应，是一种有害的副反应，会影响催化剂的活性，在甲烷化正常操作的条件下，是不会发生的，但温度超过500℃有可能发生这种反应。

生成羰基镍的反应，也是放热和体积缩小的反应，低温、高压有利于生成羰基镍，压力在1.4MP，CO为1%的条件下生成羰基镍的最高温度为121℃，而甲烷化反应正常操作温度都在300℃以上，实际生产中不会有羰基镍生成。

但在升温、降温或事故停车时，甲烷化炉温度可能低于200℃，这时若遇到含CO的原料气就会生成羰基镍。

羰基镍不仅会造成催化剂活性组分镍的损失，而且是剧毒物质，人吸入会中毒。

主要症状为头痛，恶心呕吐，呼吸困难，甚至昏迷。

空气中允许的最高含量为0.001mg/m3,实际生产中必须采取措施加以防范。

三、工艺流程由脱碳塔顶出来的碱洗气温度≤80℃,经碱洗气分离器分离掉气体中夹带的溶液及冷凝水后,进入甲烷化换热器壳程,温度升至250℃～270℃,进入中变换热器壳程继续换热至280℃～300℃左右,然后经甲烷化炉入口温度调节阀进入在甲烷化触媒作用下转化成甲烷和水蒸汽,使出口净甲烷化炉,把残余的CO、CO2化气中CO+CO≤20×10-6,温度约300℃～320℃的净化气进入甲烷化换热器管内2与碱洗气进行换热，温度降至110℃～146℃，进入净化气水冷器冷却至40℃以下，再经净化气分离器分离掉冷凝液后，送高压机供合成使用。

四、主要设备一览表（见附图）五、工艺指标1 温度甲烷化换热器出口碱洗气 250℃～270℃甲烷化炉入口碱洗气 270℃～320℃甲烷化炉触媒层热点 280℃～420℃甲烷化换热器出口净化气≤146℃出工段净化气≤40℃2 压力入甲烷化炉碱洗气 1.50 MPa～1.55MPa出工段净化气 1.43 MPa～1.55MPa，甲烷化炉压差≤135KPa3 液位净化气分离器液位 20%～40%4 分析≤20×10－6甲烷化炉出口CO+CO2六、系统开车程序6.1 甲烷化岗位原始开车6.1.1 甲烷化岗位吹扫1 吹扫的目的意义吹扫的目的：在管道设备安装过程中，会残留灰尘、泥沙、焊渣和锈蚀物等杂物。

通过空气或蒸汽等介质，把管道设备中的这些杂物吹出。

以防在开车过程中堵塞设备、管道，卡住阀门。

确保顺利试车和长周期安全生产。

2 吹扫前的准备工作⑴所有设备、管道、阀门、盲板、仪表均安装完工，经质量验收合格，负责人签字。

⑵现场所有不用的架子，临时的梯子，均已拆除，现场清理干净。

⑶准备好吹扫用的工器具⑷所有仪表均已调试完毕，且灵敏、准确、好用。

⑸所有阀门、导淋阀、压力表阀、取样阀处于关闭状态。

⑹脱碳岗位所有设备管道吹除完毕并合格。

⑺现场需要依次拆开的法兰：①甲烷化换热器壳程进口阀前法兰；②中变换热器壳程进口阀前法兰；③拆下冷激副线上自调阀；④甲烷化炉出口阀前法兰；⑤净化气水冷器进口法兰；⑥净化气分离器进口法兰；⑦放空总管阀前法兰。

3 吹除流程：放空碱洗气分离器甲烷化换热器（管间）中变换放空放空热器（管间）甲烷化炉甲烷化换热器(管内)放空净化气水冷器净化气分离器高压机进口放空低压机进口放空4 吹扫操作方法脱碳工段吹扫合格后，断开甲烷化换热器壳程进口阀前法兰，在法兰断开处插铁皮盲板，联系调度通知低压机送空气，吹扫干净，用棉纱布擦拭拆开口，无杂物锈迹后恢复，吹扫合格后恢复。

拆下冷激副线上自调阀分别打开前后截止阀吹扫合格后，装好自调阀，关闭前后截止阀。

断开甲烷化炉出口阀前法兰，插上铁皮盲板，吹扫合格后恢复。

断开净化气分离器出口阀前法兰，插上铁皮盲板，吹扫合格后恢复。

断开放空总管阀前法兰插上铁皮盲板，吹扫合格后恢复。

吹扫时用木槌敲打焊缝。

在吹除过程中不能憋压，吹除时压力为0.3 Mpa - 0.5Mpa。

吹除完后检查导淋、排污、取样点、阀门是否堵塞，如有堵塞应立即疏通。

5吹扫注意事项⑴注意所有设备付线、冷激线和放空线的吹除；⑵控制吹扫压力不大于0.5Mpa用设备前阀门控制压力；⑶吹除过程中应关闭压力表阀、取样阀、导淋阀，所有自调阀前后截止阀，防止堵塞阀门或卡住自调阀。

⑷吹除人员应戴好防护用具及防尘口罩、眼罩。

⑸专人负责协调指挥。

6.1.2甲烷化反应触媒及填装1 组成及性能：甲烷化催化剂以NiO为主要成分、Ai2O3为载体、MgO或Cr2O3为促进剂。

为了提高催化剂的耐热性，有时还加入稀土元素作促进剂。

甲烷化催化剂含镍15%—30%,比甲烷蒸汽转化的镍含量高，这是为了提高它的低温活性。

2 还原与氧化：⑴还原：甲烷化催化剂在使用前，必须将NiO还原成金属Ni才具有催化活性。

一般用氢气或脱碳后的原料气还原，其反应如下：NiO+ H2 == Ni+ H2O+1.26 KJNiO+CO== Ni+ CO2+38.5 KJ⑵氧化：还原态的甲烷化催化剂能与氧发生剧烈的氧化反应：2Ni+O2=2NiO+484.88KJ ；Ni+H2O=NiO+H2+1.254KJ若催化剂与大量的空气接触，放出的反应热会把催化剂烧坏，因此，在长期停车时必须用预先氧化的方法使之钝化后，再与空气接触。

3 甲烷化催化剂的中毒：除羰基镍为甲烷化催化剂的毒物外，还有硫、砷和卤素也能使它中毒。

硫对催化剂的毒害时积累的，当吸附硫大于0.5%时，催化剂活性就完全丧失。

砷对催化剂的毒害更为严重，当吸附量达0.1%时催化剂活性即可丧失，因此，采用砷碱法时必须小心操作，以免把砷的溶液带入甲烷化系统。

为了保护催化剂，可在甲烷化催化剂上设置氧化锌或活性炭保护剂，为避免卤素对催化剂的毒害，在操作中应防止含氯的水或蒸汽进入甲烷化炉。

4 甲烷化炉装填情况表（J105）：层数触媒型号装填高度（m）装填方数上层耐火球φ50 0.1m 0．7 m3丝网（8目两层）两层14 m2φ5×（5～6）催化剂J105 2．05m 14．5 m3丝网（8目两层）两层14 m2耐火球φ50 0.1m 0．7 m3丝网（8目两层）两层14 m2下层φ5×（5～6）催化剂J105 2．05m 14．5 m3丝网（8目两层）两层14 m2耐火球φ50 锅底铺平5 甲烷化触媒的装填方案⑴清理甲烷化炉内的杂物，检查篦子板是否结实完好。

⑵装填前先在炉内标出装填高度线，确保装填量。

装填前检查催化剂是否有粉尘及碎片，若有应用钢丝筛网筛过后填装。

⑶装填时先装下层，篦子板上先铺φ50mm耐火球一层，高度100mm，然后铺一层钢丝网，钢丝网要擦边，防止催化剂漏下，钢丝网规格为8目。

在钢丝网上装催化剂到指定高度。

⑷再装上层，篦子板上先铺φ50mm耐火球一层，高度100mm，然后铺一层钢丝网，钢丝网要擦边，防止催化剂漏下，钢丝网规格为8目。

在钢丝网上装催化剂到指定高度，再铺一层钢丝网，最后铺φ50mm耐火球一层⑸装填时应从较低的高度轻倒入，颗粒自由下落的高度不大于0.5m，装填过程催化剂应均匀分布铺开，不可集中成堆后再耙平，而导致气流分布不均匀产生偏流。

⑹催化剂装填完后将床层表面耙平，不可直接踩踏催化剂和热电偶，投料人员进入炉内应踩木板。

⑺催化剂装填应选择晴天一次性装完，防止受潮。

⑻装填工作完成后及时将炉体密封，准备试漏、置换、升温还原。

⑼装填时要有专人负责，对各种数据和参数及时测量并记录，存档备查（批量、容积、热电偶的相对位置）。