制氫裝置PSA氫提純課件

1、XXXXX有限公司200000Nm3/h制氫裝置PSA氫提純單元操作手冊(cè)XXXXXXX有限公司2007TIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZITOC o 1-5 h z序言4第一章概述5 HYPERLINK l bookmark13 第一節(jié)前言5第二節(jié)裝置概貌6 HYPERLINK l bookmark15 第三節(jié)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)7第二章工藝過(guò)程說(shuō)明8第一節(jié)9第二節(jié)!第三章00000第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四章維修與故障處理第一節(jié)第二節(jié)故障處理第五章安全規(guī)程20202528錯(cuò)誤!未!29XXXXXXXXXXXX200000Nm3/h制氫裝置PSA,

2、PSA）法從變換氣中提純口氣的成套裝,服務(wù)人員將培訓(xùn)期同時(shí)，在,化行業(yè)和本工廠的其它勞動(dòng)保生產(chǎn)管理的規(guī)定。裝置用戶/與安全的責(zé)任與本培訓(xùn)無(wú)關(guān)。XXXXXX有限公司保留用開(kāi)工和生產(chǎn)階段所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充的權(quán)利內(nèi)容及技術(shù)數(shù)據(jù)屬XXXXXX機(jī)密未經(jīng)XXXXXXXX有限公司許可，用戶有義務(wù)只向買方維本裝置設(shè)計(jì)的,計(jì)過(guò)程上述單位支持和幫助。在此，致以特別的謝意！強(qiáng)度更高的新型制氫分子篩。第一章概述第一節(jié)前言酸性白土、,變壓吸附(PressureSwingAdsorption)氣體分離與提純技術(shù)成為大型化工,的。,活性炭、,以及另一方面，ZSM,(PSA)氣體分離技術(shù)是依靠壓力的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸附與再生的，,作

3、穩(wěn)定、因而近三(UCC)第一套工業(yè)PSA來(lái)，UCC公司、HaldorTopsoe公司、Linder,50000Nm3/h,特別是在,自九十年代中期，XXXXX有限公司通過(guò)招標(biāo)承包設(shè)計(jì)、建設(shè)了我國(guó)最大的PSA制氫裝置“茂名石化公司6X104Nm3/hPSA氫提純裝置”以后，國(guó)內(nèi)技術(shù)在中國(guó)PSA制氫領(lǐng)域已基本完全替代了國(guó)外技術(shù)，并首次實(shí)現(xiàn)了大型變壓吸附制氫裝置的出口，承包設(shè)計(jì)、建設(shè)了“蘇丹喀土穆煉油廠11000Nm3/h催化干氣PSA制氫裝置”。這標(biāo)志著我國(guó)的PSA制氫技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。第二節(jié)裝置概貌裝置規(guī)模：10000Nn3/h；生產(chǎn)方式：；（對(duì)產(chǎn)品氣）：60口120%；裝置組成本裝置由8

4、111罐構(gòu)成。工藝流程序號(hào)名稱口號(hào)操作條件操作介質(zhì)數(shù)量（臺(tái)）1吸附塔T4101A口H溫度：40壓力：0.03口2.5MPa變換氣82口放氣罐V4101溫度：40壓力：0.8MPa口氣13V4102溫度：40壓力：0.8MPa解吸氣14V4103溫度：40壓力：0.2MPa解吸氣1第三節(jié)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)本裝置PSA制氫裝置是為在特定壓力下從特定的組分中提取氫氣而設(shè)計(jì)的。,另外，,在原料氣,：()：流量：15510Nmh序號(hào)組分名稱解析氣，V%1水0.2882口氣71.643甲烷4.674一氧化碳2.445二氧化碳17.836氮?dú)?.137合計(jì)100.008壓力，MPa（表）2.59,4010,40產(chǎn)品規(guī)

5、格,；,用作,PSA裝置的操作條件進(jìn)行,:1)產(chǎn)品口氣流量：10000Nm3/hTOC o 1-5 h z:組分mol%H2口99.9CH40.1CO+CO2D20PPm402.4MPa(G)2)解吸氣()流量：5509.93Nm3/h序號(hào)組分名稱解析氣，V%1水0.812口氣20.173甲烷13.154一氧化碳6.865二氧化碳50.206氮?dú)?.827合計(jì)100.008壓力，MPa（表）0.039,40第二章工藝過(guò)程說(shuō)明第一節(jié)吸附工藝原理基本原理,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?？谝话銥槊芏认鄬?duì)較大的多孔固體口,被,即：,進(jìn)行的吸:,PSA,工業(yè)PSA,：,具

6、有不同的吸附能力和吸附容量。1.2.1：.AS吸附劑在大型PSA：AS吸附劑對(duì)HO均有很高乙,因,；.HXSI-01吸附劑PSA,.1-3,CO。23).HXBC-15B吸附劑,1.5,用于脫除CO2組分。.HX-CO專用吸附劑HX-COCO,CO2和CO。.HX5A-98H吸附劑,規(guī)格為2-3球,HX5A-98H,0.5nm。HX5A-98H,CODN,21.2.2,HX5A-98H性，,如果受,但應(yīng)注意：,PSA工段的吸附劑一般是和裝置同壽命的。1.2.3吸附力,相分界面上的氣體分子的特殊形態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，(),被吸附在,一般可接:分子引力F=C1/rm-C2/rn(mn)其中：C1,C2表

7、示電磁力常數(shù)，主要與分子的極性和瞬時(shí)偶極矩有關(guān)r,結(jié)構(gòu)、,PSA制氫裝置所利用的就是吸,氣氣氣氣氣一口化口甲口化口丁烷甲,最后吸附1.3吸附平衡質(zhì)在兩相中的分布達(dá)到平衡的過(guò)程。,對(duì)于對(duì)于,；,：從上圖的BlA和ClD可以看出：,逐漸增大；從上圖的BlC和AlD可以看出：,A-B（即A點(diǎn)）,（到B點(diǎn)）1.4工業(yè)吸附分離流程及其相關(guān)參數(shù),（PSA）,吸附（TSA）。TSA、PSA或TSA+PSA工藝。,；,1.4.2工藝條件與裝置處理能力的關(guān)系：,CO）越高，特別；,：,吸附壓力：,解吸壓力：,產(chǎn)品純度：,1.4.3由于PSA,越高，,：,PSA,，,次吸附，純度。,故采生，,：,：,吸附劑對(duì)各種

8、雜質(zhì)的動(dòng)態(tài)吸附量越大。在,：,將會(huì)引起,吸附時(shí)間():,口量不變，,由,在PSA,為了提高PSA裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，我們,PSA裝置吸附時(shí)間參數(shù)設(shè)定的基本原則。,間、降低產(chǎn)品純度(在允許范圍內(nèi))；1.4.4產(chǎn)品氫純度的影響因素：,很大，,容易穿透，相反，,：如前所述，,；,生時(shí)，,：,：,時(shí)就必須切換至其它塔吸附。因而，,這樣才能,在DCS畫面上PSA部分設(shè)有：當(dāng)“TMAUTO”設(shè)為自動(dòng)狀態(tài)“DCS,DCS“TMAUTO”和“TMADJUST”O(jiān)FF”時(shí)：T1、T2、T3、T4請(qǐng)注意：當(dāng)“TMAUTO”設(shè)為自動(dòng)狀態(tài)“ON”時(shí),“TMAUTO”“ON”狀態(tài)，,PSA,影響。：PSA：,.以0.02

9、為單位增加操作系數(shù).等三個(gè)完整的PSA循環(huán)周期(：x24).重復(fù)以上的步驟增加操作參數(shù)直到產(chǎn)品純度下降至允許的最低值.00.05,.以0.1.等三個(gè)完整的PSA循環(huán)周期(：x24).重復(fù)以上的步驟減小操作參數(shù)直到產(chǎn)品純度上升至允許值以內(nèi),當(dāng)“TMADJUST”設(shè)為自動(dòng)狀態(tài)“OFF”時(shí)當(dāng)“TMADJUST”設(shè)為自動(dòng)狀態(tài)“ON”時(shí)CO含量超高(大于10ppm)時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)減小吸附時(shí)間值；當(dāng)產(chǎn)品中CO5ppm)時(shí)，；：CO,“TMAUTCETMADJUST”,2.4.2,PSA的關(guān)鍵參數(shù)。1)PSA吸附壓力PSAPICA47032.5MPa。,3)吸附各階段的壓力吸附塔T4101A口HDDDD,8

10、-1-4流程：(,)AE1DE2DE3DE4DPPDDPPE4RE3RE2RE1RFRA,：PV4703、PV4708、PV4704或PV4705故障等。2.4.3流量的設(shè)定第三章裝置的操作規(guī)格、孔、褶皺、重皮、加渣、法1.5口，且小皺紋型號(hào)、第一節(jié)裝置的開(kāi)車1.1,試車。,因而管路系統(tǒng)的檢驗(yàn)需特別仔細(xì)認(rèn)真。1）工藝管道、管件及閥門的檢驗(yàn)a.b.在工藝管道安裝前應(yīng)逐根嚴(yán)格檢查管道是否有裂紋、c.在法蘭、彎頭、三通、口徑管等管件安裝前應(yīng)逐個(gè)檢查其材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)是否符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。d.安裝前應(yīng)檢查管件的法蘭密封面是否平整光潔，無(wú)損傷。,深度。,于2mm,；,g.在安裝前應(yīng)檢查各種工藝

11、閥門的規(guī)格、要求。h.在安裝前所有閥門均應(yīng)作強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)用潔凈水進(jìn)行。i.閥門的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為公稱壓力的以殼體j.閥門的嚴(yán)密性試驗(yàn)在口稱壓力下按國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，,）。k.安全閥在安裝前，首先應(yīng)檢查其規(guī)格、型號(hào)、壓力等級(jí)、材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)l.安全閥的開(kāi)啟壓力為工作壓力的1.05口1.15倍,0.9口1.0倍,m.在裝置管道系統(tǒng)焊接工作完成后，；其中與吸15%探傷。2）管道系統(tǒng)的強(qiáng)度檢驗(yàn)a.管道系統(tǒng)的強(qiáng)度檢驗(yàn)應(yīng)在管道系統(tǒng)、支吊架施工完成后進(jìn)行。b.管道系統(tǒng)強(qiáng)度試驗(yàn)前應(yīng)將不能參與試驗(yàn)的設(shè)備、,c.管道系統(tǒng)強(qiáng)度試驗(yàn)用潔凈水進(jìn)行，試驗(yàn)壓力詳見(jiàn)管道一覽表d.試驗(yàn)中，壓力應(yīng)緩慢上升，在達(dá)到試驗(yàn)

12、壓力后，應(yīng)穩(wěn)壓10口a.,b.試驗(yàn)完成后應(yīng)及時(shí)拆除盲板，排除所有積水。(：,從0.3MPa開(kāi)始每升0.1MPa應(yīng)保壓3分鐘。3）管道系統(tǒng)的吹掃0.3MPa,不銹鋼液壓管線的吹掃壓力應(yīng)不低于1.0MPa。b.吹掃的順序一般是先主管、后支管，分段進(jìn)行。遇到孔板、濾網(wǎng)、止回閥、理部分和PSA部分應(yīng)采用爆破式吹掃，并將要吹口處,：,d.吹掃過(guò)程中，應(yīng)用錘子5分鐘無(wú)塵土、,4）管道系統(tǒng)的氣密性檢驗(yàn)a.b.系統(tǒng)各設(shè)備、管道、儀表均應(yīng)按設(shè)計(jì)安裝好才可進(jìn)行整個(gè)裝置的氣密性試驗(yàn)，2.5MPa,0.2MPa。實(shí)驗(yàn)氣體,d.系統(tǒng)保壓要求：10.5%。通過(guò)DCS吸附劑裝填1）首先確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)均處于干燥狀態(tài)。2）用干燥

13、空氣置換所有需要裝填的吸附塔，確定無(wú)爆炸、有毒或窒息性氣體。1.2首次開(kāi)車3）吸附劑裝填前應(yīng)先檢查吸附塔下分布器，要求確認(rèn)：,無(wú)縫；,4）選擇天氣晴朗時(shí)進(jìn)行裝填，,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6-8m。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)（直徑等于400mm）,導(dǎo)。7）本裝置的吸附劑裝填順序?yàn)椋鹤运紫蛏弦来窝b填A(yù)-AS、HXSI-01、HXBC-15B、HX-CO、HX5A-98H。每種吸附劑之間用浮動(dòng)不銹鋼絲網(wǎng)隔開(kāi)。8）9）裝填完成后，注意：,1.1.4系統(tǒng)置換干燥、潔凈0.5%（體積）,0.5%為止（）。，,1）確認(rèn)系統(tǒng)已口氣

14、置換合格。2）確認(rèn)原料氣組成已合格，不帶液。3）拆除進(jìn)出口區(qū)的所有工藝氣管線盲板，并作記錄。4）控制系統(tǒng)及所有儀表通電，并投入操作狀態(tài)。5)在DCS,用將PSA系統(tǒng)運(yùn)行按鈕置為RUNNING狀態(tài)，應(yīng)保持在7）緩慢打開(kāi)原料氣進(jìn)口閥，0.1MPa左右8)2.4MPa后，打開(kāi)手動(dòng)產(chǎn)品氣放空閥，將不合格的產(chǎn)品氣9)PSA出口口氣純度達(dá)到99.9%且CO含量低于10Ppm后，關(guān)閉產(chǎn)品氣放空閥并打開(kāi)產(chǎn)品氣出口區(qū)閥門。1.3，：1）控制系統(tǒng)及所有儀表通電，并投入運(yùn)行。2）啟動(dòng)PSA3）逐漸向系統(tǒng)緩慢投料，當(dāng)吸附塔壓力升至2.4MPa，4)口氣純度合格后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入1.4開(kāi)車階段的調(diào)整,30180%的負(fù)荷緩慢加

15、量。并選擇較小的“操作系數(shù)”第二節(jié)裝置的運(yùn)行,2.1變壓吸附工藝具有產(chǎn)品純度范圍寬、即：,；就必須將產(chǎn)品純度控制在即能滿足生產(chǎn),：nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnPV4705B,2.2.3沖洗過(guò)程PV4704,PV4704,是隨動(dòng)PID調(diào)節(jié)。需要操作工調(diào)節(jié)的也只是改變值。由于PSA8臺(tái)吸附塔組成。,本裝2.3即：,1)切塔步驟a.；,DCS()b.切塔操作；,直接在DCS,然后將其置“ON”。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.,e.,a.,注意：,XV4701、出氣閥XV4702XV4707、XV4708,PSA裝置的絕大多數(shù)故障均出現(xiàn)在儀表和控制系統(tǒng)上，

16、縮2.4.22.1(),度，,或?qū)ⅰ癟MADHUST”置為“ON”讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整。4）在作切塔、,并通知后PV4708的隨動(dòng)PID調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，PV4708,PV4708的最大、最小開(kāi)口和PID參數(shù)。逆放壓力的調(diào)節(jié)與控制本裝置逆放壓力的調(diào)節(jié)與控制是通過(guò)調(diào)節(jié)閥PV4705A、PV4705B來(lái)實(shí)現(xiàn)的，PID調(diào)節(jié)。需,3),狀態(tài)不對(duì)，故。為此，,最小。,OFF”然后確認(rèn)。b.；,(;)這樣：,nnnnnnnnnnnnn口2.41）系統(tǒng)嚴(yán)禁將水帶入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）操作工應(yīng)定時(shí)巡檢液壓系統(tǒng)，檢查油溫、油位是否正常，系統(tǒng)有無(wú)漏油點(diǎn)。工段。5）逆放、口壓

17、、產(chǎn)品氣升壓的速度均不宜太快，應(yīng)堅(jiān)持這樣的原則：在保證能達(dá)到壓力要求的條件下應(yīng)盡量緩慢進(jìn)行。6）在吸附時(shí)間一定時(shí)，沖洗和逆放的時(shí)間應(yīng)盡量長(zhǎng)且應(yīng)緩慢均勻進(jìn)行。第三節(jié)裝置的停車裝置：正常停車：1）首先通知前后工段做相應(yīng)的調(diào)整2）在DCSSTOP,3）關(guān)閉原料氣進(jìn)氣閥、產(chǎn)品氣出口閥、解吸氣出口閥、火炬線接口閥，口氫提4）通過(guò)DCS,使PSA基本相等并且都處于較高的正壓。,因而，,DCS的程序復(fù)位，因而再次開(kāi)車時(shí)緊急停車,：1）在DCSSTOP狀態(tài)，關(guān)閉程控閥門。同時(shí)，程,序?qū)⒆詣?dòng)記住停車時(shí)的狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)即已處于緊急停車狀態(tài)。臨時(shí)停車（不超過(guò)1小時(shí)）,其步驟緊急停車或臨時(shí)停車后的重新投運(yùn),所以這,對(duì)

18、產(chǎn)品純：1）確認(rèn)各吸附塔的壓力與DCS2）看吸附塔壓力歷史記錄，確認(rèn)壓力未發(fā)生大的變化。3）在DCSSTOP置為RUNNING,系統(tǒng)即轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。：,!,第五章安全規(guī)程5.1概要PSA（如H2、CH4、CO及烴類）的泄漏、因此，,：,合濃度為4口75bVOL),：,尾氣閥是安全的，VIII口石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50160口92GB50058-92SH3047口93口工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范GBH87口85口職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)GB5044口85TH36口79口口生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范GB5083口855.2超壓保護(hù),ASME（美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)）壓力容器規(guī)范第整個(gè)PSA“火源”導(dǎo)致吸附床內(nèi)氣體膨脹而產(chǎn)生的。以防這個(gè)容器過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地遭受熱沖擊。,PSA裝置的低壓部分，因而也配備有安全閥。5.3安全閥,在,全口,和下游閥口口并上盲口才能拆卸。,廢氣處理如,以火災(zāi)防護(hù)(口的容器),中：易燃內(nèi)燃燒。合，,但是，燃燒因此，,對(duì)于PSA,施，特殊的情況下才可