沼氣PSA脫碳凈化裝置.doc

1、沼氣PSA兌碳凈化裝置技術(shù)方案德陽恒博秸油有限公司2011年 12月 2日目錄1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 12 工藝技術(shù) 33 裝置主要配置 34 撬裝占地面積 95 設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) 96 供貨范圍 107 裝置保證指標(biāo) 118 工程報(bào)價(jià) 121設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.1 原料條件1.1.1. 氣量：1.0X10 4/d,（417NM 2/h）1.1.2. 溫度：30400C1.1.3. 操作壓力：原料氣壓力0.01 MPa.g）1.1.4. 氣體組分：組成CQ2CH4含量（mol%35 455560100設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)1.1.5. 公稱處理能力：417Nm/h （0 0 C,101.325KPa）1.1.6

2、. 操作彈性：60110%1.1.7. 產(chǎn)品氣質(zhì)量指標(biāo)：凈化氣中：CQ三0.53.0% （可調(diào)）露點(diǎn)：低于環(huán)境溫度50CCHI收率三98.5%原料氣進(jìn)口 HzSW 100PPM產(chǎn)品氣中硫、水含量達(dá)到 CNG相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.1.8. 出裝置溫度：三400C1.1.9. 系統(tǒng)壓力降：三0.05MPaG1.2 裝置可靠性要設(shè)備平均無故障時(shí)間8000小時(shí)122 裝置操作彈性：60110%123靜止設(shè)備設(shè)計(jì)壽命15年脫硫吸附劑正常更換周期大于兩年，具體可根據(jù)產(chǎn)品 氣硫含量確定是否更換。其他吸附劑正常使用壽命大于10年。1.3 界區(qū)劃分界區(qū)外的原料氣通過管道進(jìn)入本裝置，從第一個(gè)閥門起；產(chǎn)品 凈化氣通過管道輸

3、出本裝置，解吸氣通過管道輸出界區(qū)放空， 以最后一個(gè)閥門為止。以下圖中虛線包圍的部分就是本裝置界 區(qū)。?。罕狙b置為撬裝整體供貨，撬外現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接安裝由買方完成, 賣方指導(dǎo)和調(diào)試。1.4 氣象條件四川德陽地區(qū)2工藝技術(shù)2.1工藝流程工藝簡(jiǎn)述：界區(qū)外的沼氣（簡(jiǎn)稱原料氣），以壓力O.OIMPaG溫度30°C 進(jìn)入界區(qū)，經(jīng)加壓到0.50MPaG進(jìn)入PSA兌硫單元中正處于吸附狀態(tài) 的吸附塔內(nèi)，在多種吸附劑的依次選擇吸附下分別脫出硫化氫、二氧 化碳及水。未被吸附的甲烷及烴類凈化氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出 界區(qū)。裝置脫出的二氧化碳等雜志暫時(shí)送入放空官網(wǎng)，或另行收集處 理3工藝技術(shù)3.1非標(biāo)設(shè)備非標(biāo)設(shè)備名

4、稱規(guī)格主要材料數(shù)量（臺(tái)）吸附器DN100016MnR5脫硫器DN160016MnR1分離器DN50016MnR1小計(jì)7動(dòng)力設(shè)備（最終參數(shù)初步設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）名稱規(guī)格主要材料數(shù)量（臺(tái)）備注真空泵2BE1 203 55kw過流3041壓縮機(jī)VW-15/0.5-3電機(jī)：75kw1小計(jì)2吸附材料（最終參數(shù)初步設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）型號(hào)規(guī)格堆比重DKT-1001.52mn,白色球狀0.75DKT-500脫硫?qū)Ｓ?.78DKT-3001.52mn,白色球狀0.78DKT-511白色0.75程控閥（1）本裝置程控閥的技術(shù)性能及規(guī)格本裝置選用氣動(dòng)平板閥1)工作條件操作壓力：0.50MPa(g)關(guān)閉壓差：0.50MPa(g)操作

5、溫度：40操作介質(zhì)：沼氣動(dòng)作頻率：10萬次/年2)技術(shù)性能壓力等級(jí)：1.6MPa密封面壽命：大于6萬次連接方式：法蘭連接操作方式：程序控制驅(qū)動(dòng)方式：儀表空氣驅(qū)動(dòng)電壓：DC24V全行程時(shí)間：1秒（閥門開啟速度可在1 60秒間調(diào)節(jié)）規(guī)格、數(shù)量：（2）程序控制閥數(shù)量規(guī)格DN32-100數(shù)量303.2控制技術(shù)特點(diǎn)1）本裝置的所有升壓和降壓過程均采用了自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制， 可保證其吸附 塔的壓力變化過程接近于理想壓力曲線， 該功能既可保證吸附、解吸過程 的平穩(wěn)和降低管道氣流噪音。2）本裝置先進(jìn)成熟的控制軟件包可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)吸附時(shí)間的優(yōu)化，該功能可 保證裝置長(zhǎng)期處于最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況，而不受操作水平和操作精心程度的

6、 影響?？刂葡到y(tǒng)1）概述根據(jù)吸附的工藝特點(diǎn)，本裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)將在滿足工 藝要求的前提下， 既考慮技術(shù)的先進(jìn)性、 操作的簡(jiǎn)便性和直觀性， 又特別 注意運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，并兼顧價(jià)格因素。全套控制軟件包將充分體現(xiàn)吸附的技術(shù)特點(diǎn)，不僅能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí) 控制、優(yōu)化操作，而且能完全保證裝置的長(zhǎng)期、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。 2) 基本控制功能a. 順序控制本裝置的全部程控開關(guān)閥和控制調(diào)節(jié)閥， 按照工藝給定的條件進(jìn)行順 序控制和模擬調(diào)節(jié)， 使裝置正常工作。 這要求順序控制和模擬控制能有機(jī) 的結(jié)合起來， 進(jìn)行復(fù)雜控制。 并且對(duì)于多種切塔和恢復(fù)的控制， 能實(shí)現(xiàn)多 種不同的控制程序。所有的程控開關(guān)閥均帶閥

7、位檢測(cè)、顯示和報(bào)警功能。b. 程控調(diào)節(jié)這是由開關(guān)信號(hào)和模擬信號(hào)組合運(yùn)行的復(fù)雜控制， 分三個(gè)步驟：首先 是順序開關(guān)信號(hào)啟動(dòng)， 然后進(jìn)入自適應(yīng)隨動(dòng)控制， 最后由順序開關(guān)信號(hào)關(guān) 斷或開啟。該功能用于保證各關(guān)鍵壓力變換能和理想曲線基本完全吻合。 從而保 證了吸附工況的穩(wěn)定和優(yōu)化。c. 參數(shù)優(yōu)化控制 依據(jù)原料氣量的變化和產(chǎn)品純度的變化自動(dòng)地計(jì)算出最佳吸附循環(huán) 時(shí)間，優(yōu)化裝置的運(yùn)行狀況， 使裝置在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下， 還可以自 動(dòng)地獲得最高的產(chǎn)品回收率、獲得最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。d. 連鎖控制包括工藝參數(shù)聯(lián)動(dòng)調(diào)解， 工藝參數(shù)安全聯(lián)鎖， 產(chǎn)品質(zhì)量聯(lián)鎖控制等。e. 動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控包括真空泵、啟動(dòng)系統(tǒng)等各種動(dòng)力設(shè)

8、備的流程顯示、關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān) 控、動(dòng)力設(shè)備故障的報(bào)警和動(dòng)作聯(lián)鎖。f. 管理功能可以進(jìn)行完善直觀的工藝流程監(jiān)控與動(dòng)態(tài)顯示， 如故障自診斷， 歷史 趨勢(shì)，事故狀態(tài)和各種操作記錄及打印報(bào)表?？梢院凸S管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)， 將裝置運(yùn)行參數(shù)和數(shù)據(jù)上傳至管理計(jì)算機(jī) 用于工廠管理、調(diào)度和數(shù)字統(tǒng)計(jì)；顯示與操作畫面：總貌圖 工藝流程詳圖（多幅） 報(bào)警畫面 調(diào)節(jié)回路棒圖參數(shù)設(shè)定參數(shù)優(yōu)化閥門狀態(tài)閥門操作動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控歷史趨勢(shì)（壓力、流量、溫度、液位、純度等） 實(shí)時(shí)趨勢(shì)（壓力、流量、溫度、液位、純度等） 打?。喊鄨?bào)表日?qǐng)?bào)表月報(bào)表隨機(jī)打印故障記錄打印g. 故障診斷功能本控制系統(tǒng)可根據(jù)壓力、 閥位檢測(cè)、 產(chǎn)品純度、 溫度、流量等參

9、數(shù)自 動(dòng)對(duì)工藝或設(shè)備故障進(jìn)行自動(dòng)診斷、 報(bào)警和聯(lián)鎖處理。 同時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)自 身的主要故障：如CPU故障、通 訊故障也可進(jìn)行自診斷，并提出故障警 告和安全處理。3）控制系統(tǒng)選型及配置a. 控制系統(tǒng)選型 如果用戶要求配置獨(dú)立的控制系統(tǒng)，我們推薦采用德國(guó)西門子系列PLC-200控制系統(tǒng)，則配置如下：工廠管理訃算機(jī)CVS捋制系統(tǒng)示意圖tI月厲器I工程師站PROimuS-DP"O站"O站；：J 一曠和,T-.心；I工業(yè)以太網(wǎng)i注；虛統(tǒng)內(nèi)為用戶自配部分控制器IWI/O站b.控制系統(tǒng)一覽表（最終參數(shù)初步設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）序號(hào)名稱、規(guī)格制造商數(shù)量備注1PLC德國(guó)S7-200控制系統(tǒng)）帶上位機(jī)系 統(tǒng)

10、（已含10%備用量）Al:15 點(diǎn)A0:4 點(diǎn)德國(guó)西門子公司一套DI:40 點(diǎn)DO:40 點(diǎn)c.工程師站兼操作員站配置序號(hào)訂貨號(hào)說明數(shù)量備注1主機(jī)配置PIV/2.8G,RAM/1024M,硬 盤 120G,52X光驅(qū)，21液晶（DELI）1如果采用觸摸屏，則不提供 上位機(jī)2西門子組態(tài)軟件WINCC 6.013系統(tǒng)軟件WINDOWS 2000XP13.3主要控制儀表儀器、儀表（最終參數(shù)初步設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）序號(hào)名稱、規(guī)格制造商數(shù)量1壓力變送器EJA6臺(tái)2溫度變送器Pt1OO2臺(tái)3流量計(jì)川儀2臺(tái)4調(diào)節(jié)閥川儀1臺(tái)5氣動(dòng)電磁閥亞德客30只6閥位傳感器施耐德30只7二氧化碳分析儀川儀1臺(tái)8DC24V儀表電源明緯

11、2臺(tái)9安全柵上海辰竹8只10控制儀表柜威圖1套11現(xiàn)場(chǎng)儀表全套合計(jì)833.4公用工程消耗（由業(yè)主提供，最終參數(shù)以初步設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）名稱規(guī)格單位數(shù)量備注儀表空氣P=0.4 0.6MPa, dp-20 CNm/h10儀表、程控閥水P=0.20.4MPa,三30 Ct/h1真空泵水P=0.20.4MPa,三30 Ct/h4壓縮機(jī)電220V,50HzKWh/h2照明用電380V,50HzKWh/h55真空泵380V,50HzKWh/h75原料壓縮機(jī)干燥氮?dú)釶=0.40.6MPa, 露點(diǎn)-60 CNm/h100臨時(shí)4撬裝占地面積撬裝裝置占地：12m 2.3mx 3.6m;（壓縮機(jī)另外成撬）配電室由業(yè)主另行統(tǒng)

12、一考慮。5設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)本裝置的設(shè)計(jì)遵循石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50160-92同時(shí)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法令、法規(guī)和規(guī)定。5.1 壓力容器壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收釆用鋼制壓力容器 GB150-1998 或JB4792標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)遵循國(guó)家頒布的有關(guān)壓力容器的法令、法規(guī)和規(guī)定。5.2 管道5.2.1 管道規(guī)格采用化工部 HG20553 （Ib 系列）、 GB5310 或 GB6479、 GB8163。5.2.2 管道的安裝和驗(yàn)收采用工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50235及石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范SH35015.3 法蘭法蘭標(biāo)準(zhǔn)采用HG2

13、0615標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械部JB、國(guó)標(biāo)GB標(biāo)準(zhǔn)。5.4 電氣/ 自控儀表5.4.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50052-95。5.4.2 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50054-95。5.4.3 石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范 SH30051999。5.4.4 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50058-92。5.4.5 石油化工企業(yè)信號(hào)報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范SH30181990。5.4.6 石油化工儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范 SH30191997。5.4.7 石油化工企業(yè)電氣圖圖形和文字符號(hào) SH307295。5.4.8 石 油 化 工 儀 表 工 程 施 工 技 術(shù) 規(guī) 程 SH3521 1999 。

14、5.4.9 石油化工行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。6 供貨范圍6.1 設(shè)計(jì)范圍6. 1.1 界區(qū)范圍內(nèi)本裝置的工程設(shè)計(jì)，包括工藝、設(shè)備、配管、儀表各 專業(yè)的設(shè)計(jì)（不包括土建設(shè)計(jì)） ；6.1.2 界區(qū)內(nèi)所有設(shè)備、 管道的防腐保溫的設(shè)計(jì)， 儀表的保溫和伴熱設(shè)計(jì)， 以及管道的著色均由賣方負(fù)責(zé)， 為了保證和總體裝置的一致性， 設(shè)計(jì)時(shí)將 按統(tǒng)一標(biāo)記提供所使用防腐、保溫材料、管道著色的要求；6.1.3 設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮冬天的防凍情況；6.1.4 界區(qū)內(nèi)設(shè)備的放靜電接地由賣方設(shè)計(jì)并連接完畢， 設(shè)有供買方引接至全廠接地網(wǎng)的接地板：6.1.5 賣方設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮撬塊內(nèi)的操作、 維修問題， 配備必要的輔助 設(shè)施；6.1.6 賣

15、方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮液體集中排污；6.2 供方供貨范圍及貨期6.2.1 包括界區(qū)內(nèi)的所有設(shè)備、管道、管件、閥門、就地儀表、遠(yuǎn)傳儀表 等。6.2.2 界區(qū)內(nèi)所有的工藝、設(shè)備、儀表及安裝材料：6.2.3 系統(tǒng)在賣方出廠前做強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)；6.2.4 系統(tǒng)在賣方出廠前做氮?dú)獗Ｗo(hù)，到現(xiàn)場(chǎng)有一定的氮?dú)鈮毫Γ?.2.5 提供的系統(tǒng)保證內(nèi)部清潔，無明顯雜質(zhì)和油污；6.2.6 交貨期： 4 個(gè)月。6.3 供方其它義務(wù)6.3.1 及時(shí)提供配套設(shè)計(jì)所必需的設(shè)計(jì)材料；6.3.2 現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)裝置的安裝和施工（包括儀表安裝） ；633免費(fèi)進(jìn)行PLC組態(tài)；6.3.4 幵車培訓(xùn)和開車指導(dǎo)；6.3.5 裝置售后服務(wù)。6.4 需方承

16、擔(dān)的義務(wù)6.4.1 裝置現(xiàn)場(chǎng)土建施工及所需公用工程提供（見 3. 7）;6.4.2 裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝部分及調(diào)試工作由需方負(fù)責(zé)，供方提供現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)；6.4.3 提供裝置分析所需的儀表儀器， 含現(xiàn)場(chǎng)分析儀 （二氧化碳分析儀由 賣方提供） :6.4.4 為裝置提供配電室；6.4.5 負(fù)責(zé)裝置管線、管道、設(shè)備等需保溫設(shè)施；設(shè)計(jì)由供方負(fù)責(zé)。7 裝置保證指標(biāo)7.1 裝置技術(shù)指標(biāo)7.1.1 處理原料氣能力：417 Nm3/h （0 C, 101.325KPa）操作彈性：60110%7.1.3 產(chǎn)品氣質(zhì)量指標(biāo)：凈化氣中：CQ 0.5三3.0%露點(diǎn)：低于環(huán)境溫度 5CCH4收率三98%原料氣進(jìn)口 HkSW 100PPM產(chǎn)品氣HhSW 1PPM出裝置溫度：三40 C系統(tǒng)壓力降：三O.05MPaG7.2質(zhì)量保證本裝置的質(zhì)量保證期為交貨期后一年：所有閥門的質(zhì)保期為交貨后1年，在1年