制氢装置生产工艺规程.docx

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1、3000Nm3h制氢装置生产工艺规程一、项目概述设计规模为:3000Nm3ho二、产品性能氢气广泛应用于国民经济各领域,氢气分子式为H2,分子量为2.0158,系无色无味的可燃性气体。气体密度为0.0899Kgm3,熔点-259.14,沸点-252.8C(76OmmHg柱),自然点为400,爆炸极限4.1-74.2%,极微溶于水、甲醇、乙醛及各种液体。常温稳定,高温有催化剂时很活泼,极易燃、易爆,并能与非金属和金属化合。氢气:符合国标GB/T36341995优等品标准要求,其技术指标要求如下:项目指标H2299.99%COCO220ppm三、原料规格1、天然气技术指标如下:序号组分名称天然气单

2、位指标数值1水V%2氢气V%3甲烷96.226V%4乙烷1.77V%5丙烷0.3V%6一氧化碳V%7二氧化碳0.473V%8氧气V%9异丁烷IO6(V)10止J烷IO6(V)11氮气0.967V%12低热值33.8-37.5MJNm313总硫化氢0.002(V)14进装置压力2.3MPa(表)15进装置温度402、离子水:CL-5mgL;90以下稳定,对碳刚、不锈钢无腐蚀;电导率W30uscm四、反应方程式1脱硫烯烬:RC=CR+H2RC-CR,+Q硫醇:RSH+H2RiH+R2H+H2S二硫酸:RISSRTTH2R1H+R2H+2H2S睡吩:C4H4S+4rC4H10+H2S氧硫化碳:CoS

3、hCO+H2S二硫化碳:CS2+4H2CH4+2H2S2转化H298=206.29KJH298=41.19KJCH4+H2O-g)CO+3H2CO+H2O-g)CO2+H23中变co+h2o-)CO2+H2H298=41.19KJ4脱碳R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3NHHCO3五:工艺流程方框图原淞缓冲罐 天然气压缩机加氢反应器RlOOl脱硫反应器R1002A/B100脱碳气分液窿VI004C02再生塔TIoo2F污CO2冷却器|El006纯僧大干999%的产品软C02分液罐除盐水预热器E1005变压吸附放空六、工艺配比水碳比:3.5-4.5七、工艺操作规程1、开车准备1)检查水、电

4、、气、脱盐水、仪表空气、天然气、氮气等供应情况;2)检查压力表、程控阀、循环水是否正常;配制好脱碳溶剂;3)开启色谱机,做好生产控制分析的准备;4)检查动力设备的完好情况,检查所有仪表电源、气源、信号是否正常;5)对系统进行气密性试验;6)建立汽包、除氧器液位,氯离子含量是否正常;7)排净各管道、设备冷凝水、设备内冷凝水,检查各类阀门是否处在待开车状态。2、开车程序1)建立吸收塔、再生塔液位,双塔建立循环,重沸器开蒸气加温,吸收塔用氮气保压至206Mpa;2)将系统氮气压力补至O.5Mpa,开天然气压缩机,系统建立氮气循环;3)开引风机、鼓风机,调整转化炉压差15-60,15至20分钟后,开天

5、然气、燃烧气程控阀、调节阀前后截止阀,将燃烧气压力调节至040.2Mpa之间,点烧嘴两个,以每小时25-30度的速度升温;4)待转化炉出口温度升至100度以上,观察汽包压力,并将汽包压力调节阀设至2.5Mpa打入自动;并打开至公司总管的前后截止阀,使汽包压力超过2.5Mpa后蒸气自动送入公司总管;产汽后开锅炉给水泵、离子水泵,用调节阀调节流量,建立锅炉给水供水系统,除氧器开蒸气,用除氧器蒸气调节阀控制温度在102-105度进行除氧。5)当中变炉出口温度大于露点30度以上,停天然气压缩机,停止系统氮气循环,关闭脱硫后进转化的阀门,打开FV1202前后截止阀,缓慢开FV1202,慢慢送入蒸气进转化

6、炉,转化炉、中变炉切换为蒸气升温,在脱碳分液罐(V1004)出口通过调节阀PV1404B控制放空;6)脱硫用天然气切换升温,在脱硫后放空,通过FVIlo2控制升温天然气量。脱硫用天然气升温时不可开天然气压缩机,利用总管较高压力的天然气直接来升温脱硫剂。7)转化中变串入蒸气升温前,蒸气管线应先预热,排尽管线中的冷凝水。如果VlOO2、V1003V1004中冷凝水液位高,应手动排至沟内;8)转化炉出口温度达到700-750度,中变温度达到200-250度时,先关脱硫后放空阀,关天然气压缩机,微开脱硫后进转化器截止阀,配入少量天然气与蒸气混合进入转化炉反应,水碳比控制在7-10左右,待稳定后,工艺气

7、量缓慢调至300-450,水碳比控制在3.5.5左右;再根据用户用量调节工艺气量。9)开天然气压缩机,打开天然气缓冲罐回流截止阀,全开PLCl104气关阀,开天然气进口阀,打开出口阀,待系统压力升至8-1OKg稳定后,二氧化碳放空阀全开,关闭外供蒸气加热阀,开重沸器进出口阀,再关旁路阀,便可导中变气进再生塔重沸器进行热源升温;当串中变气进吸收塔TloOl时,缓慢开中变气TlO(H进口阀,当吸收塔压力慢慢涨至系统压力时,再开TlOOl出口阀,然后关闭旁路阀,便可将中变气串入系统;10)稳定操作后,缓慢提高系统压力,待系统压力达到L8Mpa以上,脱碳气中CO2含量合格后,打开脱碳气进PSA前后截止

8、阀,设定进PSA调节阀(PLCl404A)压力,关闭PLC1404B/2,并设定放空压力,开启PSA;待PSA压力正常后,开循环氢阀,流量控制在每小时40-100,减少燃烧气量,将解吸气导入转化炉,进行燃烧。控制转化炉出口温度720-840度,取样分析氢气含量,待氢气含量合格后,开氢压缩机,送入用户;3、停车1)停车前进行减量,减量速率控制在10%/hr左右,依照先减原料气、再减蒸气的原则进行。在此过程中密切注意炉膛、转化炉出口、对流段盘管温度不超温。2)控制解吸气压力,慢满减少解吸气燃烧量,同时增加天然气燃烧量,逐渐完全代替,关死解吸气总阀,再关循环氢阀,关氢分仪;开PSA氢气出口放空阀,关

9、氢压缩机,关氢压缩机进出口阀,关PSA。3)控制脱碳气放空阀,慢慢调节压力,逐步将压力降低到0.8-L0Mpa,逐步减少转化炉原料气和燃料气,水碳比控制在4左右,当转化炉出口温度降到650-700度时,停天然气压缩机,切除原料气,缓慢通入蒸气,降温钝化,当转化炉出口温度降到500-550度时,关闭燃料气,熄灭顶烧,停止通入蒸气。4)停空气鼓风机,通过中压蒸气入低压管网压力调节阀PV1601控制汽包压力进行保压,停锅炉给水泵,脱盐水泵,停除氧器除氧蒸气,同时将系统压力降至0.2-03MPa,用氮气置换三次,并保压。八、安全生产注意事项:1、操作人员必须按操作手册规定操作,新员工必须进行“三级”培

10、训;2、操作人员在上班时,不准携带易燃易爆物品进入现场,严格遵守劳动纪律、严格巡回检查、严格控制工艺指标,执行操作规程;3、设备在未卸完压力以前,绝对禁止开展修理工作,并禁止使用铁器敲打设备;4、对系统安全阀按规定进行定期检验,凡需检修动火,必须事先领取动火证;周围容器管道用氮气置换、吹扫,现场分析合格后方能动火;5、确保设备管道,阀门的气密性,检修后应检漏,合格后方能开车;6、定期检查设备接地、防腐设施是否处于完好转况。九、应急安全措施1、凡遇下列情况之一应采取紧急停车操作1) 停电2) 停水3) 停气(天然气)2、操作步骤:1)首选迅速切断天然气进口阀(PV-1103A)关闭前后截止阀,关

11、燃烧气切断阀(KVi202)、燃烧气调节阀(FVI201)及前后截止阀,关解吸气FIC2009/2气开阀,关转化炉顶燃烧气进口阀,缓慢打开脱碳气放空阀(PV1404B)及前截止阀,缓慢泄压至1.5MPa后保压。开解吸气放空阀(PV2007)氢气放空阀、开吸附塔出口氢气放空阀(XV2012)开二氧化碳放空阀PI(1402)、关循环氢阀。2)将引风机风量前后调节阀全开。3)关天然气压缩机进口阀,关氢压缩机进口阀,关二氧化碳压缩机进出口阀,调节水碳比蒸汽调节阀FPCI202,蒸汽流量以每小时50C的速度,将转化温度降至650,关蒸汽以保护催化剂。4) 关锅炉给水泵进出口阀,关贫液泵进出口阀,待系统压

12、力稳定后关解吸气放空阀(PV2007).脱碳气放空阀、氢气放空阀,使各系统保持正压。5) 观察汽包压力变化,保持汽包压力,并防止超压。6) 逐一检查各系统状况。7) 来电、来气、来水后按开车程序开车。8) 如不能及时开车,需几天后才能开车的,各系统则用氮气进行置换,并保持正压。十、环保和安全劳动防护:1、环保1)本工艺采用内部自循环工艺流程,除停车和检修外,正常开车时基本没有三废污染物排放,仅放空总管有少量C02排出,因气量小而基本无毒,可直接排入大气;2)催化剂更换,废催化剂的回收、收集利用。2、安全劳动防护1)本装置脱碳剂有轻微腐蚀性,故操作时应戴好劳防用品。2)天然气对人体有毒害,检修时戴好劳防用品。

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