甲醇弛放氣變壓吸附復習過程

1、1、崗位任務 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，從馳放氣中提純分離純度大于98%勺H2,然后送出去合成氣壓縮機入口。馳放氣經提氫后，產生三部分氣體，分別是：排放氣、富氮氣（順放 -2 產 生勺氣）、富碳氣；其中：排放氣、富氮氣去放空總管，富碳氣返回氣柜。2、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勺溫度變化范圍內具有對不同勺氣體組分吸附 容量不同勺特性； 同時由于吸附劑勺吸附容量具有隨氣體壓力勺升高

2、而增大， 隨 氣體壓力勺降低而減少， 隨氣體溫度勺升高而降低， 隨氣體溫度降低而增大勺特 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行吸附， 容易吸附 勺組分被吸附劑吸附， 不易吸附勺組分從床層勺一端流出， 當吸附達到一定程度 時，降低吸附劑床層勺壓力，使被吸附勺組分脫附出來，從床層勺另一端排出， 從而實現(xiàn)了氣體勺分離與凈化， 同時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）。變壓吸附工藝勺優(yōu)點是壓力變化快，循環(huán)周期短，因而吸附劑勺利用率高， 適合大氣量多組分氣體勺分離。但通常在PSA工藝中吸附劑床層

3、壓力即使降至常壓，被吸附的雜質也不能完 全解吸，這時可采用兩種方法使吸附劑完全再生： 一種是用產品氣對床層進行 “沖 洗”，將較難解吸的雜質沖洗下來，其優(yōu)點是在常壓下即可完成，不再增加任何 設備，但缺點是會損失產品氣體， 降低產品氣的收率； 另一種是利用抽真空的辦 法進行再生， 使較難解吸的雜質在負壓下強行解吸下來， 這就是通常所說的真空 變壓吸附（Vacuum Pressure Swing Absorption,縮寫為 VPSA。VPSAX藝的優(yōu)點 是再生效果好，產品收率高，但缺點是需要增加真空泵，增加運行能耗。在實際應用過程中， 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

4、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，由于原料氣壓力高，雜質主要 為易解吸的烴類及氮 , 故宜采用降壓、沖洗相結合的方式進行吸附劑的再生 , 所以 本方案選擇一段PSA工藝流程。同時進料的吸附塔數(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塔同時進料流程。在變壓吸附中進行均壓過程的目的實際上是回收吸附床死空間內的產品氣。 因為在吸附過程結束時，床層內有大量的高壓產品氣，如果不均壓回收過程將導 致產品收率很低。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

5、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)應越多；原料氣中的雜質越容易吸附， 均壓次數(shù)可以越多；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PSAX藝流程簡圖見圖:甲醇馳放氣 富碳氣4.1吸附過程原料氣進入界區(qū)經壓力調節(jié)（PICR-63101 ）并減壓后，進入氣液分離罐（F63101）去掉原料氣中的水分，經流量計（FIRQ-63101）計量后，通過程控閥 XV63101/V H中的兩個，自塔底進入 PSA吸附塔T63101© H中正處于吸附狀態(tài) 的兩個吸附塔，

6、其中除 f以外的其他雜質組份被裝填的多種吸附劑依次吸附， 得到純度大于98%勺氫氣從塔頂排出，經產品氣出口程控閥XV63102A- H和吸附 壓力調節(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，順著吸附方向將塔內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XV63103A- H和管線H63103進行，二均降、三均降通過程控閥 XV63106A-H和管線H63106進行，四均降

7、、五均降、六均降通過程控閥XV63104Ar H和管線H63104進行。4.3 順放過程 這是吸附塔在均壓結束后，順著吸附方向減壓，減壓出來的氫氣進入順放氣罐F63103A儲存起來，用來做吸附塔逆放結束時的沖洗用氣，順放通過程控閥XV63106A- H、XV63111和管線H63106這是順放-1。在順放-1結束后，就是 排放，排放通過程控閥 XV63106A- H、XV63113和管線H63106 H63110,經壓力 調節(jié)后直接排入放空總管去火炬。排放結束進入順放 -2 步序，通過程控閥 XV63106A- H、XV63114和管線 H63106 H63109 FG63105 經壓力調節(jié)后

8、也直接 進入放空總管去火炬4.4 逆放過程在順放-2 結束后，進入逆放步序。這是吸附塔在完成順放過程后，逆著吸 附方向將塔內壓力降至 0.02MPa（G）的過程，此時被吸附的雜質開始從吸附劑中 解吸出來。逆放解吸氣經程控閥門 XV63108A- H、FG63102管線和遠程操作逆放 調節(jié)閥HV63102后排入解吸氣混合罐F63105o最后形成富碳氣去界外。4.5 沖洗過程 逆放結束后，為了下一次的吸附做準備，需要對吸附塔進行再生。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 的雜質得以完全解吸。沖洗氣通過壓力控制調節(jié)閥PV63103管線H63105和程控閥

9、門XV63105A-H進入處于再生沖洗狀態(tài)的吸附塔。沖洗出的解吸氣經管線 FG63101A- H、程控閥XV63109A- H 管線FG63103排入富碳氣排放管線。4.6 均壓升壓過程 該過程與均壓降壓過程相對應。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XV63103A- H和管線H63103進行，二均升、三均升通過程控 閥XV63106A- H和管線 H63106進行，四均升、五均升、六均升通過程控閥 XV63104A-

10、H和管線 H63104進行。4.7 產品氣升壓過程經過 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，用 少量的產品氣通過程控閥XV63103A-H和調節(jié)閥HV63101自塔頂將吸附塔壓力緩 慢地升至吸附壓力。 經這一過程后， 吸附塔便完成了整個再生過程， 為下一次吸 附做好了準備。4.8 工藝流程特點：與傳統(tǒng)PSA流程相比，本裝置流程具有如下特點：1) 均壓次數(shù)多，氫氣回收充分，氫氣損失小。2) 沖洗時間長，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

11、。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，首先經壓力調節(jié)閥，將壓力減壓到3.6MPa(表 壓)后，一部分氣體(20000Nm3/h進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件下一次性除去氫以外的絕大部分雜質，獲得 純度大于 98%的產品氫氣， 從塔頂排出經產品氣緩沖罐穩(wěn)壓計量后去合成氣壓縮 機入口。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程控閥 XV63101A進入PSA吸附塔T63101A 其中除H2以外的雜質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%勺產品氫氣經程控閥 XV6

12、3102A排出。大部分氫氣經壓力調節(jié)閥 PV63102 穩(wěn)壓后送去界外后處理工段，少部分氫氣通過調節(jié)閥HV63101后用于B塔的產品 氣升壓。 隨著吸附的進行，當雜質的前鋒 (即：吸附前沿 )上升至接近于吸附床 出口時，關閉XV63101A XV63102A停止吸附。這時，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

13、空間內的氫氣。在這一過程中A塔的吸附前沿將繼續(xù)向前推移，但仍未達到出口。同時D塔完成了 1均升過程。部序結束時程控閥XV63103A關閉，XV63103D保持開度，D塔開始終升，A塔一 均降結束。過程壓力：A塔壓力由3.5MPa降至3.0775MPa步序 3：二均降壓 (E2D)在一均降過程完成后，打開程控閥 XV63106A和XV63106E將A塔內較高壓 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 塔床層死空間內的氫氣， 同時 A 塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推 移，但仍未達到出口。同時E塔完成了 2均升過程。部序結束時程控閥XV63106A

14、保持開度，用于下一部操作，XV63106E關閉，A塔二均降壓結束。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 續(xù)回收A塔床層死空間內的氫氣，同時A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍 未達到出口。同時均壓罐 F63102A完成了 3均升過程。部序結束時關閉程控閥 XV63106A和XV63112 A塔三均降壓結束。過程壓力：A塔壓力由2.655MPa降至2.1325MPS。步序 5：四均降壓 (E4

15、D)在三均降過程完成后，打開程控閥 XV63104A和XV63104F將A塔內較高壓 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塔床層死空間內的氫氣，同時A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推 移，但仍未達到出口。同時F塔完成了 4均升過程。部序結束時程控閥XV63104A 保持開度，用于下一部操作，XV63104F關閉。A塔四均降壓結束。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XV6311Q將A塔內較高壓 力的氫氣放入均壓罐F63102B直到A塔與均壓罐F63

16、102B的壓力基本相等為止。 這一過程繼續(xù)回收A塔床層死空間內的氫氣，同時A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前 推移，但仍未達到出口。部序結束時程控閥 XV63104A保持開度，用于下一部操 作，XV63110關閉。A塔五均降壓結束。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 XV63104G將A塔內較高壓力的氫氣放 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塔床層死空間內的氫氣，A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍未達到出口。 同時G塔完成了 6均升過程。部序結束時程控閥 XV63104A和XV6

17、3104G關閉，A 塔六均降壓結束。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經管線H63106順著 吸附方向繼續(xù)進行減壓，減壓出來的氫氣放入順放緩沖罐 F63103A內儲存起來， 用作吸附塔沖洗時的氣源。 吸附前沿繼續(xù)向前推移， 并達到出口。 部序結束時程 控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63111關閉。A塔順放-1結束。過程壓力：A塔壓力由0.505MPa降至0.3MP&步序10：排放(CD)在PP1過程

18、完成后，打開程控閥 XV63113經管線H63106 H63110順著吸附 方向繼續(xù)進行減壓，吸附劑中最容易解吸的Ar、2、CH等組分開始解吸出來，解吸出來的Ar、2、CH等稱為低壓順放氣，該氣體通過壓力調節(jié)閥調節(jié)后進入 放空總管。部序結束時程控閥 XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63113 關閉。A塔排放結束。過程壓力：A塔壓力由0.3MPa降至0.2MP&步序11:順放-2(PP2)在CD排放過程完成后，打開程控閥 XV63114順放-2氣經管線H63106 H63109進入緩沖罐F63103B然后經壓力調節(jié)閥PICR63106去放空管線。步序結 束時關閉程控閥XV6

19、3106A和XV63114 A塔順放-2結束。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到床層出口。這時關閉吸 附塔頂上所有閥門，打開底部閥門 XV63108A逆著吸附方向將 A塔壓力降至接 近于常壓，此時被吸附的雜質開始從吸附劑中解吸出來。解吸氣經穩(wěn)壓調節(jié)閥 HV63102穩(wěn)壓后，經解吸氣混合罐 F63105緩沖調壓后與沖洗解吸氣混合送出界 區(qū)去焦爐氣氣柜。部序結束時關閉程控閥 XV63108A A塔逆放結束。過程壓力：A塔壓力由P降至0.02MP&步序 13：沖洗 (PP)逆放結束后，同時打開程控閥門XV63109A X

20、V63105A用順放氣罐F63103A 中的低壓氫氣經調節(jié)閥PV63103穩(wěn)壓后，對A塔從上至下進行沖洗再生，這時被 吸附的雜質大量解吸出來，并經解吸氣管線FG63103與逆放氣混合后去焦爐氣氣 柜。部序結束時關閉程控閥XV63105A和XV63109A,A塔沖洗結束。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，在轉入下一次吸附工作狀態(tài)時， 必須使床層的壓力達到吸附壓力， 因此還必須對吸附塔進行升壓。 此時關閉底部 程控閥，打開頂部程控閥XV63104A和C塔的XV63104C將C塔內較高壓力的氫 氣放入剛完成了沖洗再生的 A塔，直到A

21、、C兩塔的壓力基本相等為止。這一過 程不僅是進一步的升壓過程，而且也回收了 C塔床層死空間內的氫氣。部序結束 時程控閥XV63104A保持開度，用于下一部操作，XV63104C關閉。A塔六均升結 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進行 均壓，將F63102B內較高壓力的氫氣放入完成了六均升的 A塔，直到A與F63102B 的壓力基本相等為止。這一過程使 A 塔得到繼續(xù)升壓。部序結束時程控閥 XV63104A保持開度，用于下一部操作，XV63110關閉。A塔五均升結束

22、。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塔床層死空間內的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結束時關閉程控閥 XV63104A和XV63104D A塔四均升結束。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，打開吸附塔頂部程控閥 XV63106A和XV63112與均壓罐 F63102A進行均壓，將F63102A內較高壓力的氫氣放入完成了四

23、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 束時程控閥XV63106A保持開度，用于下一部操作，XV63112關閉。A塔三均升結 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塔床層死空間內的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓。部序結束時關閉程控閥 XV63106A和 XV63106E A塔二均升結束。過程壓力：A塔壓力由2.1325MPa升至2.655M

24、Pa部序 19： A 塔隔離二均升結束后，A塔隔離關閉所有閥門。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塔床層死空間內的氫氣，并使 A塔得到繼續(xù)升壓。部序結束時程控閥XV63103A保持開度，用于下一部操作，XV63103F關閉。A塔一均升結束。過程壓力：A塔壓力由2.655MPa升至3.0775MPa步序 21 ：產品氣升壓過程 (FR)通過六次均壓升壓過程后， 吸附塔壓力已

25、升至接近于吸附壓力， 但仍未達到 吸附壓力。這時打開程控閥XV63107通過手操調節(jié)閥HV63101控制流量，用產 品氫氣將A塔升至吸附壓力。經這一過程后，吸附塔便完成了整個再生過程，為 下一次吸附做好了準備。部序結束時關閉程控閥 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，只是在各步序的運行時間上依次錯開 1 個吸附時間， 這樣就實現(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程控閥門

26、的功能， 和吸附塔的工作順 序，只有這樣才能在裝置故障時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”切塔與恢復程序。即：當某一臺吸附塔出現(xiàn)故障 時，可將其脫出工作線，讓剩余的 7 個吸附塔轉入 7-2-5 方式工作，但這時，裝 置處理氣量和產氫量會發(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) 。運行方式可參考上面正常工序的 各種運行狀態(tài)。5.3 工藝參數(shù)的設定變壓吸附的工藝參數(shù)主要包括吸附時間、 壓力、溫度和處理量。 其設定的原

27、 則與方法如下：5.3.1 吸附時間參數(shù)的設定吸附時間參數(shù)是變壓吸附的最主要參數(shù)， 其設定值將直接決定裝置產品氫的 純度和氫氣回收率。因而，PSA部分的吸附時間參數(shù)應盡量準確，以保證產品純度合格，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總量就是一定的。 所以隨著吸附 過程的進行， 雜質就會慢慢穿透吸附床， 漸漸就會超過允許值， 這時就必須切換 至其它塔吸附。 因而，當原料氣的流量發(fā)生變化時， 雜質的穿透時間也就會隨之 變化，吸附時間參數(shù)就應隨之進行調整。流量越大則吸附時間就應越短， 流量越小則吸附時間

28、就應越長。 這樣才能保 證在各種操作負荷下均能充分地利用吸附劑的吸附能力， 在保證產品純度的情況 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現(xiàn)吸附劑對混 合氣體中的雜質組分的吸附與分離，因而壓力也是PSA部分的關鍵參數(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：3.6 2.6MPa(G)。532.2 PSA部分的吸附壓力PSA部分吸附壓力的設定是通過改變吸附壓力調節(jié)回路PIC63102的設定值來實現(xiàn)的，其設定值一般為 3.45MPa(G)。5.3.2.3 吸附塔各階段的壓

29、力吸附塔 T63101AH 在吸附、再生各階段的壓力是由工藝流程、吸附壓力PIC63102、產品升壓調節(jié)HV63101逆放調節(jié)HV63102和沖洗調節(jié)PV63103各回 路的控制好壞共同決定的。正常情況下，所有的調節(jié)均由計算機自動完成，無須操作人員操作。5.3.2.4 吸附塔壓力的報警吸附塔T63101AH在吸附、再生各階段的壓力是不同的，但裝置的控制軟 件可以根據實際壓力檢測值與標準壓力曲線的比較來進行報警， 一旦吸附塔的壓 力超出了該步序的正常壓力范圍， 計算機就會產生吸附塔壓力報警信號， 提醒操 作工進行檢查。正常情況下，所有的調節(jié)均由計算機自動完成，無須操作人員操作。PSA部分壓力操作

30、條件(滿負荷時)序號步序操作壓力MPa( G)溫度1吸附(A)3.5常溫2一均降壓 (E1D3.5MPa 3.0775MPa常溫3二均降壓 (E2D3.0775MPa 2.655MPa常溫4三均降壓 (E3D2.655MPa 2.1325MPa常溫5四均降壓 (E4D2.1325MPa 1.61MPa常溫6五均降壓 (E5D1.61MPa 1.0875MPa常溫7六均降壓 (E6D1.0875MPa 0.505MPa常溫8順放-1( PP10.505MPa 0.3MPa常溫9排放 (CD0.3MPa 0.2MPa常溫10順放-2( PP20.2MPa P常溫11逆放 (D)i 0.02MPa常

31、溫12沖洗(P)0.02MPa常溫13六均升壓 (E6R0.02MPa 0.505MPa常溫14五均升壓 (E5R0.505MPa 0.9875MPa常溫15四均升壓 (E4R0.985MPa 1.61MPa常溫16三均升壓 (E3R1.61MPt 2.1325MPa常溫17二均升壓 (E2R2.1325MPt 2.655MPa常溫18一均升壓 (E1R2.655MPt 3.0775MPa常溫19產品氣升壓 (FR3.0775MPa 3.48MPa常溫產品氣出口壓力產品氣出口壓力的設定是通過改變氫氣出口壓力調節(jié)回路PIC63102的設定值來實現(xiàn)的，其設定值為3.45MPa(G)。流量的設定只有

32、原料氣流量需要調節(jié)。在設計原料氣條件下，其設定值為20000Nmh。 如果原料氣條件有所變化，應相應修改進料設定值。一般，當雜質含量增加時， 減少進料量；當雜質含量減少時，可以增加進料量。5.4報警、聯(lián)鎖功能說明541報警一覽表報警標記報警儀表報警內容報警值處理方案VALVE BAD閥門傳感器程控閥門開關錯誤請檢修人員檢查，如影響到吸附壓力 或產品純度，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警高限40%操作人員現(xiàn)場手動排液，必要時減小 進氣量或縮短吸附

33、時間AIA101AT101產品氫純度檢查吸附時間、再生時間是否合適LOW低報警低限97.5%LL低低報警低低95%542聯(lián)鎖邏輯框圖6設計參數(shù)與工藝指標6.1工藝設計參數(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：溫度：40C流量：20000Nn/h組分H2CHCOCQN2CHOHH2O合計V%62.898.084.598.0615.670.680.03100.0Nnn/h12578161691816123134136620000產品氣6.121 產品氫氣產品氫氣中f含量> 98%氫氣溫度< 45 r氫氣回收率：保證值：> 88%期望值：&

34、gt; 90%產品氫氣壓力：> 富碳氣組分H2CHCOCON2CHOHH2O合計V%16.0615.158.0232.5525.212.890.13100.0Nnh754.68711.61376.831529.211184.2913664698.62流量:4600Nm3/h組分H2CHCOCON2CHOHH2O合計V%98.00.30.180.021.5/100.0Nnnh11320.234.6520.792.31173.2711551.2溫度< 40 C壓力> 1000mm2O.G富氮氣組成（V%:組分H2CHCOCQN2CHOHHO合計V%13.4223.1913.882

35、.1547.36100.0Nnr/h503.12869.74520.3880.481776.443750.16溫度壓力6.2 設備設計參數(shù)序號名稱位號操作條件操作介質數(shù)量 (臺)1氣液分離罐F63101溫度：常溫設計壓力：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：常溫設計壓力：0.65MPa操作壓力：0.3MPa氫氣13順放氣-2緩沖罐F63103B溫度：常溫設計壓力：0.3MPa操作壓力：0.2MPa氫氣14均壓罐AF63102A溫度：常溫設計壓力：2.6MPa操作壓力：2.4MPa氫氣15均壓罐BF63102B溫度：常溫設計壓力：1.58M

36、Pa操作壓力：1.47MPa氫氣16產品氣緩沖罐F63104溫度：常溫設計壓力：4.1MPa操作壓力：3.5MPa氫氣17吸附塔T63101AH溫度：常溫設計壓力：4.0MPa操作壓力：0.023.6MPa氫氣88解析氣混合罐F63105溫度：常溫設計壓力：0.6MPa操作壓力：0.02MPa碳氫混合氣體19液壓泵P102A/B溫度：常溫操作壓力：4.55.0MPa液壓油26.3主要工藝指標序號儀表位號用 途設計值備注1PI-63101馳放氣進氣液分離器壓力3.6 MPa2PI-63102產品氫氣壓力3.5 MPa3PI-63103沖洗氣壓力0.02MPa4PI-63104去界外富碳氣壓力0.

37、02MPa5PI-63105排放氣壓力0.2 MPa6PI-63106富氮氣壓力0.2 MPa7PI-63107馳放氣進工號壓力5.6 MPa8PI-63108a-h吸附塔壓力9PI-63109液壓泵出口壓力4.0-5.0 MPa10TI-63101馳放氣進吸附塔溫度40 C11TI-63102產品氣出口溫度40 C12TI-63103液壓油出口溫度35 C13FI-63101馳放氣進工號流量20000 Nm3/h14FI-63102氫氣出工號流量12000 Nm/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Hz濃

38、度報警6.4分析項目:分析項目"分析樣品 分析次數(shù)、原料氣富氫產品氣分析方法備注次/小時1/81/8Na1/81/8CO1/81/8CO1/81/8說明:(1)除上述分析項目，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32C ,壓力：0.45MPa ( G);回水：溫度42C，壓力：0.35MPa ( G)。用量：5t/h ,連續(xù)6.5.2 電用量序號使用地點電壓V設備數(shù)量臺設備容量kW軸功率Kw年工作時數(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3801

39、11111小計22096380231116.6、吸附劑附吸附劑性能序號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（mr）0 350 130 1.5 20 23顏色白色白色黑色白色形狀球狀球狀柱狀球狀產地孔容積（cm/g）0.40 0.5堆密度（g/ml）0.72> 0.80.640.75吸水率（%> 45吸水率RH=40%> 20含水量（%< 2.5< 1.5抗壓強度（N/顆）> 100> 60比表面積（m2 /g ）> 200磨耗率（%< 4< 1.5粒度

40、合格率（%> 94> 97形顆粒合格率（%> 85150C下失重（%< 6抗磨強度（%> 91*灰份（%< 11*正己烷吸附量（%> 13.5*靜態(tài)水吸附量（%> 24*CO吸附量（ml/g）> 30> 70*N2吸附量（ml/g）> 12裝填量（t）588850檢驗標準JB/T8058-1996GB7823-87GB7701.1 .7-97GB13550-92裝填量序號名稱規(guī)格用途用量（噸）1GLHX-01吸附劑3-5球狀 白色吸附H2O52HXBC-15B專用吸附劑1.5柱狀黑色吸附 CO、CO CH883HXSI-01吸附

41、劑1-3球狀白色吸附CO845A分子篩0 2-3球狀白色吸附 CO CH、N250合 計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 A H吸附塔進氣閥8DN100 PN6.3XV63102 A H產品氣出氣閥8DN100 PN6.3XV63103 A H一均、終升閥8DN80 PN6.3XV63104 A H四均、五均、六均閥8DN80 PN6.3XV63105 A H沖洗閥8DN80 PN6.3XV63106 A H二、三均、順放、排放閥8DN80 PN6.3XV63107終升公共閥1DN80 PN6.3XV63108 A H逆放氣出口閥8DN100 PN6

42、.3XV63109 A H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壓力調節(jié)閥1DN80 PN6.37.2調節(jié)閥閥門位號名稱數(shù)量規(guī)格PV63101吸附塔壓力調節(jié)閥1PV63102產品氣出口調節(jié)閥1PV63103沖洗氣調節(jié)閥1HV63101產品氣升壓調節(jié)閥1HV63102逆放速度調節(jié)閥17.3安全閥序號位號安全閥位置(設備或管道號)介質狀態(tài)整定

43、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產品H2氣4.1A42Y-64，DN8014SV63103VG63104Ha氣1.58A42Y-64，DN5015SV63104VG63106Ha氣2.6A42Y-64，DN5016SV63105VG63107順放氣氣0.65A42F-25，DN5017SV63106VG63108順放氣-2氣8SV63107VG63109解析氣氣0.5A42F-25，DN8018、開停車作業(yè)指導8.1開

44、車作業(yè)指導、開車前應具備的條件裝置所有設備、管道、閥門、儀表、電氣均安裝完畢經確認符合質量要求 現(xiàn)場平整,清理干凈,道路暢通,符合安全基本要求。系統(tǒng)管線吹掃完成，設備內清理，除銹符合要求，系統(tǒng)試壓合格。吸附器各種吸附劑按要求裝填完成。儀表調節(jié)閥DCS調試完，并可投運。8.1.5 液壓泵站進油完成，程控閥經調試合格 （見詳細說明 ）。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、低壓氮氣、 蒸汽送至本工號。8.1.7 下列盲板倒至通位：來自合成的馳放氣管線 PG63101-150上盲板8.1.7.2 產品氫氣去合成氣壓縮機入口管線 H63111-150 上盲板排放氣去放空總管

45、管線 H63110-100上盲板富氮氣（順放-2氣）去放空總管管線FG63105-200上盲板8.1.7.5 富碳氣去煤氣氣柜管線 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,安全閥旁路閥關閉。8.2 空氣氣密8.2.1 前系統(tǒng)運行正常， 焦爐氣壓縮機配臨時管線至入口， 煤氣壓縮機開啟打空 氣；8.2.2 所有測壓表中控、現(xiàn)場均投運；打開界區(qū)入口閥，手動打開 KC63101Ar H,所有塔進行充壓，分別在 0.5 MPa、壓力下對所有法蘭人孔，閥門填料等靜密封點進行查漏（使 用洗衣粉水 ） 如發(fā)現(xiàn)漏點由檢修人員進行消除，直至氣密合格無漏點，并在工作 壓力

46、下保壓 24 小時以上?？偪赜^察壓力曲線，降壓率不大于5%（氣密時要密切監(jiān)視F63102A/B F63103A F63105壓力，防止因程控閥內漏而超壓）。8.3 、系統(tǒng)氮氣吹灰為將吸附床中的吸附劑粉塵除去， 應用氣體對吸附劑進行吹除， 吹除的氣體 可以是氮氣或干燥儀表空氣。 但吹除氣中不能含有強吸附質， 特別不能含水和油， 更不能用蒸汽等作吹除介質。吹除時，一個塔一個塔進行。拆T63101A-H頂部法蘭，出口管線 H63101A-H安臨時堵板。打開PICR-63101 （或旁路），氣液分離器F63101充壓至0.2MPa,中控迅 速打開XV63101A-H,從吸附塔頂部放空，可將床層中絕大部

47、分粉塵吹除。吹除完畢后， 拆除頂部花板， 再一次補充吸附劑直至緊實為止， 然后重新裝 好。特別注意：在任何時候， 絕對禁止用含氣態(tài)水或液態(tài)水的任何氣體從產品裝 置吸附塔的底部進入吸附劑床層， 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)置換弛放氣和產品氣均含有大量氫氣， 對氧含量有嚴格要求， 所以裝置在化工投 料前必須用純度大于99.5% （V的氮氣置換合格，否則開車初期可能形成爆炸 混合物而引起爆炸事故。具體步驟如下：確認N63101-50上盲板在通位。8.4.2 T63101A/B/C/D/E/F/G/H 置換8.421 中

48、控依次打開 XV63101Ar H、XV63102A- H、XV63107 HV63101 及其前 后切斷閥、PICR63102及其前后切斷閥，吸附塔和產品氣緩沖罐（F63104）及相 連管線充氮氣到0.5MPa,產品氣去界外大閥關閉。8.4.2.2 間斷打開產品氣緩沖罐安全閥旁路進行置換， 直到從吸附塔和產品氣緩 沖罐底部導淋連續(xù)三次取樣分析 Q均小于0.5%后，各吸附塔置換合格。8.4.2.3 中控依次打開 XV63104A-H,打開XV63110均壓罐 B （F63102B充氮 氣到0.5MPa,間斷打開均壓罐B安全閥旁路閥進行置換，從均壓罐 B底部導淋 連續(xù)三次取樣分析Q均小于0.5%

49、后，均壓罐B置換合格。8.4.2.4 確認排放氣去放空總管切斷閥關，中控依次打開XV63106A- H,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：去轉化燃料氣管線 FG63105-200上出 界區(qū)切斷閥在開位， 轉化界區(qū)切斷閥在關位。 打開氮氣管線上閥門向裝置沖氮氣 到0.2MPa（要嚴密監(jiān)視壓力，嚴禁超壓），打開排放氣去放空總管切斷閥進行排 放，如此反復間斷置換，直到從 F63102A底部導淋、F63103A/B底部導淋以及管 線H63105上導淋連續(xù)三次取樣分析 Q均小于0

50、.5%后，置換合格，然后將燃料氣 管線FG63105-80上出界區(qū)切斷閥關閉。8.4.2.5 中控依次打開 XV63108A-H,打開：HICR63102及其前后切斷閥、PV63102 及其前后切斷閥，確認去氣柜管線FG63104-250上出界區(qū)切斷閥在開位，氣柜上 切斷閥在關位。充氮氣到0.3MPa打開F63105進氣管線上安全閥旁路進行放空， 如此反復間斷置換，直到從F63105底部導淋以及管線F63103-200上導淋連續(xù)三 次取樣分析Q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)切斷閥關閉。8.5、氣密查漏：8.5.1 前系統(tǒng)運行正常，煤氣送至界區(qū)閥前

51、；8.5.2 系統(tǒng)用N置換合格QV 0.5%;8.5.3 所有測壓表中控、現(xiàn)場均投運；8.5.4 打開界區(qū)入口閥所有塔進行充壓， 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進行查漏（使用洗衣粉水）如發(fā) 現(xiàn)漏點由檢修人員進行消除，直至氣密合格無漏點，并在工作壓力下保壓 24小 時以上。總控觀察壓力曲線，降壓率不大于 5%（氣密時要嚴密監(jiān)視低壓設備壓 力，嚴禁超壓)。8.5.5 程控閥內漏檢查：在 3.6 MPa 壓力下，打開集氣管導淋閥，檢查是否有 氣。如感覺明顯有氣，說明有內漏，須進行檢查或更換密封墊。程控閥內漏檢查合格后，

52、將所有吸附器壓力降到0.2MPa(G),準備開車。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 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 通知調度和前后工段何時開始試車，以便作好相應的準備工作。8.6.2 拆除需進出界區(qū)的工藝管線盲板和界區(qū)內的工藝氣管線盲板，并作記錄。8.6.3 確認水、電、儀表空氣、氮氣、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：開所有安全閥的前后切斷閥，關旁路閥。 開所有調節(jié)閥的前后切斷閥。開所有儀表根部閥，確認投用。 關閉產品氣出界區(qū)

53、切斷閥。在DCS操作畫面上，設定好所有調節(jié)系統(tǒng)的操作參數(shù)：PIC63101設定：3.5MPa打手動，將該調節(jié)閥手動開 5%PIC63102設定：3.48MPa投自動。PIC63103設定：0.02MPa投自動。PIC63104設定：0.02MPa投自動。PIC63105設定：0.2MPa投自動。PIC63106設定：0.1MPa投自動。8.6.4 在 DCS操作畫 面上，將按鈕“ 8-2-6PSA/7-2-5/6-2-4 PSA 設為 “8-2-6 PSA，然后點動運行按鈕，使系統(tǒng)開始空運行。8.6.5 緩慢打開原料氣進口截止閥，通過原料氣流量調節(jié)閥FIC12 (合成洗醇塔 E1201 出口)逐漸向系統(tǒng)內投料， 投料速度不宜過快， 應保持在每分鐘吸附塔 壓力上升0.1