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摘 要

Abstract 5

第1章 文献综述 6

1.1甲烷提纯的的意义及研究背景 6

1.1.1 国内外发展状况 6

1.1.2煤层气的成分 6

1.1.3煤层气的危害 6

1.2煤层气提纯工艺 6

1.3安全设计在甲烷提纯中的意义 7

第2章 工艺介绍 9

2.1 含氧煤层气分离工艺 9

2.1.1 含氧煤层气直接分离 9

2.1.2 脱氧后分离 10

2.2 工艺选择 13

2.2.1 工艺流程 13

2.3工艺装置及设备 15

2.4管道系统 17

2.5工艺流程图 18

2.6物理平衡计算 19

2.6.1物理平衡图 19

2.6.2 物料平衡计算 20

第3章 危险有害因素辨识 21

3.1主要危险设备辨识 21

3.1.1瓦斯气富集工段 21

3.1.2瓦斯气脱氧工段 21

3.1.3甲烷浓缩工段 21

3.1.4压缩工段 21

3.1.5充装工段 22

3.2输气管道危险、有害因素 22

3.3储运过程中危险有害因素 23

3.3.1煤层气 23

3.3.2甲烷 23

3.3.3仪表空气 23

3.3.4氮气 23

3.4各作业场所危险有害因素 24

3.5危险、有害物质辨识 26

第4章 安全评价 30

4.1煤层气加压工段 30

4.2甲烷富集工段 32

4.3富集气压缩工段 35

4.4瓦斯气脱氧工段 37

4.5甲烷浓缩工段 39

第5章 安全措施 42

5.1项目选址、总图及建筑结构方面 42

5.2工艺设备和装置 42

5.3公用工程及辅助设施 45

5.4安全管理 48

第6章 结语 49

参考文献 50

摘 要

煤层气作为一种较为优质、高效的清洁能源，越来越受到社会各界的关注，随着我国煤层气产业的发展，煤层气开发利用过程中的安全问题也越来越突出。煤层气泄漏到空气

中后发生扩散，与空气混合，当甲烷在的爆炸极限时，可能会引发火灾爆炸事故，而煤层气中的硫化氢在一定的浓度下，可能会导致人员中毒或死亡。即使泄漏量不多，短时间不会造成重大事故，但是这些危险性气体滞留在空气，也会对周围环境和人类健康造成一定程度的伤害。煤层气提浓过程中不仅可能出现人员伤亡和财产损失，还可能危害环境，因此，分析煤层气提浓过程的安全，并提出安全防护措施，意义重大。

本文介绍了有关含氧煤层气的提浓工艺，以目前流行的变压吸附技术为例，详细介绍了含氧煤层气提浓的工艺流程，工艺装置与设备及选材，并对涉及到的管道系统作了更为详尽的描述。

论文根据所选择的工艺，分析了工艺、装置与设备的危险有害因素及其分布，并对生产过程各个工段存在的风险进行分析，选用HAZOP分析进行评价。

最后根据分析的结果，提出安全防范措施，并具体落实到工艺的安全设计、自动化控制、报警与连锁、装置布置和安全管理中去。

关键字：煤层气，含氧煤层气，HAZOP分析，安全设计

Abstract

Coalbed methane attract more and more attendtion now adays as a good quality and effective clean energy. The safety production issue goes more and more critical with the progressing of coalbed methane industrilazation.When coalbed methane leaking and spread into air,while the CH4 concentration in air within the explosion range, it will easily catch fire and explode.Also when H2S in coalbed methane in certain concentration will poision or caue death to human being. The small leakge will not cause problem in short period of time but still undermining the environment and humanbeing health.Base on above reasons, analysis the process of the coalbed methane concentrate to do the risk assessment while come up with counter measures become critical important to us.

The paper briefs the the coalbed methane concentration process with the example of PSA(Pressure Swing Adsorption) process. Detail introduce such as process, equipment and equipment material selection etc.. Also focuse on pipe system affection in the whole process.

The paper analysis the risks and distribution in the process and equipments/installations based on the choose process. It also analysis according to sequence of each different step in the process via HAZOP analysis..

Finally bring up safety counter measures according to result from above assessment. All the counter measures also been implement in process safety design, PLC design, alarm and interlock system, layout and safety management.

Keywords: coalbed methane, coalbed methane, coalbed methane in oxygen, HAZOP analysis, safety design

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