1、XXXXX有限公司200000Nm3/h制氫裝置PSA氫提純單元操作手冊XXXXXXX有限公司2007TIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZIIZZITOC o 1-5 h z序言4第一章概述5 HYPERLINK l bookmark13 第一節前言5第二節裝置概貌6 HYPERLINK l bookmark15 第三節設計基礎7第二章工藝過程說明8第一節9第二節!第三章00000第一節第二節第三節第四章維修與故障處理第一節第二節故障處理第五章安全規程20202528錯誤!未!29XXXXXXXXXXXX200000Nm3/h制氫裝置PSA,

2、PSA）法從變換氣中提純口氣的成套裝,服務人員將培訓期同時，在,化行業和本工廠的其它勞動保生產管理的規定。裝置用戶/與安全的責任與本培訓無關。XXXXXX有限公司保留用開工和生產階段所測數據進行補充的權利內容及技術數據屬XXXXXX機密未經XXXXXXXX有限公司許可，用戶有義務只向買方維本裝置設計的,計過程上述單位支持和幫助。在此，致以特別的謝意！強度更高的新型制氫分子篩。第一章概述第一節前言酸性白土、,變壓吸附(PressureSwingAdsorption)氣體分離與提純技術成為大型化工,的。,活性炭、,以及另一方面，ZSM,(PSA)氣體分離技術是依靠壓力的變化來實現吸附與再生的，,作

3、穩定、因而近三(UCC)第一套工業PSA來，UCC公司、HaldorTopsoe公司、Linder,50000Nm3/h,特別是在,自九十年代中期，XXXXX有限公司通過招標承包設計、建設了我國最大的PSA制氫裝置“茂名石化公司6X104Nm3/hPSA氫提純裝置”以后，國內技術在中國PSA制氫領域已基本完全替代了國外技術，并首次實現了大型變壓吸附制氫裝置的出口，承包設計、建設了“蘇丹喀土穆煉油廠11000Nm3/h催化干氣PSA制氫裝置”。這標志著我國的PSA制氫技術已達到世界先進水平。第二節裝置概貌裝置規模：10000Nn3/h；生產方式：；（對產品氣）：60口120%；裝置組成本裝置由8

4、111罐構成。工藝流程序號名稱口號操作條件操作介質數量（臺）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第三節設計基礎本裝置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計的。,另外，,在原料氣,：()：流量：15510Nmh序號組分名稱解析氣，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氮氣3.137合計100.008壓力，MPa（表）2.59,4010,40產品規

5、格,；,用作,PSA裝置的操作條件進行,:1)產品口氣流量：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氮氣8.827合計100.008壓力，MPa（表）0.039,40第二章工藝過程說明第一節吸附工藝原理基本原理,其中密度較低物質的分子在密度較高的物質表面被富集的現象和過程。口一般為密度相對較大的多孔固體口,被,即：,進行的吸:,PSA,工業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,規格為2-3球,HX5A-98H,0.5nm。HX5A-98H,CODN,21.2.2,HX5A-98H性，,如果受,但應注意：,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。一般來說，(),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，主要與分子的極性和瞬時偶極矩有關r,結構、,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吸附平衡質在兩相中的分布達到平衡的過程。,對于對于,；,：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）,（到B點）1.4工業吸附分離流程及其相關參數,（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系：,CO）越高，特別；,：,吸附壓力：,解吸壓力：,產品純度：,1.4.3由于PSA,越高，,：,PSA,，,次吸附，純度。,故采生，,：,：,吸附劑對各種

8、雜質的動態吸附量越大。在,：,將會引起,吸附時間():,口量不變，,由,在PSA,為了提高PSA裝置運行的經濟性，我們,PSA裝置吸附時間參數設定的基本原則。,間、降低產品純度(在允許范圍內)；1.4.4產品氫純度的影響因素：,很大，,容易穿透，相反，,：如前所述，,；,生時，,：,：,時就必須切換至其它塔吸附。因而，,這樣才能,在DCS畫面上PSA部分設有：當“TMAUTO”設為自動狀態“DCS,DCS“TMAUTO”和“TMADJUST”OFF”時：T1、T2、T3、T4請注意：當“TMAUTO”設為自動狀態“ON”時,“TMAUTO”“ON”狀態，,PSA,影響。：PSA：,.以0.02

9、為單位增加操作系數.等三個完整的PSA循環周期(：x24).重復以上的步驟增加操作參數直到產品純度下降至允許的最低值.00.05,.以0.1.等三個完整的PSA循環周期(：x24).重復以上的步驟減小操作參數直到產品純度上升至允許值以內,當“TMADJUST”設為自動狀態“OFF”時當“TMADJUST”設為自動狀態“ON”時CO含量超高(大于10ppm)時，軟件會自動減小吸附時間值；當產品中CO5ppm)時，；：CO,“TMAUTCETMADJUST”,2.4.2,PSA的關鍵參數。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流量的設定第三章裝置的操作規格、孔、褶皺、重皮、加渣、法1.5口，且小皺紋型號、第一節裝置的開車1.1,試車。,因而管路系統的檢驗需特別仔細認真。1）工藝管道、管件及閥門的檢驗a.b.在工藝管道安裝前應逐根嚴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逐個檢查其材質、規格、型號是否符合國家有關規定和設計要求。d.安裝前應檢查管件的法蘭密封面是否平整光潔，無損傷。,深度。,于2mm,；,g.在安裝前應檢查各種工藝

11、閥門的規格、要求。h.在安裝前所有閥門均應作強度和嚴密性試驗。試驗應用潔凈水進行。i.閥門的強度試驗壓力為公稱壓力的以殼體j.閥門的嚴密性試驗在口稱壓力下按國家有關規定進行，,）。k.安全閥在安裝前，首先應檢查其規格、型號、壓力等級、材質是否符合設計l.安全閥的開啟壓力為工作壓力的1.05口1.15倍,0.9口1.0倍,m.在裝置管道系統焊接工作完成后，；其中與吸15%探傷。2）管道系統的強度檢驗a.管道系統的強度檢驗應在管道系統、支吊架施工完成后進行。b.管道系統強度試驗前應將不能參與試驗的設備、,c.管道系統強度試驗用潔凈水進行，試驗壓力詳見管道一覽表d.試驗中，壓力應緩慢上升，在達到試驗

12、壓力后，應穩壓10口a.,b.試驗完成后應及時拆除盲板，排除所有積水。(：,從0.3MPa開始每升0.1MPa應保壓3分鐘。3）管道系統的吹掃0.3MPa,不銹鋼液壓管線的吹掃壓力應不低于1.0MPa。b.吹掃的順序一般是先主管、后支管，分段進行。遇到孔板、濾網、止回閥、理部分和PSA部分應采用爆破式吹掃，并將要吹口處,：,d.吹掃過程中，應用錘子5分鐘無塵土、,4）管道系統的氣密性檢驗a.b.系統各設備、管道、儀表均應按設計安裝好才可進行整個裝置的氣密性試驗，2.5MPa,0.2MPa。實驗氣體,d.系統保壓要求：10.5%。通過DCS吸附劑裝填1）首先確認整個系統均處于干燥狀態。2）用干燥

13、空氣置換所有需要裝填的吸附塔，確定無爆炸、有毒或窒息性氣體。1.2首次開車3）吸附劑裝填前應先檢查吸附塔下分布器，要求確認：,無縫；,4）選擇天氣晴朗時進行裝填，,5）為保證吸附劑在裝填時磨耗和破碎較少，料斗下應裝布袋，布袋長度為6-8m。6）每裝填一層吸附劑，就應下塔將吸附劑抹平并鋪一層不銹鋼絲網（直徑等于400mm）,導。7）本裝置的吸附劑裝填順序為：自塔底向上依次裝填A-AS、HXSI-01、HXBC-15B、HX-CO、HX5A-98H。每種吸附劑之間用浮動不銹鋼絲網隔開。8）9）裝填完成后，注意：,1.1.4系統置換干燥、潔凈0.5%（體積）,0.5%為止（）。，,1）確認系統已口氣

14、置換合格。2）確認原料氣組成已合格，不帶液。3）拆除進出口區的所有工藝氣管線盲板，并作記錄。4）控制系統及所有儀表通電，并投入操作狀態。5)在DCS,用將PSA系統運行按鈕置為RUNNING狀態，應保持在7）緩慢打開原料氣進口閥，0.1MPa左右8)2.4MPa后，打開手動產品氣放空閥，將不合格的產品氣9)PSA出口口氣純度達到99.9%且CO含量低于10Ppm后，關閉產品氣放空閥并打開產品氣出口區閥門。1.3，：1）控制系統及所有儀表通電，并投入運行。2）啟動PSA3）逐漸向系統緩慢投料，當吸附塔壓力升至2.4MPa，4)口氣純度合格后，系統轉入1.4開車階段的調整,30180%的負荷緩慢加

15、量。并選擇較小的“操作系數”第二節裝置的運行,2.1變壓吸附工藝具有產品純度范圍寬、即：,；就必須將產品純度控制在即能滿足生產,：nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnPV4705B,2.2.3沖洗過程PV4704,PV4704,是隨動PID調節。需要操作工調節的也只是改變值。由于PSA8臺吸附塔組成。,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”。則程序將自動關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裝置的絕大多數故障均出現在儀表和控制系統上，

16、縮2.4.22.1(),度，,或將“TMADHUST”置為“ON”讓計算機自動調整。4）在作切塔、,并通知后PV4708的隨動PID調節來實現的，PV4708,PV4708的最大、最小開口和PID參數。逆放壓力的調節與控制本裝置逆放壓力的調節與控制是通過調節閥PV4705A、PV4705B來實現的，PID調節。需,3),狀態不對，故。為此，,最小。,OFF”然后確認。b.；,(;)這樣：,nnnnnnnnnnnnn口2.41）系統嚴禁將水帶入2）在生產過程中，如須檢修與工藝氣接觸的任何設備均應先進行置換。3）操作工應定時巡檢液壓系統，檢查油溫、油位是否正常，系統有無漏油點。工段。5）逆放、口壓

17、、產品氣升壓的速度均不宜太快，應堅持這樣的原則：在保證能達到壓力要求的條件下應盡量緩慢進行。6）在吸附時間一定時，沖洗和逆放的時間應盡量長且應緩慢均勻進行。第三節裝置的停車裝置：正常停車：1）首先通知前后工段做相應的調整2）在DCSSTOP,3）關閉原料氣進氣閥、產品氣出口閥、解吸氣出口閥、火炬線接口閥，口氫提4）通過DCS,使PSA基本相等并且都處于較高的正壓。,因而，,DCS的程序復位，因而再次開車時緊急停車,：1）在DCSSTOP狀態，關閉程控閥門。同時，程,序將自動記住停車時的狀態。這時系統即已處于緊急停車狀態。臨時停車（不超過1小時）,其步驟緊急停車或臨時停車后的重新投運,所以這,對

18、產品純：1）確認各吸附塔的壓力與DCS2）看吸附塔壓力歷史記錄，確認壓力未發生大的變化。3）在DCSSTOP置為RUNNING,系統即轉入正常運行。：,!,第五章安全規程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口石油化工企業設計防火規范GB50160口92GB50058-92SH3047口93口工業企業噪聲控制設計規范GBH87口85口職業性接觸毒物危害程度分級GB5044口85TH36口79口口生產設備安全衛生設計規范GB5083口855.2超壓保護,ASME（美國機械工程師學會）壓力容器規范第整個PSA“火源”導致吸附床內氣體膨脹而產生的。以防這個容器過長時間地遭受熱沖擊。,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,以火災防護(口的容器),中：易燃內燃燒。合，,但是，燃燒因此，,對于PSA,施，特殊的情況下才可