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PSA-H2裝置操作手冊第11頁成都華西化工研究所催化干氣PSA氫提純裝置操作手冊**＊**公司PSＡ氫提純裝置使用(成都華西化工研究所編制）序言本操作手冊是成都華西化工研究所專為***＊*公司建設(shè)的18000Nm３/ｈ催化干氣PSＡ氫提純裝置編寫的。用于向裝置操作人員提供正確的操作步驟，以及預防和處理事故的方法。本裝置是采用變壓吸附（簡稱PSA)法從催化干氣中提純氫氣的成套裝置.在啟動和運行本裝置前，要求操作人員透徹地閱讀本操作手冊及相關(guān)圖紙。因為,不適當?shù)牟僮鲿е逻\行性能低劣、產(chǎn)品不合格,甚至吸附劑損壞或安全事故。本操作手冊不可能對裝置的所有操作及安全防護措施作完全描述。如有疑問,成都華西化工研究所的技術(shù)服務(wù)人員將在操作人員培訓期間給予解答.同時，在任何情況下,裝置操作人員均應(yīng)遵守石化行業(yè)和工廠的其它有關(guān)安全、勞動保護、事故預防及生產(chǎn)管理的規(guī)定。成都華西化工研究所保留用開工和生產(chǎn)階段所測數(shù)據(jù)對本操作手冊進行補充的權(quán)利.本操作手冊中的內(nèi)容及技術(shù)數(shù)據(jù)屬成都華西化工研究所技術(shù)機密。未經(jīng)成都華西化工研究所許可,用戶有義務(wù)限制本操作手冊只向買方的操作及維護人員提供。本裝置設(shè)計的原始數(shù)據(jù)由＊＊***公司和北京石化工程公司提供，施工設(shè)計由北京石化工程公司完成。在此，致以特別的感謝!目錄序言第一章概述第一節(jié)前言第二節(jié)裝置概貌第三節(jié)裝置的主要設(shè)備第四節(jié)設(shè)計基礎(chǔ)第二章工藝過程說明第一節(jié)吸附工藝原理1.1基本原理１．2吸附劑及吸附力1.3吸附平衡１。4工業(yè)吸附分離流程及相關(guān)參數(shù)1.5工業(yè)吸附分離流程的主要工序第二節(jié)工藝流程說明2.1流程簡述２.2工藝步序說明２。３控制功能說明2.4工藝參數(shù)的設(shè)定2。５報警、聯(lián)鎖功能說明第三章裝置的操作第一節(jié)裝置的開車1。1首次開車準備１.2首次開車1．3正常開車步驟1.4開車階段的調(diào)整第二節(jié)裝置的運行2。１產(chǎn)品純度調(diào)整2。2裝置處理量調(diào)整2.３吸附床的切除2．4操作注意事項第三節(jié)裝置的停車正常停車緊急停車3。3臨時停車第四章維修與故障處理第一節(jié)故障查找指南第二節(jié)故障處理第五章安全規(guī)程附:閥門一覽表附：吸附劑裝填表第一章概述第一節(jié)前言吸附分離是一門古老的學科。早在數(shù)千年前,人門就開始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物質(zhì)所具有的強吸附能力進行防潮、脫臭和脫色。但由于這些吸附劑的吸附能力較低、選擇性較差,因而難于大規(guī)模用于現(xiàn)代工業(yè)。變壓吸附(PｒessureSｗinｇＡdsorption）氣體分離與提純技術(shù)成為大型化工工業(yè)的一種生產(chǎn)工藝和獨立的單元操作過程，是在本世紀六十年代迅速發(fā)展起來的。這一方面是由于隨著世界能源的短缺,各國和各行業(yè)越來越重視低品位資源的開發(fā)與利用，以及各國對環(huán)境污染的治理要求也越來越高,使得吸附分離技術(shù)在鋼鐵工業(yè)、氣體工業(yè)、電子工業(yè)、石油和化工工業(yè)中日益受到重視；另一方面，六十年代以來,吸附劑也有了重大發(fā)展，如性能優(yōu)良的分子篩吸附劑的研制成功,活性炭吸附劑、活性氧化鋁和硅膠性能的不斷改進，以及ZSM特種吸附劑和活性炭纖維的發(fā)明,都為連續(xù)操作的大型吸附分離工藝奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。由于變壓吸附(PＳA)氣體分離技術(shù)是依靠壓力的變化來實現(xiàn)吸附與再生的，因而再生速度快、能耗低，屬節(jié)能型氣體分離技術(shù)。并且，該工藝具有：流程簡單、開停車速度快、操作穩(wěn)定、產(chǎn)品純度高、催化干氣適應(yīng)性強,對于含多種雜質(zhì)的混合氣可將雜質(zhì)一次脫除得到高純度產(chǎn)品的特點。因而近三十年來發(fā)展非常迅速，已廣泛應(yīng)用于各種含氫氣體的分離與提純,混合氣體中一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮氣、氬氣和烴類的制取、各種氣體的無熱干燥等。而其中變壓吸附制純氫氣技術(shù)的發(fā)展尤其令人矚目.自一九六二年美國聯(lián)合碳化物公司(UCC)第一套工業(yè)ＰSA制氫裝置投產(chǎn)以來,UＣC公司、ＨaｌｄoｒTｏpｓoe公司、Linder公司等已先后向各國提供了近千套變壓吸附制氫裝置，裝置的處理能力最大已達２０00０0Nｍ3/h以上。與國外相比,國內(nèi)的變壓吸附技術(shù)起步較晚，特別是在ＰＳA裝置大型化技術(shù)方面較為落后,以至在七、八十年代,我國的大型變壓吸附裝置完全依賴進口。為改變這種狀況，我們進行了堅持不懈的努力，終于成功地完成了變壓吸附計算機集成液壓操縱技術(shù)和高性能三偏心金屬密封程控蝶閥的開發(fā)工作,并合作研制成功了比國外制氫分子篩吸附容量更大、強度更高的新型制氫分子篩HＸ5Ａ-9８H和HXBＣ-15吸附劑。實現(xiàn)了大型變壓吸附裝置國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)的突破。在此基礎(chǔ)上,通過招標，我公司承包設(shè)計、建設(shè)了目前我國最大的PSA制氫裝置:“茂名石化公司1x105Nm3/h變換氣ＰＳＡ氫提純裝置"，基本實現(xiàn)了將外國公司完全趕出中國PSＡ制氫領(lǐng)域的目標,并首次實現(xiàn)了大型變壓吸附制氫裝置的出口,承包設(shè)計、建設(shè)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(shù)已達到世界先進水平。*＊***公司催化干氣制氫裝置的特點是：催化干氣組分特別復雜，吸附壓力低.為保證裝置的可靠性和產(chǎn)品氫的質(zhì)量與回收率,本裝置采用了先進可靠的“TSＡ＋VPSA+脫氧”工藝流程。第二節(jié)裝置概貌裝置規(guī)模裝置設(shè)計處理能力：1８00０Nｍ3／h催化干氣裝置公稱產(chǎn)氫能力:６000Nm３／h裝置組成本裝置由預處理工段、變壓吸附氫提純工段、粗氫脫氧工段、和產(chǎn)品加壓工段組成流程框圖催化干氣催化干氣產(chǎn)品氫脫氧六塔PSA預處理冷卻解吸氣真空泵1.4生產(chǎn)方案本裝置以催化干氣為原料，采用成都華西化工研究所變壓吸附技術(shù)，通過預處理和VＰSA氫提純兩個工段,從催化干氣中分離出純度大于９９％的粗氫氣,再采用化學方法脫氧使產(chǎn)品氫純度最終達到加氫裝置的工藝要求：其中氧含量小于１0pｐm;CＯ＋ＣO2含量小于5０ｐpｍ.然后送出界區(qū)去加氫裝置。催化干氣經(jīng)提純氫后剩余的解吸氣，作為燃料氣送出界區(qū),經(jīng)加壓后進燃氣管網(wǎng).1．５工藝流程特點☆預處理部分可除去上游裝置操作一旦發(fā)生擾動時帶過來的大量H２O、C5及Ｃ5以上難解吸的組分，充分保證VＰSA的分離效果和吸附劑使用壽命.并提高氫氣收率?！铑A處理塔采用連續(xù)沖洗和抽真空相結(jié)合的方式再生,代替了傳統(tǒng)的變溫吸附再生工藝，既節(jié)省了投資，又降低了能耗.☆變壓吸附部分采用６-2-3ＶPSA工藝技術(shù),具有如下優(yōu)點:⑴.吸附劑利用率高(3３%);⑵.均壓次數(shù)比傳統(tǒng)的２次多1次,且再生過程不再用氫氣吹掃,因而在催化干氣氫含量不足４０%,壓力只有0．8MＰａ的情況下也能獲得較高回收率⑶．真空解吸可以使吸附劑再生更徹底，有利于提高吸附劑壽命.☆采用常溫脫氧技術(shù),操作更簡單、能耗更低.先進的PSA專用軟件在某個吸附塔出現(xiàn)故障時,可將故障塔切除,轉(zhuǎn)入五塔操作,這一功能大大地提高了裝置運行的可靠性?！钭鳛殛P(guān)鍵設(shè)備的PSA程控閥,選用成都華西化工研究所專利產(chǎn)品──液壓程控蝶閥。具有體積小、動作快（小于2秒)、密封性能好(ANSＩ六級）、壽命長(大于10０萬次)、閥位顯示可靠的優(yōu)點，保證了裝置長期運行的可靠性。第三節(jié)裝置的主要設(shè)備設(shè)備一覽表序號名稱位號操作條件操作介質(zhì)數(shù)量(臺)1原料氣分液罐Ｄ—5０1溫度:４0℃壓力:0.8ＭＰa催化干氣12預處理塔C-5０1A、Ｂ溫度４０壓力:-0.0８～０。8MPａ催化干氣2３吸附塔C-5０２A~Ｆ溫度：40℃壓力：0.７5MPａ預處理氣、氫氣６4脫氧塔Ｃ—5０3溫度壓力:0．7MPa粗氫氣１５真空罐D(zhuǎn)-50２溫度：40℃壓力:-0.06~0.０MＰa真空解吸氣16解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)—５03溫度:40℃壓力:0.0２MPa逆放解吸氣17真空解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)-5０4溫度：40℃壓力：0。02ＭPa真空解吸氣18氫氣緩沖罐D(zhuǎn)—50５溫度:40℃壓力:０。7MPa產(chǎn)品氫氣１９氫氣冷卻器E-5０1氫氣出口溫度：４０℃壓力：0.７ＭＰａ產(chǎn)品氫氣1１0真空泵P５01A．Ｂ.C—0.08~０。０MＰa出口壓力：０．０１MPa真空解吸氣311液壓泵P—50２/Ａ.ＢＨXCB－50壓力：５.０MPa1第四節(jié)設(shè)計基礎(chǔ)1原料氣規(guī)格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(shè)計的．本裝置的設(shè)計允許催化干氣組分和壓力在較寬的范圍內(nèi)變化，但在不同的催化干氣條件下吸附參數(shù)應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。并且只有在設(shè)計條件下操作時，裝置是按設(shè)計的物料平衡將催化干氣分成產(chǎn)品氫和燃氣。在催化干氣條件改變時，系統(tǒng)的產(chǎn)品氣和解吸氣流量、組成及運行參數(shù)將隨之改變。在催化干氣條件不變的情況下，所有的調(diào)節(jié)均可由計算機自動完成。本裝置設(shè)計的原料氣詳細規(guī)格如下:催化干氣流量:18０00m3ｎ／ｈ溫度:～4０℃壓力：0.8MＰa(G)組成:(Ｖ)H2３9。３９O２1.50Ｎ21４。24CO２1。00CO０。50CH42３。01C215．56C33.19＞Ｃ４1.6１∑100。0０4.2產(chǎn)品規(guī)格本裝置的主要產(chǎn)品為氫氣,用作加氫裝置原料；副產(chǎn)品為解吸氣，用作燃氣。在實際生產(chǎn)中,產(chǎn)品氫的組成可通過改變PＳA裝置的操作條件進行調(diào)節(jié),而解吸氣的組成也會隨催化干氣和產(chǎn)品氫氣的不同而有所不同.以下為設(shè)計的產(chǎn)品氣規(guī)格:產(chǎn)品氫氣溫度40℃壓力0．7MPa(G)組成Ｖ%H299.50N20。4５ＣH４０。05Ｏ2≤10ｐpｍCO+ＣO2≤５0ppm副產(chǎn)燃氣（解吸氣)溫度:４0℃壓力:０。0０１3ＭPa（Ｇ)組成：(V)Ｈ２8.４O２２．0２N2２1.４１CＯ+ＣＯ22。２8ＣH４３４。９5C2２３。65C34.8６>Ｃ42。444.3物料平衡表（設(shè)計值）本物料平衡表僅為設(shè)計值。在實際生產(chǎn)中，各物料的實際值會因催化干氣條件的變化而有所不同。組分解吸氣粗氫氣產(chǎn)品氫mｏｌ％Ｎm3/hmol％Nm3／hmｏl％Nm３/ｈmol%Nｍ3/hＨ２3９.39709０.28.4992.699.0６097。６99．５６036O2１.5027０２。０2２３9。60。５３0.41０ppmN214。242563。221.４125３５.70。4527．５０.4５27.5CO＋CO２1。5２702。２8270５0ｐpm50pｐmCH423.0141４１。８３4.954138。３0.053。５０。05３．5C215。56280０．８2３。６5280０．８Ｃ33.1957４．２4.8557４.2＞C４1.61289.8２。４4289。8１00１80０0１00１１8４1100615９1006０６7質(zhì)量流量(kg/ｈ）１39９0.21３364。9625.３５7４。2密度（kg/Nm3)0.777１．１2９０。1010。095第二章工藝過程說明第一節(jié)吸附工藝原理基本原理吸附是指:當兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程。具有吸附作用的物質(zhì)（一般為密度相對較大的多孔固體)被稱為吸附劑,被吸附的物質(zhì)（一般為密度相對較小的氣體或液體）稱為吸附質(zhì)。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類，即：化學吸著、活性吸附、毛細管凝縮、物理吸附?；瘜W吸附是指吸附劑與吸附質(zhì)間發(fā)生有化學反應(yīng)，并在吸附劑表面生成化合物的吸附過程。其吸附過程一般進行的很慢，且解吸過程非常困難?；钚晕绞侵肝絼┡c吸附質(zhì)間生成有表面絡(luò)合物的吸附過程.其解吸過程一般也較困難.毛細管凝縮是指固體吸附劑在吸附蒸氣時,在吸附劑孔隙內(nèi)發(fā)生的凝結(jié)現(xiàn)象。一般需加熱才能完全再生.物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力（即范德華力）進行的吸附。其特點是:吸附過程中沒有化學反應(yīng),吸附過程進行的極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的平衡在瞬間即可完成，并且這種吸附是完全可逆的.ＰSＡ氫提純裝置中的吸附主要為物理吸附。吸附劑及吸附力工業(yè)PSA制氫裝置所用的吸附劑都是具有較大比表面積的固體顆粒，主要有：活性氧化鋁類、活性炭類、硅膠類和分子篩類。不同的吸附劑由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面積和不同的表面性質(zhì)，因而對混合氣體中的各組分具有不同的吸附能力和吸附容量.1。2。1本裝置所用吸附劑的特性如下：活性氧化鋁本裝置所用活性氧化鋁為一種物理化學性能極其穩(wěn)定的高空隙AL2O3,規(guī)格為Φ３—5球狀,抗磨耗、抗破碎、無毒.對幾乎所有的腐蝕性氣體和液體均不起化學反應(yīng).主要裝填在ＶＰSA工段吸附塔底部,用于脫除水分及重質(zhì)碳氫化合物.活性炭本裝置所用活性炭是以煤為原料,經(jīng)特別的化學和熱處理得到的孔隙特別發(fā)達的專用活性炭。屬于耐水型無極性吸附劑,對催化干氣中幾乎所有的有機化合物都有良好的親和力.本裝置所用活性炭包括HXBC—３0D（Φ2—4條狀)和HXBC—1５D(Φ1。5條狀)兩種，HXBＣ—30D裝填于預處理塔底部用于脫除部分水和C5以上的重質(zhì)碳氫化合物，HXBC—15D裝填于VPSA工段吸附塔中上部用于脫除C2~C5的各種碳氫化合物及二氧化碳。硅膠本裝置所用PSＡ專用硅膠屬于一種高空隙率的無定型二氧化硅，化學特性為惰性，無毒、無腐蝕性,規(guī)格為Φ1—3球狀。分別裝填于預處理塔的頂部和VPSA工段吸附塔的中下部,用于脫除重質(zhì)碳氫化合物。分子篩本裝置所用的分子篩為一種具有立方體骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽,型號為ＨＸ5A—98H，規(guī)格為Φ2—3球狀,無毒，無腐蝕性。5A分子篩不僅有著發(fā)達的比表面積，而且有著非常均勻的空隙分布,其有效孔徑為０．5nm。5Ａ分子篩是一種吸附量較高且吸附選擇性極佳的優(yōu)良吸附劑，裝填于VPSＡ工段吸附塔的上部,用于脫除輕質(zhì)碳氫化合物、一氧化碳、氮氣和部分氧氣.２。2吸附劑的處理幾乎所有的吸附劑都是吸水的,特別是５Ａ分子篩具有極強的親水性,因而在吸附劑的保管和運輸過程中應(yīng)特別注意防潮和包裝的完整性。5A分子篩如果受潮,則必須作活化處理。對于廢棄的吸附劑,一般采用深埋處理。但應(yīng)注意：在卸取吸附劑時，必須先用氮氣進行置換以確保塔內(nèi)無有毒或爆炸性氣體。在正常使用情況下，VPSＡ工段的吸附劑一般是和裝置同壽命的。1.2。3吸附力在物理吸附中,各種吸附劑對氣體分子之所以有吸附能力是由于處于氣、固相分界面上的氣體分子的特殊形態(tài)。一般來說,只處于氣相中的氣體分子所受的來自各方向的分子吸引力是相同的,氣體分子處于自由運動狀態(tài);而當氣體分子運動到氣、固相分界面時(即撞擊到吸附劑表面時)，氣體分子將同時受到固相、和氣相中分子的引力,其中來自固相分子的引力更大,當氣體分子的分子能不足以克服這種分子引力時，氣體分子就會被吸附在固體吸附劑的表面.被吸附在固體吸附劑表面的氣體分子又被稱為吸附相,其分子密度遠大于氣相,一般可接近于液體的密度。固體吸附劑表面分子對吸附相中氣體分子的吸引力可由以下的公式來描述:分子引力F=C１/rm—Ｃ2／rｎ(m〉ｎ）其中：C1表示引力常數(shù),與分子的大小、結(jié)構(gòu)有關(guān)C２表示電磁力常數(shù)，主要與分子的極性和瞬時偶極矩有關(guān)r表示分子間距離因而對于不同的氣體組分，由于其分子的大小、結(jié)構(gòu)、極性等性質(zhì)各不相同，吸附劑對其吸附的能力和吸附容量也就各不相同。PＳA制氫裝置所利用的就是吸附劑的這一特性。由于吸附劑對混合氣體中的氫組分吸附能力很弱,而對其它組分吸附能力較強,因而通過裝有不同吸附劑的混合吸附床層,就可將各種雜質(zhì)吸附下來，得到提純的氫氣。下圖象征性地給出了不同組分在分子篩上的吸附強弱順序組分吸附能力弱氦氣☆氫氣☆氧氣☆☆氬氣☆☆氮氣☆☆☆一氧化碳☆☆☆甲烷☆☆☆☆二氧化碳☆☆☆☆☆☆乙烷☆☆☆☆☆☆乙烯☆☆☆☆☆☆☆丙烷☆☆☆☆☆☆☆異丁烷☆☆☆☆☆☆☆☆丙烯☆☆☆☆☆☆☆☆戊烷☆☆☆☆☆☆☆☆丁烯☆☆☆☆☆☆☆☆☆硫化氫☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆硫醇☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆戊烯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆甲苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆乙基苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆苯乙烯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆水☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆強1．3吸附平衡吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下,吸附劑與吸附質(zhì)充分接觸,最后吸附質(zhì)在兩相中的分布達到平衡的過程．在實際的吸附過程中，吸附質(zhì)分子會不斷地碰撞吸附劑表面并被吸附劑表面的分子引力束縛在吸附相中;同時吸附相中的吸附質(zhì)分子又會不斷地從吸附劑分子或其它吸附質(zhì)分子得到能量，從而克服分子引力離開吸附相;當一定時間內(nèi)進入吸附相的分子數(shù)和離開吸附相的分子數(shù)相等時，吸附過程就達到了平衡。對于物理吸附而言，動態(tài)吸附平衡很快就能完成,并且在一定的溫度和壓力下，對于相同的吸附劑和吸附質(zhì),平衡吸附量是一個定值．由于壓力越高單位時間內(nèi)撞擊到吸附劑表面的氣體分子數(shù)越多,因而壓力越高平衡吸附容量也就越大;由于溫度越高氣體分子的動能越大,能被吸附劑表面分子引力束縛的分子就越少，因而溫度越高平衡吸附容量也就越小。我們用不同溫度下的吸附等溫線來描述這一關(guān)系，如下圖:V3V3V2V1P2P1BV4A壓力吸附容量高溫常溫DC從上圖的B→A和C→Ｄ可以看出：在溫度一定時，隨著壓力的升高吸附容量逐漸增大；從上圖的Ｂ→C和A→D可以看出：在壓力一定時，隨著溫度的升高吸附容逐漸減小。吸附劑的這一特性也可以用Lanｇmｕir吸附等溫方程來描述：(Ai:吸附質(zhì)i的平衡吸附量,K1、K2:吸附常數(shù),Ｐ：吸附壓力，Xｉ:吸附質(zhì)i的摩爾組成）.在通常的工業(yè)變壓吸附過程中,由于吸附—－解吸循環(huán)的周期短（一般只有數(shù)分鐘)，吸附熱來不及散失,恰好可供解吸之用,所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大,吸附過程可近似看做等溫過程,其特性基本符合Ｌangmuir吸附等溫方程。本裝置的工作原理利用的就是上圖中吸附劑在Ａ—B段的特性來實現(xiàn)氣體的吸附與解吸的。吸附劑在常溫高壓(即Ａ點）下大量吸附催化干氣中除氫以外的雜質(zhì)組分,然后降低壓力(到B點）使各種雜質(zhì)得以解吸。在工業(yè)變壓吸附（ＰSA）工藝中，吸附劑通常都是在常溫和較高壓力下，將混合氣體中的易吸附組分吸附,不易吸附的組分從床層的一端流出，然后降低吸附劑床層的壓力,使被吸附的組分脫附出來，從床層的另一端排出，從而實現(xiàn)了氣體的分離與凈化,同時也使吸附劑得到了再生。但在通常的PSA工藝中，吸附床層壓力即使降至常壓，被吸附的雜質(zhì)也不能完全解吸,這時可采用兩種方法使吸附劑完全再生:一種是用產(chǎn)品氣對床層進行“沖洗",將較難解吸的雜質(zhì)沖洗下來，其優(yōu)點是常壓下即可完成,但缺點是會多損失部分產(chǎn)品氣;另一種是利用抽真空的辦法進行再生，使較難解吸的雜質(zhì)在負壓下強行解吸下來，這就是通常所說的真空變壓吸附（VacｕumPｒeｓｓurｅSwiｎｇAｄｓorｐｔioｎ，縮寫為VPSA)。ＶPSＡ工藝的優(yōu)點是再生效果好，產(chǎn)品收率高，但缺點是需要增加真空泵。在實際應(yīng)用過程中，究竟采用以上何種工藝,主要視催化干氣的組成條件、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的資金和場地等情況而決定。由于本裝置的催化干氣壓力低、氫含量低、產(chǎn)品氫收率要求高，因而本裝置的ＰSＡ氫提純部分采用ＶPＳA流程。4工藝條件與吸附能力的關(guān)系催化干氣組成吸附塔的處理能力與催化干氣組成的關(guān)系很大。催化干氣中氫含量越高時,吸附塔的處理能力越大；催化干氣雜質(zhì)含量越高,特別是凈化要求高的有害雜質(zhì)和難吸附的雜質(zhì)含量越高時，吸附塔的處理能力越小.催化干氣溫度催化干氣溫度越高,吸附劑的吸附量越小,吸附塔的處理能力越低。吸附壓力催化干氣的壓力越高,吸附劑的吸附量越大,吸附塔的處理能力越高。解吸壓力解吸壓力越低，吸附劑再生越徹底，吸附劑的動態(tài)吸附量越大,吸附塔的處理能力越高.產(chǎn)品純度要求的產(chǎn)品純度越高，吸附劑的有效利用率就越低,吸附塔的處理能力越低。5氫氣回收率由于ＰSA裝置的氫氣損失主要來源于吸附劑的再生階段，因而吸附塔的處理能力越高,則再生的周期就可以越長，單位時間內(nèi)的再生次數(shù)就越少,氫氣損失就越少，氫回收率就越高。也就是說,在催化干氣組分和溫度一定的情況下應(yīng)盡量提高吸附壓力、降低解吸壓力、降低產(chǎn)品純度以提高氫氣回收率,提高裝置的經(jīng)濟效益。1.６工業(yè)吸附分離流程的主要工序吸附工序-—在常溫、高壓下吸附雜質(zhì),出產(chǎn)品減壓工序-－通過一次或多次的均壓降壓和逆放過程使吸附壓力降低,吸附劑部分再生真空工序——通過抽真空使吸附劑完成最終的再生，真空壓力越低越好升壓工序—-通過一次或多次的均壓升壓和產(chǎn)品氣升壓過程使吸附塔壓力升至吸附壓力，為下一次吸附作好準備第二節(jié)工藝流程說明流程簡述本裝置工藝流程共由四部分組成,分別是：預處理部分、變壓吸附部分、脫氧凈化部分。（詳見流程圖)各部分流程分別簡述如下：A.預處理部分預處理部分主要由原料氣分液罐D(zhuǎn)－501、預處理塔C—5０1Ａ.B等設(shè)備組成．來自催化裝置的４0℃、0.8MＰa（G)催化干氣由管線P800１進入界區(qū)后,首先進入原料氣分液罐D(zhuǎn)—501,除去其中的大部分游離水和液態(tài)烴.然后經(jīng)管線P８0０2和催化干氣流量計FE—７50１進入預處理塔C—５01Ａ、B,在常溫下除去催化干氣中C5以上的組份。預處理塔由兩塔組成,運行時一塔始終處于吸附狀態(tài),而另一塔則始終處于再生狀態(tài),二塔交替操作,以保證連續(xù)凈化催化干氣，凈化后的催化干氣經(jīng)管線Ｐ8０07進入變壓吸附氫提純部分.再生過程所產(chǎn)生的解吸氣送解吸氣緩沖罐。預處理塔的工作過程如下:吸附過程催化干氣在常溫和吸附壓力(0.8MPa。Ｇ)下，自塔底進入預處理塔C—５０1A、B中正處于吸附狀態(tài)的塔，其中的飽和水和C5以上組份被裝填的吸附劑依次吸附,得到初步凈化后的催化干氣從塔底排出經(jīng)管線P80０７送VPＳA部分。降壓過程預處理塔逆著吸附方向降壓,即由塔底方向?qū)⑺?nèi)氣體排出,經(jīng)程控閥XV7506A。Ｂ、節(jié)流閥和管線ＧF８018去緩沖罐D(zhuǎn)-５03。這一過程要求緩慢進行,以保證解吸氣系統(tǒng)壓力波動較小和吸附劑的使用壽命，因此需要將節(jié)流閥調(diào)小并在開車前整定好。抽真空沖洗過程在這一過程中，打開預處理塔底的程控閥XV750５A(chǔ)、B，用真空泵對塔抽真空,使其中的雜質(zhì)得以脫附,脫附后的真空解吸氣經(jīng)由管線GＦ8０25抽入真空解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)—5０4;為使預處理吸附劑再生的更徹底同時打開塔頂?shù)某炭亻yＸV7５03A、Ｂ用逆放緩沖罐內(nèi)的氣體對塔進行沖洗,通過同時抽真空和沖洗可進一步降低雜質(zhì)的分壓(沖洗流量通過GF８011管線上的節(jié)流閥進行調(diào)節(jié),在開工前整定好）。升壓過程為了保證預處理塔壓力在工作塔切換時不發(fā)生大的波動,使下一個吸附循環(huán)能順利進行，用經(jīng)過預處理后的催化干氣逆著吸附方向經(jīng)管線P801４、節(jié)流閥和程控閥ＸV7５04A.Ｂ將預處理塔壓力逐漸升至吸附壓力。這一過程要求緩慢進行,以保證后工段壓力波動較小,為此需要將該節(jié)流閥調(diào)小并在開車前整定好.B。變壓吸附（ＰSＡ）部分經(jīng)過預處理后的催化干氣進入吸附塔(Ｃ502A~Ｆ)中正處于吸附工況的塔（始終有２臺)，在多種吸附劑組成的復合吸附床的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的絕大部分雜質(zhì)（僅剩少量N2,CH4,O２）,獲得純度大于9９％的粗氫氣,然后經(jīng)吸附壓力調(diào)節(jié)閥ＰＶ７51２后進入脫氧部分。該部份除送出粗氫外,還產(chǎn)生逆放解吸氣和真空解吸氣。逆放解吸氣來自于吸附床的逆放步驟,大部分通過程控閥XＶ7５１5進入解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)—503,然后經(jīng)調(diào)節(jié)閥ＰV7５14穩(wěn)定地送往解吸氣壓縮機入口，在逆放末期，由于吸附塔的壓力已較低,無法放入Ｄ—503,這時將剩余的少量逆放解吸氣經(jīng)程控閥XV7５１6送真空解吸氣緩沖罐Ｄ—504。真空解吸氣產(chǎn)生于抽真空步驟．這是ＶＰＳA部分雜質(zhì)解吸的主要階段,真空解吸氣經(jīng)真空泵P501A、B、C抽入真空解吸氣緩沖罐(Ｄ—50４）,緩沖穩(wěn)定后再送解吸氣壓縮機.逆放解吸氣和真空解吸氣在混合后，經(jīng)解吸氣壓縮機壓縮后送入全廠燃氣管網(wǎng)。吸附塔的工作過程依次如下:吸附過程催化干氣經(jīng)程控閥XＶ75０7Ａ~F,自塔底進入VPSA吸附塔C-50２A~F中正處于吸附狀態(tài)的兩臺吸附塔，其中除H2以外的雜質(zhì)組份被裝填的多種吸附劑依次吸附,得到純度大于９9％的粗氫氣從塔頂排出，經(jīng)程控閥ＸＶ7508A~F和調(diào)節(jié)閥PV7512后進入脫氧部分.均壓降壓過程這是在吸附過程完成后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)較高壓力氣體依次放入其它已完成再生的較低壓力塔的過程，這一過程不僅是降壓過程,而且也回收了吸附床層死空間內(nèi)的氫氣，本裝置主流程共包括三次連續(xù)均壓降壓過程，分別稱為：一均降（E1D)、二均降(Ｅ2D）和三均降(E3D).一均降通過程控閥XV7509A～F和管線GH8０１４進行,二、三均降通過程控閥XＶ75１０Ａ~Ｆ和管線GH8007進行．逆放過程這是吸附塔在完成均壓降壓過程后,逆著吸附方向?qū)⑺?nèi)壓力降至接近于常壓的過程,此時被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中解吸出來。逆放解吸氣經(jīng)程控閥門XV7５1１A～Ｆ排出,再經(jīng)XV7５15放入緩沖罐Ｄ—503、經(jīng)XV7516放至真空解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)－504。抽真空過程在這一過程中,逆著吸附方向通過真空泵、經(jīng)由程控閥ＸV７511A～F對吸附塔抽真空，使吸附劑中的雜質(zhì)得以完全解吸。真空解吸氣經(jīng)真空泵P５０1A、B、C后送緩沖罐Ｄ—504。均壓升壓過程該過程與均壓降壓過程相對應(yīng)。在這一過程中，分別利用其他吸附塔的均壓降壓氣體依次從吸附塔頂部對吸附塔進行升壓。本裝置主流程共包括三次連續(xù)均壓升壓過程,分別稱為：一均升（Ｅ1R）、二均升（E２R)和三均升（E3Ｒ)。一均升通過程控閥XＶ75０９A~F和管線GＨ8０1４進行，二、三均升通過程控閥XV7510A~Ｆ和管線GＨ８00７進行。產(chǎn)品氣升壓過程通過三次均壓升壓過程后，吸附塔壓力已升至接近于吸附壓力.這時，用產(chǎn)品氫氣經(jīng)程控閥XV7512、調(diào)節(jié)閥PV７5１1和程控閥XV7509A~F自塔頂將吸附塔壓力升至吸附壓力。經(jīng)這一過程后，吸附塔便完成了整個再生過程,為下一次吸附做好了準備。C、脫氧凈化部分從變壓吸附部分來的粗氫氣仍含有少量的氧氣(小于０．５%),尚不能滿足產(chǎn)品氫的要求,因此必須進行脫氧。溫度約40℃、壓力～0。7MＰa。G的粗氫氣自塔頂部進入脫氧塔C－503,在常溫鈀催化劑的催化作用下，氧與氫發(fā)生化學反應(yīng)生成水,將氫氣中的氧含量降至10ppm以下,同時氫氣溫度將升高.經(jīng)脫氧塔脫氧后的氫氣進入氫氣冷卻器E—501冷卻至４０℃,再經(jīng)氫氣緩沖罐D(zhuǎn)—505分離掉其中的游離水后去氫氣壓縮機。2.2工藝步序說明A.預處理部分預處理部分的核心由兩個預處理塔:C—５01A、B組成。這樣的預處理單元工藝是通過１2個程控閥門按一定的工藝步序和順序進行開關(guān)來實現(xiàn)的為便于識別這些程控閥門和表述整個工藝過程，我們首先按一定的規(guī)律對程控閥進行編號：XV7５□□預處理塔號：A或B閥門功能、作用１—催化干氣入口閥2—預處理氣出口閥3—沖洗氣出口閥4-預處理塔升壓閥５-真空再生氣出口閥6-預處理塔減壓閥表示PＳA單元表示程序控制閥預處理部分的工藝步序和閥門開關(guān)狀態(tài)表:步序1２3４5６78C—５01AAAAＡDＶV/PFRC—５01BDＶV／PＦRAAＡA程控閥門XV7501AONONONONXV7502AONONONONXV7５03AONXＶ７5０4ＡONＸＶ7５05ＡOＮONXＶ7５06AOＮXＶ７５01BOＮONＯNONＸV75０2ＢOＮONONONXV7５０３BOＮXＶ7５04BONＸV7５05ＢOＮONXV7506ＢON步序描述:現(xiàn)以塔C—501Ａ(簡稱A塔）為例描述整個工藝步序過程，C—50１B的工藝過程與C—501A完全相同?！畈叫?:吸附(A）催化干氣在常溫和吸附壓力（0。8MPa.G)下,自程控閥ＸV750１Ａ進入預處理塔，經(jīng)其中的吸附劑除去重組分后，自程控閥XV７502Ａ從塔頂排出送后工序。☆步序2:減壓(D）吸附劑吸附飽和后,將預處理塔內(nèi)氣體經(jīng)程控閥XV７50６A和管線GF—8０18上的節(jié)流閥（開度在開車時整定后就不在改變）限流后,逐漸被排放至D-503．整個過程持續(xù)１０分鐘左右。☆步序3:抽真空(V)為使預處理吸附劑得到再生，打開程控閥XV７505A,對吸附塔抽真空，使其中的雜質(zhì)得以脫附,脫附后的真空解吸氣經(jīng)ＸV75０５A(chǔ)進入真空解吸氣緩沖罐Ｄ—５04?！畈叫?:抽真空沖洗（V/P）為使預處理吸附劑得到完全的再生,在打開程控閥ＸV7５0５A(chǔ)的同時打開程控閥XＶ７503A用來自解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)—5０３的解吸氣沖洗吸附床,進一步降低吸附塔的雜質(zhì)分壓，使其中的雜質(zhì)得以完全脫附,脫附后的真空解吸氣經(jīng)XＶ75０5A進入真空解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)－50４?！畈叫?:升壓（R)在真空沖洗再生完成后,用經(jīng)過預處理后的催化干氣,逆著吸附方向通過程控閥ＸV7504A和管線P８01４上的節(jié)流閥（開度在開車時整定后就不在改變)限流后,將預處理塔壓力逐漸升至吸附壓力。B、變壓吸附（PSA)部分變壓吸附(ＰSＡ)部分是整個催化干氣氫提純裝置的主體工藝單元,共有六臺吸附塔組成。六臺吸附塔的整個工藝切換過程均是通過35臺程控閥門按一定的工藝步序和順序進行開關(guān)來實現(xiàn)的為便于識別這些程控閥門和表述整個工藝過程,我們首先按一定的規(guī)律對程控閥進行編號:XV７5□□吸附塔號：A~F閥門功能、作用０７－催化干氣入口閥08-粗產(chǎn)品氫氣出口閥0９—產(chǎn)品氣升壓、一均閥1０-二均、三均閥11—解吸氣出口閥12-產(chǎn)品氣升壓公共閥13-真空罐入口閥14—真空切換閥１5-逆放解吸氣進緩沖罐D(zhuǎn)－503閥１6-逆放解吸氣進緩沖罐D(zhuǎn)-504閥表示吸附塔表示程序控制閥VPＳA氫提純部分的工藝步序和閥門開關(guān)狀態(tài)表：6-2—3流程(主流程）步序12345６7８910111213141516171８Ｃ-５02AAAAAAAＥ1DE2DE2DE３ＤDＶE３RE2RE2RE1RＦRFRC－５0２BE1ＲFRFRAＡAAAAＥ1DE2DE2DＥ3ＤＤVＥ3ＲＥ2ＲE2RC-502ＣE３ＲE２ＲE2ＲE１RＦRFＲAAＡＡAAE１ＤE2DＥ2DE３DDVC—５02DE3DDVE3RE2RE2ＲE１RFRＦRAＡＡAAAE1DE2DＥ2DC—50２EE1DE２DＥ2DE3ＤDＶE3ＲＥ２RE2RＥ１RFＲFＲＡAAAAAＣ—502ＦAAAE1ＤＥ2DE2DE3ＤDVE３RE２RE2RE1RFRFＲAＡＡ程控閥門XV75０7AONONＯNONONONXV７508ＡOＮONONONONONXＶ７５09ＡＯＮONONＯNＸV7５10ＡONＯNOＮOＮOＮONＸV751１AONONＸV7507BONONOＮＯNONＯNXV７508ＢＯＮONONONＯNOＮXV７509BONＯNOＮＯNXＶ751０BONＯＮＯNOＮONＯNＸＶ7511BOＮONXＶ7507CONONONＯNONONＸV750８COＮONOＮＯＮONＯＮXV750９ＣONＯNONＯNXＶ75１0CONＯNＯＮONONONXV７511CＯNOＮＸＶ7５07DONONOＮONＯＮONＸＶ7５0８DONONＯNONONONXＶ７5０９ＤＯNＯNONＯNＸV7５1０DOＮONONONONONXV7511DONONXV７507EOＮONONONONＯNXV７508ＥOＮONＯNONＯＮONＸV７509EＯNONONONＸV7510EONONONOＮOＮOＮXV7511EONONＸＶ7５0７ＦOＮOＮOＮONOＮONXV750８ＦONＯNＯNONＯNONXＶ７509FONONONONＸV7510FOＮＯNONONONＯＮXV7511FONＯNXＶ７５12ＯNＯNOＮＯNＯNONOＮONONOＮONONXV7513ONONＯNONONＯNONＯＮＯNONOＮＯNXV75１4ＯNONONOＮONOＮXＶ7５15ＯＮＯNOＮONONOＮＸV7516注:ON－—閥門開步序描述:現(xiàn)以吸附塔C—5０2Ａ（簡稱A塔）為例描述主流程的整個工藝步序過程，Ｃ—5０2B～Ｆ的工藝過程與C—502A完全相同?！畈叫?：吸附(Ａ)催化干氣經(jīng)程控閥XV750７Ａ進入VPSA吸附塔Ｃ-5０２A,其中除H2以外的雜質(zhì)組份被吸附塔中裝填的多種吸附劑依次吸附,得到純度大于９9％的粗氫氣經(jīng)程控閥XV７508A排出。大部分粗氫氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥PV７5１2穩(wěn)壓后進入脫氧部分,少部分氫氣通過程控閥XV７5１2和調(diào)節(jié)閥ＰV75１1用于B、C兩塔的產(chǎn)品氣升壓.隨著吸附的進行,當雜質(zhì)的前鋒(即:產(chǎn)品氣所允許的最大雜質(zhì)濃度，以下稱吸附前沿)上升至接近于吸附床出口時,關(guān)閉XV７507A、XV７５0８A停止吸附,開始轉(zhuǎn)入再生過程。這時,吸附前沿與吸附床出口間還留有一段未吸附飽和的吸附劑，稱為予留段．☆步序２：一均降壓（Ｅ1D)在吸附過程完成后，打開程控閥XV75０9A和XV7５０９Ｄ，將Ａ塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了二均升的D塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過程不僅是降壓過程,而且也回收了Ａ塔床層死空間內(nèi)的氫氣。在這一過程中A塔的吸附前沿將繼續(xù)向前推移，但仍未達到出口.☆步序3:二均降壓（Ｅ2D)在一均降過程完成后，打開程控閥XＶ7５10Ａ和XV7510Ｅ,將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了三均升的E塔,直到A、E兩塔的壓力基本相等為止。這一過程繼續(xù)回收A塔床層死空間內(nèi)的氫氣，同時A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移，但仍未達到出口?！畈叫?:三均降壓（E3D）在二均降過程完成后,打開程控閥XV75１0A和ＸV７51０F,將A塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了抽真空的F塔,直到A、F兩塔的壓力基本相等為止。這一過程繼續(xù)回收A塔床層死空間內(nèi)的氫氣,同時A塔的吸附前沿也將繼續(xù)向前推移并恰好到達吸附床出口。(另外,請注意此階段真空泵由于無吸附塔可抽，正在抽真空罐）☆步序5：逆放(D）在完成均壓降壓過程后，打開XV75１1A、關(guān)閉ＸV75１4,逆著吸附方向?qū)ⅲ了毫抵两咏诔?此時被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中解吸出來。逆放解吸氣大部分經(jīng)XV75１5放入緩沖罐D(zhuǎn)-５０3。當A塔壓力已降至很低以至無法再放入Ｄ—503時，打開ＸＶ７５１6關(guān)閉XV75１5，將剩余的少量逆放解吸氣放至解吸氣壓縮機入口．(另外,請注意此階段真空泵由于無吸附塔可抽,正在抽真空罐)☆步序6：抽真空(V)逆放結(jié)束后，首先同時打開程控閥門XV7511A、XV７５1４和XＶ751３,這時吸附塔內(nèi)的氣體將逆著吸附方向放入真空罐。當真空罐壓力不再上升后，關(guān)閉XV7513,直接用真空泵Ｐ501A。B.C經(jīng)由程控閥XV７５１4、XV7511Ａ對A塔抽真空，使吸附劑中的雜質(zhì)得以完全解吸。真空解吸氣經(jīng)真空泵抽出后送緩沖罐Ｄ-504．☆步序7:三均升壓（E3Ｒ）在吸附過程完成后,打開程控閥XV７51０Ａ和XV7510B，將Ｂ塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了二均升的Ａ塔,直到Ａ、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過程不僅是升壓過程，而且也回收了Ｄ塔床層死空間內(nèi)的氫氣。(另外，請注意此階段真空泵由于無吸附塔可抽,正在抽真空罐）☆步序８：二均升壓(E２Ｒ）在三均升過程完成后,打開程控閥XＶ7５１0A和XV751０C,將C塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了三均升的A塔，直到A、C兩塔的壓力基本相等為止。這一過程回收Ｃ塔床層死空間內(nèi)的氫氣，并使A塔得到繼續(xù)升壓?！畈叫颍梗阂痪龎海‥１R）在二均升過程完成后，打開程控閥XＶ7509A和XV7５0９D，將剛完成了吸附過程的D塔內(nèi)較高壓力的氫氣放入剛完成了二均升的A塔，直到A、D兩塔的壓力基本相等為止。這一過程回收了D塔床層死空間內(nèi)的氫氣,并使A塔得到繼續(xù)升壓．☆步序1０:產(chǎn)品氣升壓過程(FR）通過三次均壓升壓過程后,吸附塔壓力已升至接近于吸附壓力。這時打開程控閥XV7509A、XV７512和調(diào)節(jié)閥ＰV7５12，用E、F塔的產(chǎn)品氫氣將Ａ塔壓力升至吸附壓力。經(jīng)這一過程后,吸附塔便完成了整個再生過程,為下一次吸附做好了準備．從工藝步序表可以看到:ＶPＳA氫提純部分的六臺吸附塔的工藝步序是完全相同的,只是在各步序的運行時間上依次錯開１/2個吸附時間，從而實現(xiàn)始終有兩塔處于吸附狀態(tài),四塔處于再生狀態(tài),保證了催化干氣的連續(xù)分離與提純。切塔后的步序由于VＰSA部分是氫提純裝置的主要單元,并且由六臺吸附塔組成。因而為提高裝置的可靠性，本裝置還編制了一套自動切塔與恢復程序。即:當某一臺吸附塔出現(xiàn)故障時,可將其脫出工作線，讓剩余的五個吸附塔轉(zhuǎn)入5-2—2方式工作。這時,裝置處理氣量不變，但氫收率下降５%左右．2)切塔后工藝步序及閥態(tài)表5-2—２流程(以切除A塔為例)步序1234567８910111２1３14１5C—50２AC-502ＢAAＡAAAE１ＤOＥ2DDＶE2ＲE１RFRFRC—50２CE1RFＲFRAAAAAAＥ1ＤOE2DDVＥ2RC—５0２ＤDVE2RE１RＦＲFRAAAＡAAＥ１DＯE2DC-502EＥ１DOE2DDVＥ2RE1RFRFRAAＡＡＡＡC－５02FAAAE1DOE2DＤVE2RＥ1RFＲＦRAAA程控閥門XV75０７AXV75０8AXV750９AXV7５10ＡＸV７511AＸＶ7507BONＯNONＯNOＮONXV7508ＢOＮONOＮＯNOＮONXＶ7509ＢONONONONＸＶ7510BOＮONＸＶ751１ＢONOＮXV7５07CONＯＮONONONＯNXV7５08ＣＯNOＮONONONONXV75０9CONOＮONOＮXV７510CＯＮＯＮＸV7511CONＯNXＶ7507DONOＮONＯNONOＮXＶ750８DＯＮONＯNONONONXV7５09DONOＮＯNＯNXV75１0DＯNONXＶ7511DOＮONＸV7５07EOＮOＮＯNＯNONOＮＸV７5０８EONONOＮONOＮONXV7509EＯNONONONXＶ７510ＥONONXV7511EOＮONXV７５07FONONOＮＯＮONONXＶ75０8ＦＯNONONOＮONONXV７50９FONＯＮONONＸV7５10ＦONONＸV７5１1ＦONOＮXＶ7５1２OＮONＯＮONOＮONOＮＯNＯNＯNXＶ7513ONONOＮONＯNＯNONONONOＮXV75１4ONＯNONＯNＯＮXV７515XV7516注:OＮ－—閥門開步序描述與6/2/3相同，切除Ｂ、C、Ｄ、Ｅ、F塔與此同理?2。３控制功能說明依據(jù)變壓吸附氫提純裝置的控制要求,本裝置控制系統(tǒng)與加氫聯(lián)合裝置共用一套DCS控制系統(tǒng)。并以此為核心構(gòu)成預處理部分、氫提純部分、脫氧部分和產(chǎn)品加壓部分的全部控制與管理功能。本裝置的基本控制與管理功能包括:程控閥開關(guān)控制、模擬量檢測與調(diào)節(jié)、質(zhì)量聯(lián)鎖、故障報警與記錄、歷史數(shù)據(jù)記錄、流量累計等功能。分別介紹如下:程控閥開關(guān)控制功能本裝置預處理部分和ＶPSA部分的吸附與分離過程都是依賴于程控閥門的開關(guān)來實現(xiàn)切換的，因而程控閥門的開關(guān)控制是本裝置最重要的控制部分。本裝置的程控閥開關(guān)控制過程示意圖如下:運行參數(shù)運行參數(shù)程序控制驅(qū)動程序控制程序控制驅(qū)動程序控制工藝裝置運行監(jiān)控程控閥液壓系統(tǒng)DCS系統(tǒng)工藝裝置運行監(jiān)控程控閥液壓系統(tǒng)DCS系統(tǒng)閥位檢測閥位檢測工藝參數(shù)程控閥開關(guān)控制過程說明:工藝參數(shù)DCS系統(tǒng)根據(jù)工藝要求(見本節(jié)2.2的工藝閥態(tài)表)制訂出程序，然后按一定的時間順序?qū)C2４V開關(guān)信號送至液壓系統(tǒng)的電磁換向閥，電磁換向閥將該開關(guān)電信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動液壓油的高、低壓信號,送至程控閥的驅(qū)動油缸,驅(qū)動程控閥門按程序開、關(guān)。同時，程控閥門將其開、關(guān)狀態(tài)通過307５傳感器反饋給DＣS系統(tǒng),用于狀態(tài)顯示和監(jiān)控，并通過與輸出信號的對比實現(xiàn)閥門故障的判斷與報警。液壓系統(tǒng)的作用是為程控閥門提供開、關(guān)的動力和控制手段,同時其自身運行的參數(shù)如:壓力、液位、運行狀態(tài)等也反饋回DCＳ系統(tǒng),由DCＳ系統(tǒng)進行顯示、監(jiān)控、報警和聯(lián)鎖控制。程控閥門說明：本裝置程控閥門的特點是密封性能要求高、開關(guān)次數(shù)頻繁，其中開關(guān)最頻繁的程控閥每年開關(guān)次數(shù)可達50萬次，并且要求開啟速度可調(diào)。故本裝置的程控閥均采用成都華西化工科技股份有限公司的專利產(chǎn)品:自補償式三偏心金屬密封蝶閥.該程控蝶閥為當今蝶閥發(fā)展的最新一代產(chǎn)品，可實現(xiàn)開關(guān)過程無摩擦磨損和沖刷磨損后的自動補償，因而保證了閥門的密封性能和長壽命。同時，為保證吸附壓力的平穩(wěn)變化和吸附劑的使用壽命,PSＡ工藝還要求均壓和逆放等閥門應(yīng)具有緩開功能。為此,本裝置程控閥還專門設(shè)計了一套開啟速度調(diào)節(jié)裝置,使程控閥的開啟速度在1~30S內(nèi)可調(diào).(程控閥門的結(jié)構(gòu)及維護詳見程控閥門使用說明書）液壓系統(tǒng)說明：本裝置的液壓系統(tǒng)主要由集成液壓泵站、蓄能器站和電磁換向閥構(gòu)成。集成液壓泵站為雙系統(tǒng),一開一備,兩套系統(tǒng)完全獨立,可獨立檢修。其控制點包括：液位控制：在泵站上裝有一臺帶報警、聯(lián)鎖點的現(xiàn)場磁浮子液位計和一臺液位變送器,用于監(jiān)控泵站的油箱液位。當油箱液位低于報警值時，DCＳ將報警提醒值班人員加油并檢查油壓系統(tǒng)有無泄露點;當油箱液位低于聯(lián)鎖值時,為保證系統(tǒng)的安全性,DCＳ系統(tǒng)將聯(lián)鎖停氫提純裝置并報警。油溫控制：泵站上裝有一臺溫度計,當液壓油溫度超過5０℃時，值班人員應(yīng)打開冷卻水閥.壓力控制：液壓系統(tǒng)設(shè)計有現(xiàn)場壓力表和智能壓力變送器各一臺,可將液壓系統(tǒng)工作壓力傳送至DＣＳ控制系統(tǒng)，當系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值4。0MＰa時，DCS系統(tǒng)將自動停止正在運行的泵、同時啟動備用泵并報警。２．3。2模擬量檢測與調(diào)節(jié)功能本裝置模擬量調(diào)節(jié)均由ＤCS完成，共包括３0個模擬量檢測點和7個模擬量調(diào)節(jié)點.各檢測及調(diào)節(jié)信號的功能與控制方式簡述如下:原料分液罐液位指示報警系統(tǒng)ＬIA—750１本調(diào)節(jié)系統(tǒng)由安裝于原料氣分液罐D(zhuǎn)—50１上的液位計LS—７5０1和安裝于分液罐底部的手動排污閥構(gòu)成。當液位高于設(shè)定值時,DCＳ系統(tǒng)輸出高位報警信號,提醒操作工去打開原料分液罐底部的收動排放閥；直到液位降至設(shè)定值范圍內(nèi)。本回路的設(shè)定值為3０—70%,上限報警值為80%,下限報警值為２０%。氫氣緩沖罐液位指示報警LＩＡ-５０2液位計ＬS—７５02裝于氫氣緩沖罐D(zhuǎn)—505上，。當D—505內(nèi)分離出的水的液位達到上限80％時,ＤCS系統(tǒng)輸出上限報警信號,操作工根據(jù)報警信號去現(xiàn)場打開手動排污閥排液,直到液位降至設(shè)定值范圍內(nèi)。真空解吸氣緩沖罐液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)LCA—７50３本調(diào)節(jié)系統(tǒng)由安裝于真空解吸氣緩沖罐D(zhuǎn)—５０4上的液位計LC—7５03和安裝于罐底部的排污閥LV－75０3構(gòu)成。當液位高于設(shè)定值時,ＤＣＳ系統(tǒng)輸出信號打開排污閥ＬV-7503,直到液位降至設(shè)定值，DCS系統(tǒng)再輸出信號將排污閥關(guān)閉。本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值為30—70%，上限報警值為８0％,下限報警值為20％。原料氣壓力指示調(diào)節(jié)PIＣS—7501本調(diào)節(jié)系統(tǒng)由安裝于原料氣入口總管P80０1上的壓力變送器ＰT7501和原料超壓放空閥PＶ７501構(gòu)成，用于指示記錄和調(diào)節(jié)原料氣壓力，避免原料氣超壓.預處理塔壓力指示記錄ＰI—7５０2、7503分別安裝于預處理塔C—５０1A。B的出口總管上,用于指示記錄預處理塔壓力.真空罐壓力指示記錄PIR—7５0４安裝于真空罐入口D－502的進出口總管上，用于指示記錄真空罐壓力。吸附塔壓力指示記錄PI—７５05~7５1０分別安裝于吸附塔C—5０２A~F的出口總管上,用于指示記錄吸附塔壓力。吸附塔產(chǎn)品氣升壓調(diào)節(jié)PIＣ７511本調(diào)節(jié)系統(tǒng)由安裝于產(chǎn)品氣升壓總管GＨ8014上的壓力變送器ＰT75１１和安裝于GH8021上的調(diào)節(jié)閥PV7511構(gòu)成，用于調(diào)節(jié)吸附塔C—502A~F的產(chǎn)品氣升壓速度,目的是將吸附塔的升壓過程控制在產(chǎn)品氣升壓階段(FR)內(nèi)恰好勻速地完成。本調(diào)節(jié)回路有全自動和手動兩種模式，正常情況下采用全自動模式,操作工不需要對其進行調(diào)節(jié)。只有在調(diào)節(jié)閥或某一吸附塔的變送器故障時,才需要操作工轉(zhuǎn)到手動操作模式去直接設(shè)定閥門開度。全自動模式：本調(diào)節(jié)回路包括兩個工作段，第一個工作段為沒有吸附塔作產(chǎn)品氣升壓的工作段(對應(yīng)于一均),在此工作段內(nèi)，閥門開度為固定值(等于手動設(shè)定的下限值）。第二個工作段為有吸附塔正在作產(chǎn)品氣升壓的時間段,在此工作段內(nèi)，采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)方式,控制回路采用ＰID控制,其給定值由程序內(nèi)部給定(給定值為變量,變量的起點為PＶ7５11在此時的檢測值(升壓起點值），變量的終止點為此時PT751２的檢測值(產(chǎn)品壓力值)）,在第二工作段內(nèi)變量的變化應(yīng)該是勻速的。（該調(diào)節(jié)閥的下限開度設(shè)定限制范圍為10～20％,上限開度設(shè)定限制范圍為50～９0%)手動模式:直接由操作工給出閥門開度下限值和上限值，閥門在第一工作段內(nèi)將按設(shè)定的下限值開啟，在第二工作段內(nèi)閥門將從下限值逐步開大直到上限值.上、下限值的設(shè)定原則是:將吸附塔的升壓過程控制在終升時間內(nèi)恰好緩慢完成.應(yīng)注意：升壓速度嚴禁過快，否則將影響產(chǎn)品氣和吸附壓力的穩(wěn)定。吸附壓力指示調(diào)節(jié)記錄報警PIＣ—7512本調(diào)節(jié)回路由安裝于吸附塔出口總管ＧH-80２2上的壓力變送器ＰT—7512和調(diào)節(jié)閥ＰV-7512構(gòu)成，用于穩(wěn)定吸附壓力。本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值一般定為比原料氣低0.05MPa左右。產(chǎn)品氣放空調(diào)節(jié)PIＣ－７５13A、B、C本調(diào)節(jié)回路由安裝于產(chǎn)品氣出口總管ＧH－8026上的壓力變送器PT751３和產(chǎn)品氣放空管線ＧH8０２7和GH８028上的調(diào)節(jié)閥PV7５１3Ｂ、７513A構(gòu)成,用于在產(chǎn)品氣不合格或產(chǎn)品氣超壓時將產(chǎn)品氣放入燃氣管網(wǎng)或火炬管網(wǎng)。本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值為0。6MPa左右,采用的是分程調(diào)節(jié)，當產(chǎn)品壓力超高時，PID調(diào)節(jié)首先開啟的是PＶ７５13Ｂ，當PV７513B全開時，如果產(chǎn)品壓力仍然超高，則開啟PＶ75１3A。如果產(chǎn)品壓力低于設(shè)定值（0。6Mpa),則壓縮機K—5０1二返一閥ＰＶ７513C打開，向入口補壓，維持壓縮機入口壓力為設(shè)定壓力．解吸氣出口壓力調(diào)節(jié)PIＣ－7514本調(diào)節(jié)回路由安裝于解吸氣解吸氣緩沖罐Ｄ-５03出口的壓力變送器ＰV－７514和調(diào)節(jié)閥PV7514構(gòu)成,用于調(diào)節(jié)解吸氣出口壓力.其目的是保證真空泵和解吸氣壓縮機均能在正常狀態(tài)下工作,本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值為0。０1ＭＰa.原料氣流量指示記錄調(diào)節(jié)積算FIRQ—75０1原料氣流量計FT—７５0１安裝于原料氣總管Ｐ80０２上，用于記錄裝置的原料氣處理量,并積算其累積值.本回路的測量范圍為０~2500０Nm3／h。產(chǎn)品氣流量指示記錄積算FIRQ—7５02產(chǎn)品氫流量計FT—7502安裝于產(chǎn)品氣總管ＧH8026上,用于指示和記錄裝置的產(chǎn)品氫流量。并在ＤCS中積算其累積值.其測量范圍為０~1０00０Nm3/h。脫氧塔出口溫度指示報警ＴＩA—７５01安裝于脫氧塔Ｃ-503出口總管GＨ８023上,用于檢測脫氧塔出口溫度，其范圍應(yīng)為6０~180℃。其控制方法為:通過修改VPＳA部分的吸附時間參數(shù)控制粗氫氣的氧含量,進而控制脫氧塔出口溫度。產(chǎn)品氫氣冷卻器出口溫度指示報警TIＡ-7502安裝于氫氣冷卻器Ｅ—５0１出口總管上，用于檢測氫氣冷卻后的溫度,其控制范值為～40℃,報警值為60℃。產(chǎn)品氫氣純度在線分析指示記錄報警AIR-7５01安裝于產(chǎn)品氫氣出口總管ＧＨ8０２4上,用于在線指示記錄產(chǎn)品氫氣的氫純度,并為VPSA部分操作參數(shù)的設(shè)定提供依據(jù),當產(chǎn)品氫純度低于９９%時，DＣＳ將報警提醒操作人員進行處理（縮短吸附時間)。工藝參數(shù)的設(shè)定變壓吸附的工藝參數(shù)主要包括吸附時間、壓力、溫度等.其設(shè)定的原則與方法如下:４．1吸附時間參數(shù)的設(shè)定本裝置的吸附時間參數(shù)包括預處理時間參數(shù)和VPSA氫提純時間參數(shù)兩個部分，在DCS監(jiān)控站上可獨立手動設(shè)定，也可由DCS自動計算設(shè)定。預處理的吸附時間參數(shù)時間序號含義預設(shè)值設(shè)定原則T1１預處理塔減壓時間１0分鐘緩慢降壓，對解吸氣壓力無影響T12預處理塔真空時間10分鐘保證再生效果Ｔ１3預處理塔真空沖洗時間４0分鐘保證再生效果T14預處理塔升壓時間10分鐘緩慢升壓，對VPSA壓力無影響注:以上的預設(shè)值為滿負荷預設(shè)值，且與最終開車的整定值間可能有差異。預處理塔的總吸附時間=T１1+T１2+T13+T14由于預處理塔的大小和裝填的吸附劑量是固定的,因而在壓力一定的情況下,吸附塔每一次所能吸附的雜質(zhì)總量就是一定的．所以當催化干氣的流量發(fā)生變化時就應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整吸附時間參數(shù)。流量越大則吸附時間就應(yīng)越短,流量越小則吸附時間就應(yīng)越長,這樣才能保證在各種操作負荷下均能充分地利用吸附劑的吸附能力，在保證產(chǎn)品純度的情況下獲得最高的氫氣回收率。本裝置預處理部分的吸附時間參數(shù)可在DCＳ上人工設(shè)定，亦可由ＤCＳ自動計算產(chǎn)生。人工設(shè)定時，只需將DCＳ畫面上預處理的手/自動設(shè)定按鈕“MAN/AUTO＂設(shè)為“MAN”，然后分別修改“減壓時間T11”、“真空時間T12"、“沖洗時間T13”、“升壓時間T14”的設(shè)定值即可。但請注意:１。減壓時間T11、真空時間T12和升壓時間T１４的時間不能小于15分鐘，且在初次開車整定后一般無需改變.沖洗時間T13的參數(shù)隨原料氣流量進行修改。自動設(shè)定時,只需將DCＳ畫面上預處理的手/自動設(shè)定按鈕“MＡＮ/ＡUＴＯ”設(shè)為“AUTO"即可。這時DＣS系統(tǒng)將自動依據(jù)設(shè)定的催化干氣流量計算出吸附時間。建議：在催化干氣流量計準確的情況下,最好用自動方式VＰSＡ部分的吸附時間參數(shù)VPＳＡ部分是本裝置分離提純氫氣的主要部分，其吸附時間參數(shù)的設(shè)定將直接決定裝置產(chǎn)品氫的純度和氫氣回收率.因而,VPSＡ部分的吸附時間參數(shù)應(yīng)盡量準確，以保證產(chǎn)品純度合格，且氫氣回收率最高。6—2—３流程時VPＳA部分的吸附時間參數(shù)設(shè)定表：時間序號含義預設(shè)值設(shè)定原則T21一均、三均時間20秒只要兩塔的壓力能均至相等即可T22逆放時間2５秒只要吸附塔壓力能降至接近常壓T2３真空時間60秒在保證產(chǎn)品純度的前題下盡量延長Ｔ２4真空罐延時關(guān)時間１0秒恰好到真空罐壓力停止上升時為止T25逆放進D—504時間５秒保證吸附塔壓力在逆放結(jié)束時接近常壓注：以上的預設(shè)值為滿負荷預設(shè)值，且與最終開車后的整定值間可能有差異。VＰSA部分的單塔吸附時間=2ｘ（T２1+T2２+T23）由于吸附塔的大小和裝填的吸附劑量是固定的,因而在壓力一定的情況下，吸附塔每一次所能吸附的雜質(zhì)總量就是一定的。所以當催化干氣的流量發(fā)生變化時就應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整吸附時間參數(shù)。流量越大則吸附時間就應(yīng)越短，流量越小則吸附時間就應(yīng)越長,這樣才能保證在各種操作負荷下均能充分地利用吸附劑的吸附能力,在保證產(chǎn)品純度的情況下獲得最高的氫氣回收率．本裝置VＰSＡ部分的吸附時間參數(shù)可在DCS上人工設(shè)定，亦可由DCＳ自動計算產(chǎn)生。在DCS畫面上PSA部分設(shè)有：“TMAＵＴＯ＂和“TMADJUST”兩個吸附時間自動調(diào)整按鈕。人工設(shè)定時，只需將ＤCS畫面上VＰSA部分的“ＴMＡUＴO(shè)”和“TMADＪＵＳT”按鈕均設(shè)為“MAＮ”,然后分別修改“T２1”、“T２2”、“T23”、“Ｔ24"、“Ｔ2５”的設(shè)定值即可.但請注意：1。Ｔ21的時間應(yīng)盡量短,只要兩均壓塔的壓力能均至相等即可，但最短不能低于15秒,在初次開車整定后T２1無需再改變。２．T22的時間應(yīng)盡量短,只要逆放時塔壓力能降至接近常壓即可,但最短不能低于15秒，在初次開車整定后T22無需再改變。Ｔ２4和T25的時間在初次開車整定后無需再改變。只要產(chǎn)品氫中的雜質(zhì)不超標即應(yīng)將T23時間盡量延長。自動設(shè)定時,如果將“ＴMAUＴＯ"設(shè)為自動狀態(tài)“ON",則這時DCＳ系統(tǒng)將自動依據(jù)設(shè)定的催化干氣流量計算出吸附時間。建議:在催化干氣流量計準確的情況下，最好用自動方式但由于原料氣的組成和壓力也有可能發(fā)生波動,這些變化也將影響吸附時間參數(shù)。因而，本裝置的ＰＳA部分還設(shè)計了一個“操作系數(shù)”參數(shù)，用于修正這種影響．“操作系數(shù)”參數(shù)的含義為:將自動計算出的吸附時間乘以“操作系數(shù)”后作為真實的操作時間。操作系數(shù)對PSA裝置運行的影響:增大操作系數(shù)→T23延長→產(chǎn)品純度下降→氫氣回收率提高減小操作系數(shù)→T23縮短→產(chǎn)品純度上升→氫氣回收率降低由于操作系數(shù)的大小決定著吸附時間的長短，因而對本裝置的運行狀況起著至關(guān)重要的影響,所以調(diào)整時應(yīng)特別精心，其調(diào)整步驟如下:☆增加操作系數(shù)（當產(chǎn)品氫純度高于要求值時,增加操作系數(shù))以０。02為單位增加操作系數(shù)等三個完整的ＶPＳＡ循環(huán)周期(即：單塔吸附時間x9）重復以上的步驟增加操作系數(shù)直到產(chǎn)品純度下降至允許的最低值以0.05為單位降低操作系數(shù),使裝置能在高收率下安全運行☆減小操作系數(shù)(當產(chǎn)品氫純度低于要求值時,減小操作系數(shù)）以０。1為單位減小操作系數(shù)等三個完整的ＶPSＡ循環(huán)周期(即：單塔吸附時間x9)重復以上的步驟減小操作系數(shù)直到產(chǎn)品純度上升至允許值以內(nèi)然后按增加操作系數(shù)的步驟調(diào)整,直到裝置能在高收率下安全運行為止當“TMAＤJUST”設(shè)為自動狀態(tài)“MＡN”時吸附時間不會因產(chǎn)品純度的變化而自動調(diào)整。當“TＭAＤJUST”設(shè)為自動狀態(tài)“ＡＵTO＂時吸附時間將會隨產(chǎn)品純度的變化而自動調(diào)整。當產(chǎn)品中H2含量超高（大于99．5％)時,軟件會自動增大T１3值;當產(chǎn)品中H２含量過低（小于99%)時,軟件會自動減小T１3值;使裝置在保證產(chǎn)品純度合格的情況下自動追求最大的回收率．建議：在原料氣流量和Ｈ2分析儀均準確的情況下,最好將“TMAUTO”“TMADJUST”均設(shè)為自動方式,這樣可以簡化操作,并獲得最好的效益。５—2-2流程時VＰSA部分的吸附時間參數(shù)設(shè)定表:時間序號含義預設(shè)值設(shè)定原則Ｔ２１一均、逆放時間30秒只要吸附塔壓力能逆放至接近常壓T２2真空時間6０秒在保證產(chǎn)品純度的前題下盡量延長T23二均時間25秒只要兩塔的壓力能均至相等即可Ｔ24真空罐延時關(guān)時間10秒恰好到真空罐壓力停止上升時為止Ｔ２5逆放進D—５０３時間５秒保證吸附塔壓力在逆放結(jié)束時接近常壓注：以上的預設(shè)值為滿負荷預設(shè)值，且與最終開車后的整定值間可能有差異。VPSA部分的單塔吸附時間=２ｘ(T２1＋T２２+T23)5—2-2流程時的吸附時間參數(shù)設(shè)定方法與6－2—３流程相同2．４。2壓力參數(shù)的設(shè)定由于變壓吸附氣體分離工藝的核心就是利用壓力的變化來實現(xiàn)吸附劑對混合氣體中的雜質(zhì)組分的吸附與分離,因而壓力也是ＶＰSA部分的關(guān)鍵參數(shù)。原料氣壓力原料氣壓力的設(shè)定是通過改變原料氣壓力調(diào)節(jié)回路ＰIC7５01的設(shè)定值來改變的,本裝置允許的催化干氣壓力范圍為:0.7～0。8ＭPa（G)。原料壓力越高吸附效果越好。VPSＡ部分的吸附壓力VＰSA部分吸附壓力的設(shè)定是通過改變吸附壓力調(diào)節(jié)回路PIＣ7５0２的設(shè)定值來實現(xiàn)的，其設(shè)定值一般比原料氣壓力低０.05MPa即可。只要吸附壓力一旦設(shè)定，吸附各階段的壓力也就自動確定了。吸附塔壓力曲線（6/2/3流程)壓力MPa0。80.580.3６0。1４AE1ＤE2ＤE3ＤDVE3RE２ＲＥ1RFRＡ—0。0８Timer注:當吸附壓力變化時,此壓力曲線將相應(yīng)變化吸附塔壓力曲線(5/２／2流程)壓力ＭＰa0.８０.５0．2AE1ＤE2DDＶＥ2ＲE１ＲFRA—0。0８Timer注:當吸附壓力變化時，此壓力曲線將相應(yīng)變化吸附塔的實際壓力變化曲線應(yīng)與以上的理想曲線相近似,但不會完全相同。如果吸附塔的實際壓力變化曲線與以上的理想曲線形狀不同，則說明裝置運行有問題，可能的問題有:程控閥門動作出錯、程控閥門泄露、吸附時間不在正常范圍內(nèi)、產(chǎn)品氣升壓調(diào)節(jié)閥PV9５11開度不合適和真空泵故障。產(chǎn)品氫超壓放空設(shè)定產(chǎn)品氫超壓放空設(shè)定的設(shè)定是通過改變調(diào)節(jié)回路ＰＩC—7513的設(shè)定值來實現(xiàn)的，其設(shè)定值為０。6MＰa(G)。在產(chǎn)品氫不合格時,產(chǎn)品的放空也是通過該回路實現(xiàn)的．：預處理塔的升壓、降壓和沖洗速度是通過相應(yīng)的手動節(jié)流閥的開度控制的,在開車整定后就不要再改變其開度大小,以免影響預處理塔的壓力變換速度和真空度.4。3溫度參數(shù)的設(shè)定儀表位號工藝說明參數(shù)（℃)調(diào)節(jié)手段TＩＡS-50５脫氧塔出口溫度６0~１８0修改VPSA吸附時間TC—５０６氫氣冷卻器出口溫度～40調(diào)節(jié)冷卻水量?2。5報警、聯(lián)鎖功能說明5.1報警一覽表報警標記報警儀表報警內(nèi)容報警值處理方案ＶALVEBAD閥門傳感器程控閥門開關(guān)錯誤請檢修人員檢查，如影響到吸附壓力或產(chǎn)品純度，則切塔或停車PＩ—OILHPI-OILＬ液壓系統(tǒng)壓力變送器液壓系統(tǒng)壓力低于高限６。0ＭＰa低限3.5ＭＰa自動啟用備用泵,請檢修人員檢查．如啟用備用泵后壓力仍低于3.5MＰa則停車LI—OIＬLLI—ＯＩLLL液壓系統(tǒng)油箱液位計液壓系統(tǒng)油箱液位低低限60%請檢修人員檢查系統(tǒng)是否漏油，如液位低于低低限則應(yīng)停車ＥL—Ｐ５０１AEL－P501BＥL-P50１C真空泵電氣柜運行觸點真空泵跳閘停機單泵停機，減量并關(guān)閉泵入口閥,三泵停機，則聯(lián)鎖停車PI75１２ＨPI75１2LPICＡ７512吸附壓力高吸附壓力低高限０。８MPa低限0。5MPa請檢查PＴ7５12和PV7５12是否有故障（如有故障,可用手動閥調(diào)節(jié)），以及是否有程控閥故障TＩ7５0１ＨTI7501脫氧塔出口溫度高高限180℃減小VPSA操作系數(shù)、檢查儀表ＴＩ７5０2HTI７５0２氫氣冷卻器出口溫度高高限60℃開大冷卻水進水閥LＡ7501ＨＬA7501LLA7501原料氣分液罐液位報警高限80%低限20%手動排液。LＡ75０２HLA７5０2LLIA750２氫氣緩沖罐液位報警高限80%低限20%到現(xiàn)場手動排液LＣ７503ＨLＣ75０3ＬLIＣ7503解吸氣緩沖罐液位報警高限8０％低限２0％自動排液。如報警持續(xù)不消失，則到現(xiàn)場手動控制,并檢修儀表AI7501ＬAIRSA75０1產(chǎn)品氫純度低報警低限９9%減小VＰSA操作系數(shù)?２。5.2聯(lián)鎖邏輯框圖++關(guān)閉所有程控閥，氫提純裝置系統(tǒng)停車油泵液位低低限液壓油泵同時停車同時停車時壓力3.5MPa液壓油壓力低低聯(lián)鎖關(guān)閉所有程控閥，氫提純裝置系統(tǒng)停車油泵液位低低限液壓油泵同時停車同時停車時壓力3.5MPa液壓油壓力低低聯(lián)鎖真空泵真空泵P-501A/B/C第三章裝置的操作第一節(jié)裝置的開車1首次開車準備工程建設(shè)竣工后即進入首次開車.在首次開車前必須先進行管路系統(tǒng)和工藝設(shè)備的開車準備，然后進行機泵的單體試車，待一切準備就緒后才能進行聯(lián)動試車。在投產(chǎn)后,如進行了管路或設(shè)備改動及大修，則再次開車時也應(yīng)參照首次開車的要求進行開車前的準備。1。1.1管路系統(tǒng)的準備工作管路系統(tǒng)的開車準備主要是指管路系統(tǒng)中的工藝管道、管件及閥門等的檢驗，管道系統(tǒng)的吹掃與清洗，管道系統(tǒng)的氣密檢驗等。由于本裝置為氫氣系統(tǒng)并且有真空管線，因而管路系統(tǒng)的檢驗需特別仔細認真.１)工藝管道、管件及閥門的檢驗在工藝管道安裝前應(yīng)逐根核對所用管道的材質(zhì)、規(guī)格、型號是否與設(shè)計相符。在工藝管道安裝前應(yīng)逐根嚴格檢查管道是否有裂紋、孔、褶皺、重皮、加渣、凹陷等外觀缺陷。在法蘭、彎頭、三通、異徑管等管件安裝前應(yīng)逐個檢查其材質(zhì)、規(guī)格、型號是否符合國家有關(guān)規(guī)定和設(shè)計要求．安裝前應(yīng)檢查管件的法蘭密封面是否平整光潔，嚴禁有毛刺或徑鄉(xiāng)向凹槽。法蘭螺紋應(yīng)完整、無損傷。凹凸面法蘭應(yīng)能自然吻合，凸面高度不得低于凹面深度。在法蘭連接時，法蘭間應(yīng)保持平行,其偏差不大于法蘭外徑的1。5‰，且小于2ｍm,禁止用強緊螺栓的方法消除歪斜．石棉橡膠等非金屬密封墊應(yīng)質(zhì)地柔韌,無老化變質(zhì)、分層現(xiàn)象及折痕、皺紋等缺陷；金屬密封墊的尺寸、精度應(yīng)符合規(guī)范,無裂紋、毛刺、凹槽、徑向劃痕等缺陷。在安裝前應(yīng)檢查各種工藝閥門的規(guī)格、型號、壓力等級、材質(zhì)是否符合設(shè)計要求。在安裝前所有閥門均應(yīng)作強度和嚴密性試驗。試驗應(yīng)用潔凈水進行。閥門的強度試驗壓力為公稱壓力的1。5倍,試驗時間不少于五分鐘,以殼體和填料無滲漏為合格．閥門的嚴密性試驗在公稱壓力下按國家有關(guān)規(guī)定進行，試驗完成后應(yīng)排凈積水，關(guān)閉閥門,密封出入口，密封面應(yīng)圖防銹油脂（需脫脂的閥門除外)。安全閥在安裝前，首先應(yīng)檢查其規(guī)格、型號、壓力等級、材質(zhì)是否符合設(shè)計要求，并按設(shè)計規(guī)定進行調(diào)試與整定。安全閥的開啟壓力為工作壓力的1。05～1.15倍,回座壓力應(yīng)為工作壓力的０.９～1。0倍，調(diào)試時壓力應(yīng)穩(wěn)定,每個安全閥的啟閉試驗不應(yīng)少于三次，調(diào)試完成后應(yīng)進行鉛封,并填寫調(diào)試記錄.在裝置管道系統(tǒng)焊接工作完成后,還應(yīng)進行焊縫探傷，其中真空管線和各吸附塔進出口管線應(yīng)作１0０%探傷，其余管線作1５%探傷。管道系統(tǒng)的強度檢驗管道系統(tǒng)的強度檢驗應(yīng)在管道系統(tǒng)、支吊架施工完成后進行.管道系統(tǒng)強度試驗前應(yīng)將不能參與試驗的設(shè)備、儀表等隔離,安全閥應(yīng)拆除或隔離,加裝臨時盲板的位置應(yīng)有明顯標記。管道系統(tǒng)強度試驗用潔凈水進行,試驗壓力見下表管道級別設(shè)計壓力試驗壓力備注真空管道--0。2MＰa中低壓鋼管P1。2MPa不大于閥門的單體試驗壓力試驗中，壓力應(yīng)緩慢上升，在達到試驗壓力后，應(yīng)穩(wěn)壓10~1５分鐘,以目測系統(tǒng)無變形、滲漏為合格。試驗中如遇問題,不得帶壓處理,應(yīng)在卸壓消除缺陷后重新試驗試驗完成后應(yīng)及時拆除盲板,排除所有積水。（注意：由于吸附劑禁水，所以系統(tǒng)中的水必須徹底吹除干凈)如無水壓實驗條件,也可采用氣壓作強度實驗,實驗氣體為氮氣或空氣，最高實驗壓力為0。8５MＰa,真空管線試驗壓力0.２MPa。升壓過程中,每升高0.1MPa應(yīng)保壓3分鐘。管道系統(tǒng)的吹掃在裝置全部安裝完成后，應(yīng)進行系統(tǒng)吹掃，一般工藝管道的吹掃氣可用壓縮空氣或壓縮氮氣，蒸汽管線和水管線也可用蒸汽吹掃，儀表管線應(yīng)用儀表空氣吹掃。吹掃氣壓力一般應(yīng)不低于０。5MＰa，不銹鋼液壓管線的吹掃壓力應(yīng)不低于1。0MPa。吹掃的順序一般是先主管、后支管，分段進行。遇到孔板、濾網(wǎng)、止回閥、節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥等裝置，必須拆除．各吸附塔應(yīng)和管路系統(tǒng)一同吹掃,為保證吹掃時不損傷程控閥密封面,預處理部分和VPSA部分應(yīng)采用爆破式吹掃,即在各總管端頭加石棉墊，并將要吹掃塔的程控閥打開，然后向塔內(nèi)充壓縮氣直到壓縮氣體將石棉板沖破為止。應(yīng)特別注意:吹掃前和吹掃過程中不允許開關(guān)程控閥,以免損傷密封面。吹掃過程中,應(yīng)用錘子（不銹鋼管道用木錘)不斷敲擊管道。在吹掃排氣口設(shè)一白布或白色的靶板，當吹出的氣體連續(xù)5分鐘無塵土、鐵銹、焊渣、水或其他臟物時,認為吹掃合格。說明：吹掃結(jié)束后，在成都華西化工科技股份有限公司技術(shù)人員指導下安裝管道消音器。4)管道系統(tǒng)的氣密性檢驗ａ．在完成管道系統(tǒng)的強度試驗和吹掃后還應(yīng)進行氣密性檢驗。b。系統(tǒng)各設(shè)備、管道、儀表均應(yīng)按設(shè)計安裝好才可進行整個裝置的氣密性試驗,氣密性試驗壓力為０。８5MPａ，真空管線氣密性試驗壓力為0。2MPa試驗氣體應(yīng)為干燥氣體。c。升至實驗壓力后，要求用肥皂水檢查所有管件連接處和管道焊縫，如有泄露點，則應(yīng)卸壓處理后再繼續(xù)檢查，嚴禁帶壓處理。d.系統(tǒng)保壓要求：1小時內(nèi)壓力下降量不超過系統(tǒng)壓力的０．5%。e．在系統(tǒng)正壓氣密試驗完成后,還應(yīng)對預處理和ＶPSＡ部分進行真空氣密試驗.試驗壓力—0。08MPa，要求１小時內(nèi)壓力上升量不超過0。001MPａ機泵單體試車用氮氣進行壓縮機的單體試車，具體操作見設(shè)備生產(chǎn)廠家的使用說明書.打開真空泵的進口旁路閥進行真空泵的單體試車,具體操作見設(shè)備生產(chǎn)廠家的使用說明書。通過DＣS系統(tǒng)啟動液壓系統(tǒng),帶動所有程控閥門進行無負荷運行試車。要求程控閥門至少連續(xù)運行４８小時無故障。具體操作見液壓系統(tǒng)使用說明書。對自控、儀表進行嚴格的檢查、調(diào)試及空運行。以保證整個控制系統(tǒng)可隨時投入運行。1。1。3吸附劑裝填在系統(tǒng)強度檢驗、吹掃、氣密檢驗和單機試車完成后，即可進行吸附劑的裝填工作。其步驟和方法如下：A)裝填概述吸附劑裝填質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響裝置的生產(chǎn)運行，產(chǎn)品氣的產(chǎn)量、質(zhì)量以及吸附劑的使用年限。而裝填中保證吸附劑不受潮以及裝填于塔內(nèi)吸附劑的密實程度即是把握裝填質(zhì)量的兩個重要因素。因此必須嚴格控制各個環(huán)節(jié)，認真操作各個裝填工序,確保吸附劑保質(zhì)保量迅速地裝入塔內(nèi)。Ｂ）裝劑條件：吸附塔管閥架系統(tǒng)試壓吹掃氣密合格,系統(tǒng)置換合格。程控閥液壓驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)試完畢。裝置聯(lián)機調(diào)試合格.所需裝填的吸附劑全部組織入庫。參與裝劑的人員已組織落實。其它各項準備工作就緒.Ｃ）裝填步驟:１．首先確認整個系統(tǒng)均處于干燥狀態(tài)。用干燥空氣置換所有需要裝填的吸附塔，經(jīng)取樣分析和安全部門確定無爆炸、無毒或窒息性氣體后方可由專門人員下入塔內(nèi)進行構(gòu)件檢查確認。3.先檢查吸附塔下分布器，要求確認：要求確認：分布器四周滿焊,無縫隙；分布器的不銹鋼絲網(wǎng)規(guī)格無誤，安裝正確