甲醇弛放气变压吸附

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1、1、岗位任务本装置是以甲醇合成弛放气为原料，采用长沙华西化工有限公司的8-2-6变压吸附工艺流程氢提纯技术，从驰放气中提纯分离纯度大于98%的H2，然后送出去合成气压缩机入口。驰放气经提氢后，产生三部分气体，分别是：排放气、富氮气（顺放-2产生的气）、富碳气；其中：排放气、富氮气去放空总管，富碳气返回气柜。2、岗位管辖范围本装置由1台气液分离罐、8台吸附塔、2台顺放气缓冲罐、2台均压罐、1台产品氢气缓冲罐、1台解析气混合罐组成。3、工艺原理吸附剂在一定温度下或一定的温度变化范围内具有对不同的气体组分吸附容量不同的特性；同时由于吸附剂的吸附容量具有随气体压力的升高而增大，随气体压力的降低而减少，

2、随气体温度的升高而降低，随气体温度降低而增大的特性；利用前一特性，在较高压力下吸附剂床层对气体混合物进行吸附，容易吸附的组分被吸附剂吸附，不易吸附的组分从床层的一端流出，当吸附达到一定程度时，降低吸附剂床层的压力，使被吸附的组分脱附出来，从床层的另一端排出，从而实现了气体的分离与净化，同时也使吸附剂得到了再生，该工艺被称为变压吸附工艺（Pressure Swing Absorption，缩写为PSA）。 变压吸附工艺的优点是压力变化快，循环周期短，因而吸附剂的利用率高，适合大气量多组分气体的分离。但通常在PSA工艺中吸附剂床层压力即使降至常压，被吸附的杂质也不能完全解吸，这时可采用两种方法使吸

3、附剂完全再生：一种是用产品气对床层进行“冲洗”，将较难解吸的杂质冲洗下来，其优点是在常压下即可完成，不再增加任何设备，但缺点是会损失产品气体，降低产品气的收率；另一种是利用抽真空的办法进行再生，使较难解吸的杂质在负压下强行解吸下来，这就是通常所说的真空变压吸附(Vacuum Pressure Swing Absorption,缩写为VPSA)。VPSA工艺的优点是再生效果好，产品收率高，但缺点是需要增加真空泵，增加运行能耗。在实际应用过程中，究竟采用以上何种工艺，主要视原料气的组成条件、流量以及工厂的资金和场地等情况而决定。对于从甲醇弛放气中回收H2的变压吸附装置，由于原料气压力高,杂质主要为

4、易解吸的烃类及氮,故宜采用降压、冲洗相结合的方式进行吸附剂的再生,所以本方案选择一段PSA工艺流程。同时进料的吸附塔数主要取决于装置的处理量、吸附压力、原料组成、投资和占地等因素。综合考虑处理量、吸附压力、原料组成、投资和占地因素，本装置确定采用2塔同时进料流程。在变压吸附中进行均压过程的目的实际上是回收吸附床死空间内的产品气。因为在吸附过程结束时，床层内有大量的高压产品气，如果不均压回收过程将导致产品收率很低。而均压次数的多少主要取决于原料气的压力、原料气的组成和是否采用抽真空再生等因素。一般而言，原料气压力越高则均压次数应越多；原料气中的杂质越容易吸附，均压次数可以越多；采用抽真空流程则均

5、压次数可以相对较多。本装置在充分考虑了原料气压力、组成、再生方式和产品要求等因素后，确定采用6次均压,以保证氢气充分回收。4、工艺流程简述 PSA工艺流程简图见图：低压顺放气 甲醇驰放气8-2-6PSA产品氢气富碳气4.1吸附过程原料气进入界区经压力调节（PICR-63101）并减压后，进入气液分离罐（F63101）去掉原料气中的水分，经流量计（FIRQ-63101）计量后，通过程控阀XV63101AH中的两个，自塔底进入PSA吸附塔T63101AH中正处于吸附状态的两个吸附塔，其中除H2以外的其他杂质组份被装填的多种吸附剂依次吸附，得到纯度大于98%的氢气从塔顶排出，经产品气出口程控阀XV6

6、3102AH和吸附压力调节阀PV63102后出界区送至后工序。4.2均压降压过程这是在吸附过程完成后，顺着吸附方向将塔内较高压力气体依次放入其它已完成再生的较低压力塔的过程，这一过程不仅是降压过程，而且也回收了吸附床层死空间内的氢气，本装置主流程共包括6次连续均压降压过程，分别称为：一均降（E1D）、二均降（E2D）到六均降（E6D）。一均降通过程控阀XV63103AH和管线H63103进行，二均降、三均降通过程控阀XV63106AH和管线H63106进行，四均降、五均降、六均降通过程控阀XV63104AH和管线H63104进行。4.3顺放过程这是吸附塔在均压结束后，顺着吸附方向减压，减压出来

7、的氢气进入顺放气罐F63103A储存起来，用来做吸附塔逆放结束时的冲洗用气， 顺放通过程控阀XV63106AH、XV63111和管线H63106，这是顺放-1。在顺放-1结束后，就是排放，排放通过程控阀XV63106AH、XV63113和管线H63106、H63110，经压力调节后直接排入放空总管去火炬。排放结束进入顺放-2步序，通过程控阀XV63106AH、XV63114和管线H63106、H63109、FG63105，经压力调节后也直接进入放空总管去火炬4.4逆放过程在顺放-2结束后，进入逆放步序。这是吸附塔在完成顺放过程后，逆着吸附方向将塔内压力降至0.02MPa(G)的过程，此时被吸附

8、的杂质开始从吸附剂中解吸出来。逆放解吸气经程控阀门XV63108AH、FG63102管线和远程操作逆放调节阀HV63102后排入解吸气混合罐F63105。最后形成富碳气去界外。4.5冲洗过程逆放结束后，为了下一次的吸附做准备，需要对吸附塔进行再生。在这一过程中，逆着吸附方向用顺放气罐F63103A中的氢气冲洗吸附床层，使吸附剂中的杂质得以完全解吸。冲洗气通过压力控制调节阀PV63103、管线H63105和程控阀门XV63105AH进入处于再生冲洗状态的吸附塔。冲洗出的解吸气经管线FG63101AH、程控阀XV63109AH、管线FG63103排入富碳气排放管线。4.6 均压升压过程该过程与均压

9、降压过程相对应。在这一过程中，分别利用其它吸附塔的均压降压气体依次从吸附塔顶部对吸附塔进行升压。本装置主流程共包括6次连续均压升压过程，依次称为：6均升（E6R）、5均升（E5R）到1均升（E1R）。同样, 一均升通过程控阀XV63103AH和管线H63103进行，二均升、三均升通过程控阀XV63106AH和管线H63106进行，四均升、五均升、六均升通过程控阀XV63104AH和管线H63104进行。4.7产品气升压过程经过6次均压升压过程后，吸附塔压力已升至接近于吸附压力。这时，用少量的产品气通过程控阀XV63103AH和调节阀HV63101自塔顶将吸附塔压力缓慢地升至吸附压力。经这一过程

10、后，吸附塔便完成了整个再生过程，为下一次吸附做好了准备。4.8 工艺流程特点： 与传统PSA流程相比，本装置流程具有如下特点：1) 均压次数多，氢气回收充分，氢气损失小。2) 冲洗时间长，冲洗效果好。3) 本流程的冲洗过程改传统的“塔对塔一次冲洗过程”为氢气经缓冲混合后再用于冲洗过程，避免了传统流程冲洗过程中的二次污染问题。使吸附床的再生效果更好。5、变压吸附工艺步骤5.1变压吸附工艺步骤来自甲醇合成工段的弛放气，首先经压力调节阀，将压力减压到3.6MPa（表压）后，一部分气体（20000Nm3/h）进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔(2台)，在多种吸附剂选择吸附的条件下一次性除去氢以外的绝大

11、部分杂质，获得纯度大于98%的产品氢气，从塔顶排出经产品气缓冲罐稳压计量后去合成气压缩机入口。以A塔吸附过程简述其吸附步序：步序1：吸附(A)从气液分离罐出来的驰放气经程控阀XV63101A进入PSA吸附塔T63101A，其中除H2以外的杂质组份被吸附塔中装填的多种吸附剂依次吸附，得到纯度大于98%的产品氢气经程控阀XV63102A排出。大部分氢气经压力调节阀PV63102稳压后送去界外后处理工段，少部分氢气通过调节阀HV63101后用于B塔的产品气升压。 随着吸附的进行，当杂质的前锋(即：吸附前沿)上升至接近于吸附床出口时，关闭XV63101A、XV63102A停止吸附。这时，吸附前沿与吸附

12、床出口间还留有一段未吸附饱和的吸附剂，称为预留段。过程压力：3.5MPa(G)步序2：一均降压(E1D)在吸附过程完成后，打开程控阀XV63103A和XV63103D，将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了二均升的D塔，直到A、D两塔的压力基本相等为止。这一过程不仅是降压过程，而且也回收了A塔床层死空间内的氢气。在这一过程中A塔的吸附前沿将继续向前推移，但仍未达到出口。同时D塔完成了1均升过程。部序结束时程控阀XV63103A关闭，XV63103D保持开度，D塔开始终升，A塔一均降结束。过程压力：A塔压力由3.5MPa降至3.0775MPa。步序3：二均降压(E2D)在一均降过程完成后，打开程控阀

13、XV63106A和XV63106E，将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了三均升的E塔，直到A、E两塔的压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢气，同时A塔的吸附前沿也将继续向前推移，但仍未达到出口。同时E塔完成了2均升过程。部序结束时程控阀XV63106A保持开度，用于下一部操作，XV63106E关闭，A塔二均降压结束。过程压力：A塔压力由3.0775MPa降至2.655MPa。步序4：三均降压(E3D)在二均降过程完成后，打开程控阀XV63112，将A塔内较高压力的氢气放入均压罐F63102A，直到A塔与均压罐F63102A的压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢

14、气，同时A塔的吸附前沿也将继续向前推移，但仍未达到出口。同时均压罐F63102A完成了3均升过程。部序结束时关闭程控阀XV63106A和XV63112，A塔三均降压结束。过程压力：A塔压力由2.655MPa降至2.1325MPa。步序5：四均降压(E4D)在三均降过程完成后，打开程控阀XV63104A和XV63104F，将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了五均升的F塔，直到A、F两塔的压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢气，同时A塔的吸附前沿也将继续向前推移，但仍未达到出口。同时F塔完成了4均升过程。部序结束时程控阀XV63104A保持开度，用于下一部操作，XV63104F关闭

15、。A塔四均降压结束。过程压力：A塔压力由2.1325MPa降至1.61MPa。步序6：五均降压(E5D)在四均降过程完成后，打开程控阀XV63104A和XV63110，将A塔内较高压力的氢气放入均压罐F63102B，直到A塔与均压罐F63102B的压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢气，同时A塔的吸附前沿也将继续向前推移，但仍未达到出口。部序结束时程控阀XV63104A保持开度，用于下一部操作，XV63110关闭。A塔五均降压结束。过程压力：A塔压力由1.61MPa降至1.0875MPa。步序7：六均降压(E6D)在五均降过程完成后，打开程控阀XV63104G，将A塔内较高压

16、力的氢气放入刚完成了冲洗G塔，直到A、G两塔的压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢气，A塔的吸附前沿也将继续向前推移，但仍未达到出口。同时G塔完成了6均升过程。部序结束时程控阀XV63104A和XV63104G关闭，A塔六均降压结束。过程压力：A塔压力由1.0875MPa降至0.505MPa。部序8：隔离（I）过程压力：0.505MPa。步序9：顺放-1(PP1)在六均降过程完成后，打开程控阀XV63106A、XV63111经管线H63106顺着吸附方向继续进行减压，减压出来的氢气放入顺放缓冲罐F63103A内储存起来，用作吸附塔冲洗时的气源。吸附前沿继续向前推移，并达到出口

17、。部序结束时程控阀XV63106A保持开度，用于下一部操作，XV63111关闭。A塔顺放-1结束。过程压力：A塔压力由0.505MPa降至0.3MPa。步序10：排放(CD)在PP1过程完成后，打开程控阀XV63113经管线H63106、H63110顺着吸附方向继续进行减压，吸附剂中最容易解吸的Ar、N2、CH4等组分开始解吸出来，解吸出来的Ar、N2、CH4等称为低压顺放气，该气体通过压力调节阀调节后进入放空总管。部序结束时程控阀XV63106A保持开度，用于下一部操作，XV63113关闭。A塔排放结束。过程压力：A塔压力由0.3MPa降至0.2MPa。步序11：顺放-2(PP2)在CD排放

18、过程完成后，打开程控阀XV63114，顺放-2气经管线H63106、H63109进入缓冲罐F63103B，然后经压力调节阀PICR63106去放空管线。步序结束时关闭程控阀XV63106A和XV63114，A塔顺放-2结束。过程压力：A塔压力由0.2MPa降至P。步序12：逆放(D)在完成顺放减压过程后，A塔的吸附前沿已基本达到床层出口。这时关闭吸附塔顶上所有阀门，打开底部阀门XV63108A，逆着吸附方向将A塔压力降至接近于常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中解吸出来。解吸气经稳压调节阀HV63102稳压后，经解吸气混合罐F63105缓冲调压后与冲洗解吸气混合送出界区去焦炉气气柜。部序结束时

19、关闭程控阀XV63108A，A塔逆放结束。过程压力：A塔压力由P降至0.02MPa。步序13：冲洗 (PP)逆放结束后，同时打开程控阀门XV63109A、XV63105A，用顺放气罐F63103A中的低压氢气经调节阀PV63103稳压后，对A塔从上至下进行冲洗再生，这时被吸附的杂质大量解吸出来，并经解吸气管线FG63103与逆放气混合后去焦炉气气柜。部序结束时关闭程控阀XV63105A和XV63109A,A塔冲洗结束。过程压力：A塔压力0.02MPa。步序14：六均升压(E6R)冲洗完成后，床层吸附剂已得到完全再生，在转入下一次吸附工作状态时，必须使床层的压力达到吸附压力，因此还必须对吸附塔进

20、行升压。此时关闭底部程控阀，打开顶部程控阀XV63104A和C塔的XV63104C，将C塔内较高压力的氢气放入刚完成了冲洗再生的A塔，直到A、C两塔的压力基本相等为止。这一过程不仅是进一步的升压过程，而且也回收了C塔床层死空间内的氢气。部序结束时程控阀XV63104A保持开度，用于下一部操作，XV63104C关闭。A塔六均升结束。过程压力：A塔压力由0.02MPa升至0.505MPa。步序15：五均升压(E5R)在六均过程完成后，打开吸附塔顶部程控阀XV63110与均压罐F63102B进行均压，将F63102B内较高压力的氢气放入完成了六均升的A塔，直到A与F63102B的压力基本相等为止。这

21、一过程使A塔得到继续升压。部序结束时程控阀XV63104A保持开度，用于下一部操作，XV63110关闭。A塔五均升结束。过程压力：A塔压力由0.505MPa升至0.9875MPa。步序16：四均升压(E4R)在五均升完成后，打开D塔顶部程控阀XV63104D，将D塔内较高压力的氢气放入完成了五均升的A塔，直到A、D两塔的压力基本相等为止。这一过程回收了D塔床层死空间内的氢气，并使A塔得到继续升压。部序结束时关闭程控阀XV63104A和XV63104D，A塔四均升结束。过程压力：A塔压力由0.9875MPa升至1.61MPa。步序17：三均升压(E3R)在四均过程完成后，打开吸附塔顶部程控阀XV

22、63106A和XV63112与均压罐F63102A进行均压，将F63102A内较高压力的氢气放入完成了四均升的A塔，直到A塔与F63102A的压力基本相等为止。这一过程使A塔得到继续升压。部序结束时程控阀XV63106A保持开度，用于下一部操作，XV63112关闭。A塔三均升结束。过程压力：A塔压力由1.61MPa升至2.1325MPa。步序18：二均升压(E2R)在三均升完成后，打开E塔顶部程控阀XV63106E，将E塔内较高压力的氢气放入完成了三均升的A塔，直到A、E两塔的压力基本相等为止。这一过程回收了E塔床层死空间内的氢气，并使A塔得到继续升压。部序结束时关闭程控阀XV63106A和X

23、V63106E，A塔二均升结束。过程压力：A塔压力由2.1325MPa升至2.655MPa。部序19：A塔隔离二均升结束后，A塔隔离关闭所有阀门。过程压力：2.655MPa。步序20：一均升压(E1R)在A塔隔离部序完成后，打开A塔顶部程控阀XV63103A和F塔的XV103F，将刚完成了吸附过程的F塔内较高压力的氢气放入刚完成了隔离的A塔，直到A、F两塔的压力基本相等为止。这一过程回收了F塔床层死空间内的氢气，并使A塔得到继续升压。部序结束时程控阀XV63103A保持开度，用于下一部操作，XV63103F关闭。A塔一均升结束。过程压力：A塔压力由2.655MPa升至3.0775MPa。步序2

24、1：产品气升压过程(FR)通过六次均压升压过程后，吸附塔压力已升至接近于吸附压力，但仍未达到吸附压力。这时打开程控阀XV63107，通过手操调节阀HV63101控制流量，用产品氢气将A塔升至吸附压力。经这一过程后，吸附塔便完成了整个再生过程，为下一次吸附做好了准备。部序结束时关闭程控阀XV63103A和XV63107。过程压力：A塔压力由3.0775MPa升至3.48MPa。从工艺步序表可以看到： PSA氢提纯部分的8台吸附塔的工艺步序是完全相同的，只是在各步序的运行时间上依次错开1个吸附时间，这样就实现了始终有2塔处于吸附状态，其余6塔分别处于不同的再生状态，保证了原料气的连续分离与提纯。对

25、于操作而言，特别要记住的是每一个程控阀门的功能，和吸附塔的工作顺序，只有这样才能在装置故障时迅速判断出故障的位置。5.2切塔后的参数与工艺步序由于PSA氢提纯装置是由8台吸附塔组成。因而为提高装置的可靠性，本装置还编制了一套“自动/手动”切塔与恢复程序。即：当某一台吸附塔出现故障时，可将其脱出工作线，让剩余的7个吸附塔转入7-2-5方式工作，但这时，装置处理气量和产氢量会发生变化。装置的工艺步序表，参见附件8-2-6阀态表（主程序）和7-2-5阀态表（切塔程序）。运行方式可参考上面正常工序的各种运行状态。5.3工艺参数的设定变压吸附的工艺参数主要包括吸附时间、压力、温度和处理量。其设定的原则与

26、方法如下：5.3.1吸附时间参数的设定 吸附时间参数是变压吸附的最主要参数，其设定值将直接决定装置产品氢的纯度和氢气回收率。因而，PSA部分的吸附时间参数应尽量准确，以保证产品纯度合格，且氢气回收率最高。由于吸附塔的大小和装填的吸附剂量是固定的，因而在原料气组成和吸附压力一定的情况下，吸附塔每一次所能吸附的杂质总量就是一定的。所以随着吸附过程的进行，杂质就会慢慢穿透吸附床，渐渐就会超过允许值，这时就必须切换至其它塔吸附。因而，当原料气的流量发生变化时，杂质的穿透时间也就会随之变化，吸附时间参数就应随之进行调整。流量越大则吸附时间就应越短，流量越小则吸附时间就应越长。这样才能保证在各种操作负荷下

27、均能充分地利用吸附剂的吸附能力，在保证产品纯度的情况下获得最高的氢气回收率。5.3.2压力参数的设定由于变压吸附气体分离工艺的核心就是利用压力的变化来实现吸附剂对混合气体中的杂质组分的吸附与分离，因而压力也是PSA部分的关键参数。5.3.2.1 原料气压力 原料气压力是由界区外条件决定的，无法改变。本装置允许的原料气压力范围为：3.62.6MPa(G)。5.3.2.2 PSA部分的吸附压力PSA部分吸附压力的设定是通过改变吸附压力调节回路PIC63102的设定值来实现的，其设定值一般为3.45MPa(G)。5.3.2.3 吸附塔各阶段的压力吸附塔T63101AH在吸附、再生各阶段的压力是由工艺

28、流程、吸附压力PIC63102、产品升压调节HV63101、逆放调节HV63102和冲洗调节PV63103各回路的控制好坏共同决定的。正常情况下，所有的调节均由计算机自动完成，无须操作人员操作。5.3.2.4 吸附塔压力的报警吸附塔T63101AH在吸附、再生各阶段的压力是不同的，但装置的控制软件可以根据实际压力检测值与标准压力曲线的比较来进行报警，一旦吸附塔的压力超出了该步序的正常压力范围，计算机就会产生吸附塔压力报警信号，提醒操作工进行检查。正常情况下，所有的调节均由计算机自动完成，无须操作人员操作。PSA部分压力操作条件（满负荷时）序号步序操作压力MPa（G）温度1吸附 （A）3.5常温

29、2一均降压 （E1D）3.5MPa3.0775MPa常温3二均降压 （E2D）3.0775MPa2.655MPa常温4三均降压 （E3D）2.655MPa2.1325MPa常温5四均降压 （E4D）2.1325MPa1.61MPa常温6五均降压 （E5D）1.61MPa1.0875MPa常温7六均降压 （E6D）1.0875MPa0.505MPa常温8顺放-1 （PP1）0.505MPa0.3MPa常温9排放 （CD）0.3MPa0.2MPa常温10顺放-2 （PP2）0.2MPaP常温11逆放 （D）P0.02MPa常温12冲洗（P）0.02MPa常温13六均升压 （E6R）0.02MPa0

30、.505MPa常温14五均升压 （E5R）0.505MPa0.9875MPa常温15四均升压 （E4R）0.985MPa1.61MPa常温16三均升压 （E3R）1.61MP2.1325MPa常温17二均升压 （E2R）2.1325MP2.655MPa常温18一均升压 （E1R）2.655MP3.0775MPa常温19产品气升压 （FR）3.0775MPa3.48MPa常温5.3.3产品气出口压力产品气出口压力的设定是通过改变氢气出口压力调节回路PIC63102的设定值来实现的，其设定值为3.45MPa(G)。5.3.4 流量的设定只有原料气流量需要调节。在设计原料气条件下，其设定值为2000

31、0Nm3/h。如果原料气条件有所变化，应相应修改进料设定值。一般，当杂质含量增加时，减少进料量；当杂质含量减少时，可以增加进料量。5.4 报警、联锁功能说明5.4.1报警一览表报警标记报警仪表报警内容报警值处理方案VALVE BAD阀门传感器程控阀门开关错误请检修人员检查，如影响到吸附压力或产品纯度，则切塔或停车AIR-P LOW仪表空气压力变送器仪表空气压力低于低限0.45MPa低低限0.4MPa通知供气单位检查，否则联锁停车。LIA63101HIGH分液罐液位变送器液位高报警高限40%操作人员现场手动排液，必要时减小进气量或缩短吸附时间AIA101LOWLLAT101产品氢纯度低报警低低报

32、警低限97.5%低低 95%检查吸附时间、再生时间是否合适5.4.2 联锁逻辑框图98%产品氢AIA101-H2 &2ppm联锁自动缩短吸附时间产品氢AIA201-H2O仪表空气压力低低&低于0.4MPa联锁自动停车6、设计参数与工艺指标6.1工艺设计参数6.1.1 原料气本PSA制氢装置的原料气来自甲醇合成弛放气，其规格如下：压力： 5.6Mpa.A温度： 40流量： 20000Nm3/h组分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合计V%62.898.084.598.0615.670.680.03100.0Nm3/h125781616918161231341366200006.1.2 产品

33、气6.1.2.1产品氢气组分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合计V%98.00.30.180.021.5100.0Nm3/h11320.234.6520.792.31173.2711551.2产品氢气中H2含量 98%氢气温度 45氢气回收率 : 保证值： 88% 期望值： 90%产品氢气压力： 3.5Mpa.A 6.1.2.2 富碳气组分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合计V%16.0615.158.0232.5525.212.890.13100.0Nm3/h754.68711.61376.831529.211184.2913664698.62流量： 4600Nm3/h温度

34、40压力 1000mmH2O.G6.1.2.3富氮气组成（V%）：组分H2CH4COCO2N2CH3OHH2O合计V%13.4223.1913.882.1547.36100.0Nm3/h503.12869.74520.3880.481776.443750.16温度 40压力 0.2Mpa.A6.2 设备设计参数序号名 称位 号操作条件操作介质数量(台)1气液分离罐F63101温度：常温设计压力：4.2MPa操作压力：3.6MPa（A）合成驰放气12顺放气-1缓冲罐F63103A温度：常温设计压力：0.65MPa操作压力：0.3MPa氢气13顺放气-2缓冲罐F63103B温度：常温设计压力：0.

35、3MPa操作压力：0.2MPa氢气14均 压 罐AF63102A温度：常温设计压力：2.6MPa操作压力：2.4MPa氢气15均 压 罐BF63102B温度：常温设计压力：1.58MPa操作压力：1.47MPa氢气16产品气缓冲罐F63104温度：常温设计压力：4.1MPa操作压力：3.5MPa氢气17吸附塔T63101AH温度：常温设计压力：4.0MPa操作压力：0.023.6MPa氢气88解析气混合罐F63105温度：常温设计压力：0.6MPa操作压力：0.02MPa碳氢混合气体9液压泵P102A/B温度：常温操作压力：4.55.0MPa液压油26.3 主要工艺指标序号仪表位号用 途设计值

36、备注1PI-63101驰放气进气液分离器压力3.6 MPa2PI-63102产品氢气压力3.5 MPa3PI-63103冲洗气压力0.02MPa4PI-63104去界外富碳气压力0.02MPa5PI-63105排放气压力0.2 MPa6PI-63106富氮气压力0.2 MPa7PI-63107驰放气进工号压力5.6 MPa 8PI-63108a-h吸附塔压力0.02-3.5MPa9PI-63109液压泵出口压力4.0-5.0 MPa10TI-63101驰放气进吸附塔温度4011TI-63102产品气出口温度4012TI-63103液压油出口温度3513FI-63101驰放气进工号流量20000

37、 Nm3/h14FI-63102氢气出工号流量12000 Nm3/h15LI-63101气液分离器液位15-40%16AT-63101出口氢纯度分析98%17AT-63102界区内H2浓度报警6.4 分析项目：分析项目 分析样品 分析次数原料气富氢产品气分析方法备注H2次/小时1/8 1/8 N21/8 1/8 CO1/8 1/8 CO21/8 1/8 说明： （1）除上述分析项目，还有一台自动在线氢分析仪用于监控吸附塔出口气体中氢浓度。6.5、主要消耗6.5.1 循环水用量（供液压泵站）给水：温度32，压力：0.45MPa（G）；回水：温度42，压力：0.35MPa（G）。用量：5t/h，连

38、续。6.5.2 电用量序号使 用地 点电压V设备数量 台设备容量kW轴功率Kw年工作时 数备注操作备用操作备用1仪表用电220638000连续2照明用电220335000晚上3液压泵站380111111小计22096380231116.6、吸附剂6.5.1附吸附剂性能序号1234名称活性氧化铝硅胶活性炭5A分子筛型号GLHX-01HXSI-01HXBC-15B专用HX5A-98H专用规格（mm）35131.5223颜色白色白色黑色白色形状球状球状柱状球状产地孔容积（cm3/g）0.400.5堆密度（g/ml）0.720.80.640.75吸水率（%）45吸水率%RH=40%20含水量（%）2.

39、51.5抗压强度（N/颗）10060比表面积（/g）200磨耗率（%）41.5粒度合格率（%）9497形颗粒合格率（%）85150下失重（%）6抗磨强度（%）91*灰份（%）11*正己烷吸附量（%）13.5*静态水吸附量（%）24*CO2吸附量（ml/g）3070*N2吸附量（ml/g）12装填量（t）588850检验标准JB/T8058-1996GB7823-87GB7701.1.7-97GB13550-926.5.2装填量序号名 称规 格用途用量（吨）1GLHX-01吸附剂F3-5球状 白色吸附H2O52HXBC-15B专用吸附剂F1.5 柱状 黑色吸附CO2 、CO、CH4883HXSI

40、-01吸附剂F1-3球状 白色吸附CO2845A分子筛2-3球状 白色吸附CO、CH4、N250合 计1517、阀门一览表7.1 液动程控阀阀门位号名 称数 量规 格程控阀XV63101 AH吸附塔进气阀8DN100 PN6.340XV63102 AH产品气出气阀8DN100 PN6.3XV63103 AH一均、终升阀8DN80 PN6.3XV63104 AH四均、五均、六均阀8DN80 PN6.3XV63105 AH冲洗阀8DN80 PN6.3XV63106 AH二、三均、顺放、排放阀8DN80 PN6.3XV63107终升公共阀1DN80 PN6.3XV63108 AH逆放气出口阀8DN1

41、00 PN6.3XV63109 AH冲洗再生阀8DN200 PN6.3XV63110五均压公共阀1DN80 PN6.3XV63111顺放-1公共阀1DN100 PN6.3XV63112三均压公共阀1DN100 PN6.3XV63113排放公共阀1DN100 PN6.3XV63114顺放-2公共阀1DN100 PN6.3XV63115压力调节阀1DN80 PN6.37.2 调节阀阀门位号名 称数 量规 格PV63101吸附塔压力调节阀1PV63102产品气出口调节阀1PV63103冲洗气调节阀1HV63101产品气升压调节阀1HV63102逆放速度调节阀17.3 安全阀序号位号安全阀位置（设备或

42、管道号）介质状态整定压力MPa（G）型号规格数量备注1SV63101AVG63102驰放气气4.2A42Y-64，DN10012SV63101BVG63102驰放气气4.2A42Y-64，DN10013SV63102VG63103产品H2气4.1A42Y-64，DN8014SV63103 VG63104H2气1.58A42Y-64，DN5015SV63104 VG63106H2气2.6A42Y-64，DN5016SV63105VG63107顺放气气0.65A42F-25，DN5017SV63106VG63108顺放气-2气8SV63107VG63109解析气气0.5A42F-25，DN8018

43、、开停车作业指导8.1 开车作业指导8.1.1、开车前应具备的条件8.1.1装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气均安装完毕经确认符合质量要求,现场平整,清理干净,道路畅通,符合安全基本要求。8.1.2系统管线吹扫完成，设备内清理，除锈符合要求，系统试压合格。8.1.3吸附器各种吸附剂按要求装填完成。8.1.4仪表调节阀DCS调试完，并可投运。8.1.5液压泵站进油完成，程控阀经调试合格(见详细说明)。8.1.6所有公用物料，循环冷却水、生活水、仪表空气、装置空气、低压氮气、蒸汽送至本工号。8.1.7下列盲板倒至通位：8.1.7.1来自合成的驰放气管线PG63101-150上盲板8.1.7.2产

44、品氢气去合成气压缩机入口管线 H63111-150上盲板8.1.7.3排放气去放空总管管线H63110-100上盲板8.1.7.4富氮气（顺放-2气）去放空总管管线 FG63105-200上盲板8.1.7.5富碳气去煤气气柜管线 FG63104-250上盲板8.1.7.6所有安全阀前后切断阀打开,保持投运,安全阀旁路阀关闭。8.2 空气气密8.2.1 前系统运行正常，焦炉气压缩机配临时管线至入口，煤气压缩机开启打空气；8.2.2 所有测压表中控、现场均投运；8.2.3打开界区入口阀，手动打开KC63101AH,所有塔进行充压，分别在0.5 MPa 、1.0MPa、1.5MPa压力下对所有法兰人

45、孔，阀门填料等静密封点进行查漏(使用洗衣粉水)如发现漏点由检修人员进行消除，直至气密合格无漏点，并在工作压力下保压24小时以上。总控观察压力曲线，降压率不大于5%(气密时要密切监视F63102A/B、F63103A、F63105压力，防止因程控阀内漏而超压)。8.3、系统氮气吹灰为将吸附床中的吸附剂粉尘除去，应用气体对吸附剂进行吹除，吹除的气体可以是氮气或干燥仪表空气。但吹除气中不能含有强吸附质，特别不能含水和油，更不能用蒸汽等作吹除介质。吹除时，一个塔一个塔进行。8.3.1拆T63101AH顶部法兰，出口管线H63101AH安临时堵板。8.3.2打开PICR-63101（或旁路），气液分离器

46、F63101充压至0.2MPa，中控迅速打开XV63101AH,从吸附塔顶部放空，可将床层中绝大部分粉尘吹除。吹除完毕后，拆除顶部花板，再一次补充吸附剂直至紧实为止，然后重新装好。特别注意：在任何时候，绝对禁止用含气态水或液态水的任何气体从产品装置吸附塔的底部进入吸附剂床层，也绝对禁止用含气态水或液态水的任何气体从提氢系统吸附塔的顶部进入吸附剂床层，否则吸附剂将失效。8.4、系统置换弛放气和产品气均含有大量氢气，对氧含量有严格要求，所以装置在化工投料前必须用纯度大于99.5%（V）的氮气置换合格，否则开车初期可能形成爆炸混合物而引起爆炸事故。具体步骤如下：8.4.1确认N63101-50上盲板

47、在通位。8.4.2 T63101A/B/C/D/E/F/G/H置换8.4.2.1 中控依次打开XV63101AH、XV63102AH、XV63107、HV63101及其前后切断阀、PICR63102及其前后切断阀，吸附塔和产品气缓冲罐（F63104）及相连管线充氮气到0.5MPa，产品气去界外大阀关闭。8.4.2.2间断打开产品气缓冲罐安全阀旁路进行置换，直到从吸附塔和产品气缓冲罐底部导淋连续三次取样分析O2均小于0.5%后，各吸附塔置换合格。8.4.2.3 中控依次打开XV63104AH,打开XV63110，均压罐B（F63102B）充氮气到0.5MPa，间断打开均压罐B安全阀旁路阀进行置换

48、，从均压罐B底部导淋连续三次取样分析O2均小于0.5%后，均压罐B置换合格。8.4.2.4确认排放气去放空总管切断阀关，中控依次打开XV63106AH,打开：XV63111、XV112、XV113、XV114、PV63103及其前后切断阀、PV63105及其前后切断阀、PV63106及其前后切断阀，确认：去转化燃料气管线FG63105-200上出界区切断阀在开位，转化界区切断阀在关位。打开氮气管线上阀门向装置冲氮气到0.2MPa（要严密监视压力，严禁超压），打开排放气去放空总管切断阀进行排放，如此反复间断置换，直到从F63102A底部导淋、F63103A/B底部导淋以及管线H63105上导淋连

49、续三次取样分析O2均小于0.5%后，置换合格，然后将燃料气管线FG63105-80上出界区切断阀关闭。 8.4.2.5中控依次打开XV63108AH,打开：HICR63102及其前后切断阀、PV63102及其前后切断阀，确认去气柜管线FG63104-250上出界区切断阀在开位，气柜上切断阀在关位。充氮气到0.3MPa打开F63105进气管线上安全阀旁路进行放空，如此反复间断置换，直到从F63105底部导淋以及管线F63103-200上导淋连续三次取样分析O2均小于0.5%后，置换合格，然后将去气柜管线FG63104-250上出界区切断阀关闭。8.5、气密查漏：8.5.1 前系统运行正常，煤气送

50、至界区阀前；8.5.2 系统用N2置换合格O20.5%；8.5.3 所有测压表中控、现场均投运；8.5.4 打开界区入口阀所有塔进行充压，分别在2.0MPa、2.5MPa 、3.0MPa、3.6 MPa压力下对所有法兰人孔，阀门填料等静密封点进行查漏(使用洗衣粉水)如发现漏点由检修人员进行消除，直至气密合格无漏点，并在工作压力下保压24小时以上。总控观察压力曲线，降压率不大于5%（气密时要严密监视低压设备压力，严禁超压）。8.5.5 程控阀内漏检查：在3.6 MPa压力下，打开集气管导淋阀，检查是否有气。如感觉明显有气，说明有内漏，须进行检查或更换密封垫。8.5.6程控阀内漏检查合格后，将所有

51、吸附器压力降到0.2MPa（G），准备开车。8.6、原始开车 本装置吹扫、气密、吸附剂装填工作都已按照要求完成，所有仪表都已调试合格，具备投用条件，现场卫生干净，道路畅通，照明良好，具备开车条件。8.6.1通知调度和前后工段何时开始试车，以便作好相应的准备工作。8.6.2拆除需进出界区的工艺管线盲板和界区内的工艺气管线盲板，并作记录。8.6.3确认水、电、仪表空气、氮气、蒸汽等公用工程的管线已接通，处于待开车状态。将控制系统及所有仪表通电，并投入操作状态。条件确认：开所有安全阀的前后切断阀，关旁路阀。开所有调节阀的前后切断阀。开所有仪表根部阀，确认投用。关闭产品气出界区切断阀。在DCS操作画面

52、上，设定好所有调节系统的操作参数：PIC63101设定：3.5MPa打手动，将该调节阀手动开5%。PIC63102设定：3.48MPa投自动。PIC63103设定：0.02MPa投自动。PIC63104设定：0.02MPa投自动。PIC63105设定：0.2MPa投自动。PIC63106设定：0.1MPa投自动。8.6.4 在DCS操作画面上，将按钮“8-2-6PSA/7-2-5/6-2-4PSA”设为“8-2-6PSA”，然后点动运行按钮，使系统开始空运行。8.6.5 缓慢打开原料气进口截止阀，通过原料气流量调节阀FIC12（合成洗醇塔E1201出口）逐渐向系统内投料，投料速度不宜过快，应保

53、持在每分钟吸附塔压力上升0.1MPa左右。打开去火炬VG63112-150上的截止阀，初期不合格的产品气进入火炬系统。当PIC63101压力到3.5MPa时，将该表设定到3.5MPa投自动，当产品气的氢气浓度达到规定的指标时，打开产品气出口总管（H63111-150）上切断阀，关闭去火炬VG63112-150上的截止阀，使合格的产品气返回甲醇合成系统。8.6.6 系统转入正常运行后，确认无报警信号后。可将自动联锁功能投入运行。至此，整个装置即转入正常运行状态。8.7 正常停车后的开车由于正常停车后氢提纯装置处于正压封闭状态，因而再次开车时无须再置换，开车过程将比首次开车简单。具体步骤同首次开车

54、。（注：由于开车阶段系统的正常压力系统尚未建立起来，因而在开车的初期应用3050%的负荷缓慢加量。）8.8 紧急停车或临时停车后的开车由于程序仍记录着停车时的状态且各吸附塔的压力也与停车时一样，所以这时可从停车时的状态投运，让系统无扰动地恢复到正常工作状态，对产品纯度影响很小，步骤如下：8.8.1确认各吸附塔的压力与PLC上显示的暂停状态相符。8.8.1打开产品气和解吸气出口阀。8.8.2在PLC上将暂停按钮的状态由“停止”置为“运行”，打开原料气进气阀，系统即转入正常运行。千万注意：采用这种方法恢复运行前，必须确认各吸附塔的压力与停车锁存的状态是一致的。否则，一旦启动将可能使高压塔的气体串入

55、低压的解吸气系统造成事故！如果吸附塔压力与显示的状态不符，则必须先点动阀门将吸附塔压力逐渐放掉，然后重新启动系统。放压的方法是将逆放阀HV63102打开一定开度（注意开度不能太大），然后点动该塔的逆放程控阀。9、正常作业指导变压吸附氢提纯装置在正常运行过程中的操作是非常少的，几乎所有的调节均由计算机自动完成，操作人员只需注意产品纯度是否在最佳范围和装置是否有报警即可。9.1 产品纯度的调整变压吸附工艺具有产品纯度范围宽、且易于调整的特点。由于产品纯度与产品回收率是成反比关系的，即：在原料气条件不变和吸附、解吸压力一定的情况下，产品纯度越高、氢气回收率越低；产品纯度越低、氢气回收率越高。因而，要

56、保证装置运行于最佳状态，就必须将产品纯度控制在即能满足生产需要，又尽可能低的范围内。调整产品氢纯度的方法就是：修改吸附时间：延长吸附时间则降低产品纯度；缩短吸附时间则提高产品纯度。9.2装置处理量的调节当装置的处理量改变之后(或原料气组成改变后)，将有可能影响产品的纯度，这时可调整操作时间使产品纯度重新运行于最佳范围。9.3 冲洗的控制冲洗的速度是由PIC63103调节回路控制的，可在手动状态下通过调整其设定值即可控制冲洗速度。其设定值越高则冲洗速度越高，其设定值越低则冲洗速度越慢。 为保证吸附剂的再生效果，冲洗时间应尽量长，在此基础上PIC63103的设定原则应是：在冲洗时间内能恰好缓慢地将

57、顺放气罐内的压力放至0.02MPa左右。9.4 产品气升压控制产品气升压的速度是由产品气升压手动调节阀HV63101控制的，通过给定产品气升压调节阀HV16301的最大和最小开度来调节。当增大HV63101的最大和最小开度时，升压速度加快；当减小HV63101的最大和最小开度时，升压速度减慢； 为保证升压过程平稳，HV63101的开度设定原则是：在升压时间内能恰好缓慢地将吸附塔压力升至吸附压力。9.5 逆放速度的控制吸附塔的逆放速度是由手动调节阀HV63102控制的，通过给定HV63102的最大和最小开度来调节。当增大HV63102的最大和最小开度时，逆放速度加快；当减小HV63102的最大和最小开度时，逆放速度减慢； 为保证逆放过程平稳和逆放效果，HV63102的开度设定原则是：在逆放时间内能恰好缓慢地将吸附塔压力降至0.02Mpa左右。9.6 吸附塔的切除与程序转换为提高装置的可靠性，本装置在编制了8-2-6PSA程序的同时，还编制了另两套7-2-5PSA和6-2-4切塔与恢复程序。即：当某一台（二）台吸附塔出现故障时，可将