沼氣PSA脫碳凈化裝置

1、沼氣PSA兌碳凈化裝置技術方案德陽恒博秸油有限公司2011年12月2日技術方案沼氣脫碳裝置技術方案 TOC o 1-5 h z 設計基礎1工藝技術3裝置主要配置3撬裝占地面積9設計、制造及檢驗執(zhí)行的標準 9供貨范圍10裝置保證指標11工程報價12技術方案沼氣脫碳裝置技術方案1設計基礎原料條件氣量：1.0X10 4/d,(417NM 2/h)溫度：30400C操作壓力：0.5MPa.g(原料氣壓力0.01 MPa.g)氣體組分：組成CQCHt含量（mol%35 4555 60100設計技術指標公稱處理能力：417Nn3/h （0 0 C,101.325KPa）操作彈性：60110%產(chǎn)品氣質量指標

2、：凈化氣中：CGW0.5 3.0% （可調(diào)）露點：低于環(huán)境溫度50CCd收率三98.5%原料氣進口 H2SW 100PpM產(chǎn)品氣中硫、水含量達到 CNGffi 關標準。出裝置溫度：至400C系統(tǒng)壓力降：至0.05MPaG裝置可靠性要編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案設備平均無故障時間8000小時裝置操作彈性：60110%靜止設備設計壽命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。界區(qū)劃分界區(qū)外的原料氣通過管道進入本裝置，從第一個閥門起；產(chǎn)品凈化氣通過管道輸出本裝置，解吸氣通過管道輸出界區(qū)放空，以最后一個閥門

3、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)場對接安裝由買方完成, 賣方指導和調(diào)試。氣象條件四川德陽地區(qū)編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案2工藝技術工藝流程工藝簡述：界區(qū)外的沼氣（簡稱原料氣），以壓力0.01MPaG溫度300C 進入界區(qū)，經(jīng)加壓到0.50MPaG8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。未被吸附的甲烷及炫類凈化氣經(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送入放空官網(wǎng)，或另行收集處 理3工藝技術非標設備1.1非標設備名稱規(guī)格主要材料數(shù)量（臺

4、）吸附器DN100016MnR5脫硫器DN160016MnR1分離器DN50016MnR1小計7編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案3.1.2動力設備(最終參數(shù)初步設計為準)名稱規(guī)格主要材料數(shù)量(臺)備注真空泵2BE1 203 55kw過流3041壓縮機VW-15/0.5-3電機：75kw1小計23.1.3吸附材料(最終參數(shù)初步設計為準)型號規(guī)格堆比重DKT-1001.52mm白色球狀0.75DKT-500脫硫專用0.78DKT-3001.52mm白色球狀0.78DKT-511白色0.753.1.4程控閥(1)本裝置程控閥的技術性能及規(guī)格本裝置選用氣動平板閥工作條件操作壓

5、力：0.50MPa(g)關閉壓差：0.50MPa(g)操作溫度：40 C操作介質：沼氣動作頻率：10萬次/年技術性能壓力等級：1.6MPa編制單位：德陽恒博秸油有限公司沼氣脫碳裝置技術方案沼氣脫碳裝置技術方案密封面壽命：大于6萬次 連接方式：法蘭連接操作方式：程序控制驅動方式：儀表空氣驅動電壓：DC24 V全行程時間：1秒（閥門開啟速度可在160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30控制技術特點1）本裝置的所有升壓和降壓過程均采用了自適應調(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

6、裝置先進成熟的控制軟件包可自動實現(xiàn)吸附時間的優(yōu)化，該功能可 保證裝置長期處于最經(jīng)濟的運行狀況，而不受操作水平和操作精心程度的 影響?？刂葡到y(tǒng)1）概述根據(jù)吸附的工藝特點，本裝置的控制系統(tǒng)設計和軟件設計將在滿足工編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案藝要求的前提下，既考慮技術的先進性、操作的簡便性和直觀性，又特別 注意運行的可靠性和穩(wěn)定性，并兼顧價格因素。全套控制軟件包將充分體現(xiàn)吸附的技術特點，不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)的實時 控制、優(yōu)化操作，而且能完全保證裝置的長期、穩(wěn)定、安全運行。2）基本控制功能a.順序控制本裝置的全部程控開關閥和控制調(diào)節(jié)閥，按照工藝給定的條件進行順 序控制和模擬調(diào)節(jié)

7、，使裝置正常工作。這要求順序控制和模擬控制能有機 的結合起來，進行復雜控制。并且對于多種切塔和恢復的控制，能實現(xiàn)多 種不同的控制程序。所有的程控開關閥均帶閥位檢測、顯示和報警功能。b.程控調(diào)節(jié)這是由開關信號和模擬信號組合運行的復雜控制， 分三個步驟：首先 是順序開關信號啟動，然后進入自適應隨動控制，最后由順序開關信號關 斷或開啟。該功能用于保證各關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)品純度的變化自動地計算出最佳吸附循環(huán) 時間，優(yōu)化裝置的運行狀況，使裝置在保證產(chǎn)品質量的前提下， 還可以自 動地獲得最高的產(chǎn)品回收率、獲得最佳的經(jīng)

8、濟運行效益。d.連鎖控制編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案包括工藝參數(shù)聯(lián)動調(diào)解，工藝參數(shù)安全聯(lián)鎖，產(chǎn)品質量聯(lián)鎖控制等。e.動力設備監(jiān)控包括真空泵、啟動系統(tǒng)等各種動力設備的流程顯示、關鍵參數(shù)的監(jiān)控、動力設備故障的報警和動作聯(lián)鎖。f.管理功能可以進行完善直觀的工藝流程監(jiān)控與動態(tài)顯示，如故障自診斷，歷史趨勢，事故狀態(tài)和各種操作記錄及打印報表?？梢院凸S管理網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)，將裝置運行參數(shù)和數(shù)據(jù)上傳至管理計算機用于工廠管理、調(diào)度和數(shù)字統(tǒng)計；顯示與操作畫面：總貌圖工藝流程詳圖（多幅）報警畫面調(diào)節(jié)回路棒圖參數(shù)設定參數(shù)優(yōu)化閥門狀態(tài)閥門操作動力設備監(jiān)控歷史趨勢（壓力、流量、溫度、液位、純度等）

9、實時趨勢（壓力、流量、溫度、液位、純度等）打印：編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案班報表日報表月報表隨機打印故障記錄打印g.故障診斷功能本控制系統(tǒng)可根據(jù)壓力、閥位檢測、產(chǎn)品純度、溫度、流量等參數(shù)自 動對工藝或設備故障進行自動診斷、 報警和聯(lián)鎖處理。同時對控制系統(tǒng)自 身的主要故障：如CP眼障、通 訊故障也可進行自診斷，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立的控制系統(tǒng)，我們推薦采用德國西門子系列PLC-200控制系統(tǒng)，則配置如下：編制單位：德陽恒博秸油有限公司CVS控制系統(tǒng)示意圖匚廠管理II算機I/OCVS控制系統(tǒng)示意圖匚廠管

10、理II算機I/O站I/O站0站注I虛線內(nèi)為用戶口酣部分技術方案沼氣脫碳裝置技術方案b,控制系統(tǒng)一覽表（最終參數(shù)初步設計為準）序號名稱、規(guī)格制造商數(shù)量備注1PLC德國S7-200控制系統(tǒng)）帶上位機系統(tǒng)（已含10%&用量）AI:15 點AO:4 點德國西門子公司一套編制單位：德陽恒博秸油有限公司沼氣脫碳裝置技術方案DI:40 點DO:40 點c.工程師站兼操作員站配置序號訂貨號說明數(shù)量備注1主機配置PIV/2.8G,RAM/1024M，硬盤 120G,52X光驅，21液晶（DELL1如果采用觸摸屏，則不提供上位機2西門子組態(tài)軟件WINCC 6.013系統(tǒng)軟件WINDOWS 2000XP13.3主要

11、控制儀表儀器、儀表（最終參數(shù)初步設計為準）序號名稱、規(guī)格制造商數(shù)量1壓力變送器EJA6臺2溫度變送器Pt1002臺3流量計川儀2臺4調(diào)節(jié)閥川儀1臺5氣動電磁閥亞德客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8DC24 V儀表電源明緯2臺編制單位：德陽恒博秸油有限公司9安全柵上海辰竹8只10控制儀表柜威圖1套11現(xiàn)場儀表全套合計83沼氣脫碳裝置技術方案3.4公用工程消耗（由業(yè)主提供，最終參數(shù)以初步設計為準）名稱規(guī)格單位數(shù)量備注儀表空氣P=0.4 0.6MPa, dp-20 CNm3/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

12、ct/h4壓縮機電220V,50HzKWh/h2照明用電380V,50HzKWh/h55真空泵380V,50HzKWh/h75原料壓縮機干燥氮氣P=0.4 0.6MPa, 露點-60 CNmVh100臨時4撬裝占地面積撬裝裝置占地：12mx 2.3mx 3.6m;（壓縮機另外成撬）配電室由業(yè)主另行統(tǒng)一考慮。5設計、制造及檢驗執(zhí)行的標準編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案本裝置的設計遵循石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92同時遵循以下標準規(guī)范以及相關的標準規(guī)范、法令、法規(guī)和規(guī)定。壓力容器壓力容器設計、制造、檢驗與驗收采用鋼制壓力容器GB150-1998或JB4792

13、標準，同時遵循國家頒布的有關壓力容器的法令、法規(guī)和規(guī)定。管道管道規(guī)格采用化工部 HG20553 （Ib 系列）、GB5310或GB647aGB8163管道的安裝和驗收采用工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50235M石油化工劇毒、可燃介質管道工程施工及驗收規(guī)范SH3501法蘭法蘭標準采用HG2061麻準、機械部JB、國標G麗準。電氣/自控儀表供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB50052-95低壓配電設計規(guī)范GB50054-95石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范 SH3005-1999。爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB50058-92石油化工企業(yè)信號報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)設計規(guī)范SH3018-1990。石油化

14、工儀表配管配線設計規(guī)范 SH3019-1997。石油化工企業(yè)電氣圖圖形和文字符號 SH3072-95。石油化工儀表工程施工技術規(guī)程 SH3521 1999。石油化工行業(yè)相關標準。編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案6供貨范圍設計范圍1,1 界區(qū)范圍內(nèi)本裝置的工程設計，包括工藝、設備、配管、儀表各 專業(yè)的設計（不包括土建設計）；界區(qū)內(nèi)所有設備、管道的防腐保溫的設計，儀表的保溫和伴熱設計， 以及管道的著色均由賣方負責，為了保證和總體裝置的一致性，設計時將 按統(tǒng)一標記提供所使用防腐、保溫材料、管道著色的要求；設計中應充分考慮冬天的防凍情況；界區(qū)內(nèi)設備的放靜電接地由賣方設計并連接

15、完畢，設有供買方引接至全廠接地網(wǎng)的接地板：賣方設計中應充分考慮撬塊內(nèi)的操作、維修問題，配備必要的輔助設施；賣方設計中應考慮液體集中排污；供方供貨范圍及貨期包括界區(qū)內(nèi)的所有設備、管道、管件、閥門、就地儀表、遠傳儀表等。界區(qū)內(nèi)所有的工藝、設備、儀表及安裝材料：系統(tǒng)在賣方出廠前做強度和氣密性試驗；系統(tǒng)在賣方出廠前做氮氣保護，到現(xiàn)場有一定的氮氣壓力；提供的系統(tǒng)保證內(nèi)部清潔，無明顯雜質和油污；交貨期：4個月。供方其它義務編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案及時提供配套設計所必需的設計材料；現(xiàn)場指導裝置的安裝和施工（包括儀表安裝）；免費進行PLC組態(tài)；開車培訓和開車指導；裝置售后服務

16、。需方承擔的義務裝置現(xiàn)場土建施工及所需公用工程提供（見 3. 7）;裝置現(xiàn)場安裝部分及調(diào)試工作由需方負責，供方提供現(xiàn)場指導；提供裝置分析所需的儀表儀器，含現(xiàn)場分析儀（二氧化碳分析儀由賣方提供）：為裝置提供配電室；負責裝置管線、管道、設備等需保溫設施；設計由供方負責。7裝置保證指標裝置技術指標處理原料氣能力：417 Nmi/h （0 C, 101.325KPa）操作彈性：60110%產(chǎn)品氣質量指標：凈化氣中：CQ 0.5三3.0%露點：低于環(huán)境溫度5 cCHt收率三98%原料氣進口 H2SW 100PpM產(chǎn)品氣H2SW 1PPM出裝置溫度：三40 C編制單位：德陽恒博秸油有限公司技術方案沼氣脫碳裝置技術方案系統(tǒng)壓力降：至O.05MPaG質量保證本裝置的質量保證期為交貨期后一年：所有閥門的質保期為交貨后1年，在1年正常生產(chǎn)過程中損壞，免 費更換；運轉設備的質保期為交貨后1年，在1年正常生產(chǎn)過程中損壞