甲醇弛放氣變壓吸附(共35頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、崗位任務(wù)本裝置是以甲醇合成弛放氣為原料，采用長沙華西化工有限公司的8-2-6變壓吸附工藝流程氫提純技術(shù)，從馳放氣中提純分離純度大于98%的H2，然后送出去合成氣壓縮機(jī)入口。馳放氣經(jīng)提氫后，產(chǎn)生三部分氣體，分別是：排放氣、富氮?dú)猓樂?2產(chǎn)生的氣）、富碳?xì)?；其中：排放氣、富氮?dú)馊シ趴湛偣埽惶細(xì)夥祷貧夤瘛?、崗位管轄范圍本裝置由1臺氣液分離罐、8臺吸附塔、2臺順放氣緩沖罐、2臺均壓罐、1臺產(chǎn)品氫氣緩沖罐、1臺解析氣混合罐組成。3、工藝原理吸附劑在一定溫度下或一定的溫度變化范圍內(nèi)具有對不同的氣體組分吸附容量不同的特性；同時(shí)由于吸附劑的吸附容量具有隨氣體壓力的升高而增大

2、，隨氣體壓力的降低而減少，隨氣體溫度的升高而降低，隨氣體溫度降低而增大的特性；利用前一特性，在較高壓力下吸附劑床層對氣體混合物進(jìn)行吸附，容易吸附的組分被吸附劑吸附，不易吸附的組分從床層的一端流出，當(dāng)吸附達(dá)到一定程度時(shí)，降低吸附劑床層的壓力，使被吸附的組分脫附出來，從床層的另一端排出，從而實(shí)現(xiàn)了氣體的分離與凈化，同時(shí)也使吸附劑得到了再生，該工藝被稱為變壓吸附工藝（Pressure Swing Absorption，縮寫為PSA）。 變壓吸附工藝的優(yōu)點(diǎn)是壓力變化快，循環(huán)周期短，因而吸附劑的利用率高，適合大氣量多組分氣體的分離。但通常在PSA工藝中吸附劑床層壓力即使降至常壓，被吸附的雜質(zhì)也不能完全解

3、吸，這時(shí)可采用兩種方法使吸附劑完全再生：一種是用產(chǎn)品氣對床層進(jìn)行“沖洗”，將較難解吸的雜質(zhì)沖洗下來，其優(yōu)點(diǎn)是在常壓下即可完成，不再增加任何設(shè)備，但缺點(diǎn)是會損失產(chǎn)品氣體，降低產(chǎn)品氣的收率；另一種是利用抽真空的辦法進(jìn)行再生，使較難解吸的雜質(zhì)在負(fù)壓下強(qiáng)行解吸下來，這就是通常所說的真空變壓吸附(Vacuum Pressure Swing Absorption,縮寫為VPSA)。VPSA工藝的優(yōu)點(diǎn)是再生效果好，產(chǎn)品收率高，但缺點(diǎn)是需要增加真空泵，增加運(yùn)行能耗。在實(shí)際應(yīng)用過程中，究竟采用以上何種工藝，主要視原料氣的組成條件、流量以及工廠的資金和場地等情況而決定。對于從甲醇弛放氣中回收H2的變壓吸附裝置，由

4、于原料氣壓力高,雜質(zhì)主要為易解吸的烴類及氮,故宜采用降壓、沖洗相結(jié)合的方式進(jìn)行吸附劑的再生,所以本方案選擇一段PSA工藝流程。同時(shí)進(jìn)料的吸附塔數(shù)主要取決于裝置的處理量、吸附壓力、原料組成、投資和占地等因素。綜合考慮處理量、吸附壓力、原料組成、投資和占地因素，本裝置確定采用2塔同時(shí)進(jìn)料流程。在變壓吸附中進(jìn)行均壓過程的目的實(shí)際上是回收吸附床死空間內(nèi)的產(chǎn)品氣。因?yàn)樵谖竭^程結(jié)束時(shí)，床層內(nèi)有大量的高壓產(chǎn)品氣，如果不均壓回收過程將導(dǎo)致產(chǎn)品收率很低。而均壓次數(shù)的多少主要取決于原料氣的壓力、原料氣的組成和是否采用抽真空再生等因素。一般而言，原料氣壓力越高則均壓次數(shù)應(yīng)越多；原料氣中的雜質(zhì)越容易吸附，均壓次數(shù)可

5、以越多；采用抽真空流程則均壓次數(shù)可以相對較多。本裝置在充分考慮了原料氣壓力、組成、再生方式和產(chǎn)品要求等因素后，確定采用6次均壓,以保證氫氣充分回收。4、工藝流程簡述 PSA工藝流程簡圖見圖：低壓順放氣 甲醇馳放氣8-2-6PSA產(chǎn)品氫氣富碳?xì)?.1吸附過程原料氣進(jìn)入界區(qū)經(jīng)壓力調(diào)節(jié)（PICR-63101）并減壓后，進(jìn)入氣液分離罐（F63101）去掉原料氣中的水分，經(jīng)流量計(jì)（FIRQ-63101）計(jì)量后，通過程控閥XV63101AH中的兩個(gè)，自塔底進(jìn)入PSA吸附塔T63101AH中正處于吸附狀態(tài)的兩個(gè)吸附塔，其中除H2以外的其他雜質(zhì)組份被裝填的多種吸附劑依次吸附，得到純度大于98%的氫氣從塔頂排出

6、，經(jīng)產(chǎn)品氣出口程控閥XV63102AH和吸附壓力調(diào)節(jié)閥PV63102后出界區(qū)送至后工序。4.2均壓降壓過程這是在吸附過程完成后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)較高壓力氣體依次放入其它已完成再生的較低壓力塔的過程，這一過程不僅是降壓過程，而且也回收了吸附床層死空間內(nèi)的氫氣，本裝置主流程共包括6次連續(xù)均壓降壓過程，分別稱為：一均降（E1D）、二均降（E2D）到六均降（E6D）。一均降通過程控閥XV63103AH和管線H63103進(jìn)行，二均降、三均降通過程控閥XV63106AH和管線H63106進(jìn)行，四均降、五均降、六均降通過程控閥XV63104AH和管線H63104進(jìn)行。4.3順放過程這是吸附塔在均壓結(jié)束后，

7、順著吸附方向減壓，減壓出來的氫氣進(jìn)入順放氣罐F63103A儲存起來，用來做吸附塔逆放結(jié)束時(shí)的沖洗用氣， 順放通過程控閥XV63106AH、XV63111和管線H63106，這是順放-1。在順放-1結(jié)束后，就是排放，排放通過程控閥XV63106AH、XV63113和管線H63106、H63110，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后直接排入放空總管去火炬。排放結(jié)束進(jìn)入順放-2步序，通過程控閥XV63106AH、XV63114和管線H63106、H63109、FG63105，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后也直接進(jìn)入放空總管去火炬4.4逆放過程在順放-2結(jié)束后，進(jìn)入逆放步序。這是吸附塔在完成順放過程后，逆著吸附方向?qū)⑺?nèi)壓力降至0.02MP

8、a(G)的過程，此時(shí)被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中解吸出來。逆放解吸氣經(jīng)程控閥門XV63108AH、FG63102管線和遠(yuǎn)程操作逆放調(diào)節(jié)閥HV63102后排入解吸氣混合罐F63105。最后形成富碳?xì)馊ソ缤狻?.5沖洗過程逆放結(jié)束后，為了下一次的吸附做準(zhǔn)備，需要對吸附塔進(jìn)行再生。在這一過程中，逆著吸附方向用順放氣罐F63103A中的氫氣沖洗吸附床層，使吸附劑中的雜質(zhì)得以完全解吸。沖洗氣通過壓力控制調(diào)節(jié)閥PV63103、管線H63105和程控閥門XV63105AH進(jìn)入處于再生沖洗狀態(tài)的吸附塔。沖洗出的解吸氣經(jīng)管線FG63101AH、程控閥XV63109AH、管線FG63103排入富碳?xì)馀欧殴芫€。4.6

9、 均壓升壓過程該過程與均壓降壓過程相對應(yīng)。在這一過程中，分別利用其它吸附塔的均壓降壓氣體依次從吸附塔頂部對吸附塔進(jìn)行升壓。本裝置主流程共包括6次連續(xù)均壓升壓過程，依次稱為：6均升（E6R）、5均升（E5R）到1均升（E1R）。同樣, 一均升通過程控閥XV63103AH和管線H63103進(jìn)行，二均升、三均升通過程控閥XV63106AH和管線H63106進(jìn)行，四均升、五均升、六均升通過程控閥XV63104AH和管線H63104進(jìn)行。4.7產(chǎn)品氣升壓過程經(jīng)過6次均壓升壓過程后，吸附塔壓力已升至接近于吸附壓力。這時(shí)，用少量的產(chǎn)品氣通過程控閥XV63103AH和調(diào)節(jié)閥HV63101自塔頂將吸附塔壓力緩慢

10、地升至吸附壓力。經(jīng)這一過程后，吸附塔便完成了整個(gè)再生過程，為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。4.8 工藝流程特點(diǎn)： 與傳統(tǒng)PSA流程相比，本裝置流程具有如下特點(diǎn)：1) 均壓次數(shù)多，氫氣回收充分，氫氣損失小。2) 沖洗時(shí)間長，沖洗效果好。3) 本流程的沖洗過程改傳統(tǒng)的“塔對塔一次沖洗過程”為氫氣經(jīng)緩沖混合后再用于沖洗過程，避免了傳統(tǒng)流程沖洗過程中的二次污染問題。使吸附床的再生效果更好。5、變壓吸附工藝步驟5.1變壓吸附工藝步驟來自甲醇合成工段的弛放氣，首先經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥，將壓力減壓到3.6MPa（表壓）后，一部分氣體（20000Nm3/h）進(jìn)入吸附塔中正處于吸附工況的吸附塔(2臺)，在多種吸附劑選擇吸附的條

11、件下一次性除去氫以外的絕大部分雜質(zhì)，獲得純度大于98%的產(chǎn)品氫氣，從塔頂排出經(jīng)產(chǎn)品氣緩沖罐穩(wěn)壓計(jì)量后去合成氣壓縮機(jī)入口。以A塔吸附過程簡述其吸附步序：步序1：吸附(A)從氣液分離罐出來的馳放氣經(jīng)程控閥XV63101A進(jìn)入PSA吸附塔T63101A，其中除H2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98%的產(chǎn)品氫氣經(jīng)程控閥XV63102A排出。大部分氫氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥PV63102穩(wěn)壓后送去界外后處理工段，少部分氫氣通過調(diào)節(jié)閥HV63101后用于B塔的產(chǎn)品氣升壓。 隨著吸附的進(jìn)行，當(dāng)雜質(zhì)的前鋒(即：吸附前沿)上升至接近于吸附床出口時(shí)，關(guān)閉XV63101A、XV63102A停止

12、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。過程壓力：3.5MPa(G)步序2：一均降壓(E1D)在吸附過程完成后，打開程控閥XV63103A和XV63103D，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了二均升的D塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過程不僅是降壓過程，而且也回收了A塔床層死空間內(nèi)的氫氣。在這一過程中A塔的吸附前沿將繼續(xù)向前推移，但仍未達(dá)到出口。同時(shí)D塔完成了1均升過程。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63103A關(guān)閉，XV63103D保持開度，D塔開始終升，A塔一均降結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由3.5MPa降至3.0775MPa。步序3：二均降壓(E2D)在一

13、均降過程完成后，打開程控閥XV63106A和XV63106E，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了三均升的E塔，直到A、E兩塔的壓力基本相等為止。這一過程繼續(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。同時(shí)E塔完成了2均升過程。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63106E關(guān)閉，A塔二均降壓結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由3.0775MPa降至2.655MPa。步序4：三均降壓(E3D)在二均降過程完成后，打開程控閥XV63112，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入均壓罐F63102A，直到A塔與均壓罐F63102A的壓力基本相等為止。這一過程繼

14、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。同時(shí)均壓罐F63102A完成了3均升過程。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63106A和XV63112，A塔三均降壓結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由2.655MPa降至2.1325MPa。步序5：四均降壓(E4D)在三均降過程完成后，打開程控閥XV63104A和XV63104F，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了五均升的F塔，直到A、F兩塔的壓力基本相等為止。這一過程繼續(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。同時(shí)F塔完成了4均升過程。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63104A保持開度，用于下一部

15、操作，XV63104F關(guān)閉。A塔四均降壓結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由2.1325MPa降至1.61MPa。步序6：五均降壓(E5D)在四均降過程完成后，打開程控閥XV63104A和XV63110，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入均壓罐F63102B，直到A塔與均壓罐F63102B的壓力基本相等為止。這一過程繼續(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。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63104A保持開度，用于下一部操作，XV63110關(guān)閉。A塔五均降壓結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由1.61MPa降至1.0875MPa。步序7：六均降壓(E6D)在五均降過程完成后，打開程控閥XV6

16、3104G，將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了沖洗G塔，直到A、G兩塔的壓力基本相等為止。這一過程繼續(xù)回收A塔床層死空間內(nèi)的氫氣，A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍未達(dá)到出口。同時(shí)G塔完成了6均升過程。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63104A和XV63104G關(guān)閉，A塔六均降壓結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由1.0875MPa降至0.505MPa。部序8：隔離（I）過程壓力：0.505MPa。步序9：順放-1(PP1)在六均降過程完成后，打開程控閥XV63106A、XV63111經(jīng)管線H63106順著吸附方向繼續(xù)進(jìn)行減壓，減壓出來的氫氣放入順放緩沖罐F63103A內(nèi)儲存起來，用作吸附塔沖洗時(shí)的氣源。吸附前

17、沿繼續(xù)向前推移，并達(dá)到出口。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63111關(guān)閉。A塔順放-1結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.505MPa降至0.3MPa。步序10：排放(CD)在PP1過程完成后，打開程控閥XV63113經(jīng)管線H63106、H63110順著吸附方向繼續(xù)進(jìn)行減壓，吸附劑中最容易解吸的Ar、N2、CH4等組分開始解吸出來，解吸出來的Ar、N2、CH4等稱為低壓順放氣，該氣體通過壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入放空總管。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63113關(guān)閉。A塔排放結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.3MPa降至0.2MPa。步序11：順

18、放-2(PP2)在CD排放過程完成后，打開程控閥XV63114，順放-2氣經(jīng)管線H63106、H63109進(jìn)入緩沖罐F63103B，然后經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥PICR63106去放空管線。步序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63106A和XV63114，A塔順放-2結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.2MPa降至P。步序12：逆放(D)在完成順放減壓過程后，A塔的吸附前沿已基本達(dá)到床層出口。這時(shí)關(guān)閉吸附塔頂上所有閥門，打開底部閥門XV63108A，逆著吸附方向?qū)塔壓力降至接近于常壓，此時(shí)被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中解吸出來。解吸氣經(jīng)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥HV63102穩(wěn)壓后，經(jīng)解吸氣混合罐F63105緩沖調(diào)壓后與沖洗解吸氣混合送出界

19、區(qū)去焦?fàn)t氣氣柜。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63108A，A塔逆放結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由P降至0.02MPa。步序13：沖洗 (PP)逆放結(jié)束后，同時(shí)打開程控閥門XV63109A、XV63105A，用順放氣罐F63103A中的低壓氫氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥PV63103穩(wěn)壓后，對A塔從上至下進(jìn)行沖洗再生，這時(shí)被吸附的雜質(zhì)大量解吸出來，并經(jīng)解吸氣管線FG63103與逆放氣混合后去焦?fàn)t氣氣柜。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63105A和XV63109A,A塔沖洗結(jié)束。過程壓力：A塔壓力0.02MPa。步序14：六均升壓(E6R)沖洗完成后，床層吸附劑已得到完全再生，在轉(zhuǎn)入下一次吸附工作狀態(tài)時(shí)，必須使床層的壓力達(dá)到吸附

20、壓力，因此還必須對吸附塔進(jìn)行升壓。此時(shí)關(guān)閉底部程控閥，打開頂部程控閥XV63104A和C塔的XV63104C，將C塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了沖洗再生的A塔，直到A、C兩塔的壓力基本相等為止。這一過程不僅是進(jìn)一步的升壓過程，而且也回收了C塔床層死空間內(nèi)的氫氣。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63104A保持開度，用于下一部操作，XV63104C關(guān)閉。A塔六均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.02MPa升至0.505MPa。步序15：五均升壓(E5R)在六均過程完成后，打開吸附塔頂部程控閥XV63110與均壓罐F63102B進(jìn)行均壓，將F63102B內(nèi)較高壓力的氫氣放入完成了六均升的A塔，直到A與F6310

21、2B的壓力基本相等為止。這一過程使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63104A保持開度，用于下一部操作，XV63110關(guān)閉。A塔五均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.505MPa升至0.9875MPa。步序16：四均升壓(E4R)在五均升完成后，打開D塔頂部程控閥XV63104D，將D塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入完成了五均升的A塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過程回收了D塔床層死空間內(nèi)的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63104A和XV63104D，A塔四均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由0.9875MPa升至1.61MPa。步序17：三均升壓(E3R)在四均過程完成后

22、，打開吸附塔頂部程控閥XV63106A和XV63112與均壓罐F63102A進(jìn)行均壓，將F63102A內(nèi)較高壓力的氫氣放入完成了四均升的A塔，直到A塔與F63102A的壓力基本相等為止。這一過程使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63112關(guān)閉。A塔三均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由1.61MPa升至2.1325MPa。步序18：二均升壓(E2R)在三均升完成后，打開E塔頂部程控閥XV63106E，將E塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入完成了三均升的A塔，直到A、E兩塔的壓力基本相等為止。這一過程回收了E塔床層死空間內(nèi)的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉

23、程控閥XV63106A和XV63106E，A塔二均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由2.1325MPa升至2.655MPa。部序19：A塔隔離二均升結(jié)束后，A塔隔離關(guān)閉所有閥門。過程壓力：2.655MPa。步序20：一均升壓(E1R)在A塔隔離部序完成后，打開A塔頂部程控閥XV63103A和F塔的XV103F，將剛完成了吸附過程的F塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了隔離的A塔，直到A、F兩塔的壓力基本相等為止。這一過程回收了F塔床層死空間內(nèi)的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結(jié)束時(shí)程控閥XV63103A保持開度，用于下一部操作，XV63103F關(guān)閉。A塔一均升結(jié)束。過程壓力：A塔壓力由2.655MPa升至

24、3.0775MPa。步序21：產(chǎn)品氣升壓過程(FR)通過六次均壓升壓過程后，吸附塔壓力已升至接近于吸附壓力，但仍未達(dá)到吸附壓力。這時(shí)打開程控閥XV63107，通過手操調(diào)節(jié)閥HV63101控制流量，用產(chǎn)品氫氣將A塔升至吸附壓力。經(jīng)這一過程后，吸附塔便完成了整個(gè)再生過程，為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。部序結(jié)束時(shí)關(guān)閉程控閥XV63103A和XV63107。過程壓力：A塔壓力由3.0775MPa升至3.48MPa。從工藝步序表可以看到： PSA氫提純部分的8臺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1個(gè)吸附時(shí)間，這樣就實(shí)現(xiàn)了始終有2塔處于吸附狀態(tài)，其余6塔分別處于不同的再生狀態(tài)，保證了

25、原料氣的連續(xù)分離與提純。對于操作而言，特別要記住的是每一個(gè)程控閥門的功能，和吸附塔的工作順序，只有這樣才能在裝置故障時(shí)迅速判斷出故障的位置。5.2切塔后的參數(shù)與工藝步序由于PSA氫提純裝置是由8臺吸附塔組成。因而為提高裝置的可靠性，本裝置還編制了一套“自動/手動”切塔與恢復(fù)程序。即：當(dāng)某一臺吸附塔出現(xiàn)故障時(shí)，可將其脫出工作線，讓剩余的7個(gè)吸附塔轉(zhuǎn)入7-2-5方式工作，但這時(shí)，裝置處理氣量和產(chǎn)氫量會發(fā)生變化。裝置的工藝步序表，參見附件8-2-6閥態(tài)表（主程序）和7-2-5閥態(tài)表（切塔程序）。運(yùn)行方式可參考上面正常工序的各種運(yùn)行狀態(tài)。5.3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

26、度和處理量。其設(shè)定的原則與方法如下：5.3.1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。由于吸附塔的大小和裝填的吸附劑量是固定的，因而在原料氣組成和吸附壓力一定的情況下，吸附塔每一次所能吸附的雜質(zhì)總量就是一定的。所以隨著吸附過程的進(jìn)行，雜質(zhì)就會慢慢穿透吸附床，漸漸就會超過允許值，這時(shí)就必須切換至其它塔吸附。因而，當(dāng)原料氣的流量發(fā)生變化時(shí)，雜質(zhì)的穿透時(shí)間也就會隨之變化，吸附時(shí)間參數(shù)就應(yīng)隨之進(jìn)行調(diào)整。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。這

27、樣才能保證在各種操作負(fù)荷下均能充分地利用吸附劑的吸附能力，在保證產(chǎn)品純度的情況下獲得最高的氫氣回收率。5.3.2壓力參數(shù)的設(shè)定由于變壓吸附氣體分離工藝的核心就是利用壓力的變化來實(shí)現(xiàn)吸附劑對混合氣體中的雜質(zhì)組分的吸附與分離，因而壓力也是PSA部分的關(guān)鍵參數(shù)。5.3.2.1 原料氣壓力 原料氣壓力是由界區(qū)外條件決定的，無法改變。本裝置允許的原料氣壓力范圍為：3.62.6MPa(G)。5.3.2.2 PSA部分的吸附壓力PSA部分吸附壓力的設(shè)定是通過改變吸附壓力調(diào)節(jié)回路PIC63102的設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)定值一般為3.45MPa(G)。5.3.2.3 吸附塔各階段的壓力吸附塔T63101AH在吸附

28、、再生各階段的壓力是由工藝流程、吸附壓力PIC63102、產(chǎn)品升壓調(diào)節(jié)HV63101、逆放調(diào)節(jié)HV63102和沖洗調(diào)節(jié)PV63103各回路的控制好壞共同決定的。正常情況下，所有的調(diào)節(jié)均由計(jì)算機(jī)自動完成，無須操作人員操作。5.3.2.4 吸附塔壓力的報(bào)警吸附塔T63101AH在吸附、再生各階段的壓力是不同的，但裝置的控制軟件可以根據(jù)實(shí)際壓力檢測值與標(biāo)準(zhǔn)壓力曲線的比較來進(jìn)行報(bào)警，一旦吸附塔的壓力超出了該步序的正常壓力范圍，計(jì)算機(jī)就會產(chǎn)生吸附塔壓力報(bào)警信號，提醒操作工進(jìn)行檢查。正常情況下，所有的調(diào)節(jié)均由計(jì)算機(jī)自動完成，無須操作人員操作。PSA部分壓力操作條件（滿負(fù)荷時(shí)）序號步序操作壓力MPa（G）溫

29、度1吸附 （A）3.5常溫2一均降壓 （E1D）3.5MPa3.0775MPa常溫3二均降壓 （E2D）3.0775MPa2.655MPa常溫4三均降壓 （E3D）2.655MPa2.1325MPa常溫5四均降壓 （E4D）2.1325MPa1.61MPa常溫6五均降壓 （E5D）1.61MPa1.0875MPa常溫7六均降壓 （E6D）1.0875MPa0.505MPa常溫8順放-1 （PP1）0.505MPa0.3MPa常溫9排放 （CD）0.3MPa0.2MPa常溫10順放-2 （PP2）0.2MPaP常溫11逆放 （D）P0.02MPa常溫12沖洗（P）0.02MPa常溫13六均升壓

30、（E6R）0.02MPa0.505MPa常溫14五均升壓 （E5R）0.505MPa0.9875MPa常溫15四均升壓 （E4R）0.985MPa1.61MPa常溫16三均升壓 （E3R）1.61MP2.1325MPa常溫17二均升壓 （E2R）2.1325MP2.655MPa常溫18一均升壓 （E1R）2.655MP3.0775MPa常溫19產(chǎn)品氣升壓 （FR）3.0775MPa3.48MPa常溫5.3.3產(chǎn)品氣出口壓力產(chǎn)品氣出口壓力的設(shè)定是通過改變氫氣出口壓力調(diào)節(jié)回路PIC63102的設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)定值為3.45MPa(G)。5.3.4 流量的設(shè)定只有原料氣流量需要調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)原料氣

31、條件下，其設(shè)定值為20000Nm3/h。如果原料氣條件有所變化，應(yīng)相應(yīng)修改進(jìn)料設(shè)定值。一般，當(dāng)雜質(zhì)含量增加時(shí)，減少進(jìn)料量；當(dāng)雜質(zhì)含量減少時(shí)，可以增加進(jìn)料量。5.4 報(bào)警、聯(lián)鎖功能說明5.4.1報(bào)警一覽表報(bào)警標(biāo)記報(bào)警儀表報(bào)警內(nèi)容報(bào)警值處理方案VALVE BAD閥門傳感器程控閥門開關(guān)錯(cuò)誤請檢修人員檢查，如影響到吸附壓力或產(chǎn)品純度，則切塔或停車AIR-P LOW儀表空氣壓力變送器儀表空氣壓力低于低限0.45MPa低低限0.4MPa通知供氣單位檢查，否則聯(lián)鎖停車。LIA63101HIGH分液罐液位變送器液位高報(bào)警高限40%操作人員現(xiàn)場手動排液，必要時(shí)減小進(jìn)氣量或縮短吸附時(shí)間AIA101LOWLLAT1

32、01產(chǎn)品氫純度低報(bào)警低低報(bào)警低限97.5%低低 95%檢查吸附時(shí)間、再生時(shí)間是否合適5.4.2 聯(lián)鎖邏輯框圖98%產(chǎn)品氫AIA101-H2 &2ppm聯(lián)鎖自動縮短吸附時(shí)間產(chǎn)品氫AIA201-H2O儀表空氣壓力低低&低于0.4MPa聯(lián)鎖自動停車6、設(shè)計(jì)參數(shù)與工藝指標(biāo)6.1工藝設(shè)計(jì)參數(shù)6.1.1 原料氣本PSA制氫裝置的原料氣來自甲醇合成弛放氣，其規(guī)格如下：壓力： 5.6Mpa.A溫度： 40流量： 20000Nm3/h組分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合計(jì)V%62.898.084.598.0615.670.680.03100.0Nm3/h1257816169181612

33、31341366200006.1.2 產(chǎn)品氣6.1.2.1產(chǎn)品氫氣組分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合計(jì)V%98.00.30.180.021.5100.0Nm3/h11320.234.6520.792.31173.2711551.2產(chǎn)品氫氣中H2含量 98%氫氣溫度 45氫氣回收率 : 保證值： 88% 期望值： 90%產(chǎn)品氫氣壓力： 3.5Mpa.A 6.1.2.2 富碳?xì)饨M分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合計(jì)V%16.0615.158.0232.5525.212.890.13100.0Nm3/h754.68711.61376.831529.211184.29136646

34、98.62流量： 4600Nm3/h溫度 40壓力 1000mmH2O.G6.1.2.3富氮?dú)饨M成（V%）：組分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合計(jì)V%13.4223.1913.882.1547.36100.0Nm3/h503.12869.74520.3880.481776.443750.16溫度 40壓力 0.2Mpa.A6.2 設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)序號名 稱位 號操作條件操作介質(zhì)數(shù)量(臺)1氣液分離罐F63101溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：4.2MPa操作壓力：3.6MPa（A）合成馳放氣12順放氣-1緩沖罐F63103A溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：0.65MPa操作壓力：0.3MPa氫氣13順放氣-2緩

35、沖罐F63103B溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：0.3MPa操作壓力：0.2MPa氫氣14均 壓 罐AF63102A溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：2.6MPa操作壓力：2.4MPa氫氣15均 壓 罐BF63102B溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：1.58MPa操作壓力：1.47MPa氫氣16產(chǎn)品氣緩沖罐F63104溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：4.1MPa操作壓力：3.5MPa氫氣17吸附塔T63101AH溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：4.0MPa操作壓力：0.023.6MPa氫氣88解析氣混合罐F63105溫度：常溫設(shè)計(jì)壓力：0.6MPa操作壓力：0.02MPa碳?xì)浠旌蠚怏w9液壓泵P102A/B溫度：常溫操作壓力：4.55.0MPa液壓油26

36、.3 主要工藝指標(biāo)序號儀表位號用 途設(shè)計(jì)值備注1PI-63101馳放氣進(jìn)氣液分離器壓力3.6 MPa2PI-63102產(chǎn)品氫氣壓力3.5 MPa3PI-63103沖洗氣壓力0.02MPa4PI-63104去界外富碳?xì)鈮毫?.02MPa5PI-63105排放氣壓力0.2 MPa6PI-63106富氮?dú)鈮毫?.2 MPa7PI-63107馳放氣進(jìn)工號壓力5.6 MPa 8PI-63108a-h吸附塔壓力0.02-3.5MPa9PI-63109液壓泵出口壓力4.0-5.0 MPa10TI-63101馳放氣進(jìn)吸附塔溫度4011TI-63102產(chǎn)品氣出口溫度4012TI-63103液壓油出口溫度3513

37、FI-63101馳放氣進(jìn)工號流量20000 Nm3/h14FI-63102氫氣出工號流量12000 Nm3/h15LI-63101氣液分離器液位15-40%16AT-63101出口氫純度分析98%17AT-63102界區(qū)內(nèi)H2濃度報(bào)警6.4 分析項(xiàng)目：分析項(xiàng)目 分析樣品 分析次數(shù)原料氣富氫產(chǎn)品氣分析方法備注H2次/小時(shí)1/8 1/8 N21/8 1/8 CO1/8 1/8 CO21/8 1/8 說明： （1）除上述分析項(xiàng)目，還有一臺自動在線氫分析儀用于監(jiān)控吸附塔出口氣體中氫濃度。6.5、主要消耗6.5.1 循環(huán)水用量（供液壓泵站）給水：溫度32，壓力：0.45MPa（G）；回水：溫度42，壓力

38、：0.35MPa（G）。用量：5t/h，連續(xù)。6.5.2 電用量序號使 用地 點(diǎn)電壓V設(shè)備數(shù)量 臺設(shè)備容量kW軸功率Kw年工作時(shí) 數(shù)備注操作備用操作備用1儀表用電220638000連續(xù)2照明用電220335000晚上3液壓泵站380111111小計(jì)22096380231116.6、吸附劑6.5.1附吸附劑性能序號1234名稱活性氧化鋁硅膠活性炭5A分子篩型號GLHX-01HXSI-01HXBC-15B專用HX5A-98H專用規(guī)格（mm）35131.5223顏色白色白色黑色白色形狀球狀球狀柱狀球狀產(chǎn)地孔容積（cm3/g）0.400.5堆密度（g/ml）0.720.80.640.75吸水率（%）4

39、5吸水率%RH=40%20含水量（%）2.51.5抗壓強(qiáng)度（N/顆）10060比表面積（/g）200磨耗率（%）41.5粒度合格率（%）9497形顆粒合格率（%）85150下失重（%）6抗磨強(qiáng)度（%）91*灰份（%）11*正己烷吸附量（%）13.5*靜態(tài)水吸附量（%）24*CO2吸附量（ml/g）3070*N2吸附量（ml/g）12裝填量（t）588850檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8058-1996GB7823-87GB7701.1.7-97GB13550-926.5.2裝填量序號名 稱規(guī) 格用途用量（噸）1GLHX-01吸附劑F3-5球狀 白色吸附H2O52HXBC-15B專用吸附劑F1.5 柱狀 黑

40、色吸附CO2 、CO、CH4883HXSI-01吸附劑F1-3球狀 白色吸附CO2845A分子篩2-3球狀 白色吸附CO、CH4、N250合 計(jì)1517、閥門一覽表7.1 液動程控閥閥門位號名 稱數(shù) 量規(guī) 格程控閥XV63101 AH吸附塔進(jìn)氣閥8DN100 PN6.340XV63102 AH產(chǎn)品氣出氣閥8DN100 PN6.3XV63103 AH一均、終升閥8DN80 PN6.3XV63104 AH四均、五均、六均閥8DN80 PN6.3XV63105 AH沖洗閥8DN80 PN6.3XV63106 AH二、三均、順放、排放閥8DN80 PN6.3XV63107終升公共閥1DN80 PN6.

41、3XV63108 AH逆放氣出口閥8DN100 PN6.3XV63109 AH沖洗再生閥8DN200 PN6.3XV63110五均壓公共閥1DN80 PN6.3XV63111順放-1公共閥1DN100 PN6.3XV63112三均壓公共閥1DN100 PN6.3XV63113排放公共閥1DN100 PN6.3XV63114順放-2公共閥1DN100 PN6.3XV63115壓力調(diào)節(jié)閥1DN80 PN6.37.2 調(diào)節(jié)閥閥門位號名 稱數(shù) 量規(guī) 格PV63101吸附塔壓力調(diào)節(jié)閥1PV63102產(chǎn)品氣出口調(diào)節(jié)閥1PV63103沖洗氣調(diào)節(jié)閥1HV63101產(chǎn)品氣升壓調(diào)節(jié)閥1HV63102逆放速度調(diào)節(jié)閥

42、17.3 安全閥序號位號安全閥位置（設(shè)備或管道號）介質(zhì)狀態(tài)整定壓力MPa（G）型號規(guī)格數(shù)量備注1SV63101AVG63102馳放氣氣4.2A42Y-64，DN10012SV63101BVG63102馳放氣氣4.2A42Y-64，DN10013SV63102VG63103產(chǎn)品H2氣4.1A42Y-64，DN8014SV63103 VG63104H2氣1.58A42Y-64，DN5015SV63104 VG63106H2氣2.6A42Y-64，DN5016SV63105VG63107順放氣氣0.65A42F-25，DN5017SV63106VG63108順放氣-2氣8SV63107VG63109

43、解析氣氣0.5A42F-25，DN8018、開停車作業(yè)指導(dǎo)8.1 開車作業(yè)指導(dǎo)8.1.1、開車前應(yīng)具備的條件8.1.1裝置所有設(shè)備、管道、閥門、儀表、電氣均安裝完畢經(jīng)確認(rèn)符合質(zhì)量要求,現(xiàn)場平整,清理干凈,道路暢通,符合安全基本要求。8.1.2系統(tǒng)管線吹掃完成，設(shè)備內(nèi)清理，除銹符合要求，系統(tǒng)試壓合格。8.1.3吸附器各種吸附劑按要求裝填完成。8.1.4儀表調(diào)節(jié)閥DCS調(diào)試完，并可投運(yùn)。8.1.5液壓泵站進(jìn)油完成，程控閥經(jīng)調(diào)試合格(見詳細(xì)說明)。8.1.6所有公用物料，循環(huán)冷卻水、生活水、儀表空氣、裝置空氣、低壓氮?dú)?、蒸汽送至本工號?.1.7下列盲板倒至通位：8.1.7.1來自合成的馳放氣管線P

44、G63101-150上盲板8.1.7.2產(chǎn)品氫氣去合成氣壓縮機(jī)入口管線 H63111-150上盲板8.1.7.3排放氣去放空總管管線H63110-100上盲板8.1.7.4富氮?dú)猓樂?2氣）去放空總管管線 FG63105-200上盲板8.1.7.5富碳?xì)馊ッ簹鈿夤窆芫€ FG63104-250上盲板8.1.7.6所有安全閥前后切斷閥打開,保持投運(yùn),安全閥旁路閥關(guān)閉。8.2 空氣氣密8.2.1 前系統(tǒng)運(yùn)行正常，焦?fàn)t氣壓縮機(jī)配臨時(shí)管線至入口，煤氣壓縮機(jī)開啟打空氣；8.2.2 所有測壓表中控、現(xiàn)場均投運(yùn)；8.2.3打開界區(qū)入口閥，手動打開KC63101AH,所有塔進(jìn)行充壓，分別在0.5 MPa 、1

45、.0MPa、1.5MPa壓力下對所有法蘭人孔，閥門填料等靜密封點(diǎn)進(jìn)行查漏(使用洗衣粉水)如發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)由檢修人員進(jìn)行消除，直至氣密合格無漏點(diǎn)，并在工作壓力下保壓24小時(shí)以上?？偪赜^察壓力曲線，降壓率不大于5%(氣密時(shí)要密切監(jiān)視F63102A/B、F63103A、F63105壓力，防止因程控閥內(nèi)漏而超壓)。8.3、系統(tǒng)氮?dú)獯祷覟閷⑽酱仓械奈絼┓蹓m除去，應(yīng)用氣體對吸附劑進(jìn)行吹除，吹除的氣體可以是氮?dú)饣蚋稍飪x表空氣。但吹除氣中不能含有強(qiáng)吸附質(zhì)，特別不能含水和油，更不能用蒸汽等作吹除介質(zhì)。吹除時(shí)，一個(gè)塔一個(gè)塔進(jìn)行。8.3.1拆T63101AH頂部法蘭，出口管線H63101AH安臨時(shí)堵板。8.3.2打開

46、PICR-63101（或旁路），氣液分離器F63101充壓至0.2MPa，中控迅速打開XV63101AH,從吸附塔頂部放空，可將床層中絕大部分粉塵吹除。吹除完畢后，拆除頂部花板，再一次補(bǔ)充吸附劑直至緊實(shí)為止，然后重新裝好。特別注意：在任何時(shí)候，絕對禁止用含氣態(tài)水或液態(tài)水的任何氣體從產(chǎn)品裝置吸附塔的底部進(jìn)入吸附劑床層，也絕對禁止用含氣態(tài)水或液態(tài)水的任何氣體從提氫系統(tǒng)吸附塔的頂部進(jìn)入吸附劑床層，否則吸附劑將失效。8.4、系統(tǒng)置換弛放氣和產(chǎn)品氣均含有大量氫氣，對氧含量有嚴(yán)格要求，所以裝置在化工投料前必須用純度大于99.5%（V）的氮?dú)庵脫Q合格，否則開車初期可能形成爆炸混合物而引起爆炸事故。具體步驟如

47、下：8.4.1確認(rèn)N63101-50上盲板在通位。8.4.2 T63101A/B/C/D/E/F/G/H置換8.4.2.1 中控依次打開XV63101AH、XV63102AH、XV63107、HV63101及其前后切斷閥、PICR63102及其前后切斷閥，吸附塔和產(chǎn)品氣緩沖罐（F63104）及相連管線充氮?dú)獾?.5MPa，產(chǎn)品氣去界外大閥關(guān)閉。8.4.2.2間斷打開產(chǎn)品氣緩沖罐安全閥旁路進(jìn)行置換，直到從吸附塔和產(chǎn)品氣緩沖罐底部導(dǎo)淋連續(xù)三次取樣分析O2均小于0.5%后，各吸附塔置換合格。8.4.2.3 中控依次打開XV63104AH,打開XV63110，均壓罐B（F63102B）充氮?dú)獾?.5M

48、Pa，間斷打開均壓罐B安全閥旁路閥進(jìn)行置換，從均壓罐B底部導(dǎo)淋連續(xù)三次取樣分析O2均小于0.5%后，均壓罐B置換合格。8.4.2.4確認(rèn)排放氣去放空總管切斷閥關(guān)，中控依次打開XV63106AH,打開：XV63111、XV112、XV113、XV114、PV63103及其前后切斷閥、PV63105及其前后切斷閥、PV63106及其前后切斷閥，確認(rèn)：去轉(zhuǎn)化燃料氣管線FG63105-200上出界區(qū)切斷閥在開位，轉(zhuǎn)化界區(qū)切斷閥在關(guān)位。打開氮?dú)夤芫€上閥門向裝置沖氮?dú)獾?.2MPa（要嚴(yán)密監(jiān)視壓力，嚴(yán)禁超壓），打開排放氣去放空總管切斷閥進(jìn)行排放，如此反復(fù)間斷置換，直到從F63102A底部導(dǎo)淋、F63103

49、A/B底部導(dǎo)淋以及管線H63105上導(dǎo)淋連續(xù)三次取樣分析O2均小于0.5%后，置換合格，然后將燃料氣管線FG63105-80上出界區(qū)切斷閥關(guān)閉。 8.4.2.5中控依次打開XV63108AH,打開：HICR63102及其前后切斷閥、PV63102及其前后切斷閥，確認(rèn)去氣柜管線FG63104-250上出界區(qū)切斷閥在開位，氣柜上切斷閥在關(guān)位。充氮?dú)獾?.3MPa打開F63105進(jìn)氣管線上安全閥旁路進(jìn)行放空，如此反復(fù)間斷置換，直到從F63105底部導(dǎo)淋以及管線F63103-200上導(dǎo)淋連續(xù)三次取樣分析O2均小于0.5%后，置換合格，然后將去氣柜管線FG63104-250上出界區(qū)切斷閥關(guān)閉。8.5、氣

50、密查漏：8.5.1 前系統(tǒng)運(yùn)行正常，煤氣送至界區(qū)閥前；8.5.2 系統(tǒng)用N2置換合格O20.5%；8.5.3 所有測壓表中控、現(xiàn)場均投運(yùn)；8.5.4 打開界區(qū)入口閥所有塔進(jìn)行充壓，分別在2.0MPa、2.5MPa 、3.0MPa、3.6 MPa壓力下對所有法蘭人孔，閥門填料等靜密封點(diǎn)進(jìn)行查漏(使用洗衣粉水)如發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)由檢修人員進(jìn)行消除，直至氣密合格無漏點(diǎn)，并在工作壓力下保壓24小時(shí)以上?？偪赜^察壓力曲線，降壓率不大于5%（氣密時(shí)要嚴(yán)密監(jiān)視低壓設(shè)備壓力，嚴(yán)禁超壓）。8.5.5 程控閥內(nèi)漏檢查：在3.6 MPa壓力下，打開集氣管導(dǎo)淋閥，檢查是否有氣。如感覺明顯有氣，說明有內(nèi)漏，須進(jìn)行檢查或更換密封

51、墊。8.5.6程控閥內(nèi)漏檢查合格后，將所有吸附器壓力降到0.2MPa（G），準(zhǔn)備開車。8.6、原始開車 本裝置吹掃、氣密、吸附劑裝填工作都已按照要求完成，所有儀表都已調(diào)試合格，具備投用條件，現(xiàn)場衛(wèi)生干凈，道路暢通，照明良好，具備開車條件。8.6.1通知調(diào)度和前后工段何時(shí)開始試車，以便作好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。8.6.2拆除需進(jìn)出界區(qū)的工藝管線盲板和界區(qū)內(nèi)的工藝氣管線盲板，并作記錄。8.6.3確認(rèn)水、電、儀表空氣、氮?dú)?、蒸汽等公用工程的管線已接通，處于待開車狀態(tài)。將控制系統(tǒng)及所有儀表通電，并投入操作狀態(tài)。條件確認(rèn)：開所有安全閥的前后切斷閥，關(guān)旁路閥。開所有調(diào)節(jié)閥的前后切斷閥。開所有儀表根部閥，確認(rèn)投用。關(guān)閉產(chǎn)品氣出界區(qū)切斷閥。在DCS操作畫面上，設(shè)定好所有調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作參數(shù)：PIC63101設(shè)定：3.5MPa打手動，將該調(diào)節(jié)閥手動開5%。PIC63102設(shè)定：3.48MPa投自動。PIC63103設(shè)定：0.02MPa投自動。PIC63104設(shè)定：0.02MPa投自動。PIC63105設(shè)定：0.2MPa投自動。PIC63106設(shè)定：0.1MPa投自動。8.6.4 在DCS操作畫面上，將按鈕“8-2-6PSA/7-2-5/6-2-4PSA”設(shè)為“8-2-6PSA”，然后點(diǎn)動運(yùn)行按鈕，使系