甲醇驰放气提氢操作规程汇总.doc

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1、四川达兴能源股份有限公司7200Nm3/h 甲醇驰放气PSA提氢装置工艺技术操作规程四川达兴能源股份有限公司甲醇工段甲醇弛放气PSA提氢装置工艺技术操作规程编 制:李 冰审 核:周卫东审 定:批 准:甲醇工段技术组2012年6月10日第一章 装置概貌1、装置规模装置公称处理原料气能力:7200Nm3/h装置公称产氢能力: 4100Nm3/h2、装置组成变压吸附(PSA)氢提纯装置由一气液分离器、六台吸附塔、一台顺放气缓冲罐和一台富氮气缓冲罐及一台解吸气缓冲罐和一台解吸气混合罐组成。3、物料概况表 1-1组成气体 类别温度压力MPa流量Nm3/hH2N2CH4CO2COO2其他合 计原料气402

2、.4720063.5010.632.2912.6410.400.120.42100氢 气402.3410096.502.900.180.42100富氮气400.3110043.03050.0600.490.0026.420100.0富碳气400.05200012.397.686.9041.0430.230.391.36100.0第二章 工艺过程说明第一节 工艺原理1、 概况本装置采用变压吸附技术(Pressure Swing Adsorption,以下简称PSA)将甲醇驰放气的组份进行分离,最终产品为:氢气、富氮气和富碳气。氢气(纯度为96.5%)作为合成气压缩机原料气;富碳气作为焦炉气压缩机

3、原料气;富氮气作为燃料气进入燃料管网,一部分替代驰放气作为精脱硫升温炉和转化预热炉燃料气。2、 吸附基本原理吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。PSA制氢装置中的吸附主要为物理吸附。物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(即范德华力)进行的吸附。其特点是:吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行得极快,参与吸附的各相物质间的平衡在瞬

4、间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的。3、 本装置所用吸附剂的特性如下1) 活性氧化铝本装置所用活性氧化铝为一种物理化学性能极其稳定的高空隙Al2O3,规格为35球状,抗磨耗、抗破碎、无毒。对几乎所有的腐蚀性气体和液体均不起化学反应。主要装填在吸附塔底部,用于脱除水分。2) 硅胶本装置所用的硅胶规格为24球状,无毒,无腐蚀性,主要装填在于吸附塔的中下部,用于吸附水、二氧化碳。3) 活性炭本装置所用活性炭是以煤为原料,经特别的化学和热处理得到的孔隙特别发达的专用活性炭。属于耐水型无极性吸附剂,对原料气中几乎所有的有机化合物都有良好的亲和力。本装置所用活性碳规格为1.62条状,主要装填于吸附塔中上

5、部,主要用于脱除各类烃类、二氧化碳。4) 分子筛本装置所用的分子筛为一种具有立方体骨架结构的硅铝酸盐,型号为5A,规1.6-2.5球状,无毒,无腐蚀性。5A分子筛不仅有着发达的比表面积,而且有着非常均匀的空隙分布,其有效孔径为0.5nm。5A分子筛是一种吸附量较高且吸附选择性极佳的优良吸附剂,装填于吸附塔的上部,用于脱除甲烷、一氧化碳、氮气等。4、 工艺条件与吸附能力的关系a. 原料气组成吸附塔的处理能力与原料气组成的关系很大。原料气中氢含量越高时,吸附塔的处理能力越大;原料气杂质含量越高,特别是净化要求高的有害杂质含量越高时,吸附塔的处理能力越小。b.原料气温度原料气温度越高,吸附剂的吸附量

6、越小,吸附塔的处理能力越低。c.吸附压力原料气的压力越高,吸附剂的吸附量越大,吸附塔的处理能力越高。d.解吸压力解吸压力越低,吸附剂再生越彻底,吸附剂的动态吸附量越大,吸附塔的处理能力越高。e.产品纯度要求的产品纯度越高,吸附剂的有效利用率就越低,吸附塔的处理能力越低。在原料气组分和温度一定的情况下应尽量提高吸附压力、降低解吸压力、降低产品纯度,从而提高氢气回收率,提高装置的经济效益。第二节 工艺流程说明2.1 流程简述从甲醇合成来的压力5.8MPa(G),温度40的弛放气由管道自界区外送入界内,首先经过调节阀PV201减压到2.4 MPa (G), 然后进入一台气液分离器V0101,将其中的

7、游离液态物分离,再从变压吸附提氢装置六台吸附塔中一台正处于吸附的吸附塔底部进入,从吸附塔顶出来纯度为96.5%的氢气到后;顺放二、逆放和冲洗出来的解吸气到后工序,顺放三的富氮气到燃气管网。2.2 概述本装置的整个生产过程(吸附与再生)工艺切换过程均通过45台程控阀门按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现的,为便于识别这些程控阀门和表述整个工艺过程,我们首先按一定的规律对程控阀进行编号: KV 吸附塔塔号:AE阀门功能、作用201-原料气进吸附塔阀202-产品气出吸附塔阀203-冲洗气出气阀204-二均、三均和顺放阀205-终充、一均阀206-逆放气阀207-冲洗气进气阀208-顺放三总阀209A

8、-顺放二总阀209B-顺放一总阀表示甲醇弛放气提氢工段号表示程序控制阀2.3 工艺步序说明由于PSA为该装置的关键工序,其步序复杂,现以吸附塔T0101A(简称A塔)为例描述主流程的整个工艺步序过程,T0101BF的工艺过程与T0101A完全相同。 步序1:吸附(A)原料气经程控阀KV201A进入PSA吸附塔T0101A,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96.5%的产品氢气经程控阀KV202A排出。大部分氢气经压力调节阀PV202稳压后送至氢气缓冲罐,少部分氢气通过程控阀KV205后用于T0101B塔的产品气升压。 随着吸附的进行,当杂质的前峰(即:吸附

9、前沿)上升至接近于吸附床出口时,关闭KV201A、KV202A停止吸附。这时,吸附前沿与吸附床出口间还留有一段未吸附饱和的吸附剂,称为预留段。 步序2:一均降压(E1D)在吸附过程完成后,打开程控阀KV205A和KV205C,将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了二均升的C塔,直到A、C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。 步序3:二均降压(E2D)在一均降过程完成后,打开程控阀KV204A和KV204D,将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了三均升的D塔,直到A、D两塔的压力基本相等为止。这一过

10、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。 步序4:三均降压(E3D)在二均降过程完成后,打开程控阀KV204A和KV204E,将A塔内较高压力的氢气放入刚完成了冲洗步序的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。 步序5:顺放一(PP1)在三均降过程完成后,打开程控阀KV204A和KV209B,将A塔余下的氢气顺放入顺放气缓冲罐,直到与顺放气缓冲罐压力基本相等为止。这一过程继续回收A塔床层死空间内的氢气作为吸附塔冲洗用,同时A塔的吸附前沿也将继续向前推移并达到

11、出口端。 步序6:顺放二(PP2)在顺放一完成后,打开程控阀KV204A和KV209A,将A塔余下的大部分氢气放入解吸气缓冲罐,直到与解吸气缓冲罐压力基本相等为止。这一过程回收A塔床层死空间内的大部分氢气作燃烧气用,同时吸附前沿继续向前推进。 步序7:顺放三(PP3)在顺放二完成后,打开程控阀KV204A和KV208,将A塔解吸出来富氮气放入富氮气缓冲罐,直到与富氮气压力基本相等为止。这一过程回收A塔吸附剂解吸出来的富氮气,可进入燃气管网作燃料。 步序8:逆放(D)在完成连续顺放减压过程后,这时打开KV206A,逆着吸附方向将A塔压力降至约0.02MPa.G,此时被吸附的杂质开始从吸附剂中解吸

12、出来。逆放解吸气经解吸气总管调节阀HV203阀放入解吸气缓冲罐V0104。 步序9:冲洗(P)逆放结束后,同时打开程控阀门KV203A、KV207和调节阀HV202,用顺放气缓冲罐内的氢气对吸附塔进行冲洗,从而降低吸附杂质的分压,这时被吸附的杂质大量解吸出来,冲洗的解吸气也流入解吸气缓冲罐。逆放和冲洗的解吸气作为原料气使用。 步序10:三均升压(E3R)在完成吸附剂床程的冲洗过程后,打开程控阀KV204A和KV204C,将C塔内较高压力的氢气放入刚完成了冲洗的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。 步序11:二均升压(E2R

13、)在三均升过程完成后,打开程控阀KV204A和KV204D,将D塔内较高压力的氢气放入刚完成了三均升的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。 步序10:一均升压(E1R)在二均升过程完成后,打开程控阀KV205A和KV205E,将刚完成了吸附过程的D塔内较高压力的氢气放入刚完成了二均升的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。 步序11:产品气升压过程(FR)通过三次均压升压过程后,吸附塔压力已升至接近于吸附压力。这时打开程控阀KV205A和调节阀HV201,用产品氢气将A

14、塔压力升至吸附压力。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。从工艺步序表可以看到: PSA氢提纯部分的6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一塔处于吸附状态,另外五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。2.3 控制功能说明依据变压吸附氢提纯装置的控制要求,本装置控制系统由西门子S7-300及上位机构成全部控制与管理功能。本装置的基本控制与管理功能包括:程控阀开关控制、模拟量检测与调节、故障报警与记录、历史数据记录、流量累计等功能。分别介绍如下:2.3.1 程控阀开关控制功能本装置的吸附与分离

15、过程都是依赖于程控阀门的开关来实现切换的,因而程控阀门的开关控制是本装置最重要的控制部分。本装置的程控阀开关控制过程示意图如下:运行参数程序控制驱动程序控制仪表风系统PLC控制系统工艺装置程控阀阀位检测工艺参数程控阀开关控制过程说明:控制系统根据工艺要求制订出程序,然后按一定的时间顺序将DC24V开关信号送至程控系统的电磁换向阀,电磁换向阀将该开关电信号转换成驱动气的高、低压信号,送至程控阀的驱动气缸,驱动程控阀门按程序开、关。同时,程控阀门将其开、关状态通过阀位传感器反馈给控制系统,用于状态显示和监控,并通过与输出信号的对比实现阀门故障的判断与报警。仪表风的作用是为程控阀门提供开、关的动力和

16、控制手段。2.3.2模拟量检测与调节功能本装置模拟量调节均由PLC S7-300完成,模拟量检测点共 56点,模拟量调节点共 9 点,开关量点共53 点。检测及调节信号的功能与控制方式简述如下:1) 吸附塔压力指示记录PIR-107AF。 安装于吸附塔出口管道上,用于指示记录塔内压力。2) 原料气进口压力指示PIR-108。安装于原料气分离器进口管PG101上,用于指示记录进口压力。3) 原料气进口压力指示记录PIR-101。安装于原料气分离器出口管道上,用于指示记录进口压力。4) 产品气出口压力指示TIR-106。安装于产品气出口管道H102-100上,用于指示、记录出口产品气压力。5) 原

17、料气进口压力控制和调节PICA-101A安装于原料气进口管道PG101上调节阀PV201A和管道PG102上压力变送器PT101组成,用于控制进吸附塔的压力。6) 产品气出口压力控制和调节PICA-102A安装于产品气进口管道H102上调节阀PV201A和管道压力变送器PT102组成,用于控制吸附塔吸附压力。7) 顺放气缓冲罐出口富氮气流量的的控制PIC104由安装于顺放气缓冲罐出口管道DG102-100上调节阀PV204和压力变送器PT104组成,用于控制出口富氮气的压力。8) 解吸气缓冲罐出口压力控制PICA-105B由安装于解吸气出口管道PG106上的调节阀PV205B和安装于管道PG1

18、07的压力变送器PT-105组成,用于控制解吸气缓冲罐出口气的压力。9) 解吸气混合罐超压放空控制PICA-105A由安装于解吸气混合罐出口管道PG107上的压力变送器PT-105和安装于放空管道VT106-150上的调节阀PICA-105A组成,用于在解吸气混合罐压力超高放空。10) 富碳气出口压力控制PICA-103由安装于解吸气混合罐出口管道PG107上调节阀PV203和压力变送器PT103组成,用于保证出口解吸气压力。11) 装置进口压力控制PICA-101B由安装于进口管道PG102-100上压力变送器PI101和放空管道上VT107-80上的调节阀PV201B组成,用于进口压力超高

19、时放空。12)终升调节HV-201安装于氢气产品管H102-100与一均管PG103-50之间,用于调节吸附塔终升速度,其控制方法为:通过在控制系统上设定调节阀HV201的起始开度和开关速度,将吸附塔的升压过程控制在升压时间内刚好完成,从而避免造成吸附塔压力波动。注意:升压速度严禁过快,否则将影响产品气和吸附压力的稳定13)冲洗调节HV-202安装于顺放罐的冲洗管PG105-80上,用于调节冲洗速度,其控制方法为:通过在控制系统上设定调节阀HV202的起始开度和开关速度,将吸附塔的冲洗过程控制在冲洗时间内恰好缓慢完成。14)逆放调节HV-203A安装于吸附塔逆放出口管道FG104上,用于调节逆

20、放速度,控制方法为:通过在控制系统上设定调节阀H-103A的起始开度和开关速度,将吸附塔的逆放过程控制在逆放时间内恰好缓慢完成。注:放调节HV-203B只作通道用。15)原料气进口温度指示TIR-101安装于管道PG102上,用于指示、记录进口原料气温度。16)产品气出口温度指示TIR-102安装于管道H102-100上,用于指示、记录出口产品气温度。17)解吸气出口温度指示TIR-103安装于管道FG107-250上,用于指示、记录出口解吸气温度18)原料气进口流量指示、记录FIQ101安装于气液分离器出口管道PG102-100上,用于指示、记录原料气流量。19)产品气出口流量指示、记录FI

21、Q102安装于气液分离器出口管道H102-100上,用于指示、记录产品气流量。20)解吸气出口流量指示、记录FIQ102安装于解吸气出口管道FG107-250上,用于指示、记录解吸气流量。2.4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。其设定的原则与方法如下:2. 4.1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。吸附时间参数设定表:时间序号含 义预设值设 定 原 则T1一均、三均时间20秒均压两塔的压力能基本均平即可T2T4顺放

22、一时间顺放二时间顺放三时间20秒10秒30秒保证吸附塔与缓冲罐的压力能均至相等吸附塔的压力基本不变即可吸附塔和缓冲罐压力相等即可T5T6T3二均、逆放时间50秒在保证产品氢气合格的前提下尽量延长注:以上的预设值为满负荷预设值,且与最终开车后的整定值间能有差异。单塔总吸附时间=T1+T2+T3单塔冲洗时间=T1+T2+T3终充时间是= T2+T3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本装置的吸附时间参数可在控制系统上人工设定。设定时,只需将上位机画面分别修改“T1”、“T2”、“T3”的设定值即可。T1的时间最短不能低于20秒,只要均压能基本均平即可,一般无须再改变。T4的时间最

23、短不能低于20秒,只要均压能基本均平即可,一般无须再改变。T5的时间中一般设为10秒,保证吸附塔里死空间里的大多数氢气即可,时间长了,氮气就解吸出来 了。T6的时间设定一般为30秒,保证吸附塔和顺放气缓冲罐的压力均平。T2=T4+T5+T6T3的时间最短不能低于50秒,在保证产品合格的前提下尽量延长。2.4.2压力参数的设定本装置允许的原料气压力范围为:2.02.4MPa(G)。原料气压力越高吸附效果越好。PSA部分吸附压力的设定是通过改变吸附压力调节回路PV-102的设定值来实现的,其设定值一般为2.4MPa。吸附塔理想压力曲线6-1-3流程:(当吸附压力变化时,此压力曲线将相应变化)压力M

24、Pa2.401.851.250.65 A E1D E2D E3D PP D P E3R E2R E1R FR A0.03TIMER 吸附塔的实际压力变化曲线应与以上的理想曲线相近似,但不会完全相同。如果吸附塔的实际压力变化曲线与以上的理想曲线形状差别很大,则说明装置运行有问题,可能的问题有:程控阀门动作出错、程控阀门泄露、吸附时间不在正常范围内、调节阀PV201、HV201或HV202故障。 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PIRC-401的设定值来实现的,其设定值为1.501.6MPa(G)。2.5报警、联锁功能说明报警一览表报警标记报警仪表报警内容报警值

25、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PIC301 LOWPT0101吸附压力低低限1.5MPa请仪表工检查调节阀或煤气压力PICA-101PT101原料煤气压力高或低高限1.9MPa低限1.6MPa检查煤气压缩机及调节阀。PICA104PT104煤气压缩机出口高、低报警高限1.9MPa低限1.6MPa参考煤气压缩机操作及维修手册检查煤气压缩机的运行A-H2 LOWAIRA-301PSA产品氢气纯度低报警低限99.80%减小PSA操作系数第三章 装置的操作第一节 装置的开车1、吸附剂装填吸附剂装填前,系统应完成强度检验、吹扫

26、、气密检验,才进行吸附剂的装填工作。其步骤如下:1) 首先确认整个系统均处于干燥状态。2) 用干燥空气置换所有需要装填的吸附塔,确定无爆炸、有毒或窒息性气体。3) 吸附剂装填前应先检查吸附塔下分布器,要求确认:分布器四周满焊,无缝隙;分布器的不锈钢丝网规格无误,安装正确、牢固。4) 选择天气晴朗时进行装填,装填时间最好在一天中的上午九点至下午四点间进行,因为此时空气中的相对湿度较低。5) 为保证吸附剂在装填时磨耗和破碎较少,料斗下应装布袋,布袋长度为6m。6) 每装填一层吸附剂,就应下塔将吸附剂抹平并铺一层不锈钢丝网,装填时四川达科特的技术人员必须在场指导。7) 本装置的吸附剂装填顺序为:吸附

27、塔自塔底向上依次装填活性氧化铝DKT-100、硅胶DKT200、活性炭DKT-611、DKT-300分子筛。每种吸附剂之间用不锈钢丝网隔开。8) 装填完成后,应确认上分布器丝网规格无误、安装牢固后再封塔。完成吸附剂装添工作后应进行二次气密试验和吸附剂的吹扫。吹扫气应从塔底排出。必须是用深度干燥空气或氮气进行气密和吹扫装填注意事项:每台设备装填前均应设一名专职记录员记录装填量,以确保装填无误。为下塔方便,应准备软梯。为了防止进入容器内工作的人员坠落和稳妥地保护他,工作人员必须系上合适的安全带,安全带连接绳子,绳子必须由容器外的至少两个人把握。进入容器的人员应带上长鼻管、防爆灯等设备,以保证呼吸和

28、照明。进入容器时,容器外必须设专人始终进行监护,以保证进入人员的安全。2、系统置换在装置正式投料前还应用干燥、洁净的氮气对整个装置进行彻底置换使整个系统的含氧量低于0.5%(体积)。置换方法可按正常运行(开车)步骤进行,即以氮气做为“原料气”通入,启动系统程控阀后直到产品气出口和解吸气出口氧含量均小于0.5%为止(至少三次取样分析均合格才能视为合格)。如氮气量不足,则可分阶段逐塔逐管通入氮气进行置换。3、首次开车在所有设备、仪表、微机都已准备完毕并经过了严格检查,系统也已完成置换后,即可进入装置的首次投料、开车过程。其步骤如下:1) 拆除进出界区的所有工艺气管线盲板,并作记录。2) 控制系统及

29、所有仪表通电,并投入操作状态,同时将所有公用工程与装置内需要的设备接通。3) 在控制系统的上位机操作画面上,设定好所有调节系统的操作参数。(具体见第三章)4) 按PSA提氢系统“运行”按钮,将PSA系统投入运行状态,然后缓慢打开原料气进口阀,逐渐向预处理系统内投料,投料速度不宜过快。5) 待压缩机工作正常后,将PSA工序的产品气联锁阀开启,使原料煤气逐渐向PSA系统投料,投料的方式是逐渐关闭煤气压缩机旁通阀,但投料速度不宜过快,应保持在每分钟吸附塔压力上升0.1MPa左右。6) 当吸附塔压力升至2.0MPa后,打开手动产品气放空阀,将不合格的产品气放入燃气管网。7) 当运行一段时间PSA出口氢

30、气纯度达到96.5%后,关闭产品气放空阀,同时打开PSA产品气出界区阀门。将氢气送至后工段。至此,整个装置即转入正常运行状态。4、正常开车步骤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。具体步骤如下:1) 控制系统及所有仪表通电,并投入运行。其余各步骤与首次开车相同。5、开车阶段的调整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。并选择较小的吸附时间,使产品纯度迅速合格。第二节 装置的运行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调试人员完成,操作人员只需注意产品纯度是否在最

31、佳范围,和装置是否有报警参对时间作出微调即可。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向关系的,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:调整吸附时间。增加吸附时间,则降低产品纯度减少吸附时间,则提高产品纯度2、装置处理量的调节但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,这时就需要调整吸附时间,使产品纯度重新运行于最佳范围。

32、3、 吸附塔的切除由于PSA氢提纯装置是由6台吸附塔。因而为提高装置的可靠性,本装置编制了一套切塔与恢复变压吸附程序。即:当某一台吸附塔出现故障时,可将其脱出工作线,让剩余的吸附塔转入5-1-2方式工作。 1) 切塔步骤a. 故障塔判断;当某吸附塔的压力异常、程控阀检出错、杂质超标三种问题同时出现两个时,就认为此塔故障,应予以切除。此时控制系统计算机画面将提示操作人员。b. 切塔操作:经操作人员确认故障属实后,直接在控制系统计算机画面上选中故障塔的切除键,然后确认。则程序将自动关断该塔的所有程控阀,将故障塔切出工作线。c. 控制机自动将程序切入与切塔前相对应的点,保证切除时各吸附塔压力无大的波

33、动。c. 装置正常运行。请检修人员检修故障塔本装置在故障时只允许切换为5-1-2流程方式运行。但被切除塔在检修时,如需要拆开连接的工艺管道或设备,则必须先将塔内气体排入燃气系统并进行置换。PSA装置的绝大多数故障均出现在控制系统和调节装置上,因而通常切塔后的检修无需拆工艺管线和设备。2) 切除塔恢复当被切除塔故障排除后,需要将其重新投入正常运行,但如果投入的时机、状态不对,将引起较大的压力波动和产品纯度变化,甚至可能出现故障和安全事故。为此,本装置设计的自动恢复软件能够自动找出最佳状态恢复,使系统波动最小。恢复过程如下:a. 操作人员发出塔恢复指令;在控制机上直接点动要恢复塔的恢复键,然后确认

34、。b. 计算机自动等待合适的时间将故障塔恢复至运行程序;程序根据各塔的压力状态,自动确定恢复后应进入的最佳运行步序, 然后自动等待到该步序的最佳切入时机,切入新程序。新恢复的塔总是从解吸阶段切入的,(即;均压降压逆放段)这样可保证恢复后的产品纯度不变。1) 系统严禁将水带入PSA部分,否则将损坏吸附剂。2) 在生产过程中,如须检修与工艺气接触的任何设备均应先进行置换。3) 在作切塔、放空等会影响后工段的处理前,应确定故障的真实性,并通知后工段。第三节 装置的停车装置停车一般可分为三种情况即:正常计划停车、紧急停车和临时停车。1、正常停车在接到生产调度的停车通知后即可进行正常停车操作。正常停车步

35、骤:1) 首先通知前后工段做相应的调整2) 将控制系统计算机画面上的停止运行按钮按下,将程控阀全部关闭。3) 停止解吸气压缩机。4) 关闭系统所有进出界区的截止阀使氢提纯系统与界区外隔断。5) 通过控制系统计算机画面上的步进按钮,使PSA部分的程控阀动作数次以使各塔压力基本相等并且都处于较高的正压。至此,就完成了整个正常停车过程。停车后,氢提纯系统处于正压状态,且与界区隔断。因而,系统可较长时间地处于安全停车状态。但由于停车后系统内仍然是易燃、易爆气体,所以整个界区仍然是防爆界区,严禁动火。在正常停车后,装置各吸附塔的压力相同,控制系统的程序复位,因而再次开车时应按正常开车步骤操作。2、紧急停

36、车当本装置出现事故或前后装置出现事故时,需紧急停车其停车步骤如下:1) 点动控制系统计算机画面上的停车按钮,关闭程控阀门。同时,程序自动记住停车时的状态。2) 关闭原料气进气阀、产品氢出口阀、解吸气出口阀。这时系统即已处于紧急停车状态。3、临时停车如因工作需要做短时间的停车(不超过1小时),则可进行临时停车,其步骤与紧急停车相同。紧急停车或临时停车后的重新投运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:1) 确认各吸附塔的压力与控制系统计算机画面上上显示的暂停状态相符。2) 开启煤气压

37、缩机。3) 在控制系统计算机画面上上点击运行按钮,系统即转入正常运行。 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,又希望采用无扰动开车方式开车,可先关闭程控阀门的所有电磁阀驱动电源(在仪表柜内),然后反复点动控制系统计算机画面上的步进按钮,使显示的状态与吸附塔各塔压力均相符,然后点击运行按钮。第四章 维修与故障处理第一节 故障查找指南1.1概述本装置控制系统的各项报警是查找故障重要依据,其报警含义与处理见第二章第二节2.5的内容。1.2查找指南序号现象与问题可能的原因

38、进一步查找、处理1产品纯度低1.PSA部分吸附时间长减小操作系数2.吸附各阶段压力不正常继续查找转第2项2吸附压力不正常(看压力曲线)1. 程控阀动作不正常 (有阀门故障报警)检查电磁阀是否通电或卡死检查阀门驱动装置是否卡住2.程控阀内漏检修程控阀3.产品气升压不正常调整调节阀HV201或PV2024.解吸压力过高检查解吸气出口阀门是否被关闭3解吸气压力波动大1.逆放速度太快减小程控阀门开启速度2.逆放压力太高检查程控阀有无内漏、均压时间是否太短,让每次均压能均平,逆放压力尽量低第二节 故障处理变压吸附装置中的运转设备主要为控制仪表和程控阀门。控制仪表的故障处理请参考生产厂家说明书;由于PSA

39、装置的程控阀门开关频率非常高,因而是PSA装置中最容易出故障的部分,其处理方法如下:1) 程控阀门故障处理故 障产 生 原 因排 除 方 法阀门内漏主密封圈划伤更换密封圈阀门外漏轴密封松、损坏或老化压紧或更换密封填料第五章 非标设备一览表序号名 称位 号规格及型号操作条件填料种类操作介质数量(台)1气液分离器V1011200温度:40压力:2.4MPa甲醇弛放气12吸附塔T0101AF1600温度:40压力:0.032.4MPa氧化铝、硅胶、活性碳、分子筛甲醇弛放气、氢气63顺放气缓冲罐V01022200温度:40压力:0.70.3MPa氢气14富氮气缓冲罐V01032000温度:40压力:0.3MPa富氮气15解吸气缓冲罐V01042400温度:40压力:0.10.05MPa解吸气16解吸气混合罐V01052400温度:40压力:0.05MPa解吸气1

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