12制氫裝置的正常開工修改完

第十二章 裝置的正常開工操作（適合于各種催化劑為還原態(tài)）制氫裝置一般都在還原氣紛下停工，裝置所用的催化劑都受到很好的保護，特別是轉(zhuǎn)化催化劑和中變催化劑沒有受到氧化，所以在正常開工過程中不用再進行催化劑的預(yù)處理。因此，正常開工步驟較為簡單。正常開工基本步驟如下：裝置氣密、置換；汽包建立水循環(huán)；轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)升溫；凈化系統(tǒng)切入；轉(zhuǎn)化爐配汽配氫；脫硫系統(tǒng)切入轉(zhuǎn)化中變大循環(huán)系統(tǒng)并升溫；脫硫系統(tǒng)進料；切入低變；切入甲烷化反應(yīng)器（或投用PSA系統(tǒng)）；（10）向外供氫等步驟。1開工前的準(zhǔn)備工作1.1確認(rèn)裝置已具備如下條件裝置檢修完畢，各檢修項目驗收，經(jīng)車間組織檢查，確認(rèn)合格。轉(zhuǎn)化爐周圍及其裝置區(qū)清潔干凈。聯(lián)系調(diào)度準(zhǔn)備好開工氮氣，氫氣（分析合格）。對裝置電器儀表、聯(lián)鎖系統(tǒng)試驗合格。所有盲板拆裝復(fù)位。準(zhǔn)備好點火用具、氣密用的洗潔精或肥皂水、噴壺及便攜式可燃?xì)怏w檢測儀。機泵試運正常，且干氣壓縮機用氮氣置換合格，處于備用狀態(tài)。轉(zhuǎn)化爐及其附件必須全部施工完畢，人孔復(fù)位，并經(jīng)有關(guān)部門驗收合格。裝置內(nèi)公用工程系統(tǒng)施工完畢，并確認(rèn)公用工程水、電、風(fēng)、氣已引入本裝置，消防系統(tǒng)投用。（10）已落實好環(huán)保措施。（11）檢修項目已向操作工交底，并已組織學(xué)習(xí)開工方案。12.1.2氣密12.1.2.1氣密壓力根據(jù)裝置脫硫系統(tǒng)、轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、開工系統(tǒng)、燃料氣系統(tǒng)等各系統(tǒng)的壓力等級分段進行氣密。12.1.2.2氣密介質(zhì)裝置各系統(tǒng)一般采用充壓試漏的氣密方法，采用的氣密介質(zhì)一般都是氮氣，對于燃料氣系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)可以也可以使用蒸汽作為介質(zhì)。氣密工作結(jié)束后按開工流程的需要拆、裝相關(guān)的盲板，并投用所有安全閥。12.1.3置換開工前，對各工藝系統(tǒng)的管道、設(shè)備進行氮氣置換，使各系統(tǒng)內(nèi)氧和烴類含量<0.5%(mol)。待所有系統(tǒng)均置換合格后，才可進行下步開工工序。2汽包(鍋爐)建立水循環(huán)建立水循環(huán)步驟如下：檢查給水系統(tǒng)，改好流程，特別要檢查轉(zhuǎn)化的配蒸汽閥是否關(guān)嚴(yán)，要打開倒淋閥，防止水串人轉(zhuǎn)化爐管。把無鹽水引入除氧槽，并排污至水質(zhì)清潔。調(diào)整并控好除氧槽液位，投用除氧蒸汽加溫至104℃,可開給水泵向汽包進水。控制好汽包液位在50%,啟動熱水循環(huán)泵(沒有熱水循環(huán)泵的裝置此時可打開汽包的底排進行汽包沖洗)，沖洗鍋爐至水質(zhì)合格。12.3轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)建立冷氮循環(huán)12.3.1建立循環(huán)流程改好本系統(tǒng)的循環(huán)流程，并對流程上所有的低點、排高閥、導(dǎo)淋閥的開關(guān)狀態(tài)進行確認(rèn)，確保流程萬無一失。12.3.2系統(tǒng)充壓利用壓縮機或系統(tǒng)外的高壓氮氣對轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)進行升壓，升至所要求的壓力時停止升壓。12.3.2建立循環(huán)啟動壓縮機建立循環(huán)，按開工要求控好系統(tǒng)的循環(huán)量。12.4轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)升溫4.1轉(zhuǎn)化爐點火條件檢查各大小火嘴均已關(guān)閉。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)已建立冷氮循環(huán)。汽包進水結(jié)束，液位控穩(wěn)在50%待用，汽包頂部放空閥已打開。鼓風(fēng)機、引風(fēng)機已經(jīng)運行正常，爐膛已建立正常負(fù)壓(一般為-50Pa)。點火用具已準(zhǔn)備好。將瓦斯引至轉(zhuǎn)化爐燃燒器的小火嘴手閥前。爐膛上下至少2個點測爆分析合格。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)循環(huán)氣采樣分析，當(dāng)O2<0.5%,C1+C2<0.5%,合格。4.2點火升溫按操作規(guī)程進行轉(zhuǎn)化爐的點火操作，點火原則：間隔均勻點火。點火成功后，轉(zhuǎn)化爐、中變反應(yīng)器、低變反應(yīng)器分別按工藝要求進行升溫，一般控制升溫速度為25?30℃/h。如果一次點火不成功，應(yīng)該立即關(guān)閉燃料氣手閥，待轉(zhuǎn)化爐膛通風(fēng)至少20分鐘以后，重新測爆分析合格，確認(rèn)爐膛內(nèi)不含可燃物后，才可再次點火，否則會有發(fā)生爆炸的危險。注意事項：點火時應(yīng)盡量使?fàn)t膛溫度分布均勻。在轉(zhuǎn)化、中低變升溫的過程中，點燃小火嘴應(yīng)以多火嘴小開度為原則進行，同時注意點燃的火嘴分布要均勻。12.5凈化系統(tǒng)切入轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)(采用PSA脫碳法的制氫裝置沒有這一步驟)裝置開工到即將配氫配汽時，凈化的吸收和再生系統(tǒng)必須進好溶液，并先后使貧液泵和半貧液泵進行循環(huán)，主要目的是考驗循環(huán)泵的輸送能力，有關(guān)調(diào)節(jié)閥的控制效果，還可以調(diào)整吸收溶液的濃度，使溶液加熱到使用溫度。一旦兩塔溶液循環(huán)正常，隨時可以將工藝介質(zhì)切入到吸收塔。在轉(zhuǎn)化配氫配汽后，有相當(dāng)部分的水蒸汽，這部分水蒸汽可以徹底地在吸收塔和再生塔的溶液中互溶而除去，減少后部冷卻分水的負(fù)荷，直到轉(zhuǎn)化進油后，工藝氣有CO2產(chǎn)生，能及時將CO2吸收除去，防止CO2在循環(huán)開工介質(zhì)中積累，以保證甲烷化反應(yīng)器的升溫安全。12.5.1凈化系統(tǒng)建立兩塔循環(huán)所謂建立兩塔循環(huán)就是指吸收塔、再生塔及它們之間的管道有足夠的溶液量，兩塔有足夠壓差的條件下，再生塔的溶液靠循環(huán)泵輸送到吸收塔。而吸收塔的溶液靠液面上壓力高的條件，將溶液壓回到再生塔，這樣一個連續(xù)循環(huán)過程就稱為兩塔循環(huán)。要達(dá)到這種狀態(tài)，首先就要從兩塔進液開始。兩塔系統(tǒng)在正常停工時，如果檢修時間過長或要對塔內(nèi)構(gòu)件進行處理，必須把原使用的溶液退出到溶液儲罐儲存，等到開工時再用泵將所退出的溶液送回到凈化系統(tǒng)內(nèi)使用。也可以根據(jù)需要，在溶液配制槽配制一些新鮮溶液或某些添加成份補入到凈化系統(tǒng)內(nèi)。每套裝置，都有自己專門的進液管路。總體而言，為了方便操作，一般進液口都選在貧液泵入口管線上。初進入的溶液就是從貧液泵入口管反串入到再生塔的。我們開始向系統(tǒng)內(nèi)補入溶液后，必須關(guān)心的問題就是要補入多少溶液才合適。因為決定凈化系統(tǒng)溶液量達(dá)到生產(chǎn)要求，要等到建立兩塔循環(huán)后，才能從動態(tài)的條件下來確認(rèn)。所以，剛開始進液時，只需要補進能夠維持循環(huán)的基本量就可以了。具體依據(jù)是什么呢？可根據(jù)停工前溶液儲存罐的液位標(biāo)尺高度，將退出的溶液全部打入到再生塔內(nèi)，再用貧液泵從再生塔將溶液送入到吸收塔，使吸收塔底液位高度達(dá)90%,然后停貧液泵，用N2對吸收塔充壓至正常操作壓力，這時，兩塔之間可以先建立貧液循環(huán)。在操作上具體做法是：先起動貧液泵，控制流量是正常流量的70%,從再生塔底將溶液送到吸收塔，同時開通富液管路閥門，將吸收塔底的溶液通過液面上的壓力作用，回輸?shù)皆偕⒅饾u將吸收塔底的液面高度控制在60%。這時，當(dāng)兩塔液面控制穩(wěn)定，達(dá)到動態(tài)平衡時，貧液循環(huán)就正常了。當(dāng)所進入凈化系統(tǒng)的溶液量與實際相差不大時，在再生塔中部液槽就能形成液位，如果這時因溶液量過少，兩塔系統(tǒng)的三個液位就不能達(dá)到正常的高度，這時就要再次從儲液罐補入足夠的溶液，使兩塔系統(tǒng)的三個液面升高到60%左右，然后停止補液，起動半貧液泵從再生塔中部將溶液送到吸收塔。這部份溶液同樣通過富液管道回流到再生塔內(nèi)，兩塔系統(tǒng)的循環(huán)就完全建立起來了。這時所需要進一步完善的工作是，通過采樣分析溶液成份，如果濃度過高，通過退液管道，將部分溶液退回到溶液儲罐或溶液配制槽，再用無鹽水或軟化水將溶液稀釋，使液面保持在60%的高度。如果溶液濃度過低，就要從系統(tǒng)外再次補入溶液，通過再生塔加熱蒸發(fā)，使溶液濃縮到正常濃度。貧液泵和半貧液泵投入使用后，把貧液量和半貧液量的比例按設(shè)計的要求調(diào)整為1：3,這時兩塔循環(huán)建立，達(dá)到正常生產(chǎn)條件，等待將工藝氣切入，投用凈化系統(tǒng)。12.5.2吸收塔切入系統(tǒng)裝置開工過程中，在兩塔沒有建立循環(huán)之前，循環(huán)氣是從吸收塔跨線管路走的，當(dāng)兩塔建立循環(huán)正常及轉(zhuǎn)化配氫配汽前，應(yīng)將吸收塔切入循環(huán)系統(tǒng)使用，以便于下面的配氫配汽工作的進行，這樣才能保證工藝氣脫水順利徹底。因為吸收塔內(nèi)有較大的空間體積，在工藝氣要切入之時，首先要進行壓力平衡，才能避免操作過程中對兩塔液面和系統(tǒng)壓力造成不良影響。將工藝氣切入吸收塔過程中，主要注意做好兩點。一不要帶液跑液，二不要造成系統(tǒng)壓力大幅度波動。我們知道，吸收塔內(nèi)的溶液要跑出來，只有二個途徑，一是從吸收塔頂被氣體帶出，二是從工藝氣入吸收塔的管口反串出。但溶液要從這兩個地方流出，是不容易的，必須具備一定的條件才能出現(xiàn)。一般情況下，只要做到在凈化操作中把吸收塔液位控制在正常允許的范圍內(nèi)，使塔底液面始終低于工藝氣入口管，這樣就可以避免溶液從吸收塔入口管串出。另外，工藝氣通過吸收塔時，如果空速不是大幅度增加，造成發(fā)生泛液事故，溶液也不能被上升流動的工藝氣帶出。5.2.1吸收塔切入條件在切入吸收塔前，要確認(rèn)各種條件是否符合切塔的要求：兩塔循環(huán)必須正常，動釩化結(jié)束；K2c03濃度＞18%,泡高＜60mm,消泡時間＜10秒；溶液循環(huán)量為正常值的60%；吸收塔液位控穩(wěn)在40?50%。以上條件符合后，才能將吸收塔切入工藝系統(tǒng)。5.2.2切入吸收塔的操作切入吸收塔時的具體操作是：先小開吸收塔的出口閥，使塔內(nèi)的壓力與工藝系統(tǒng)的壓力平衡，當(dāng)吸收塔的壓力與系統(tǒng)壓力平衡后全開出口閥，使塔內(nèi)恢復(fù)原來的穩(wěn)定狀態(tài)。緩慢關(guān)閉吸收塔的副線閥，使吸收塔前壓力比塔內(nèi)壓力稍高0.05MPa(防止溶液從吸收塔入口倒流出來)；緩慢打開吸收塔入口閥，緩慢關(guān)閉副線閥，直至入口閥全開，副線全關(guān)，使工藝氣全部從吸收塔通過。切塔的過程中，注意吸收塔出口氣體分液罐的液位，如有液泛現(xiàn)象，及時關(guān)閉塔入口閥，打開副線閥，找出原因后再切入。調(diào)整好各工藝參數(shù)，穩(wěn)定系統(tǒng)操作，及時采樣分析粗H2質(zhì)量。兩塔系統(tǒng)從進液、建立循環(huán)、到最后切入工藝氣，便完成了整個開工投用過程。再根據(jù)生產(chǎn)進料大小，相應(yīng)調(diào)整進入吸收塔的貧液量和半貧液量，就能很好地達(dá)到工藝氣的凈化要求，實現(xiàn)正常生產(chǎn)。6配氫配汽6.1切出低變反應(yīng)器進行配氫配汽操作前，為了防止在配汽過程中冷凝水對低變催化劑的損壞，要將低變反應(yīng)器切出轉(zhuǎn)化中低變循環(huán)系統(tǒng)。6.1.1切入操作緩慢打開低變反應(yīng)器跨線閥，直至該閥全開。緩慢關(guān)閉低變反應(yīng)器出、入口閥。低變反應(yīng)器切出后要保溫保壓，低變反應(yīng)器的壓力必須比轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)壓力大0.5Mpa。12.6.1.2注意事項按操作規(guī)程進行切出反應(yīng)器的操作時，一定要確保流程正確，避免反應(yīng)器憋壓。12.6.2蒸汽并網(wǎng)或控穩(wěn)壓力汽包產(chǎn)生蒸汽后，嚴(yán)格控制汽包的升壓速度，如果有可能，將汽包壓力控穩(wěn)后將自產(chǎn)蒸汽并網(wǎng)，有利于配氫配汽的操作。如果汽包壓力未達(dá)到并網(wǎng)條件，應(yīng)設(shè)法控穩(wěn)蒸汽壓力，否則將影響配氫配汽操作時配汽量的穩(wěn)定。注意：蒸汽并網(wǎng)時，操作要緩慢、平穩(wěn)，避免引起汽包壓力、液位的劇烈波動，盡量使汽包保持50%的液位。6.3配氫配汽的條件蒸汽分析合格并控制蒸汽壓力比轉(zhuǎn)化人口壓力＞0.3?0.5MPa,在配蒸汽閥前疏好水。將甲烷化和低變反應(yīng)器切出系統(tǒng)(如果開汽時沒有切入循環(huán)就不存在這個步驟)。轉(zhuǎn)化爐人口溫度要在露點溫度以上，出口及中變床層溫度均要達(dá)到指標(biāo)。配入的氫氣要分析合格。各儀表啟動正常，配汽閥靈活好用，轉(zhuǎn)化出口在線CH4和工業(yè)氫分析儀投用。6.4配氫配汽操作配氫與配汽的操作同時進行，控制水氫比在4?7.5范圍內(nèi)，避免加入的水蒸汽過大造成轉(zhuǎn)化催化劑和中變催化劑氧化。配氫配汽后要及時調(diào)整爐溫，及時增點火嘴，特別要維持進口溫度不得低于420℃,防止水合反應(yīng)發(fā)生。7脫硫系統(tǒng)切入轉(zhuǎn)化中變大循環(huán)系統(tǒng)并升溫7.1脫硫系統(tǒng)切入7.1.1脫硫系統(tǒng)升壓脫硫系統(tǒng)用氮氣升壓至與轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)的壓力一致，目的是防止脫硫系統(tǒng)聯(lián)入轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)時造成轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)壓力的波動。7.1.2切入操作操作如下：A打開脫硫系統(tǒng)與轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)的聯(lián)通閥。B打開壓縮機出口至脫硫系統(tǒng)入口的閥門。C關(guān)閉壓縮機出口至轉(zhuǎn)化中變系統(tǒng)入口的閥門。注意事項：A對壓縮機的進、出流程進行確認(rèn)，確保流程暢通。B脫硫系統(tǒng)切入轉(zhuǎn)化中變大系統(tǒng)后，轉(zhuǎn)化爐進、出口溫度會有較大變化，要及時增點火嘴或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化爐的燃料量，維持爐溫的穩(wěn)定。12.7.2原料預(yù)熱爐點火升溫點火前引蒸汽對爐膛氣進行吹掃，直至煙囪見蒸汽。按加熱爐操作法進行點火升溫，以爐出口溫度為標(biāo)準(zhǔn)按25?30℃/h的速度進行升溫。參考加氫轉(zhuǎn)化催化劑及脫硫劑的使用說明書，當(dāng)加熱爐出口溫度升至催化劑的最低使用溫度時，可停止升溫，恒溫等待進料。12.8脫硫系統(tǒng)進投料8.1進油條件加熱爐出口360?380℃,加氫反應(yīng)器及脫硫反應(yīng)器床層最低溫度已達(dá)到催化劑的使用溫度。轉(zhuǎn)化爐入口480?500℃,轉(zhuǎn)化爐出口＞680℃。中變床層350?380℃。8.2進油操作按工藝要求計算好進油時的水碳比，根據(jù)水碳比控制好轉(zhuǎn)化爐的配汽量，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)化爐水碳比的目的。啟動進料泵，按裝置最低負(fù)荷開始進油，然后逐漸加大，最后控制水碳比為4.0?5.0。及時調(diào)整爐溫，防止溫度下降，保證轉(zhuǎn)化氣合格。8.3進干氣如果裝置設(shè)計原料中包括加氫干氣，裝置在進油后可進行配干氣的操作。操作方法：聯(lián)系生產(chǎn)調(diào)度準(zhǔn)備好加氫干氣；緩慢打開裝置界區(qū)干氣總閥，引干氣至壓縮機入口，通過壓縮機向脫硫系統(tǒng)配入干氣；配入干氣后，根據(jù)配干氣的量調(diào)整壓縮機的負(fù)荷。8.4操作注意事項：控制好轉(zhuǎn)化爐水碳比；裝置進油、干氣配入時操作要緩慢，確保進油、配干氣的量只能緩慢增加。配入干氣后，觀察加氫反應(yīng)器及脫硫反應(yīng)器床層的溫度變化，床層溫升不能出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象，否則應(yīng)及時切出干氣，并在脫硫系統(tǒng)充入高壓氮降溫，查清原因后再配入。轉(zhuǎn)化爐入口流量變化時要及時調(diào)整爐溫和配汽量。12.9切入低變反應(yīng)器9.1低變升溫改好低變升溫流程。采用化學(xué)吸收凈化工藝的制氫裝置，其低變反應(yīng)器一般用粗氫氣升溫，而采用PSA法凈化工藝的制氫裝置，其低變反應(yīng)器一般采用脫水后的中變氣進行升溫，這類裝置一般設(shè)有一個中變氣加熱換熱器。當(dāng)?shù)妥兇呋瘎┐矊幼畹忘c的溫度大于系統(tǒng)氣露點溫度20℃時，停止升溫。12.9.2低變切入緩慢打開低變反應(yīng)器的入口閥門，讓反應(yīng)器內(nèi)的壓力與系統(tǒng)壓力平衡，然后打開低反應(yīng)器的出口閥門，緩慢關(guān)閉反應(yīng)器的跨線閥，將低變切入轉(zhuǎn)化中變大循環(huán)系統(tǒng)。注意：關(guān)閉跨線閥時，動作要緩慢，觀察反應(yīng)器出入口壓力變化情況，防止各反應(yīng)器憋壓及超溫。12.10切入甲烷化反應(yīng)器向外供氫(化學(xué)脫碳法采用這一種工藝)甲烷化反應(yīng)器要達(dá)到開工使用條件，就要以每小時30?50℃的速度，使催化劑床層平均溫度達(dá)到300c左右。甲烷化反應(yīng)器采用什么方法升溫，與低變反應(yīng)器的升溫手段是有差異的。低變反應(yīng)器如果沒有設(shè)置使用粗氫升溫流程，單靠熱氮循環(huán)升溫的話，轉(zhuǎn)化的配氫配汽工作就要延遲，等到用熱氮使低變反應(yīng)器床層最低溫度升到180℃以上時，才可以進行配氫配汽工作。這種類型裝置的開工升溫，低變反應(yīng)器和甲烷化反應(yīng)器都無需在中途改動升溫流程。因為低變反應(yīng)器在轉(zhuǎn)化配氫配汽后，其催化劑表面溫度巳高于工藝氣中水蒸汽的露點溫度，不會發(fā)生水解破壞。而甲烷化反應(yīng)器這時的升溫介質(zhì)，是經(jīng)過充分脫水的循環(huán)工藝氣，其成份組成主要是h2和n2,隨著轉(zhuǎn)化配氫配汽繼續(xù)進行，工藝氣中的h2濃度愈來愈高，而n2濃度愈來愈低。配氫配汽只是一個過渡階段，裝置很快就要進油了。進油后，轉(zhuǎn)化反應(yīng)有對甲烷化反應(yīng)造成較大溫升的CO和CO2生成，不過，CO經(jīng)過中、低溫兩次變換反應(yīng)，CO2經(jīng)過吸收塔的溶液吸收去除，它們在工藝氣中只剩下千分之幾的濃度了，不會對甲烷化升溫造成超溫威脅。這種裝置的甲烷化反應(yīng)器，其升溫過程是比較簡單的。在初期，由于循環(huán)氮氣系統(tǒng)熱量較少，甲烷化反應(yīng)器入口溫度調(diào)節(jié)無需使用冷流，任它隨熱氮循環(huán)升溫。到了中后期，就要利用甲烷化入口冷流加以控制，按每小時30?50℃的速度進行升溫，直到反應(yīng)器溫度達(dá)到床層最低點300℃的要求。另外，對于設(shè)有使用粗氫對低變反應(yīng)器升溫的裝置來說，甲烷化反應(yīng)器的升溫過程是分段進行的。前段是使用N2升溫，后段是使用粗氫升溫。這種工藝的特點是可以大大縮短開工時間。當(dāng)轉(zhuǎn)化升溫達(dá)到配氫配汽條件時，必須首先將低變反應(yīng)器和甲烷化反應(yīng)器暫時切出工藝系統(tǒng)，保溫保壓，再將吸收塔切入工藝系統(tǒng)，完成這三大操作后，才開始配氫配汽。配氫配汽后，改通低變開工升溫流程，用粗氫對低變反應(yīng)器進行升溫。當(dāng)?shù)妥兎磻?yīng)器