變壓吸附問PSA法制氫操作規(guī)程

1、變壓吸附（PSA法變換氣制氫作手冊工藝部分）XXXX化工有限公司2009 年 9 月第-早、, 、.刖百第早工藝說明第一節(jié)裝置概述第二節(jié)一段系統(tǒng)工作原理和過程實施第三節(jié)二段系統(tǒng)工作過程第四節(jié)工藝流程第三章變壓吸附裝置的開停車第一節(jié)系統(tǒng)的置換第二節(jié)系統(tǒng)儀器儀表及自控系統(tǒng)開車前的準備工作第三節(jié)系統(tǒng)試車第四節(jié)系統(tǒng)運行調節(jié)第五節(jié)系統(tǒng)停車第六節(jié)系統(tǒng)停車后的再啟動第四章安全技術第一節(jié) 概述第二節(jié)本裝置有害物質對人體的危害及預防措施第三節(jié)裝置的安全設施第四節(jié)氫氣系統(tǒng)運行安全要點第五節(jié) 消防第六節(jié)安全生產(chǎn)基本注意事項第五章安全規(guī)程第一章 前 言Pressure Swing Adsorption簡稱PSA）工藝

2、分離原料氣，獲得合98.5%）后送往下工段，脫除部CO2及其他雜質氣體，使產(chǎn)品氫氣中H2含量99.9%。裝置本裝置是采用兩段法變壓吸附（格的二氧化碳及產(chǎn)品氫氣。其中一段將原料氣中二氧化碳分離提濃（ 分二氧化碳后的中間氣再經(jīng)二段完全脫除 設計參數(shù)如下：原料氣組成（ V ）：H2N2CO2COCH441 43% 0.5 2% 55處理能力：中間氣CO2含量：產(chǎn)品氫氣中H2含量：產(chǎn)品氣CO 2濃度： 吸附壓力：一段60%0.5 2%4500Nm3/h10%（ V ） 99.9% 98.5%0.72 0.977 MPaG）1.0%二段吸附溫度： 本裝置為吹掃解吸0.7 0.957MPa 40 CG）P

3、SA 脫碳工藝，就本工藝特點而言，氫氣中雜質含量越低，氫氣等氣體回收率就越低。 所以操作中不應單純追求氫氣的純度， 而應視實際需要， 控制適當純度， 以獲較高的經(jīng)濟效益。 在啟動和運轉這套裝置前，要求操作人員透徹地閱讀這份操作手冊，因為不適當?shù)牟僮鲿е逻\ 行性能低劣和吸附劑損壞。本手冊中所涉及壓力均為表壓，組成濃度均為體積百分數(shù)，以下不再專門標注。第二章工藝說明第一節(jié)裝置概述本裝置由兩個系統(tǒng)組成，即一段和二段。一段采用12個吸附塔1塔同時吸附8次均壓吹掃工藝,二段采用4個吸附塔1塔同時吸附1次均壓2次吹掃工藝，其示意圖如圖1-1所示。圖1-1工藝方塊示意圖來自壓縮機出口溫度w 40C,壓力為

4、0.751.0 MPa二氧化碳含量約 55%的原料氣首先進入氣水分 離器（V0101 ）除去原料氣中的游離態(tài)水后進入一段，分離出高濃度二氧化碳（98.5%）并送往下工段，同時降低中間氣中二氧化碳濃度。一段系統(tǒng)包括氣水分離器（V0101 ）、吸附塔（T0101A-L ）、二氧化碳緩沖罐（V0102 ）等設備。出一段的中間氣進入二段，二段系統(tǒng)將中間氣中CO2及其它雜質氣體充分脫除，使出二段系統(tǒng)的產(chǎn)品氫氣純度99.9%，二段包括吸附塔（T0201AD ）、產(chǎn)品氫氣緩沖罐（V0201 ）、吹掃氣緩沖罐（V0202 V0205、等設備。第二節(jié) 一段系統(tǒng)工作原理和實施過程變壓吸附的基本原理是利用吸附劑對吸

5、附質在不同分壓下有不同的吸附容量，并且在一定壓力下 對被分離的氣體混合物的各組分又有選擇吸附的特性， 加壓吸附除去原料氣中雜質組分， 減壓脫附這些 雜質而使吸附劑獲得再生。因此，采用多個吸附床， 循環(huán)地變動所組合的各吸附床壓力， 就可以達到連 續(xù)分離氣體混合物的目的。變壓吸附（ PSA ）法脫除變換氣中二氧化碳，即根據(jù)上述原理，利用所選擇的吸附劑在一定的吸 附操作壓力下， 選擇吸附變換氣中的氣態(tài)水、 有機硫和無機硫及二氧化碳。 就本裝置而言， 變換氣先進 入一段系統(tǒng)處于吸附狀態(tài)的吸附床吸附， 當吸附床吸附飽和后， 通過 8 次均壓降充分回收床層死空間中 的氫氮氣， 同時增加床層死空間中二氧化碳

6、濃度， 整個操作過程在入塔原料氣溫度下進行。 整個工藝采 用十二臺吸附塔完成，其工作步驟如下（以 A 塔為例）：每個吸附塔在一次循環(huán)中需經(jīng)歷：吸附（A）、一均降（EiD）、二均降（E2D）、三均降（E3D ）、四均降（E4D）、五均降（E5D）、六均降（E6D）、七均降（E7D）、八均降（E8D）、順放（PP）、 逆放（BD）、吹掃（P）、二段升（2ER）、八均升（E8R）、隔離（I）、七均升（E7R）、六均升（E6R）、 五均升（E5R）、四均升（E4R）、三均升（E3R）、二均升（E2R）、一均升（EiR）、終升（FR）等 二十三個步驟。1）吸附（ A）來自氣水分離器的變換氣，經(jīng)程控閥 K

7、V101A, 從 A 塔下端入塔，在吸附工作壓力下自下而上地流 經(jīng)吸附床時，氣流中二氧化碳被吸附劑選擇性地吸附，吸附二氧化碳后氣體經(jīng)KV102A 從塔頂排出并輸往二段系統(tǒng)。 當二氧化碳的吸附前沿接近吸附床出口時， 即停止進料和輸出中間氣。 此時吸附前沿到 出口端之間尚留一段“未吸附飽和的吸附劑”預留段。2）一均降（ E1D）A 塔吸附停止后，通過程控閥 KV103A 、 KV103C 、與 C 塔進行壓力均衡，即 A 塔與 C 塔出口連 通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A 、 C 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸附前沿仍未到達出 口端。這一過程的作用是回收 A 塔死空間內的部分氫氣

8、，其組成與輸出的中間氣基本相同。3）二均降（ E2D）一均降結束后， A 塔內還有較高壓力，通過程控閥 KV103A 、 KV103D 與 D 塔進行壓力均衡，即A 塔與 D 塔出口連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A 、 D 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸 附前沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。4）三均降（ E3D）二均降結束后， A 塔內還有較高壓力， 通過程控閥 KV104A 、 KV104E 與 E 塔進行壓力均衡， 即 A塔與 E 塔出口連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A 、 E 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸附 前沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。

9、5）四均降（ E4D）三均降結束后， A 塔內還有較高壓力，通過程控閥 塔與 F 塔出口連通。 此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進 沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。6）五均降（ E5D）四均降結束后， A 塔內還有較高壓力，通過程控閥KV104A 、 KV104F 與 F 塔進行壓力均衡，即 A 當 A 、 F 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸附前KV105A 、 KV105G 與 G 塔進行壓力均衡，即A 塔與 G 塔出口連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A、 G 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸 附前沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。7）六均降（ E6D）五均降結束后，

10、A 塔內還有較高壓力，通過程控閥 KV105A 、 KV105H 與 H 塔進行壓力均衡，即 A 塔與 H 塔出口連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A 、 H 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸 附前沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。8）七均降（ E7D）六均降結束后， A 塔內還有較高壓力，通過程控閥 KV106A 、 KV106I 、 KV109A 、 KV109I 與 I 塔 進行壓力均衡，即 A 塔與 I 塔出口連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A、I 兩塔壓力基本平 衡后， A 塔的吸附前沿仍未到達出口端。此時，需繼續(xù)均壓。9）八均降（ E8D）七均降結束后，

11、 A 塔內尙有一定壓力，通過程控閥 KV106A 、 KV106J 、 KV109A 、KV109J 與 J 塔 進行壓力均衡，即 A塔與J塔上、下端都連通。此時 A塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 A、J兩塔壓力 基本平衡后， A 塔的吸附前沿剛到出口端，此時，停止均壓。到這一過程結束時，A 塔內死空間氣體被充分回收，其吸附劑也基本上被利用。10）順放 PP均壓結束后接著進行順放， 開啟程控閥 KV106A 、 KV109A 并根據(jù)情況開啟程控閥 KV111 、 KV112 ， 當順放氣中二氧化碳濃度接近 98.5%時關閉開啟的程控閥。 該過程目的是提純床層中二氧化碳的濃度以 滿足下工段生產(chǎn)的要

12、求。11）逆放 BD經(jīng)過順放步序后， A 塔內最后剩余氣體為高濃度二氧化碳產(chǎn)品氣，開啟程控閥 KV110A 、并根據(jù) 情況開啟 KV113 ，利用調節(jié)閥 PIC101 勻速的將氣體在規(guī)定的時間內回收至二氧化碳緩沖罐。在逆放過 程中隨著壓力的逐步降低被吸附二氧化碳解吸出來，故此過程要求吸附床最終壓力越低越好。12）. 吹掃（ P） 逆放結束后，利用從二段系統(tǒng)吹掃氣緩沖罐 V0205 來的吹掃氣，通過程控閥 KV108A 讓吹掃氣從 吸附塔頂端進入吸附塔 A。吹掃氣通過床層時因存在濃度差被吸附二氧化碳解吸出來，使吸附劑獲得再生。從塔底排出的氣體中二氧化碳濃度達到要求的通過程控閥KV110A 回收至

13、二氧化碳緩沖罐，其余部分則停留在吸附塔 A 內。經(jīng)過吹掃后吸附劑得到較好的再生，接著進行床層升壓過程。13）二段升（ E2R） 吹掃結束后，利用從二段系統(tǒng)吹掃氣緩沖罐 V0204 來的混合氣，通過程控閥 KV107A 讓混合氣從 吸附塔頂端進入吸附塔 A。此過程主要是回收二段吹掃氣中的氫氣并對A塔進行升壓。14）. 八均升（ E8R）二段升結束后，通過程控閥 KV106A 、 KV106D 、 KV109A 、 KV109D 與 D 塔進行壓力均衡，即 A 塔與D塔進出口均連通。L塔對A塔進行八均升，L塔進行八均降。15）. 隔離（ I ）八均升壓結束后，關閉 A 塔所有程控閥，使 A 塔與系

14、統(tǒng)完全隔離16）. 七均升（ E7R）隔離結束后，通過程控閥 KV106A 、 KV106E 、 KV109A 、 KV109E 與 E 塔進行壓力均衡，即 A 塔 與E塔進出口均連通。E塔對A塔進行七均升，E塔進行七均降。17）. 六均升（ E6R）七均升結束后，通過程控閥 KV105A、KV105F與F塔進行壓力均衡，即 A塔與F塔出口連通。F 塔對 A 塔進行六均升， F 塔進行六均降。18）. 五均升（ E5R）六均升結束后，通過程控閥 KV105A 、KV10G 與 G 塔進行壓力均衡， 即 A 塔與 G 塔出口連通。 G塔對 A 塔進行五均升， G 塔進行五均降。 19） . 四均

15、升（ E4R） 五均升結束后，通過程控閥H 塔對 A 塔進行四均升， H 塔進行四均降。 20） . 三均升（ E3R） 四均升結束后，通過程控閥KV104A 、KV104A 、塔對 A 塔進行三均升， I 塔進行三均降。21）. 二均升（ E2R） 三均升結束后。通過程控閥 塔對 A 塔進行二均升， J 塔進行二均降。22） . 一均升（ E1R） 二均升結束后。通過程控閥KV103A 、KV103A 、KV104H 與 H 塔進行壓力均衡，即KV104I 與 I 塔進行壓力均衡，即KV103J 與 J 塔進行壓力均衡，即KV103K 與 K 塔進行壓力均衡，即A 塔與 H 塔出口連通。A

16、塔與 I 塔出口連通。 IA 塔與 J 塔出口連通。 JA 塔與 K 塔出口連通。A 塔進行一均升， K 塔進行一均降。對 A 塔的一系列均壓過程，不但回收了各塔死空間內的氫和提高 了 A 塔的壓力，而且還將 A 塔殘存的少量雜質，推向吸附塔的進口端，起著吸附劑的“更新”作用。 通過 8 次升壓，吸附床為下一循環(huán)的所有準備工作即告完畢，緊接著進行下一循環(huán)過程。23） . 終升（ FR）即為最終充壓，利用L吸附塔吸附過程的中間氣， 把A塔壓力提高到操作壓力。中間氣經(jīng)閥KV102A 由 A 塔出口端充入 A 塔，最終使 A 塔壓力基本接近吸附壓力。 這一過程同樣也有把 A 床內少量雜質組 分再一次

17、推向入口端的作用。 通過 8 次充壓及終升， 吸附床為下一循環(huán)的所有準備工作即告完畢， 緊接 著進行下一循環(huán)過程。其余 7個塔的操作步驟與 A 塔完全相同，只是在時間上按一定程序相互錯開。第三節(jié) 二段系統(tǒng)工作過程二段系統(tǒng)脫除中間氣中二氧化碳及其它氣體雜質，即利用所選擇的吸附劑在一定的吸附操作壓力 下，選擇吸附中間氣中的二氧化碳和其它氣體而使氣體得以凈化。 當吸附床壓力降低時， 被吸附的組分 就得以解吸，使吸附床按一定的順序變動壓力，就組成連續(xù)分離氣體混合物的（PSA）裝置。整個操作過程在入塔原料氣溫度下進行。一、二段系統(tǒng)吸附劑的再生 吸附塔壓力降至低壓： 首先順著吸附方向降至某一中間壓力（均壓

18、、順放），以回收床層死空間（系指吸附塔內除去吸附 劑外的所有空間）的產(chǎn)品氣，接著是逆著吸附的方向降至低壓（逆放），此時被吸附的雜質組分從吸附 劑中解吸，并排出吸附塔； 通過吹掃進一步將吸附劑吸附的二氧化碳解吸出來；A）、一均降（EiD）、順方（PP）、逆放（BD）、吹 、終升（ FR ）等 8 個步驟。二、凈化系統(tǒng)吸附塔工作步驟如下（以 A 塔為例）：每個吸附塔在一次循環(huán)中需經(jīng)歷：吸附（掃二（P2）、吹掃一（Pi）、一均升（EiR）1）吸附（ A）來自一段的中間氣，經(jīng)程控閥 KV201A,從A塔下端入塔，在吸附工作壓力下自下而上地流經(jīng)吸附 床時，氣流中二氧化碳被吸附劑選擇性地吸附，吸附二氧化碳

19、后氣體經(jīng)KV202A 從塔頂排出，其中的一部份氣體通過 KV208 用作最終充壓氣，而大部分氣體輸往下工段。當二氧化碳的吸附前沿接近吸附 床出口時， 即停止進料和輸出氫氣。 此時吸附前沿到出口端之間尚留一段“未吸飽和的吸附劑” 預 留段。KV203A 、 KV203C 立即與 C 塔進行壓力均衡，即 A 塔與 C 塔出口 A 、 C 兩塔壓力基本平衡后， A 塔的吸附前沿仍未到達 A 塔死空間內的部分氫氣，其組成與輸出的產(chǎn)品氫氣基本相同。2）一均降（ E1D）A 塔吸附停止后，通過程控閥 連通。此時 A 塔的吸附前沿繼續(xù)向前推進，當 出口端。這一過程的作用是回收KV204A 、塔內氣體從吸附塔

20、上端排出并分別通過程控閥V0202 、 V0203 、作為二次吹掃氣源。 順放結束后，關閉程控閥 KV204A 、KV209A/B 、3）順放（ PP） 一均降結束后，打開程控閥KV210A/B 依次進入順放緩沖罐KV209A/B 、 KV210A/B 。4）逆放（ BD）順放結束后，將 A 塔內高壓部分氣體通過程控閥 KV206A 、 KV211 回收至逆放氣緩沖罐 V0204 用 于一段二段升升壓，其余壓力較低部分根據(jù)情況通過 KV212 回收至吹掃氣緩沖罐 V0205 用作一段系統(tǒng) 吹掃，同時不回收的氣體可通過 KV213 放空。這一過程的目的是將吸附的雜質解吸出來，使吸附劑得 到初步再

21、生，此過程要求吸附床降到最低壓力。5）吹掃二（ P2）逆放結束后，打開程控閥 KV205A 、 KV214 利用順放緩沖罐 V0203 中氣體對 A 塔進行吹掃，使吸 附劑獲得再生，吹掃時氣體通過調節(jié)閥 PV0203 勻速緩慢的通過吸附塔以達到最佳吹掃效果， 解吸氣通 過 KV214 去吹掃氣緩沖罐 V0205 或通過 KV215 部分放空。6）吹掃一（ P1）吹掃二結束后，打開程控閥 KV205A 、 KV214 利用順放緩沖罐 V0202 中氣體對 A 塔進行吹掃，使 吸附劑再次獲得再生， 吹掃時氣體通過調節(jié)閥 PV0202 勻速緩慢的通過吸附塔以達到最佳吹掃效果， 解 吸氣通過 KV21

22、4 去吹掃氣緩沖罐 V0205 或通過 KV215 部分放空。經(jīng)過兩次吹掃后吸附劑完成再生過 程，接著進行升壓。7）一均升（ E1R）吹掃一結束后，通過程控閥 KV203A 、KV203C 與 C 塔進行壓力均衡，即 A 塔與 C 塔出口連通。 A 塔進行一均升， C 塔進行一均降。對 A 塔的均壓過程，不但回收了各塔死空間內的氫氣和提高了 A 塔的壓力，而且還將 A 塔殘存的少量雜質，推向吸附塔的進口端，起著吸附劑的“更新”作用。8）終升（ FR）即為最終升壓，利用 D 吸附塔出塔產(chǎn)品氣，把 A 塔壓力提高到操作壓力。中間氣經(jīng)閥 KV208 、 KV203A 由塔出口端充入 A 塔，最終使

23、A 塔壓力基本接近吸附壓力。這一過程同樣也有把 A 床內少量 雜質組分再一次推向入口端的作用。 A 塔通過一次升壓和終升， 吸附床為下一循環(huán)的所有準備工作即告 完畢，緊接著進行下一循環(huán)過程。其余 3塔的操作步驟與 A 塔完全相同，只是在時間上按一定程序相互錯開。第四節(jié) 工藝流程一、裝置一段一段系統(tǒng)工藝流程見工藝流程圖，壓力為0.977MPa溫度小于40C的原料氣由界外送入一段系統(tǒng)，先經(jīng)氣水分離器（V0101 ）除去游離水后進入處于吸附步驟的1個塔，由下而上通過床層，出塔中間氣送入二段系統(tǒng)。 當被吸附雜質的濃度前沿接近床層出口時， 關閉吸附塔的進出口程控閥， 使其停止吸附， 通過 8 次均壓步驟

24、回收床層死空間的氫氣， 然后先少量順放以提純床層二氧化碳濃度， 再逆著吸附方向 降壓， 回收二氧化碳氣體供下工段使用。 逆放結束后，利用二段吹掃氣解吸吸附的雜質，使吸附劑得到 再生同時回收吹掃氣中的氫氣。 吹掃結束后利用二段升壓氣體對吸附塔升壓， 然后用一段系統(tǒng)均壓氣和 中間氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力，吸附床便開始進入下一個吸附循環(huán)過程。二、裝置二段二段系統(tǒng)工藝流程見工藝流程圖， 中間氣進入二段中處于吸附步驟的 1個塔，由下而上通過吸附塔， 出吸附塔產(chǎn)品氫氣送往下一工段。 當吸附雜質的濃度前沿接近吸附劑床層出口時， 關閉吸附塔的中間氣 進口閥和產(chǎn)品氣出口閥， 使其停止吸附， 通過 1 次均

25、壓步驟回收吸附床層死空間的有效氣體。 然后進行 順放，將塔內氣體依次放入 V0202 、V20203 兩個順放緩沖罐為吹掃做準備。順放結束后進行逆放，即 將吸附塔氣體中可回收部分通過程控閥KV206 、KV211 放入逆放氣緩沖罐（ V0204） ，逆放解析氣去一段作為二段升氣源，其余不可回收氣體則通過程控閥 KV213 放空至常壓，被吸附雜質排入大氣使吸 附劑得到初步再生。 逆放結束后開始吹掃， V0202、V0203 兩個順放氣緩沖罐中氣體通過調節(jié)閥PIC202、PIC203 緩慢勻速對吸附塔進行逐次吹掃，以進一步解吸吸附劑上殘留的吸附雜質使吸附劑得到完全再 生。吹掃解吸氣通過緩沖罐 V0

26、205 緩沖后作為一段吸附劑再生氣源吹掃一段。吹掃結束后，利用二段 系統(tǒng)均壓氣和產(chǎn)品氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力，吸附床便開始進入下一個吸附循環(huán)過程。第二章 變壓吸附裝置的開停車第一節(jié) 系統(tǒng)的置換一、置換用氣：用純度大于 99.5%（ V ）壓力為 0.5MPa 的氮氣（或惰性氣體 ）置換二、置換步驟 啟動油壓系統(tǒng)，讓所有程控閥關閉。 打開置換用氮氣管線手動閥V116向系統(tǒng)充入置換氣，置換氣經(jīng)過氣水分離器V0101后從從管道PG0103上排污閥后端法蘭處排出大氣，同時打開氣水分離器排污閥、安全閥的前端法蘭和手動閥的放空管及原料氣入口盲板進行置換，直到排出口含氧量低于0.5%為止，然后關閉氣水

27、分離器排污閥、手動放空閥及安全閥前手動閘閥，裝好安全閥的前端法蘭，全關上述手動閥。當水分離器V0101 和PG0103置換合格后，充壓至 0.05Mpa（表壓） 一段吸附塔區(qū)、對應管道及其相連緩沖罐的置換：吸附塔的置換 打開手動閥V101、V216、V217打開吸附塔T0101A的程控閥KV101A和KV107A、 KV108A ，視情況打開凈化段相關閥門， 置換放空氣經(jīng)凈化段吸附塔后通過 V218 放空。當吸附塔 T0101A 置換合格后關閉手動閥 V216、V217,充壓至0.05Mpa（表壓），關閉程控閥 KV101A和KV107A、KV108A ; 同理置換吸附塔 T0101BL。吸附

28、塔區(qū)管道的置換依次打開PG0105的排污閥、吸附塔T0101A的程控閥KV101A和KV103A ,當PG0105置換合格后關閉 PG0106的排污閥，充壓至0.05Mpa（表壓），關閉程控閥 KV101A和KV103A ; 同理置換 PG0106、 PG0107、 PG0108、 PG0109、 PG0110、 PG0111、 PG0112、 PG0113；依次打開吸附塔 T0101A的程控閥KV101A和KV106A，管道PG0109上的排污閥，當 PG0113置 換合格后關閉該管道上的排污閥，打開管道VT103上手動閥V109、程控閥KV111 ,將該段管線置換合格，關閉 V109、程控

29、閥KV111，充壓至0.05Mpa（表壓），關閉程控閥 KV101A和KV106A ;同理置換 VT0104、 VT0105、 PG0115、 PG0116、 PG0117。 二段吸附塔區(qū)、對應管道及其相連緩沖罐的置換：吸附塔的置換 打開手動閥 V103、 V201A、 V218 程控閥 KV101A 、 KV102A ，打開吸附塔 T0201A 的程控閥KV201A和KV202A ,當吸附塔T0201A置換合格后關閉程控閥 KV202A ,充壓至0.05Mpa（表 壓），關閉程控閥 KV101A、KV102A、KV201A ;當PG0203置換合格后關閉手動閥 V218，打開手動閥 V202

30、、 V201B 進行置換。同理置換吸附塔T0201BD。 吸附塔區(qū)管道的置換打開管道 PG0204 的排污閥、吸附塔 T0201A 的程控閥 KV203A 當PG0204 置換合格后關閉該管道上程控閥 KV203A ;同理置換 PG0205 PG0208。打開手動閥 V205A/B 、 V220 ，再打開程控閥 KV201A 、 KV204A 、 KV209A/B ，對該管線 PG0210、 VT0205 進行置換至合格后關閉 V205A/B 、 V220、 KV209A/B 。同理置換 PG0211 及該管線上的放空管 道，打開程控閥 KV210A/B、V206A/B和V222，合格后關閉該

31、手動閥。按照同樣的方法對PG0212、PG0213 進行置換。 打開手動閥 V213、程控閥KV201A、KV206A、KV213，對管線 VT0202進行置換至合格后關閉上述閥門。用同樣的方法置換管道VT0203、PG0215、PG0216以及其相關聯(lián)的放空管線。緩沖罐的置換 打開緩沖罐 V202 的放空閥和排污閥、 程控閥 KV201A 、KV204A 、 KV209A/B 對緩沖罐V202進行置換，當置換合格后關閉緩沖罐 V0202的放空閥和排污閥充壓至 0.05Mpa（表壓）后, 關閉所有閥門。用同樣的方法對緩沖罐 V0203 V0205 進行置換。三 、 置換要求取樣分析其中的氧含量

32、，直到氧含量低于0.5%為止。四、置換結束檢查保證系統(tǒng)與外界隔離。第二節(jié) 系統(tǒng)儀器儀表及自控系統(tǒng)開車前的準備工作一、對現(xiàn)場壓力表和溫度計按要求進行調校，在其量程范圍內，測量精度不得低于 1.5 級；二、 對壓力變送器按要求進行調校，在其量程范圍內，測量精度不得低于1.5級，通入420mA 電流，檢查零位和滿度是否正確；。三、用標準氣對 CO2 在線分析儀按要求進行調校并合格。 當通入標準氣時， CO2 在線分析儀的 指針應指示在標準氣中 CO2 含量處，當向標準氣加入少量空氣時，測量值應下降。如果不是上述情況， 需查故障，直至符合為止；四、用標準氣對 H2 在線分析儀按要求進行調校并合格。 當

33、通入標準氣時， H2 在線分析儀的指針 應指示在標準氣中 H2 含量處，當向標準氣加入少量空氣時，測量值應下降。如果不是上述情況，需查 故障，直至符合為止；五、按流量計的使用說明書進行調校和標定， 并確定流量計有關系數(shù)。 以上所有儀器儀表的調校和 標定必須經(jīng)當?shù)刂鞴芗夹g監(jiān)督機構的認可；五、檢查微機油壓控制系統(tǒng) 微機控制器的主控訊號經(jīng)過電磁閥、換向站實現(xiàn)電液轉換后，驅動現(xiàn)場各程控閥動作，微機 報警系統(tǒng)由程控閥閥位檢測系統(tǒng)及成分分析系統(tǒng)( AIRA101 、 AIRA102 、 AIRA201 )發(fā)訊控制。 系統(tǒng)按要求安裝完畢后，應嚴格按程序檢查電磁閥接線是否有誤。逐一核對微機控制器對程控 閥的編

34、號與現(xiàn)場對程控閥的編號是否按設計要求一一對應。 然后， 啟動油壓系統(tǒng)， 動態(tài)檢查程控閥的開 關是否符合設計要求，程控閥閥位位置傳感器是否正常。 仔細反復核對輸入微機控制器的程控閥開關是否符合程控閥開關時序圖的要求(微機控制器、 程控閥、 油壓系統(tǒng)等聯(lián)動后檢查) ，對主要程控閥開關時序圖和備用程控閥開關時序圖都必需仔細反復 核對。 在定時狀態(tài)下任意設置可調時間，開啟電源，程序即從初始狀態(tài)開始執(zhí)行，仔細反復核對控制 程序是否符合設計要求。閱讀控制系統(tǒng)使用說明書，仔細檢查控制系統(tǒng)各功能是否正常。 仔細檢查儀表電源和電磁閥驅動電源是否有足夠的備品。 仔細檢查油壓系統(tǒng)的壓力和液位是否接入控制系統(tǒng)，報警功

35、能是否符合設計要求。 仔細檢查裝置各個壓力、分析等報警功能是否符合設計要求。六、油泵電氣聯(lián)鎖試驗啟動脫碳裝置油壓系統(tǒng)，油壓壓力調定到4.55.0MPa分別關閉正在運轉的油泵，觀察其備泵是否自動啟動，并檢查控制系統(tǒng)是否報警，如此反復進行，直到符合設計要求為止。第三節(jié) 系統(tǒng)試車 一段和二段系統(tǒng)工藝閥門的設定： 全開一段和二段系統(tǒng)安全閥手動閥V112、 V114、V219、V221、V 223、V225打開一段順放、 逆放手動閥 V 105 、V 109 、V 111 以及放空手動閥 V 108；調節(jié)閥進出口閥 V 107A/B ， 應根據(jù)裝置負荷調整其閥門開度，通常開度約3050% 打開二段逆放、

36、吹掃放空手動閥 V211、V212、V213、V214、V215,緩沖罐V0202、V0204進口閥 V 205A/B、V 206A/B ,調節(jié)閥前后手動閥 V207A/B、V 209A/B，緩沖罐 V0204、V0205 出口閥 V2I6、V 217, 終升手動閥V204。應根據(jù)裝置負荷調整其閥門開度，通常開度約3050% 全關一段和二段系統(tǒng)所有排污閥和其它工藝閥門。 一段和二段系統(tǒng)儀器儀表系統(tǒng)閥門的設定 全開一段和二段系統(tǒng)所有現(xiàn)場壓力表閥、壓力變送器取樣閥、手動分析取樣閥、在線CO2、H2分析儀氣源取樣閥、調節(jié)閥儀表氣源閥。 調節(jié)閥設定將流量調節(jié)回路 PV-101、 PV-202、 PV-

37、203 置于自動狀態(tài)，控制該調節(jié)閥的開度，以保證流量均勻。 啟動油壓系統(tǒng)：按油壓系統(tǒng)操作使用說明書啟動，讓所有程控閥關閉。 再次反復核對一段和二段系統(tǒng)輸入微機控制器的主程序和備用程序程控閥開關是否符合工藝設 計要求（微機控制器、程控閥、油壓系統(tǒng)等聯(lián)動后檢查）。將一段和二段系統(tǒng)流量計、壓力變送器、在線CO2、H2分析儀、調節(jié)回路等儀器儀表投入運行。 再次多處取樣分析一段和二段系統(tǒng)的氧氣含量是否合格， 取樣分析即將送到一段系統(tǒng)的原料氣 組成及氧氣含量是否合格。 以上分析合格后方可試車。二、系統(tǒng)試車 通知前工序做好送原料氣氣和通知后工序做好接受產(chǎn)品二氧化碳氣以及產(chǎn)品氫氣的準備。 當系統(tǒng)準備工作一切就

38、緒后，即可將原料氣引入，使系統(tǒng)投料運行。具體操作如下：1） 充壓開車（為盡快獲得合格的產(chǎn)品氣體，建議采用充壓開車。特別是在低負荷開車情況。） 打開產(chǎn)品氫氣緩沖罐進口閥V203, 并打開調節(jié)閥 PV201 前截止閥 V201A 并適當開啟產(chǎn)品氫氣放空閥V218。 緩慢打開手動閥 V101、V102手動開啟一段各相應程控閥將處于不同狀態(tài)的吸附塔充壓至對應狀態(tài)，充壓時保持吸附塔壓力在每分鐘升高 0.05MPa 的速度，以防止超流量操作。操作時應注意單臺程控閥連 續(xù)動作時間不要超過 20 分鐘，以避免燒壞電磁閥； 一段充壓結束后，緩慢打開手動閥 V103 ,手動開啟二段各相應程控閥將處于不同狀態(tài)的吸附

39、塔充壓至 對應狀態(tài)，充壓時保持吸附塔壓力在每分鐘升高 0.05MPa 的速度，以防止超流量操作。在此操作時應 特別注意， 不要用一臺或幾臺一段吸附塔對二段吸附塔充壓， 應多臺切換充壓， 以避免吸附劑 （氧化鋁） 吸水過飽和后穿透，造成硅膠失活；充壓結束后，再次確認各系統(tǒng)內閥門開關是否符合要求； 啟動一段和二段系統(tǒng)控制器：按控制器使用說明書啟動。使控制器、油壓系統(tǒng)、程控閥所組成的程控系統(tǒng)處于正常程序運行 狀態(tài)。再次核查程序系統(tǒng)是否正常，同時，程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行時間的23倍設定。 將 FIC-101、FIC-201、FIC-202、FIC-203 投運，對其進行初步調節(jié)，以后隨處理氣量或

40、操作工況作 進一步調整。 觀察中間氣中CO含量的變化，中間氣中 CQ含量控制在610%范圍內，此值升高，產(chǎn)品 CQ含量升 高，但CQ回收率降低，反之，則 CQ回收率升高，產(chǎn)品 CQ含量降低； 隨時分析產(chǎn)品氫氣中 H2含量，調整二段循環(huán)時間，當二段產(chǎn)品氫氣中H2含量99.9%，關閉V218打開V201B送往下工段 分析產(chǎn)品氣 CQ含量，調整順放時間，當產(chǎn)品氣CQ含量98.5時打開手動閥 V04將產(chǎn)品氣CQ送至下 一工序。2）常壓開車 在一段系統(tǒng)開啟時，即作好向二段送氣的準備工作。 緩慢打開手動閥 V仙、Vg2使吸附塔壓力保持在每分鐘升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作； 啟動一段系統(tǒng)控制器

41、，使控制器、油壓系統(tǒng)、程控閥所組成的程控系統(tǒng)處于正常程序運行狀態(tài)。同時，程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行時間的23倍設定； 緩慢開啟手動閥 V103,向二段送入中間氣。保證吸附塔壓力保持在每分鐘升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作； 啟動凈化系統(tǒng)控制器，使控制器、油壓系統(tǒng)、程控閥所組成的程控系統(tǒng)處于正常程序運行狀態(tài)。同時，程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行時間的23倍設定。 將流量調節(jié)回路 PV-101、 PV-201、 PV-202、 PV-203 置于自動狀態(tài)，控制該調節(jié)閥的開度，以保證流 量均勻。 當吸附壓力升高到 0.977MPa以上時，取樣分析產(chǎn)品氫氣中Hb含量，當其Hb濃度99.9%時

42、，打開V201A慢慢向下一工序送氣，送氣量以保證吸附壓力不低于0.977MPa為準； 分析產(chǎn)品氣 CQ含量，調整順放時間，當產(chǎn)品氣CQ含量98.5%,此時打開手動閥 V104將產(chǎn)品氣CQ送至下一工序。操作時， 根據(jù)系統(tǒng)處理氣量， 隨時調節(jié)系統(tǒng)程序各步驟運行時間， 并將原料氣流量增至滿負荷或用 戶需要的值。觀察中間氣中CQ含量的變化，中間氣中 CQ含量控制在610%范圍內，穩(wěn)定后則每切換一次程序CQ濃度就先降低再升高。如果觀察到這種有規(guī)律的變化時，則系統(tǒng)已基本穩(wěn)定。至此，本系 統(tǒng)試車過程結束，裝置投入正常運行。第四節(jié)系統(tǒng)運行調節(jié)、裝置正常運行時主要操作參數(shù)見下表:表2-1裝置主要操作參數(shù)一覽表原

43、料氣進口壓力（表壓）0.75 I.OMPa中間氣進口壓力（表壓）0.72 0.98MPa變換氣進口溫度 40C二段氣出口壓力（表壓）0.7 0.95MPa產(chǎn)品氫氣溫度 99.9%(V)產(chǎn)品二氧化碳濃度 98.5%(V)油壓泵站操作壓力4.5 5.0MPa段及凈化系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力表2-2一段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力一覽表序 號變壓吸附步 驟壓力(MPa)備注1吸 附0.982一均降0.98 0.8733二均降0.873 -0.7674三均降0.767 -0.6605四均降0.660 -0.5536五均降0.553 -0.4477六均降0.447 -0.3408七均降0.340 -0.2339八均

44、降0.233 -0.12710順放0.127 -0.09711逆放0.097 -0.01012吹掃0.02013二段升0.0200.0514八均升0.05 0.12715七均升0.127 -0.23316六均升0.233 0.34017五均升0.340 0.44718四均升0.447 0.55319三均升0.553 0.66020二均升0.660 0.76721一均升0.767 0.87322終升0.873 0.98二段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力見表表2-3二段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力一覽表序 號變壓吸附步 驟壓力(MPa)備注1吸 附0.952一均降0.95 0.4858順放一0.48 50.3569

45、順放二0.356 0.15712逆放0.157 0.03013吹掃一0.0214吹掃二0.0222一均升0.02 0.48523終升0.48 5 0.95三、循環(huán)時間的調節(jié)循環(huán)時間、原料氣流量和產(chǎn)品氫氣中 H2濃度三者之間有直接關系。 當要求產(chǎn)品氫氣 H2濃度一定（例如99.9%）時，原料氣流量變化對循環(huán)時間最敏感, 通過調整循環(huán)時間的辦法即能改變產(chǎn)品氫氣中 但同時有效氣體回收率下降，反之亦然。通過調整逆放氣壓力的辦法即能改變產(chǎn)品氣 時產(chǎn)品氣CO2回收率下降，反之亦然。四、運行檢查項目和調整原料氣流量增大，則要求循環(huán)時間縮短， 反之亦然。H2含量。循環(huán)時間縮短，產(chǎn)品氫氣中H2含量降低,C02濃

46、度。逆放壓力低，產(chǎn)品氣 CO2濃度升高，但同為了取得良好的運行性能，在運行期間要檢查和調整下列項目: 吸附步驟為了滿足設計產(chǎn)品氫氣中 H2含量要求，吸附步驟壓力要穩(wěn)定。除進氣壓力要穩(wěn)定外，吸附塔最終升壓流量的調節(jié)直接影響吸附壓力。其次原料氣流量過小也會影響吸附壓力的穩(wěn)定。再其次是流量要恒均壓步驟由于存在阻力原因，兩個塔之間均壓后的壓力不會完全一樣， 設定的均壓時間只需滿足實際的均壓達到平衡所需要的時間就行了，要求平衡后的壓差在 0.03 MPa以內。 由于存在吸附劑對混合氣各組份吸附的原因， 因此，均壓達到平衡后的壓力比上述步驟的理論壓力低，均壓時，混合氣中二氧化碳濃度越 高，實際均壓平衡后的

47、壓力就越低。 順放步驟一段順放步驟的目的是利用產(chǎn)品C02氣體將吸附塔內的非 C02氣體頂出，從而達到提純目的。 順放時間應根據(jù)要求的 C02氣體純度和回收率調整； 二段順放步驟的目的是利用順放氣對吸附塔進行吹掃， 從而將吸附劑內吸附的氣體沖洗出來， 順放時間可調， 且應根據(jù)吸附塔壓降調整二次順放的時間， 盡量 做到二次的壓差均勻。 逆放步驟 逆放過程實際上是很迅速的。逆放速度過快，不僅使系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲，而且會造成對吸附劑的磨損。本裝置通過調整調節(jié)閥入手動閥的開度，使逆放壓力在較勻速的條件下在規(guī)定的時間內緩慢放至低壓， 要求逆放終時壓力愈低愈好，逆放終時壓力愈低，對吸附劑的解吸有利，吸附劑再生效果

48、好。 吹掃步驟吹掃步驟的目的是利用低濃度的氣體對吸附塔進行吹掃， 從而將吸附劑內高濃度吸附的氣體沖洗出 來，達到吸附劑再生的目的。吹掃時間可調， 以保證每臺吸附塔要有足夠的吹掃氣，且在整個吹掃步驟 內勻速吹掃為宜。操作時， 一段的吹掃氣量， 通過調節(jié)相關手動閥的開度來控制到一段吹掃氣量， 以保證一段吸附塔 能逐一勻速吹掃；二段的吹掃氣量，通過調節(jié)閥的開度來控制到吹掃氣量。 一個吸附塔具有固定的負載雜質的能力。 因此，在一個吸附再生循環(huán)里能提純一定數(shù)量的原 料氣。如果循環(huán)時間（周期）過長，由于導入的原料氣過多會造成產(chǎn)品氫氣中H2含量升高；循環(huán)時間（周期）過短，則由于床層未均分利用而引起氫的損失增

49、大（氫回收率降低）。因此，在操作 時，循環(huán)時間（周期）的任何調整必須謹慎地進行。因為二段產(chǎn)品氫氣純度的變化要滯后23個周期才能反應出來。當二段產(chǎn)品氫氣純度不合格時，產(chǎn)品氫氣中 H2 含量下降表明整個床層已遭污染。雜質組份已 突破塔的出口端。 造成此惡果的原因可能是操作調節(jié)不當， 也可能是裝置自控系統(tǒng)發(fā)生故障。 一旦 找出原因，經(jīng)過處理后應盡快恢復正常狀態(tài)?；謴偷挠行Х椒ㄒ皇强s短循環(huán)時間（周期），二是降 低負荷（減小處理氣量）運轉一段時間。如果二者結合起來則效果更好，產(chǎn)品純度恢復得更快。但 要注意縮短循環(huán)時間（周期）要保證每一步驟（如均壓、逆放等）所需要的起碼時間。特別是裝置 在增加負荷時，應提

50、前 2 3 個周期縮短循環(huán)時間，才能有效保證產(chǎn)品氫氣中 H2 含量達標；減量 時，則逐步延長循環(huán)時間，以提高有效氣體回收率。并且對于二段來說，中間氣中二氧化碳的含量 高低直接影響到產(chǎn)品氫氣的純度， 在實際操作中要根據(jù)實際情況來控制中間氣中二氧化碳含量的高 低。第五節(jié) 系統(tǒng)停車停車一般分為三種情況： 正常計劃停車、 裝置出現(xiàn)較大事故需立即停車處理的緊急停車。 為了 處理一些小故障，停車時間不超過 2 小時的臨時停車。一、正常停車：首先在調度的指揮下，與前后工段聯(lián)系，征得同意后，方可按如下程序停車： 通知下工段準備停產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣； 通知前工段停供原料氣； 停氣后，立即關閉手動閥 V10

51、1、 V104、 V201B； 關閉一段和二段系統(tǒng)微機控制器，停止程序運行； 將一段系統(tǒng)微機控制器改為手動切換操作，首先打開手動放空閥 V110,其次將壓力高于0.5MPa的吸附塔先在各吸附塔之間進行均壓再手動打開泄壓至常壓，注意在執(zhí)行此項操作時，應控制手動放空閥V110開度，以免流速過快對吸附劑沖刷，造成損害。對于壓力低于0.5MPa的吸附塔，通過打開手動閥V111和KV112,使各塔壓力逐漸降至常壓，此時應控制放空速度。降壓結束后，將一段所有吸 附塔充入干燥氮氣至微正壓，然后全關一段系統(tǒng)所有手動閥； 將二段系統(tǒng)微機控制器改為手動切換操作，首先打開手動放空閥V218，其次將壓力高于 0.5M

52、Pa的吸附塔程控閥 KV202手動打開使各塔壓力逐漸降至常壓，在執(zhí)行此項操作時，應防止壓差過大，以 免流速過快對吸附劑沖刷，造成損害。其次對于壓力低于0.5MPa 的吸附塔，打開手動放空閥V213、KV213,通過放空使各塔壓力逐漸降至常壓，此時應控制放空速度。降壓結束后，將二段所有吸附塔充入干燥氮氣至微正壓，然后全關系統(tǒng)所有手動閥； 停一段和二段系統(tǒng)微機控制器電源； 停一段和二段系統(tǒng)油壓系統(tǒng)； 停一段和二段系統(tǒng)儀表盤電源。二、一段和二段系統(tǒng)臨時停車首先在調度的指揮下，與前后工段聯(lián)系，征得同意后，方可按如下程序停車： 通知下工段準備停產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣 通知上工段停供原料氣； 停氣后，立

53、即關閉手動閥 V101、V104、V201B； 按下一段和二段系統(tǒng)微機控制器 【暫?！?按鈕，停止程序運行， 使控制系統(tǒng)停在正在執(zhí)行的那一步。 全關系統(tǒng)其它手動閥 （安全閥手動閥除外 ） 停下油泵，油壓低于 0.4MPa時再開啟。三、緊急停車（一般情況下不采用）V101、V104、V201B； 按下一段和二段系統(tǒng)控制器停車按鈕，所有程控閥全部關閉，關閉手動閥 適當開啟手動閥 V110 等閥，將氣體放空以免系統(tǒng)超壓； 全關系統(tǒng)手動閥； 根據(jù)現(xiàn)場情況或停車時間，再按正常停車或臨時停車方式作進一步處理。第六節(jié) 系統(tǒng)停車后的再啟動、正常停車后的再啟動按本章“第三節(jié)”的方法啟動。、臨時停車后的再啟動 通

54、知下工段準備供產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣 打開手動閥 V101 ； 通知上工段送原料氣； 按下一段和二段系統(tǒng)微機控制器【暫?！堪粹o，啟動運行程序，使控制系統(tǒng)處于臨時停車時正 執(zhí)行的那一步狀態(tài)下，最后打開手動閥 V104、V201B 慢慢向下工段送氣，送氣量以保證吸附壓力不 低于正常操作壓力為準； 根據(jù)一段和二段系統(tǒng)處理氣量及出口氫氣含量，調節(jié)程序系統(tǒng)各步驟運行時間。三、緊急停車后再啟動 若緊急停車時間較長（數(shù)天以上），則按本章“第三節(jié)”的方法啟動 若緊急停車時間較短（數(shù)小時），則按臨時停車后的再啟動方法開車。 長期停車后再啟動應按照本章“第三節(jié)”的方法啟動。第四章 安全技術第一節(jié) 概述安全生產(chǎn)是

55、關系到人民生命、國家財產(chǎn)安全的大事，是國家根本性政策，也是一項群眾性的工作。因此，操作人員應該掌握有關安全生產(chǎn)基本知識，自覺遵守有關的規(guī)章制度，確保實現(xiàn)安全、文明生產(chǎn)。本裝置產(chǎn)品氣主要成分為氫氣，參照氫氣系統(tǒng)執(zhí)行。按GB4968-85的火災分類法屬 C類火災；按GBJ16-87的火災危險性分類的規(guī)定，本界區(qū)為甲類；按GB50058- 92爆炸危險場所劃分的規(guī)定，本界區(qū)為2區(qū)，H C級場所(正常情況下不能形成，而僅在不正常情況下形成爆炸性混合物場所)。第二節(jié)本裝置有害物質對人體的危害及預防措施1. 二氧化碳(1) 二氧化碳為無色氣體,高濃度時略帶酸味，分子量為44,密度1.976,升華點-78.5 C (760mmHg)。 20 C時在水中的溶解度為 88ml/升水。低濃度二氧化碳對呼吸中樞有興奮作用，高濃度有顯著毒性的麻痹作用。吸入濃