變壓吸附(PSA)法制氫操作規(guī)程_第1頁
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1、變壓吸附(PSA)法操作手工藝部分 )X XXX化工有限公司2 009 年9月第一章第二章第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)前言工藝說明裝置概述一段系統(tǒng)工作原理與過程實施 二段系統(tǒng)工作過程工藝流程第三章 變壓吸附裝置得開停車第一節(jié),.,r > .系統(tǒng)得置換一丄 ,、, / . 1-» i-tr . ,_. r .r ,、一丄 , 、一1f、八,11 、,八.Z_-. ./ /第二節(jié)系統(tǒng)儀器儀表及自控系統(tǒng)開車前得準備工作第三節(jié)系統(tǒng)試車第四節(jié)系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)第五節(jié)系統(tǒng)停車第六節(jié)系統(tǒng)停車后得再啟動第四章 安全技術第一節(jié)概述第二節(jié)本裝置有害物質(zhì)對人體得危害及預防措施第三節(jié)裝置得安全設施第四節(jié)氫氣系統(tǒng)

2、運行安全要點第五節(jié)消防第六節(jié)安全生產(chǎn)基本注意事項第五章 安全規(guī)程第一章本裝置就是采用兩段法變壓吸附(Pressure Sw ing獲得合格得二氧化碳及產(chǎn)品氫氣。其中一段將原料氣中二氧化碳分離提濃 除部分二氧化碳后得中間氣再經(jīng)二段完全脫除CO2及其她雜質(zhì)氣體,使產(chǎn)品氫氣中H2含量99、9%。裝置設計參數(shù)如下:原料氣組成 (V):Ad S 0 r p tio n簡稱P SA)工藝分離原料氣, ( 98、5% )后送往下工段,脫N2C 02COCH44 1 -43% 處理能力: 中間氣CO 產(chǎn)品氫氣中0、52%55-60%0、5 -2%4 500Nm3/h1、0%2含量:H2含量:產(chǎn)品氣CO2濃度:

3、吸附壓力:一段1 0%(V)> 99、9%> 98、5%二段吸附溫度:本裝置為吹掃解吸 PSA0、72-0、9 77 MPa(G )0、9 5 7 MPa (G)C0、7< 4 0 脫碳工藝,就本工藝特點而言,氫氣中雜質(zhì)含量越低,氫氣等氣體回收率就越 低。所以操作中不應單純追求氫氣得純度,而應視實際需要,控制適當純度,以獲較高得經(jīng)濟效益。在啟動與運轉這套裝置前,要求操作人員透徹地閱讀這份操作手冊,因為不適當?shù)貌僮鲿е逻\行性能低劣與吸附劑損壞。本手冊中所涉及壓力均為表壓,組成濃度均為體積百分數(shù),以下不再專門標注。第二章工藝說明第一節(jié)裝置概述1 2個吸附塔1塔同時吸附8次均壓吹

4、掃工藝本裝置由兩個系統(tǒng)組成,即一段與二段。一段采用段采用4個吸附塔1塔同時吸附1次均壓2次吹掃工藝,其示意圖如圖1 -1所示。來自壓縮機出口溫度W 40C ,壓力為0、751、0MPa二氧化碳含量約 55%得原料氣首先進入氣水分離器(V 0101 )除去原料氣中得游離態(tài)水后進入一段,分離出高濃度二氧化碳(98、5%)并送往下工段,同時降低中間氣中二氧化碳濃度。一段系統(tǒng)包括氣水分離器(V0101)、吸附塔(T0101A-L )、二氧化碳緩沖罐(V 0 1 0 2 )等設備。出一段得中間氣進入二段,二段系統(tǒng)將中間氣中CO2及其它雜質(zhì)氣體充分脫除,使出二段系統(tǒng)得產(chǎn)第二節(jié)段系統(tǒng)工作原理與實施過程品氫氣

5、純度99、9%,二段包括吸附塔(T 02 0 1AD)、產(chǎn)品氫氣緩沖罐(V0201)、吹掃氣緩沖罐(V 0 202- V 0205)等設備。變壓吸附得基本原理就是利用吸附劑對吸附質(zhì)在不同分壓下有不同得吸附容量,并且在一定壓力 下對被分離得氣體混合物得各組分又有選擇吸附得特性,加壓吸附除去原料氣中雜質(zhì)組分,減壓脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。因此,采用多個吸附床 ,循環(huán)地變動所組合得各吸附床壓力,就可以達到連續(xù)分離氣體混合物得目得。變壓吸附(PSA)法脫除變換氣中二氧化碳,即根據(jù)上述原理,利用所選擇得吸附劑在一定得吸附操作壓力下 ,選擇吸附變換氣中得氣態(tài)水、有機硫與無機硫及二氧化碳。就本裝置而言

6、,變換氣先進入一段系統(tǒng)處于吸附狀態(tài)得吸附床吸附,當吸附床吸附飽與后,通過8次均壓降充分回收床層死空間中得氫氮氣同時增加床層死空間中二氧化碳濃度,整個操作過程在入塔原料氣溫度下進行。整個工藝采用十二臺吸附塔完成,其工作步驟如下(以A塔為例):每個吸附塔在一次循環(huán)中需經(jīng)歷:吸附(A)、一均降(E1D)、二均降(E2D)、三均降(E3D )、四均八均升(EsR)、隔離(I)、七均升(E 7R)、六均升(E6R)、五均升(E5R)、 二均升(E2 R)、一均升(EiR)、終升(FR)等二十三個步驟。降(E4D)、五均降(E 5D)、六均降(E 6D)、七均降(E7D )、八均降(EsD)、順放(P P

7、)、逆放(BD )、 吹掃(P)、二段升(2ER )、 四均升(E 4R)、三均升(EsR)、,經(jīng)程控閥KV1 0 1 A,從A塔下端入塔,在吸附工作壓力下自下而上地流,吸附二氧化碳后氣體經(jīng) KVi02A 從塔頂排出并輸往 ,即停止進料與輸出中間氣。此時吸附前沿到出口1).吸附(A)來自氣水分離器得變換氣 經(jīng)吸附床時 ,氣流中二氧化碳被吸附劑選擇性地吸附 二段系統(tǒng)。當二氧化碳得吸附前沿接近吸附床出口時 端之間尚留一段“未吸附飽與得吸附劑”預留段。2). 一均降 ( E 1D )A塔吸附停止后,通過程控閥KV103A、KV103C、與C塔進行壓力均衡,即A塔與C塔出口連通。 此時A塔得吸附前沿繼

8、續(xù)向前推進 ,當A、C兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到達出口端。這 一過程得作用就是回收A塔死空間內(nèi)得部分氫氣,其組成與輸出得中間氣基本相同。3 ).二均降(E 2D )一均降結束后,A塔內(nèi)還有較高壓力,通過程控閥KV1 0 3 A、K V103 D與D塔進行壓力均衡,即A塔與D塔出口連通。此時A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進 ,當A、D兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附 前沿仍未到達出口端。此時 ,需繼續(xù)均壓。4).三均降(E 3D)二均降結束后,A塔內(nèi)還有較高壓力,通過程控閥KV1 04A、K V104E與E塔進行壓力均衡,即A 塔與 E 塔出口連通。此時 A 塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進 ,當

9、 A、 沿仍未到達出口端。此時,需繼續(xù)均壓。5). 四均降 (E4D)三均降結束后 A塔內(nèi)還有較高壓力,通過程控閥KV1 0 4A、KV 10 4F與F塔進行壓力均衡,即F兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附E 兩塔壓力基本平衡后 ,A 塔得吸附前A塔與F塔出口連通。此時 A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進,當A、 前沿仍未到達出口端。此時,需繼續(xù)均壓。6).五均降(E5D)四均降結束后,A塔內(nèi)還有較高壓力,通過程控閥KV105 A、KV105G與G塔進行壓力均衡,即A塔與G塔出口連通。此時A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進,當A、G兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附前沿 仍未到達出口端。此時 ,需繼續(xù)均壓。7).六均

10、降(E6D)五均降結束后,A塔內(nèi)還有較高壓力,通過程控閥KV1 O 5A、KV 1 05H與H塔進行壓力均衡,即A塔與H塔出口連通。此時 A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進,當A、H兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到達出口端。此時 ,需繼續(xù)均壓。8).七均降(E7D)塔進行壓力均衡,即A塔與I塔出口連通。此時 A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進,當A、 衡后 ,A 塔得吸附前沿仍未到達出口端。此時 ,需繼續(xù)均壓。9).八均降(E 8 D)七均降結束后 ,A 塔內(nèi)尙有一定壓力,通過程控閥KV10 6 A、K VIO 6J、K V1O 9A、KV109 J 與A、 J 兩塔壓六均降結束后 A塔內(nèi)還有較高壓力

11、,通過程控閥KV 1 06A、K V106 I、KV109 A、KV 1O 91與I I 兩塔壓力基本平J塔進行壓力均衡,即A塔與J塔上、下端都連通。此時A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進,當 力基本平衡后,A塔得吸附前沿剛到出口端,此時 ,停止均壓。到這一過程結束時,A塔內(nèi)死空間氣體被充分回收,其吸附劑也基本上被利用。10).順放P PKV 111、 KV均壓結束后接著進行順放,開啟程控閥 K V106A、KV109 A并根據(jù)情況開啟程控閥112,當順放氣中二氧化碳濃度接近98、5%時關閉開啟得程控閥。 該過程目得就是提純床層中二氧化碳得濃度以滿足下工段生產(chǎn)得要求。11).逆放B D經(jīng)過順放步序后,

12、A塔內(nèi)最后剩余氣體為高濃度二氧化碳產(chǎn)品氣 ,開啟程控閥 KV 1 10 A、并根據(jù) 情況開啟KV1 13,利用調(diào)節(jié)閥PIC1 O1勻速得將氣體在規(guī)定得時間內(nèi)回收至二氧化碳緩沖罐。在逆放過程中隨著壓力得逐步降低被吸附二氧化碳解吸出來,故此過程要求吸附床最終壓力越低越好。12)、 吹掃 (P)逆放結束后,利用從二段系統(tǒng)吹掃氣緩沖罐V02O5來得吹掃氣,通過程控閥K V108 A讓吹掃氣從吸附塔頂端進入吸附塔 A。吹掃氣通過床層時因存在濃度差被吸附二氧化碳解吸出來,使吸附劑獲得再生。從塔底排出得氣體中二氧化碳濃度達到要求得通過程控閥KV110A回收至二氧化碳緩沖罐,其余部分則停留在吸附塔 A 內(nèi)。經(jīng)

13、過吹掃后吸附劑得到較好得再生,接著進行床層升壓過程。13)二段升 (E2R)吹掃結束后,利用從二段系統(tǒng)吹掃氣緩沖罐V0204來得混合氣,通過程控閥K V 1 O 7A讓混合氣從吸附塔頂端進入吸附塔A。此過程主要就是回收二段吹掃氣中得氫氣并對A塔進行升壓。1 4)、 八均升(E 8R)二段升結束后,通過程控閥K V1 06 A、KV1 O6 D、KV109A、K V 109D與D塔進行壓力均衡,即 A塔與D塔進出口均連通。L塔對A塔進行八均升 丄塔進行八均降。1 5 )、隔離(I)八均升壓結束后,關閉 A 塔所有程控閥,使 A 塔與系統(tǒng)完全隔離1 6)、 七均升(E 7R)隔離結束后,通過程控閥

14、KV 1 06 A、KV106E、K V 109A、KV 1 09E與E塔進行壓力均衡,即A塔 與E塔進出口均連通。E塔對A塔進行七均升,E塔進行七均降。17)、六均升( E6R)七均升結束后,通過程控閥KV 1O 5A、KV10 5 F與F塔進行壓力均衡,即A塔與F塔出口連通。F 塔對 A 塔進行六均升 ,F(xiàn) 塔進行六均降。1 8 )、 五均升(E 5R)六均升結束后,通過程控閥K V10 5A、KV1 0 G與G塔進行壓力均衡,即A塔與G塔出口連通。G 塔對A塔進行五均升,G塔進行五均降。1 9)、 四均升(E 4 R)五均升結束后,通過程控閥KV 1 04 A、K V104 H與H塔進行

15、壓力均衡,即A塔與H塔出口連通。H塔對A塔進行四均升,H塔進行四均降。20)、 三均升 (E3R)K V 1041與I塔進行壓力均衡,即A塔與I塔出口連通。I塔四均升結束后,通過程控閥KV 104A、 對A塔進行三均升,I塔進行三均降。21)、二均升 (E2R)A、KV10 3 J與J塔進行壓力均衡,即A塔與J塔出口連通。三均升結束后。通過程控閥KV1 0 3J塔對A塔進行二均升,J塔進行二均降。2 2 )、一均升(E 1 R )K V103K與K塔進行壓力均衡,即A塔與K塔出口連通。 AA塔8 次升V103A 、二均升結束后。通過程控閥K塔進行一均升,K塔進行一均降。對A塔得一系列均壓過程,

16、不但回收了各塔死空間內(nèi)得氫與提高了 得壓力,而且還將 A 塔殘存得少量雜質(zhì) ,推向吸附塔得進口端 ,起著吸附劑得“更新”作用。通過 壓,吸附床為下一循環(huán)得所有準備工作即告完畢,緊接著進行下一循環(huán)過程。23) 、終升( FR)即為最終充壓,利用L吸附塔吸附過程得中間氣,把A塔壓力提高到操作壓力。中間氣經(jīng)閥KV 102A由A塔出口端充入 A塔,最終使A塔壓力基本接近吸附壓力。這一過程同樣也有把A床內(nèi)少量雜質(zhì)組分再一次推向入口端得作用。通過 8 次充壓及終升 ,吸附床為下一循環(huán)得所有準備工作即告完畢,緊 接著進行下一循環(huán)過程。其余7個塔得操作步驟與 A塔完全相同,只就是在時間上按一定程序相互錯開。二

17、段系統(tǒng)脫除中間氣中二氧化碳及其它氣體雜質(zhì)選擇吸附中間氣中得二氧化碳與其它氣體而使氣體得以凈化。當吸附床壓力降低時 以解吸,使吸附床按一定得順序變動壓力 在入塔原料氣溫度下進行。一、二段系統(tǒng)吸附劑得再生 吸附塔壓力降至低壓 : 首先順著吸附方向降至某一中間壓力第三節(jié) 二段系統(tǒng)工作過程,即利用所選擇得吸附劑在一定得吸附操作壓力下,就組成連續(xù)分離氣體混合物得(PS,被吸附得組分就得A) 裝置。整個操作過程(均壓、 順放) ,以回收床層死空間 (系指吸附塔內(nèi)除去吸附劑外 得所有空間 )得產(chǎn)品氣 ,接著就是逆著吸附得方向降至低壓(逆放 ),此時被吸附得雜質(zhì)組分從吸附劑中解吸,并排出吸附塔 ; 通過吹掃進

18、一步將吸附劑吸附得二氧化碳解吸出來 ;二、凈化系統(tǒng)吸附塔工作步驟如下(以A塔為例):每個吸附塔在一次循環(huán)中需經(jīng)歷:吸附(A )、一均降(E iD)、順方(PP)、逆放(BD)、吹掃二(P2)、吹掃一 (P1)、一均升(EiR)、終升(FR)等8個步驟。1).吸附(A)來自一段得中間氣,經(jīng)程控閥KV2 0 1A,從A塔下端入塔,在吸附工作壓力下自下而上地流經(jīng)吸附床時,氣流中二氧化碳被吸附劑選擇性地吸附,吸附二氧化碳后氣體經(jīng) KV202 A從塔頂排出,其中得一 部份氣體通過 KV208 用作最終充壓氣 ,而大部分氣體輸往下工段。 當二氧化碳得吸附前沿接近吸附床出 口時 ,即停止進料與輸出氫氣。此時

19、吸附前沿到出口端之間尚留一段“未吸飽與得吸附劑”預留段。2 ).一均降(E 1D)A塔吸附停止后,通過程控閥KV 2 03A、K V 203C立即與C塔進行壓力均衡,即 A塔與C塔出口 連通。此時A塔得吸附前沿繼續(xù)向前推進 ,當A、C兩塔壓力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到達出口端。這一過程得作用就是回收A塔死空間內(nèi)得部分氫氣,其組成與輸出得產(chǎn)品氫氣基本相同。3 ).順放(P P)KV2 0 9 A一均降結束后,打開程控閥KV 2 04A、塔內(nèi)氣體從吸附塔上端排出并分別通過程控閥/ B、KV21 0 A / B依次進入順放緩沖罐V 0202、V020 3、作為二次吹掃氣源。順放結束后,關閉程控

20、閥 K V 20 4A、KV209A/B、KV 210A/B。4).逆放(BD)順放結束后,將A塔內(nèi)高壓部分氣體通過程控閥KV 206A、KV 2 11回收至逆放氣緩沖罐V 020 4用于一段二段升升壓 ,其余壓力較低部分根據(jù)情況通過KV21 2回收至吹掃氣緩沖罐 V0205 用作一段系統(tǒng)吹掃 ,同時不回收得氣體可通過 KV21 3放空。這一過程得目得就是將吸附得雜質(zhì)解吸出來,使吸附 劑得到初步再生,此過程要求吸附床降到最低壓力。5)吹掃二 (P2)逆放結束后,打開程控閥 K V 20 5A、KV 2 14利用順放緩沖罐 V 0 2 0 3中氣體對A塔進行吹掃 , 使吸附劑獲得再生 ,吹掃時氣

21、體通過調(diào)節(jié)閥 PV0203 勻速緩慢得通過吸附塔以達到最佳吹掃效果,解吸氣通過KV2 1 4去吹掃氣緩沖罐 V0 2 0 5或通過KV215部分放空。6). 吹掃一 (P1)吹掃二結束后 ,打開程控閥 KV205A、 KV21 4利用順放緩沖罐 V0202 中氣體對 A 塔進行吹掃 ,使吸 附劑再次獲得再生, 吹掃時氣體通過調(diào)節(jié)閥 PV02 02勻速緩慢得通過吸附塔以達到最佳吹掃效果, 解 吸氣通過K V 2 14去吹掃氣緩沖罐V 0205或通過KV215部分放空。經(jīng)過兩次吹掃后吸附劑完成再生過程 ,接著進行升壓。7). 一均升(E1R)吹掃一結束后,通過程控閥KV 2 03A、KV 2 03

22、C與C塔進行壓力均衡,即A塔與C塔出口連通。 A 塔進行一均升C塔進行一均降。對A塔得均壓過程,不但回收了各塔死空間內(nèi)得氫氣與提高了 A塔得壓 力,而且還將 A 塔殘存得少量雜質(zhì) ,推向吸附塔得進口端,起著吸附劑得“更新”作用。8). 終升( FR)V20 8、 K V即為最終升壓,利用D吸附塔出塔產(chǎn)品氣,把A塔壓力提高到操作壓力。中間氣經(jīng)閥K2 03A由塔出口端充入A塔,最終使A塔壓力基本接近吸附壓力。這一過程同樣也有把A床內(nèi)少量雜質(zhì) 組分再一次推向入口端得作用。A塔通過一次升壓與終升,吸附床為下一循環(huán)得所有準備工作即告完畢,緊接著進行下一循環(huán)過程。其余3塔得操作步驟與 A 塔完全相同 ,只

23、就是在時間上按一定程序相互錯開。第四節(jié) 工藝流程一、裝置一段一段系統(tǒng)工藝流程見工藝流程圖,壓力為0、977MPa溫度小于40C得原料氣由界外送入一段系統(tǒng)先經(jīng)氣水分離器(V0101)除去游離水后進入處于吸附步驟得1個塔,由下而上通過床層,出塔中間氣送 入二段系統(tǒng)。當被吸附雜質(zhì)得濃度前沿接近床層出口時,關閉吸附塔得進出口程控閥,使其停止吸附, 通過 8 次均壓步驟回收床層死空間得氫氣 , 然后先少量順放以提純床層二氧化碳濃度,再逆著吸附方向降壓 , 回收二氧化碳氣體供下工段使用。逆放結束后 生同時回收吹掃氣中得氫氣。吹掃結束后利用二段升壓氣體對吸附塔升壓 間氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力,吸附床便

24、開始進入下一個吸附循環(huán)過程。二、裝置二段 二段系統(tǒng)工藝流程見工藝流程圖 ,中間氣進入二段中處于吸附步驟得 出吸附塔產(chǎn)品氫氣送往下一工段。當吸附雜質(zhì)得濃度前沿接近吸附劑床層出口時,利用二段吹掃氣解吸吸附得雜質(zhì),使吸附劑得到再,然后用一段系統(tǒng)均壓氣與中1 個塔 , 由下而上通過吸附塔 , ,關閉吸附塔得中間氣進口閥與產(chǎn)品氣出口閥 ,使其停止吸附 ,通過 1 次均壓步驟回收吸附床層死空間得有效氣體。然后進行順 放,將塔內(nèi)氣體依次放入 V0202、V2020 3 兩個順放緩沖罐為吹掃做準備。 順放結束后進行逆放 ,即將 吸附塔氣體中可回收部分通過程控閥KV 2 06、KV211放入逆放氣緩沖罐(V02

25、04),逆放解析氣去一段作為二段升氣源 ,其余不可回收氣體則通過程控閥KV213 放空至常壓, 被吸附雜質(zhì)排入大氣使吸附劑得到初步再生。逆放結束后開始吹掃 ,V020 2、V0203兩個順放氣緩沖罐中氣體通過調(diào)節(jié)閥PIC 2 02、PIC203 緩慢勻速對吸附塔進行逐次吹掃, 以進一步解吸吸附劑上殘留得吸附雜質(zhì)使吸附劑得到完全再生。 吹掃解吸氣通過緩沖罐 V0205 緩沖后作為一段吸附劑再生氣源吹掃一段。吹掃結束后,利用二段系統(tǒng)均壓氣與產(chǎn)品氣對床層逆向升壓至接近吸附壓力,吸附床便開始進入下一個吸附循環(huán)過程。第二章 變壓吸附裝置得開停車第一節(jié) 系統(tǒng)得置換一、置換用氣 :用純度大于9 9、5 %

26、(V)壓力為0、5 M P a得氮氣(或惰性氣體)置換二、置換步驟 、啟動油壓系統(tǒng),讓所有程控閥關閉。 、打開置換用氮氣管線手動閥 V11 6向系統(tǒng)充入置換氣,置換氣經(jīng)過氣水分離器 V0101后從從管道 PG0 103上排污閥后端法蘭處排出大氣 ,同時打開氣水分離器排污閥、安全閥得前端法蘭與手動閥得 放空管及原料氣入口盲板進行置換 ,直到排出口含氧量低于 0、5 %為止 ,然后關閉氣水分離器排污閥、 手動放空閥及安全閥前手動閘閥 ,裝好安全閥得前端法蘭,全關上述手動閥。當水分離器V0 1 01與P G0 1 0 3置換合格后,充壓至0、05Mpa(表壓) 、一段吸附塔區(qū)、對應管道及其相連緩沖罐

27、得置換:吸附塔得置換打開手動閥 V 1 01、V216、V217打開吸附塔 T0 1 01A得程控閥K V101 A與KV107A、KV 108A,視情況打開凈化段相關閥門 塔T0101 A置換合格后關閉手動閥 V2V 107A、KV10 8 A;同理置換吸附塔T吸附塔區(qū)管道得置換 依次打開,置換放空氣經(jīng)凈化段吸附塔后通過V21816、V2 1 7,充壓至0、0 5Mpa(表壓),關閉程控閥 010 1BL。PG0 10 5得排污閥、吸附塔T 01 0 1 A得程控閥放空。當吸附KV101A 與 KKV10 1A與KV103A,當PG010 5置換合格后關閉PA與 KV103A;同理置換 P

28、G01 0 6、P G 0 10 7、PG 0 108、P G010 9、P G011 0、P G01 1 1、2、PG011 3 ;G01 0 6得排污閥,充壓至0、05M pa (表壓),關閉程控閥KV101PG0 1 1依次打開吸附塔 T0 10 1 A得程控閥KV 101A與K V 10 6 A,管道PG 0 109上得排污閥,當P G0 1 13置換合格后關閉該管道上得排污閥,打開管道VT103上手動閥V 109、程控閥KV11 1,將該段管線置換合格,關閉V 1 0 9、程控閥KV111,充壓至0、05Mpa(表壓),關閉程控閥K V101A與KV10 6 A ;同 理置換V T0

29、104、VT 0 1 05、PG01 15、PG 0 1 16、PG 0 117。 二段吸附塔區(qū)、對應管道及其相連緩沖罐得置換:吸附塔得置換打開手動閥V 103、V201A、V218程控閥KV101A、K V1 0 2A,打開吸附塔T0 20 1 A得程控閥K V 2 01 A與KV2 0 2A,當吸附塔T020 1 A置換合格后關閉程控閥KV2 0 2 A,充壓至0、05M P a(表壓),關閉程控閥 KV101 A、KV 102 A、KV20 1 A ;當PG0 2 0 3置換合格后關閉手動 閥V2 18,打開手動閥V 202、V201B進行置換。同理置換吸附塔 T 0 201BD。 吸附

30、塔區(qū)管道得置換打開管道PG0204得排污閥、吸附塔T020 1 A得程控閥KV 2 03A當PG02 0 4置換合格后關閉該管道上程控閥KV 2 0 3A;同理置換P G0205 PG 0 20 8。打開手動閥 V2 0 5 A/E、V 2 2 0,再打開程控閥K V20 1A、KV204A、KV2 0 9A / B ,對該 管線PG021 0、VT 0205進行置換至合格后關閉V 20 5 A B、V22 0、KV209 A/E。同理置換 PG0 2 11及該管線上得放空管道,打開程控閥KV2 1 0A/ B、V206A / B與V 222,合格后關閉該手動閥。按照同樣得方法對PG 02 1

31、 2、P G0 2 1 3進行置換。 打開手動閥V213、程控閥KV2 0 1A、KV 2 06A、KV213,對管線V T0 2 0 2進行置換至合格后 關閉上述閥門。用同樣得方法置換管道 VT0203、 PG0215、 PG021 6以及其相關聯(lián)得放空管線。04A、0、0緩沖罐得置換 打開緩沖罐 V202得放空閥與排污閥、程控閥 KV2 0 1 A、K V 2 KV209 A/ B對緩沖罐V 202進行置換,當置換合格后關閉緩沖罐 V0 2 02得放空閥與排污閥充壓至 5M pa (表壓)后,關閉所有閥門。用同樣得方法對緩沖罐 V0203 V020 5進行置換。三、置換要求取樣分析其中得氧

32、含量 ,直到氧含量低于 0、 5%為止。四、置換結束檢查保證系統(tǒng)與外界隔離。第二節(jié) 系統(tǒng)儀器儀表及自控系統(tǒng)開車前得準備工作一、 對現(xiàn)場壓力表與溫度計按要求進行調(diào)校,在其量程范圍內(nèi),測量精度不得低于1、5級;二、 對壓力變送器按要求進行調(diào)校 ,在其量程范圍內(nèi),測量精度不得低于 1、5級,通入42 電流 , 檢查零位與滿度就是否正確;。當通入標準氣時 ,CO2 在線分析儀得,測量值應下降。如果不就是上述情況三、用標準氣對 CO2 在線分析儀按要求進行調(diào)校并合格。指針應指示在標準氣中 CO 2含量處,當向標準氣加入少量空氣時 需查故障 ,直至符合為止 ;當通入標準氣時 ,H2 在線分析儀得指針,需查

33、四、用標準氣對 H2 在線分析儀按要求進行調(diào)校并合格。應指示在標準氣中 H 2含量處,當向標準氣加入少量空氣時,測量值應下降。如果不就是上述情況 故障,直至符合為止;五、按流量計得使用說明書進行調(diào)校與標定, 并確定流量計有關系數(shù)。 以上所有儀器儀表得調(diào)校與 標定必須經(jīng)當?shù)刂鞴芗夹g監(jiān)督機構得認可 ;五、檢查微機油壓控制系統(tǒng) 微機控制器得主控訊號經(jīng)過電磁閥、換向站實現(xiàn)電液轉換后,驅(qū)動現(xiàn)場各程控閥動作,微機報警系統(tǒng)由程控閥閥位檢測系統(tǒng)及成分分析系統(tǒng)(AI RA1 0 1、A IRA1 0 2、AIRA 2 0 1 )發(fā)訊控制。 系統(tǒng)按要求安裝完畢后,應嚴格按程序檢查電磁閥接線就是否有誤。逐一核對微機

34、控制器對程控閥得編號與現(xiàn)場對程控閥得編號就是否按設計要求一一對應。然后,啟動油壓系統(tǒng) ,動態(tài)檢查程控閥得開關就是否符合設計要求 ,程控閥閥位位置傳感器就是否正常。仔細反復核對輸入微機控制器得程控閥開關就是否符合程控閥開關時序圖得要求(微機控制器、油壓系統(tǒng)等聯(lián)動后檢查 ),對主要程控閥開關時序圖與備用程控閥開關時序圖都必需仔細反復核程控閥、對。序就是否符合設計要求。閱讀控制系統(tǒng)使用說明書在定時狀態(tài)下任意設置可調(diào)時間, 開啟電源 , 程序即從初始狀態(tài)開始執(zhí)行 , 仔細反復核對控制程 ,仔細檢查控制系統(tǒng)各功能就是否正常。 仔細檢查儀表電源與電磁閥驅(qū)動電源就是否有足夠得備品。 仔細檢查油壓系統(tǒng)得壓力與

35、液位就是否接入控制系統(tǒng),報警功能就是否符合設計要求。仔細檢查裝置各個壓力、分析等報警功能就是否符合設計要求。六、油泵電氣聯(lián)鎖試驗啟動脫碳裝置油壓系統(tǒng),油壓壓力調(diào)定到4、55、OMPa分別關閉正在運轉得油泵,觀察其備泵就是否自動啟動 ,并檢查控制系統(tǒng)就是否報警 ,如此反復進行 ,直到符合設計要求為止。第三節(jié) 系統(tǒng)試車 一段與二段系統(tǒng)工藝閥門得設定:全開一段與二段系統(tǒng)安全閥手動閥V 1 12、V 1 14、V 2 19、V22 1、V223、V 225打開一段順放、逆放手動閥V105、V 109、V 111以及放空手動閥 V 1 08;調(diào)節(jié)閥進出口閥 V1 0 7A/ B,應根據(jù)裝置負荷調(diào)整其閥門

36、開度,通常開度約3 050%打開二段逆放、吹掃放空手動閥V211、V21 2、V213、V214、V21 5 ,緩沖罐V0202、V 0 204 進口閥 V2 0 5A / B、V 2 06A/B,調(diào)節(jié)閥前后手動閥V 20 7A/B、V209A/ B ,緩沖罐 V0204、V 020 5 出口閥 V216、 V217,終升手動閥V204。應根據(jù)裝置負荷調(diào)整其閥門開度,通常開度約305 0 % 全關一段與二段系統(tǒng)所有排污閥與其它工藝閥門。 一段與二段系統(tǒng)儀器儀表系統(tǒng)閥門得設定全開一段與二段系統(tǒng)所有現(xiàn)場壓力表閥、壓力變送器取樣閥、手動分析取樣閥、在線 C 02、H 2分析儀氣源取樣閥、調(diào)節(jié)閥儀表氣

37、源閥。 調(diào)節(jié)閥設定將流量調(diào)節(jié)回路 PV- 101、P V-2 0 2、P V-2 0 3置于自動狀態(tài),控制該調(diào)節(jié)閥得開度,以保證流量 均勻。 啟動油壓系統(tǒng) :按油壓系統(tǒng)操作使用說明書啟動,讓所有程控閥關閉。)。 再次反復核對一段與二段系統(tǒng)輸入微機控制器得主程序與備用程序程控閥開關就是否符合工藝 設計要求 (微機控制器、程控閥、油壓系統(tǒng)等聯(lián)動后檢查CO2、H 2分析儀、調(diào)節(jié)回路等儀器儀表投入運 將一段與二段系統(tǒng)流量計、壓力變送器、在線 行。,取樣分析即將送到一段系統(tǒng)得原料 再次多處取樣分析一段與二段系統(tǒng)得氧氣含量就是否合格氣 組成及氧氣含量就是否合格。 以上分析合格后方可試車。二、系統(tǒng)試車 通知

38、前工序做好送原料氣氣與通知后工序做好接受產(chǎn)品二氧化碳氣以及產(chǎn)品氫氣得準備。 當系統(tǒng)準備工作一切就緒后 ,即可將原料氣引入 ,使系統(tǒng)投料運行。具體操作如下1) 充壓開車 (為盡快獲得合格得產(chǎn)品氣體,建議采用充壓開車。特別就是在低負荷開車情況。) 打開產(chǎn)品氫氣緩沖罐進口閥V 2 03 ,并打開調(diào)節(jié)閥PV 2 0 1前截止閥V2 0 1 A并適當開啟產(chǎn)品氫氣放空閥 V218 。 緩慢打開手動閥 V 10 1、Vl02手動開啟一段各相應程控閥將處于不同狀態(tài)得吸附塔充壓至對應狀態(tài),充壓時保持吸附塔壓力在每分鐘升高0、 05MPa 得速度,以防止超流量操作。 操作時應注意單臺程控閥連續(xù)動作時間不要超過 2

39、0 分鐘 ,以避免燒壞電磁閥 ; 一段充壓結束后,緩慢打開手動閥 V 10 3,手動開啟二段各相應程控閥將處于不同狀態(tài)得吸附塔充壓至對應狀態(tài),充壓時保持吸附塔壓力在每分鐘升高0、0 5M Pa得速度,以防止超流量操作。在此操作時應特別注意 ,不要用一臺或幾臺一段吸附塔對二段吸附塔充壓,應多臺切換充壓,以避免吸附劑 (氧化鋁 )吸水過飽與后穿透 ,造成硅膠失活 ;充壓結束后 ,再次確認各系統(tǒng)內(nèi)閥門開關就是否符合要求; 啟動一段與二段系統(tǒng)控制器 : 按控制器使用說明書啟動。使控制器、油壓系統(tǒng)、程控閥所組成得程控系統(tǒng)處于正常程序運行狀態(tài)。再次核查程序系統(tǒng)就是否正常,同時,程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行

40、時間得23 倍設定。 將F IC-101、FI C - 2 0 1、FIC 202、FI C-2 03投運,對其進行初步調(diào)節(jié),以后隨處理氣量或操作工 況作進一步調(diào)整。 觀察中間氣中CQ含量得變化,中間氣中C Q2含量控制在610%范圍內(nèi),此值升高,產(chǎn)品CO 2含量升 高,但CQ回收率降低,反之,則CQ回收率升高,產(chǎn)品CQ含量降低; 隨時分析產(chǎn)品氫氣中 Ha含量,調(diào)整二段循環(huán)時間,當二段產(chǎn)品氫氣中H2含量99、9%,關閉V218打開V2 01B送往下工段 分析產(chǎn)品氣 CQ含量,調(diào)整順放時間,當產(chǎn)品氣CQ含量9 8、 5時打開手動閥 V104將產(chǎn)品氣CQ送至下一工序。2) 常壓開車 在一段系統(tǒng)開啟

41、時 ,即作好向二段送氣得準備工作。 緩慢打開手動閥 V10 1、Vio 2使吸附塔壓力保持在每分鐘升高0、05MP a得速度,以防止超流量操作; 啟動一段系統(tǒng)控制器 ,使控制器、 油壓系統(tǒng)、 程控閥所組成得程控系統(tǒng)處于正常程序運行狀態(tài)。 程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行時間得 23倍設定; 緩慢開啟手動閥 V 10 3,向二段送入中間氣。保證吸附塔壓力保持在每分鐘升咼 防止超流量操作 ; 啟動凈化系統(tǒng)控制器 ,使控制器、 油壓系統(tǒng)、 程控閥所組成得程控系統(tǒng)處于正常程序運行狀態(tài)。 程序系統(tǒng)各步驟時間按正常運行時間得23倍設定。 將流量調(diào)節(jié)回路P V- 1 01、PV- 2 01、PV 2 0 2、P

42、 V-20 3置于自動狀態(tài),控制該調(diào)節(jié)閥得開度,以 保證流量均勻。 當吸附壓力升高到 0、977M P a以上時,取樣分析產(chǎn)品氫氣中 H含量,當其H濃度99、9%寸,打開V201 A慢慢向下一工序送氣,送氣量以保證吸附壓力不低于0、9 7 7MP a為準; 分析產(chǎn)品氣 CQ含量,調(diào)整順放時間,當產(chǎn)品氣CQ含量98、5% 送至下一工序。操作時 , 根據(jù)系統(tǒng)處理氣量 ,隨時調(diào)節(jié)系統(tǒng)程序各步驟運行時間 需要得值。觀察中間氣中CO 2含量得變化,中間氣中CQ含量控制在0、0 5 MPa同時 ,得速度 ,以同時 ,此時打開手動閥 V 04將產(chǎn)品氣CQ,并將原料氣流量增至滿負荷或用戶61 0%范圍內(nèi),穩(wěn)定

43、后則每切換一, 本系統(tǒng)次程序C Q濃度就先降低再升高。如果觀察到這種有規(guī)律得變化時,則系統(tǒng)已基本穩(wěn)定。至此 試車過程結束,裝置投入正常運行。?第四節(jié) 系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)一、裝置正常運行時主要操作參數(shù)見下表:表 2-1裝置主要操作參數(shù)一覽表原料氣進口壓力(表壓)0、75 - 1、0 MPa中間氣進口壓力(表壓)0、7 2-0、9 8 MPa變換氣進口溫度< 40C二段氣出口壓力(表壓)0、7- 0、9 5MPa產(chǎn)品氫氣溫度<4 OC原料氣中二氧化碳含量5 5 60% (V)一段出口中間氣二氧化碳含量6 10%(V )二段出口產(chǎn)品氫氣中H2含量> 99、9 %(V)產(chǎn)品二氧化碳濃度&g

44、t;9 8、5%(V)油壓泵站操作壓力4、55、OMPa段及凈化系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力表2- 2段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力一覽表序號變壓吸附步 驟壓力(M Pa )備注1吸 附0、982一均降0、98 0、8 733二均降0、873 0、7674三均降0、7 6 7 0、6 6 05四均降0、660 0、5 5 36五均降0、553 0、4 477六均降0、44 70、 3408七均降0、34 0 0、2339八均降0、2 3 30、12710順放0、1 2 70、09711逆放0、0 970、0 1 01 2吹掃0、0 2 01 3二段升0、0200、0 51 4八均升0、050、12 715七均

45、升0、1 2 7 0、2 331 6六均升0、2 3 3 0、34017五均升0、3 4 0 0、4 4 71 8四均升0、4 4 7 0、5531 9三均升0、5 53 0、66020二均升0、6 6 0 0、76721一均升0、7 6 7 0、87 30、873 0、98終升二段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力見表三、循環(huán)時間得調(diào)節(jié)循環(huán)時間、原料氣流量與產(chǎn)品氫氣中 H2濃度三者之間有直接關系。 當要求產(chǎn)品氫氣 H2濃度一定(例 如99、9%)時,原料氣流量變化對循環(huán)時間最敏感,通過調(diào)整循環(huán)時間得辦法即能改變產(chǎn)品氫氣中H 但同時有效氣體回收率下降 ,反之亦然。通過調(diào)整逆放氣壓力得辦法即能改變產(chǎn)品氣C產(chǎn)品

46、氣C 02回收率下降,反之亦然。四、運行檢查項目與調(diào)整為了取得良好得運行性能 吸附步驟為了滿足設計產(chǎn)品氫氣中H壓流量得調(diào)節(jié)直接影響吸附壓力。 定。 均壓步驟 由于存在阻力原因,兩個塔之間均壓后得壓力不會完全一樣內(nèi)。設定得均壓時間只需滿足實際得均壓達到平衡所需要得時間就行了 份吸附得原因,因此,均壓達到平衡后得壓力比上述步驟得理論壓力低 越高,實際均壓平衡后得壓力就越低。順放步驟一段順放步驟得目得就是利用產(chǎn)品C02氣體將吸附塔內(nèi)得非原料氣流量增大,則要求循環(huán)時間縮短,反之亦然。2含量。循環(huán)時間縮短,產(chǎn)品氫氣中H2含量降低,02濃度。逆放壓力低,產(chǎn)品氣C02濃度升高,但同時,在運行期間要檢查與調(diào)整

47、下列項目2含量要求,吸附步驟壓力要穩(wěn)定。除進氣壓力要穩(wěn)定外,吸附塔最終升其次原料氣流量過小也會影響吸附壓力得穩(wěn)定。 再其次就是流量要恒,要求平衡后得壓差在 0、03 MP a以,由于存在吸附劑對混合氣各組,均壓時,混合氣中二氧化碳濃度C02氣體頂出,從而達到提純目得。順表23二段系統(tǒng)吸附塔各步驟壓力一覽表序號變壓吸附步 驟壓力(MP a )備注1吸附0、952一均降0、9 5 0、4858順放一0、48 5 0、3569順放二0、3 5 6 0、15712逆放0、1570、0 3 013吹掃一0、0214吹掃二0、022 2一均升0、0 2 0、48 523終升0、4 8 50、95放時間應根

48、據(jù)要求得 C0 2氣體純度與回收率調(diào)整;二段順放步驟得目得就是利用順放氣對吸附塔進行 吹掃,從而將吸附劑內(nèi)吸附得氣體沖洗出來 ,順放時間可調(diào),且應根據(jù)吸附塔壓降調(diào)整二次順放得時間 盡量做到二次得壓差均勻。逆放步驟逆放過程實際上就是很迅速得。逆放速度過快 , 不僅使系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲 , 而且會造成對吸附劑得磨損。 本裝置通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥入手動閥得開度 , 使逆放壓力在較勻速得條件下在規(guī)定得時間內(nèi)緩慢放至低壓 要求逆放終時壓力愈低愈好 , 逆放終時壓力愈低 , 對吸附劑得解吸有利 , 吸附劑再生效果好。 吹掃步驟 吹掃步驟得目得就是利用低濃度得氣體對吸附塔進行吹掃 , 從而將吸附劑內(nèi)高濃度吸附得氣體沖洗

49、 出來, 達到吸附劑再生得目得。 吹掃時間可調(diào) , 以保證每臺吸附塔要有足夠得吹掃氣 , 且在整個吹掃步驟 內(nèi)勻速吹掃為宜。操作時,一段得吹掃氣量 , 通過調(diào)節(jié)相關手動閥得開度來控制到一段吹掃氣量,以保證一段吸附塔 能逐一勻速吹掃 ; 二段得吹掃氣量,通過調(diào)節(jié)閥得開度來控制到吹掃氣量。H2含量升高;循環(huán)時 因此 , 在操作時 , 循環(huán) 23 個周期才能反應)。 一個吸附塔具有固定得負載雜質(zhì)得能力。 因此,在一個吸附再生循環(huán)里能提純一定數(shù)量得原 料氣。如果循環(huán)時間 (周期)過長 , 由于導入得原料氣過多會造成產(chǎn)品氫氣中 間(周期)過短,則由于床層未均分利用而引起氫得損失增大 (氫回收率降低 時間

50、(周期)得任何調(diào)整必須謹慎地進行。 因為二段產(chǎn)品氫氣純度得變化要滯后 出來。當二段產(chǎn)品氫氣純度不合格時 ,產(chǎn)品氫氣中 H2 含量下降表明整個床層已遭污染。 雜質(zhì)組份已突破塔得出口端。造成此惡果得原因可能就是操作調(diào)節(jié)不當,也可能就是裝置自控系統(tǒng)發(fā)生故障。一旦找出原因 ,經(jīng)過處理后應盡快恢復正常狀態(tài)?;謴偷糜行Х椒ㄒ痪褪强s短循環(huán)時間(周期 ),二就是降低負荷 (減小處理氣量 )運轉一段時間。 如果二者結合起來則效果更好 ,產(chǎn)品純度恢復得更快。 但要 注意縮短循環(huán)時間 (周期 )要保證每一步驟 (如均壓、 逆放等 )所需要得起碼時間。 特別就是裝置在增 加負荷時,應提前23個周期縮短循環(huán)時間,才能有

51、效保證產(chǎn)品氫氣中H2含量達標;減量時,則逐步延長循環(huán)時間, 以提高有效氣體回收率。 并且對于二段來說, 中間氣中二氧化碳得含量高低直接 影響到產(chǎn)品氫氣得純度 ,在實際操作中要根據(jù)實際情況來控制中間氣中二氧化碳含量得高低。第五節(jié) 系統(tǒng)停車停車一般分為三種情況 : 正常計劃停車、裝置出現(xiàn)較大事故需立即停車處理得緊急停車。為了 處理一些小故障 , 停車時間不超過 2 小時得臨時停車。、正常停車:首先在調(diào)度得指揮下 , 與前后工段聯(lián)系,征得同意后 , 方可按如下程序停車:通知下工段準備停產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣 通知前工段停供原料氣 停氣后,立即關閉手動閥V 101、V104、V201 B;關閉一段與

52、二段系統(tǒng)微機控制器 , 停止程序運行 ;0、將一段系統(tǒng)微機控制器改為手動切換操作,首先打開手動放空閥V11 0,其次將壓力高于5MPa 得吸附塔先在各吸附塔之間進行均壓再手動打開泄壓至常壓, 注意在執(zhí)行此項操作時 , 應控制手動放空閥V 1 1 0開度,以免流速過快對吸附劑沖刷 ,造成損害。對于壓力低于0、5 MPa得吸附塔,通 過打開手動閥V111與KV1 1 2,使各塔壓力逐漸降至常壓,此時應控制放空速度。降壓結束后,將一段所有吸附塔充入干燥氮氣至微正壓 , 然后全關一段系統(tǒng)所有手動閥 ; 將二段系統(tǒng)微機控制器改為手動切換操作,首先打開手動放空閥 V21 8,其次將壓力高于0、5 MPa得

53、吸附塔程控閥 KV202 手動打開使各塔壓力逐漸降至常壓 , 在執(zhí)行此項操作時 , 應防止壓差過大 , 以免 流速過快對吸附劑沖刷,造成損害。其次對于壓力低于0、5MPa得吸附塔,打開手動放空閥 V21 3、KV213,通過放空使各塔壓力逐漸降至常壓,此時應控制放空速度。降壓結束后,將二段所有吸附塔充入干燥氮氣至微正壓 , 然后全關系統(tǒng)所有手動閥 ;停一段與二段系統(tǒng)微機控制器電源;停一段與二段系統(tǒng)油壓系統(tǒng)停一段與二段系統(tǒng)儀表盤電源。二、一段與二段系統(tǒng)臨時停車首先在調(diào)度得指揮下 , 與前后工段聯(lián)系,征得同意后,方可按如下程序停車 通知下工段準備停產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣 通知上工段停供原料氣停氣

54、后,立即關閉手動閥 V101、V10 4、V201B ;按下一段與二段系統(tǒng)微機控制器【暫?!堪粹o , 停止程序運行 , 使控制系統(tǒng)停在正在執(zhí)行得那一步。全關系統(tǒng)其它手動閥 (安全閥手動閥除外 )停下油泵,油壓低于0、4MPa時再開啟。三、緊急停車 ( 一般情況下不采用 )按下一段與二段系統(tǒng)控制器停車按鈕,所有程控閥全部關閉,關閉手動閥V 1 0 1、V 1 0 4、V201B;適當開啟手動閥 V1 10等閥,將氣體放空以免系統(tǒng)超壓 全關系統(tǒng)手動閥 ;根據(jù)現(xiàn)場情況或停車時間 , 再按正常停車或臨時停車方式作進一步處理。第六節(jié) 系統(tǒng)停車后得再啟動、正常停車后得再啟動按本章“第三節(jié)”得方法啟動。、臨時停車后得再啟動 通知下工段準備供產(chǎn)品氫氣及產(chǎn)品二氧化碳氣 打開手動閥 V10 1; 通知上工段送原料氣 ; 按下一段與二段系統(tǒng)微機控制器【暫?!堪粹o ,啟動運行程序,使控制系統(tǒng)處于臨時停車時正執(zhí) 行得那一步狀態(tài)下,最后打開手動閥V 104、V 201B慢慢向下工段送氣,送氣量以保證吸附壓力不低 于正常操作壓力為準 ; 根據(jù)一段與二段系

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