甲醇馳放氣提氫操作規(guī)程講解

1、四川達(dá)興能源股份有限公司7200Nm3/h甲醇馳放氣PSA提氫裝置工-藝技術(shù)操作規(guī)四川達(dá)興能源股份有限公司甲醇工段甲醇弛放氣PSA提氫裝置工藝技術(shù)操作規(guī)程編 制：李 冰審 核：周衛(wèi)東審 定：批 準(zhǔn)：甲醇工段技術(shù)組2012年6月10日第一章裝置概貌1、裝置規(guī)模裝置公稱處理原料氣能力：7200Nm3/h裝置公稱產(chǎn)氫能力：4100Nm3/h2、裝置組成變壓吸附（PSA）氫提純裝置由一氣液分離器、六臺(tái)吸附塔、一臺(tái)順?lè)艢饩彌_罐和一臺(tái)富氮?dú)饩彌_罐及一臺(tái)解吸氣緩沖罐和一臺(tái)解吸氣混合罐組成。3、物料概況表1-1組成氣體類別溫度C壓力MPa流里3Nm /hH2N2CH4CO2COO2其他合計(jì)原料氣 402.47

2、20063.5010.632.2912.6410.400.120.42100氫氣 402.3410096.502.900.18/0.42J/100富氮?dú)?400.3110043.03050.0600.490.0026.420/100.0富碳?xì)?400.05200012.397.686.9041.0430.230.391.36100.0第二章工藝過(guò)程說(shuō)明第一節(jié)工藝原理1、概況本裝置采用變壓吸附技術(shù)（Pressure Swing Adsorption以下簡(jiǎn)稱PSA）將甲醇馳放氣的組份進(jìn)行分離，最終產(chǎn)品為：氫氣、富氮?dú)夂透惶細(xì)?。氫氣（純度?6.5% ）作為合成氣壓縮機(jī)原料氣；富碳?xì)庾鳛榻範(fàn)t氣壓縮機(jī)

3、原料氣；富氮?dú)庾鳛槿剂蠚膺M(jìn)入燃料管網(wǎng)，一 部分替代馳放氣作為精脫硫升溫爐和轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐燃料氣。2、吸附基本原理吸附是指：當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí)，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過(guò)程。具有吸附作用的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較大的多孔固體）被稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較小的氣體或液體）稱為吸附質(zhì)。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類，即：化學(xué)吸附、活性吸附、毛細(xì)管凝縮、物理吸 附。PSA制氫裝置中的吸附主要為物理吸附。物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的 分子力（即范德華力）進(jìn)行的吸附。其特點(diǎn)是：吸附過(guò)程中沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)，吸附過(guò)程進(jìn)行 得極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的平

4、衡在瞬間即可完成，并且這種吸附是完全可逆的。3、本裝置所用吸附劑的特性如下1）活性氧化鋁本裝置所用活性氧化鋁為一種物理化學(xué)性能極其穩(wěn)定的高空隙Al 2O3,規(guī)格為35球狀，抗磨耗、抗破碎、無(wú)毒。對(duì)幾乎所有的腐蝕性氣體和液體均不起化學(xué)反應(yīng)。主要裝填 在吸附塔底部，用于脫除水分。2）硅膠本裝置所用的硅膠規(guī)格為 24球狀，無(wú)毒，無(wú)腐蝕性，主要裝填在于吸附塔的中下 部，用于吸附水、二氧化碳。3）活性炭本裝置所用活性炭是以煤為原料，經(jīng)特別的化學(xué)和熱處理得到的孔隙特別發(fā)達(dá)的專用 活性炭。屬于耐水型無(wú)極性吸附劑，對(duì)原料氣中幾乎所有的有機(jī)化合物都有良好的親和力。 本裝置所用活性碳規(guī)格為 1.62條狀，主要裝填

5、于吸附塔中上部，主要用于脫除各類烴 類、二氧化碳。4）分子篩本裝置所用的分子篩為一種具有立方體骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，型號(hào)為5A，規(guī)1.62.5球狀，無(wú)毒，無(wú)腐蝕性。5A分子篩不僅有著發(fā)達(dá)的比表面積，而且有著非常均勻的空隙 分布，其有效孔徑為0.5nm5A分子篩是一種吸附量較高且吸附選擇性極佳的優(yōu)良吸附劑， 裝填于吸附塔的上部，用于脫除甲烷、一氧化碳、氮?dú)獾取?、工藝條件與吸附能力的關(guān)系a.原料氣組成吸附塔的處理能力與原料氣組成的關(guān)系很大。原料氣中氫含量越高時(shí)，吸附塔的處 理能力越大；原料氣雜質(zhì)含量越高，特別是凈化要求高的有害雜質(zhì)含量越高時(shí)，吸附塔的 處理能力越小。b. 原料氣溫度原料氣溫度越高，

6、吸附劑的吸附量越小，吸附塔的處理能力越低。c. 吸附壓力原料氣的壓力越高，吸附劑的吸附量越大，吸附塔的處理能力越高。d. 解吸壓力解吸壓力越低，吸附劑再生越徹底，吸附劑的動(dòng)態(tài)吸附量越大，吸附塔的處理能力 越高。e產(chǎn)品純度要求的產(chǎn)品純度越高，吸附劑的有效利用率就越低，吸附塔的處理能力越低。在原料氣組分和溫度一定的情況下應(yīng)盡量提高吸附壓力、降低解吸壓力、降低產(chǎn)品純 度，從而提高氫氣回收率，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。第二節(jié)工藝流程說(shuō)明2.1流程簡(jiǎn)述從甲醇合成來(lái)的壓力5.8MPa(G),溫度w 40E的弛放氣由管道自界區(qū)外送入界內(nèi)，首先經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥PV201減壓到2.4 MPa (G),然后進(jìn)入一臺(tái)氣液分離器

7、 V0101，將其中的游離液 態(tài)物分離，再?gòu)淖儔何教釟溲b置六臺(tái)吸附塔中一臺(tái)正處于吸附的吸附塔底部進(jìn)入，從吸 附塔頂出來(lái)純度為96.5%的氫氣到后；順?lè)哦?、逆放和沖洗出來(lái)的解吸氣到后工序，順?lè)?三的富氮?dú)獾饺細(xì)夤芫W(wǎng)。2.2概述本裝置的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程(吸附與再生)工藝切換過(guò)程均通過(guò)45臺(tái)程控閥門(mén)按一定的工藝步序和順序進(jìn)行開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，為便于識(shí)別這些程控閥門(mén)和表述整個(gè)工藝過(guò)程，我們 首先按一定的規(guī)律對(duì)程控閥進(jìn)行編號(hào)：KV吸附塔塔號(hào)：AE閥門(mén)功能、作用201- 原料氣進(jìn)吸附塔閥202- 產(chǎn)品氣出吸附塔閥203- 沖洗氣出氣閥204- 二均、三均和順?lè)砰y205- 終充、一均閥206- 逆放氣閥207-

8、沖洗氣進(jìn)氣閥208- 順?lè)湃傞y209A -順?lè)哦傞y209B-順?lè)乓豢傞y表示甲醇弛放氣提氫工段號(hào)表示程序控制閥2.3工藝步序說(shuō)明由于PSA為該裝置的關(guān)鍵工序，其步序復(fù)雜，現(xiàn)以吸附塔T0101A(簡(jiǎn)稱A塔)為例描述主流程的整個(gè)工藝步序過(guò)程，T0101BF的工藝過(guò)程與T0101A完全相同。步序1:吸附(A)原料氣經(jīng)程控閥KV201A進(jìn)入PSA吸附塔T0101A,其中除 出以外的雜質(zhì)組份被吸 附塔中裝填的多種吸附劑依次吸附，得到純度大于96.5%的產(chǎn)品氫氣經(jīng)程控閥KV202A排出。大部分氫氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥PV202穩(wěn)壓后送至氫氣緩沖罐，少部分氫氣通過(guò)程控閥KV205后用于T0101B塔的產(chǎn)品氣升壓。

9、隨著吸附的進(jìn)行，當(dāng)雜質(zhì)的前峰(即：吸附前沿)上升至接近于吸附床出口時(shí)，關(guān)閉 KV201A、KV202A停止吸附。這時(shí)，吸附前沿與吸附 床出口間還留有一段未吸附飽和的吸附劑，稱為預(yù)留段。 步序2: 一均降壓(E1D)在吸附過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV205A和KV205C，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入 剛完成了二均升的C塔，直到A、C兩塔的壓力基本相等為止。這一過(guò)程不僅是降壓過(guò)程， 而且也回收了 A塔床層死空間內(nèi)的氫氣。在這一過(guò)程中 A塔的吸附前沿將繼續(xù)向前推移， 但仍未達(dá)到出口。 步序3:二均降壓（E2D）在一均降過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV204A和KV204D，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放 入剛完成

10、了三均升的D塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過(guò)程繼續(xù)回收A塔 床層死空間內(nèi)的氫氣，同時(shí) A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍未達(dá)到出口。 步序4:三均降壓（E3D）在二均降過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV204A和KV204E，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放 入剛完成了沖洗步序的E塔，直到A、E兩塔的壓力基本相等為止。這一過(guò)程繼續(xù)回收A塔床層死空間內(nèi)的氫氣，同時(shí) A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍未達(dá)到出口。步序5:順?lè)乓唬≒P1）在三均降過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV204A和KV209B，將A塔余下的氫氣順?lè)湃腠?放氣緩沖罐，直到與順?lè)艢饩彌_罐壓力基本相等為止。 這一過(guò)程繼續(xù)回收A塔床層死空間

11、 內(nèi)的氫氣作為吸附塔沖洗用，同時(shí) A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移并達(dá)到出口端。步序6:順?lè)哦≒P2）在順?lè)乓煌瓿珊螅蜷_(kāi)程控閥KV204A和KV209A，將A塔余下的大部分氫氣放入解 吸氣緩沖罐，直到與解吸氣緩沖罐壓力基本相等為止。 這一過(guò)程回收A塔床層死空間內(nèi)的 大部分氫氣作燃燒氣用，同時(shí)吸附前沿繼續(xù)向前推進(jìn)。步序7:順?lè)湃≒P3）在順?lè)哦瓿珊?，打開(kāi)程控閥 KV204A和KV208，將A塔解吸出來(lái)富氮?dú)夥湃敫坏?氣緩沖罐，直到與富氮?dú)鈮毫鞠嗟葹橹?。這一過(guò)程回收A塔吸附劑解吸出來(lái)的富氮?dú)猓?可進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)作燃料。步序8:逆放（D）在完成連續(xù)順?lè)艤p壓過(guò)程后，這時(shí)打開(kāi)KV206A，逆著吸

12、附方向?qū)?A塔壓力降至約0.02MPa.G,此時(shí)被吸附的雜質(zhì)開(kāi)始從吸附劑中解吸出來(lái)。逆放解吸氣經(jīng)解吸氣總管調(diào)節(jié) 閥HV203閥放入解吸氣緩沖罐 V0104。步序9:沖洗（P）逆放結(jié)束后，同時(shí)打開(kāi)程控閥門(mén)KV203A、KV207和調(diào)節(jié)閥HV202，用順?lè)艢饩彌_罐 內(nèi)的氫氣對(duì)吸附塔進(jìn)行沖洗，從而降低吸附雜質(zhì)的分壓，這時(shí)被吸附的雜質(zhì)大量解吸出來(lái)，沖洗的解吸氣也流入解吸氣緩沖罐。逆放和沖洗的解吸氣作為原料氣使用。 步序10：三均升壓(E3R)在完成吸附劑床程的沖洗過(guò)程后， 打開(kāi)程控閥KV204A和KV204C,將C塔內(nèi)較高壓 力的氫氣放入剛完成了沖洗的 A塔，直到A、C兩塔的壓力基本相等為止。這一過(guò)程

13、不僅 是進(jìn)一步的升壓過(guò)程，而且也回收了C塔床層死空間內(nèi)的氫氣。 步序11： 二均升壓(E2R)在三均升過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV204A和KV204D，將D塔內(nèi)較高壓力的氫氣放 入剛完成了三均升的A塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過(guò)程回收了 D塔床 層死空間內(nèi)的氫氣，并使 A塔得到繼續(xù)升壓。 步序10: 均升壓(E1R)在二均升過(guò)程完成后，打開(kāi)程控閥KV205A和KV205E，將剛完成了吸附過(guò)程的D塔 內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了二均升的 A塔，直到A、E兩塔的壓力基本相等為止。這 一過(guò)程回收了 E塔床層死空間內(nèi)的氫氣，并使 A塔得到繼續(xù)升壓。步序11：產(chǎn)品氣升壓過(guò)程(FR)通過(guò)三次

14、均壓升壓過(guò)程后，吸附塔壓力已升至接近于吸附壓力。這時(shí)打開(kāi)程控閥KV205A和調(diào)節(jié)閥HV201，用產(chǎn)品氫氣將A塔壓力升至吸附壓力。經(jīng)這一過(guò)程后，吸附塔 便完成了整個(gè)再生過(guò)程，為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。從工藝步序表可以看到： PSA氫提純部分的6臺(tái)吸附塔的工藝步序是完全相同的， 只是在各步序的運(yùn)行時(shí)間上依次錯(cuò)開(kāi) 1個(gè)吸附時(shí)間，這樣就實(shí)現(xiàn)了始終有一塔處于吸附狀 態(tài)，另外五塔分別處于不同的再生狀態(tài)，保證了原料氣的連續(xù)分離與提純。2.3控制功能說(shuō)明依據(jù)變壓吸附氫提純裝置的控制要求，本裝置控制系統(tǒng)由西門(mén)子S7-300及上位機(jī)構(gòu)成 全部控制與管理功能。本裝置的基本控制與管理功能包括：程控閥開(kāi)關(guān)控制、模擬量檢測(cè)

15、與調(diào)節(jié)、故障報(bào)警 與記錄、歷史數(shù)據(jù)記錄、流量累計(jì)等功能。分別介紹如下：2.3.1程控閥開(kāi)關(guān)控制功能本裝置的吸附與分離過(guò)程都是依賴于程控閥門(mén)的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)切換的，因而程控閥門(mén)的開(kāi)關(guān)控制是本裝置最重要的控制部分。本裝置的程控閥開(kāi)關(guān)控制過(guò)程示意圖如下:程控閥開(kāi)關(guān)控制過(guò)程說(shuō)明：控制系統(tǒng)根據(jù)工藝要求制訂出程序，然后按一定的時(shí)間順序?qū)C24V開(kāi)關(guān)信號(hào)送至程控系統(tǒng)的電磁換向閥，電磁換向閥將該開(kāi)關(guān)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)氣的高、低壓信號(hào)，送至 程控閥的驅(qū)動(dòng)氣缸，驅(qū)動(dòng)程控閥門(mén)按程序開(kāi)、關(guān)。同時(shí)，程控閥門(mén)將其開(kāi)、關(guān)狀態(tài)通過(guò)閥位傳感器反饋給控制系統(tǒng)，用于狀態(tài)顯示和監(jiān) 控，并通過(guò)與輸出信號(hào)的對(duì)比實(shí)現(xiàn)閥門(mén)故障的判斷與報(bào)警。儀表

16、風(fēng)的作用是為程控閥門(mén)提供開(kāi)、關(guān)的動(dòng)力和控制手段。 232模擬量檢測(cè)與調(diào)節(jié)功能本裝置模擬量調(diào)節(jié)均由PLC S7-300完成，模擬量檢測(cè)點(diǎn)共56點(diǎn)，模擬量調(diào)節(jié)點(diǎn)共9 點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量點(diǎn)共53點(diǎn)。檢測(cè)及調(diào)節(jié)信號(hào)的功能與控制方式簡(jiǎn)述如下：1）吸附塔壓力指示記錄PIR-107AF。安裝于吸附塔出口管道上，用于指示記錄塔內(nèi)壓力。2）原料氣進(jìn)口壓力指示 PIR-108。安裝于原料氣分離器進(jìn)口管PG101上，用于指示記錄進(jìn)口壓力。3）原料氣進(jìn)口壓力指示記錄 PIR-101。安裝于原料氣分離器出口管道上，用于指示記錄進(jìn)口壓力。4）產(chǎn)品氣出口壓力指示 TIR-106。安裝于產(chǎn)品氣出口管道H102-100上，用于指示、記

17、錄出口產(chǎn)品氣壓力。5）原料氣進(jìn)口壓力控制和調(diào)節(jié) PICA-101A安裝于原料氣進(jìn)口管道 PG101上調(diào)節(jié)閥PV201A和管道PG102上壓力變送器PT101 組成，用于控制進(jìn)吸附塔的壓力。6）產(chǎn)品氣出口壓力控制和調(diào)節(jié)PICA-102A安裝于產(chǎn)品氣進(jìn)口管道H102上調(diào)節(jié)閥PV201A和管道壓力變送器PT102組成，用于控制吸附塔吸附壓力。7）順?lè)艢饩彌_罐出口富氮?dú)饬髁康牡目刂?PIC104由安裝于順?lè)艢饩彌_罐出口管道 DG102-100上調(diào)節(jié)閥PV204和壓力變送器PT104組 成，用于控制出口富氮?dú)獾膲毫Α?）解吸氣緩沖罐出口壓力控制 PICA-105B由安裝于解吸氣出口管道PG106上的調(diào)節(jié)

18、閥PV205B和安裝于管道PG107的壓力變送 器PT-105組成，用于控制解吸氣緩沖罐出口氣的壓力。9）解吸氣混合罐超壓放空控制 PICA-105A由安裝于解吸氣混合罐出口管道PG107上的壓力變送器 PT-105和安裝于放空管道VT106-150上的調(diào)節(jié)閥PICA-105A組成，用于在解吸氣混合罐壓力超高放空。10）富碳?xì)獬隹趬毫刂?PICA-103由安裝于解吸氣混合罐出口管道 PG107上調(diào)節(jié)閥PV203和壓力變送器PT103組成， 用于保證出口解吸氣壓力。11）裝置進(jìn)口壓力控制 PICA-101B由安裝于進(jìn)口管道PG102-100上壓力變送器PI101和放空管道上VT107-80上的

19、調(diào)節(jié)閥PV201B組成，用于進(jìn)口壓力超高時(shí)放空。12）終升調(diào)節(jié)HV-201安裝于氫氣產(chǎn)品管H102-100與一均管PG103-50之間，用于調(diào)節(jié)吸附塔終升速度，其控制 方法為：通過(guò)在控制系統(tǒng)上設(shè)定調(diào)節(jié)閥 HV201的起始開(kāi)度和開(kāi)關(guān)速度，將吸附塔的升壓 過(guò)程控制在升壓時(shí)間內(nèi)剛好完成，從而避免造成吸附塔壓力波動(dòng)。注意：升壓速度嚴(yán)禁過(guò)快，否則將影響產(chǎn)品氣和吸附壓力的穩(wěn)定13）沖洗調(diào)節(jié)HV-202安裝于順?lè)殴薜臎_洗管PG105-80上,用于調(diào)節(jié)沖洗速度，其控制方法為：通過(guò)在控制 系統(tǒng)上設(shè)定調(diào)節(jié)閥HV202的起始開(kāi)度和開(kāi)關(guān)速度，將吸附塔的沖洗過(guò)程控制在沖洗時(shí)間 內(nèi)恰好緩慢完成。14）逆放調(diào)節(jié)HV-203

20、A安裝于吸附塔逆放出口管道FG104上，用于調(diào)節(jié)逆放速度，控制方法為：通過(guò)在控制系統(tǒng) 上設(shè)定調(diào)節(jié)閥H-103A的起始開(kāi)度和開(kāi)關(guān)速度，將吸附塔的逆放過(guò)程控制在逆放時(shí)間內(nèi)恰 好緩慢完成。注：放調(diào)節(jié)HV-203B只作通道用。15）原料氣進(jìn)口溫度指示 TIR-101安裝于管道PG102上，用于指示、記錄進(jìn)口原料氣溫度。16）產(chǎn)品氣出口溫度指示 TIR-102安裝于管道H102-100上，用于指示、記錄出口產(chǎn)品氣溫度。17）解吸氣出口溫度指示 TIR-103安裝于管道FG107-250上，用于指示、記錄出口解吸氣溫度18）原料氣進(jìn)口流量指示、記錄 FIQ101安裝于氣液分離器出口管道 PG102-100

21、上，用于指示、記錄原料氣流量。19）產(chǎn)品氣出口流量指示、記錄 FIQ102安裝于氣液分離器出口管道 H102-100上，用于指示、記錄產(chǎn)品氣流量。20）解吸氣出口流量指示、記錄 FIQ102安裝于解吸氣出口管道FG107-250上，用于指示、記錄解吸氣流量。2.4工藝參數(shù)的設(shè)定變壓吸附的工藝參數(shù)主要包括吸附時(shí)間、壓力、溫度和處理量。其設(shè)定的原則與方法 如下：2. 4.1吸附時(shí)間參數(shù)的設(shè)定吸附時(shí)間參數(shù)是變壓吸附的最主要參數(shù)，其設(shè)定值將直接決定裝置產(chǎn)品氫的純度和氫 氣回收率。因而，PSA部分的吸附時(shí)間參數(shù)應(yīng)盡量準(zhǔn)確，以保證產(chǎn)品純度合格，且氫氣回 收率最高。吸附時(shí)間參數(shù)設(shè)定表：時(shí)間序號(hào)含義預(yù)設(shè)值設(shè)定

22、原則T1一均、三均時(shí)間20秒均壓兩塔的壓力能基本均平即可T4順?lè)乓粫r(shí)間20秒保證吸附塔與緩沖罐的壓力能均至相等T2T5順?lè)哦r(shí)間10秒吸附塔的壓力基本不變即可T6順?lè)湃龝r(shí)間30秒吸附塔和緩沖罐壓力相等即可T3二均、逆放時(shí)間50秒在保證產(chǎn)品氫氣合格的前提下盡量延長(zhǎng)注：以上的預(yù)設(shè)值為滿負(fù)荷預(yù)設(shè)值，且與最終開(kāi)車(chē)后的整定值間能有差異單塔總吸附時(shí)間=T1+T2+T3單塔沖洗時(shí)間=T1+T2+T3終充時(shí)間是=T2+T3流量越大則吸附時(shí)間就應(yīng)越短，流量越小則吸附時(shí)間就應(yīng)越長(zhǎng)本裝置的吸附時(shí)間參數(shù)可在控制系統(tǒng)上人工設(shè)定。設(shè)定時(shí)，只需將上位機(jī)畫(huà)面分別修 改“T1、“T2、“T3”設(shè)定值即可。T1的時(shí)間最短不能低于

23、20秒，只要均壓能基本均平即可，一般無(wú)須再改變。T4的時(shí)間最短不能低于20秒，只要均壓能基本均平即可，一般無(wú)須再改變。T5的時(shí)間中一般設(shè)為10秒，保證吸附塔里死空間里的大多數(shù)氫氣即可，時(shí)間長(zhǎng)了， 氮?dú)饩徒馕鰜?lái)了。T6的時(shí)間設(shè)定一般為30秒，保證吸附塔和順?lè)艢饩彌_罐的壓力均平。T2=T4+T5+T6T3的時(shí)間最短不能低于50秒，在保證產(chǎn)品合格的前提下盡量延長(zhǎng)。242壓力參數(shù)的設(shè)定本裝置允許的原料氣壓力范圍為：2.02.4MPa(G)。原料氣壓力越高吸附效果越好。PSA部分吸附壓力的設(shè)定是通過(guò)改變吸附壓力調(diào)節(jié)回路PV-102的設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)定值一般為2.4MPa。吸附塔理想壓力曲線6-1-

24、3流程：（當(dāng)吸附壓力變化時(shí)，此壓力曲線將相應(yīng)變化）如果吸附塔的實(shí)際壓力變化曲線與以上的理想曲線形狀差別很大，則說(shuō)明裝置運(yùn)行有問(wèn)題，可能的問(wèn)題有：程控閥門(mén)動(dòng)作出錯(cuò)、程控閥門(mén)泄露、吸附時(shí)間不在正常范圍內(nèi)、調(diào)節(jié)閥PV201、HV201或HV202故障。3）產(chǎn)品氣出口壓力產(chǎn)品氣出口壓力的設(shè)定是通過(guò)改變氫氣出口壓力調(diào)節(jié)回路PIRC-401的設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)定值為1.5 01.6MPa（G）2.5報(bào)警、聯(lián)鎖功能說(shuō)明報(bào)警一覽表報(bào)警標(biāo)記1報(bào)警儀表報(bào)警內(nèi)容報(bào)警值處理方案VALVE BAD閥門(mén)傳感器程控閥門(mén)開(kāi)關(guān) 錯(cuò)誤請(qǐng)檢修人員檢查，如影響到吸附壓 力或產(chǎn)品純度，則切塔或停車(chē)PIC301 LOWPT0101吸附

25、壓力低低限1.5MPa請(qǐng)儀表工檢查調(diào)節(jié)閥或煤氣壓力PICA-101PT101原料煤氣壓力 高或低高限1.9MPa低限1.6MPa檢查煤氣壓縮機(jī)及調(diào)節(jié)閥。PICA104PT104煤氣壓縮機(jī)出 口咼、低報(bào)警高限1.9MPa低限1.6MPa參考煤氣壓縮機(jī)操作及維修手冊(cè)檢 查煤氣壓縮機(jī)的運(yùn)行A-H2 LOWAIRA-301PSA產(chǎn)品氫氣 純度低報(bào)警低限99.80%減小PSA操作系數(shù)第三章裝置的操作第一節(jié)裝置的開(kāi)車(chē)1、吸附劑裝填吸附劑裝填前，系統(tǒng)應(yīng)完成強(qiáng)度檢驗(yàn)、吹掃、氣密檢驗(yàn)，才進(jìn)行吸附劑的裝填工作。 其步驟如下：1）首先確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)均處于干燥狀態(tài)。2）用干燥空氣置換所有需要裝填的吸附塔，確定無(wú)爆炸、有

26、毒或窒息性氣體。3）吸附劑裝填前應(yīng)先檢查吸附塔下分布器，要求確認(rèn)：分布器四周滿焊，無(wú)縫隙；分布 器的不銹鋼絲網(wǎng)規(guī)格無(wú)誤，安裝正確、牢固。4）選擇天氣晴朗時(shí)進(jìn)行裝填，裝填時(shí)間最好在一天中的上午九點(diǎn)至下午四點(diǎn)間進(jìn)行，因 為此時(shí)空氣中的相對(duì)濕度較低。5）為保證吸附劑在裝填時(shí)磨耗和破碎較少，料斗下應(yīng)裝布袋，布袋長(zhǎng)度為6m。6）每裝填一層吸附劑，就應(yīng)下塔將吸附劑抹平并鋪一層不銹鋼絲網(wǎng)，裝填時(shí)四川達(dá)科特 的技術(shù)人員必須在場(chǎng)指導(dǎo)。7）本裝置的吸附劑裝填順序?yàn)椋何剿运紫蛏弦来窝b填活性氧化鋁 DKT-100、硅膠DKT200、活性炭DKT-611、 DKT-300分子篩。每種吸附劑之間用不銹鋼絲網(wǎng)隔開(kāi)。8

27、）裝填完成后，應(yīng)確認(rèn)上分布器絲網(wǎng)規(guī)格無(wú)誤、安裝牢固后再封塔。完成吸附劑裝添工 作后應(yīng)進(jìn)行二次氣密試驗(yàn)和吸附劑的吹掃。吹掃氣應(yīng)從塔底排出。必須是用深度干燥空氣或氮?dú)膺M(jìn)行氣密和吹掃裝填注意事項(xiàng)：每臺(tái)設(shè)備裝填前均應(yīng)設(shè)一名專職記錄員記錄裝填量，以確保裝填無(wú)誤。為下塔方便，應(yīng)準(zhǔn)備軟梯。為了防止進(jìn)入容器內(nèi)工作的人員墜落和穩(wěn)妥地保護(hù)他，工作人員必須系上合適的安全帶，安全帶連接繩子，繩子必須由容器外的至少兩個(gè)人把握。進(jìn)入容器的人員應(yīng)帶上長(zhǎng)鼻管、防爆燈等設(shè)備，以保證呼吸和照明。進(jìn)入容器時(shí)，容器外必須設(shè)專人始終進(jìn)行監(jiān)護(hù)，以保證進(jìn)入人員的安全。2、系統(tǒng)置換在裝置正式投料前還應(yīng)用干燥、潔凈的氮?dú)鈱?duì)整個(gè)裝置進(jìn)行徹底置換

28、使整個(gè)系統(tǒng)的含氧量低于0.5%（體積）。置換方法可按正常運(yùn)行（開(kāi)車(chē)）步驟進(jìn)行，即以氮?dú)庾鰹?原料氣” 通入，啟動(dòng)系統(tǒng)程控閥后直到產(chǎn)品氣出口和解吸氣出口氧含量均小于0.5%為止（至少三次取樣分析均合格才能視為合格）。如氮?dú)饬坎蛔悖瑒t可分階段逐塔逐管通入氮?dú)膺M(jìn)行置換。3、首次開(kāi)車(chē)在所有設(shè)備、儀表、微機(jī)都已準(zhǔn)備完畢并經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格檢查，系統(tǒng)也已完成置換后，即可進(jìn)入裝置的首次投料、開(kāi)車(chē)過(guò)程。其步驟如下：1）拆除進(jìn)出界區(qū)的所有工藝氣管線盲板，并作記錄。2）控制系統(tǒng)及所有儀表通電，并投入操作狀態(tài)，同時(shí)將所有公用工程與裝置內(nèi)需要的設(shè)備接通。3）在控制系統(tǒng)的上位機(jī)操作畫(huà)面上，設(shè)定好所有調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作參數(shù)。（具體見(jiàn)

29、第三章）4）按PSA提氫系統(tǒng) 運(yùn)行”按鈕，將PSA系統(tǒng)投入運(yùn)行狀態(tài)，然后緩慢打開(kāi)原料氣進(jìn)口閥，逐漸向預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)投料，投料速度不宜過(guò)快。5）待壓縮機(jī)工作正常后，將 PSA工序的產(chǎn)品氣聯(lián)鎖閥開(kāi)啟，使原料煤氣逐漸向PSA系統(tǒng)投料，投料的方式是逐漸關(guān)閉煤氣壓縮機(jī)旁通閥，但投料速度不宜過(guò)快，應(yīng)保持在每分鐘吸附塔壓力上升O.IMPa左右。6）當(dāng)吸附塔壓力升至2.0MPa后，打開(kāi)手動(dòng)產(chǎn)品氣放空閥，將不合格的產(chǎn)品氣放入燃?xì)?管網(wǎng)。7）當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間PSA出口氫氣純度達(dá)到96.5%后,關(guān)閉產(chǎn)品氣放空閥，同時(shí)打開(kāi)PSA 產(chǎn)品氣出界區(qū)閥門(mén)。將氫氣送至后工段。至此，整個(gè)裝置即轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。4、正常開(kāi)車(chē)步驟由于正

30、常停車(chē)后氫提純裝置處于正壓封閉狀態(tài)，因而再次開(kāi)車(chē)時(shí)無(wú)須再置換開(kāi)車(chē)過(guò)程將比首次開(kāi)車(chē)簡(jiǎn)單。具體步驟如下：1）控制系統(tǒng)及所有儀表通電，并投入運(yùn)行。其余各步驟與首次開(kāi)車(chē)相同。5、開(kāi)車(chē)階段的調(diào)整由于開(kāi)車(chē)階段系統(tǒng)的正常壓力系統(tǒng)尚未建立起來(lái)，因而在開(kāi)車(chē)的初期應(yīng)用3050%的負(fù) 荷緩慢加量。并選擇較小的吸附時(shí)間，使產(chǎn)品純度迅速合格。第二節(jié)裝置的運(yùn)行變壓吸附氫提純裝置在正常運(yùn)行過(guò)程中的操作是非常少的，幾乎所有的調(diào)節(jié)均由調(diào)試 人員完成，操作人員只需注意產(chǎn)品純度是否在最佳范圍，和裝置是否有報(bào)警參對(duì)時(shí)間作出 微調(diào)即可。1、產(chǎn)品純度的調(diào)整變壓吸附工藝具有產(chǎn)品純度范圍寬、且易于調(diào)整的特點(diǎn)。由于產(chǎn)品純度與產(chǎn)品回收率 是成反

31、向關(guān)系的，即：在原料氣條件不變和吸附、解吸壓力一定的情況下，產(chǎn)品純度越高、 氫氣回收率越低；產(chǎn)品純度越低、氫氣回收率越高。因而，要保證裝置運(yùn)行于最佳狀態(tài)，就必須將產(chǎn)品純度控制在即能滿足生產(chǎn)需要，又 盡可能低的范圍內(nèi)。調(diào)整產(chǎn)品氫純度的方法就是：調(diào)整吸附時(shí)間。增加吸附時(shí)間，貝U降低產(chǎn)品純度減少吸附時(shí)間，則提高產(chǎn)品純度2、裝置處理量的調(diào)節(jié)但當(dāng)裝置的處理量改變之后（或原料氣組成改變后），將有可能影響產(chǎn)品的純度，這時(shí)就 需要調(diào)整吸附時(shí)間，使產(chǎn)品純度重新運(yùn)行于最佳范圍。3、吸附塔的切除由于PSA氫提純裝置是由6臺(tái)吸附塔。因而為提高裝置的可靠性，本裝置編制了一套 切塔與恢復(fù)變壓吸附程序。即：當(dāng)某一臺(tái)吸附塔出

32、現(xiàn)故障時(shí)，可將其脫出工作線，讓剩余 的吸附塔轉(zhuǎn)入5-1-2方式工作。1） 切塔步驟a. 故障塔判斷；當(dāng)某吸附塔的壓力異常、程控閥檢出錯(cuò)、雜質(zhì)超標(biāo)三種問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)時(shí)，就認(rèn) 為此塔故障，應(yīng)予以切除。此時(shí)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)畫(huà)面將提示操作人員。b. 切塔操作：經(jīng)操作人員確認(rèn)故障屬實(shí)后，直接在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)畫(huà)面上選中故障塔的切除鍵， 然后確認(rèn)。則程序?qū)⒆詣?dòng)關(guān)斷該塔的所有程控閥，將故障塔切出工作線。c.控制機(jī)自動(dòng)將程序切入與切塔前相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，保證切除時(shí)各吸附塔壓力無(wú)大的波動(dòng)。C.裝置正常運(yùn)行。請(qǐng)檢修人員檢修故障塔本裝置在故障時(shí)只允許切換為 5-1-2流程方式運(yùn)行。但被切除塔在檢修時(shí)，如需要拆 開(kāi)連接的工藝

33、管道或設(shè)備，則必須先將塔內(nèi)氣體排入燃?xì)庀到y(tǒng)并進(jìn)行置換。PSA裝置的絕大多數(shù)故障均出現(xiàn)在控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置上，因而通常切塔后的檢修無(wú)需拆工藝管線和設(shè)備。2）切除塔恢復(fù)當(dāng)被切除塔故障排除后，需要將其重新投入正常運(yùn)行，但如果投入的時(shí)機(jī)、狀態(tài)不對(duì)， 將引起較大的壓力波動(dòng)和產(chǎn)品純度變化，甚至可能出現(xiàn)故障和安全事故。為此，本裝置設(shè) 計(jì)的自動(dòng)恢復(fù)軟件能夠自動(dòng)找出最佳狀態(tài)恢復(fù)，使系統(tǒng)波動(dòng)最小。恢復(fù)過(guò)程如下：a. 操作人員發(fā)出塔恢復(fù)指令；在控制機(jī)上直接點(diǎn)動(dòng)要恢復(fù)塔的恢復(fù)鍵，然后確認(rèn)。b. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)等待合適的時(shí)間將故障塔恢復(fù)至運(yùn)行程序；程序根據(jù)各塔的壓力狀態(tài)，自動(dòng)確定恢復(fù)后應(yīng)進(jìn)入的最佳運(yùn)行步序，然后自動(dòng)等待到該

34、步序的最佳切入時(shí)機(jī)，切入新程序。新恢復(fù)的塔總是從解吸階段切入的，（即；均壓降壓逆放段）這樣可保證恢復(fù)后的產(chǎn) 品純度不變。1）系統(tǒng)嚴(yán)禁將水帶入PSA部分，否則將損壞吸附劑。2）在生產(chǎn)過(guò)程中，如須檢修與工藝氣接觸的任何設(shè)備均應(yīng)先進(jìn)行置換。3）在作切塔、放空等會(huì)影響后工段的處理前，應(yīng)確定故障的真實(shí)性，并通知后工段。第三節(jié)裝置的停車(chē)裝置停車(chē)一般可分為三種情況即：正常計(jì)劃停車(chē)、緊急停車(chē)和臨時(shí)停車(chē)。1、正常停車(chē)在接到生產(chǎn)調(diào)度的停車(chē)通知后即可進(jìn)行正常停車(chē)操作。正常停車(chē)步驟：1）首先通知前后工段做相應(yīng)的調(diào)整2）將控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)畫(huà)面上的停止運(yùn)行按鈕按下，將程控閥全部關(guān)閉。3）停止解吸氣壓縮機(jī)。4）關(guān)閉系統(tǒng)所有進(jìn)

35、出界區(qū)的截止閥使氫提純系統(tǒng)與界區(qū)外隔斷。5）通過(guò)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)畫(huà)面上的步進(jìn)按鈕，使PSA部分的程控閥動(dòng)作數(shù)次以使各塔壓力 基本相等并且都處于較高的正壓。至此，就完成了整個(gè)正常停車(chē)過(guò)程。停車(chē)后，氫提純系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)，且與界區(qū)隔 斷。因而，系統(tǒng)可較長(zhǎng)時(shí)間地處于安全停車(chē)狀態(tài)。但由于停車(chē)后系統(tǒng)內(nèi)仍然是易燃、易爆 氣體，所以整個(gè)界區(qū)仍然是防爆界區(qū)，嚴(yán)禁動(dòng)火。在正常停車(chē)后，裝置各吸附塔的壓力相同，控制系統(tǒng)的程序復(fù)位，因而再次開(kāi)車(chē)時(shí)應(yīng) 按正常開(kāi)車(chē)步驟操作。2、緊急停車(chē)當(dāng)本裝置出現(xiàn)事故或前后裝置出現(xiàn)事故時(shí)，需緊急停車(chē)其停車(chē)步驟如下：1）點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)畫(huà)面上的停車(chē)按鈕，關(guān)閉程控閥門(mén)。同時(shí)，程序自動(dòng)記住停車(chē)時(shí) 的狀態(tài)。2）關(guān)閉原料氣進(jìn)氣閥、產(chǎn)品氫出口閥、解吸氣出口閥。這時(shí)系統(tǒng)即已處于緊急停