变压吸附PSA法制氢操作专项规程.doc

变压吸附（PSA）法变换气制氢操作手册（工艺部分）XXXX化工9月序言工艺说明装置概述一段系统工作原理和过程实施二段系统工作过程工艺步骤变压吸附装置开停车系统置换系统仪器仪表及自控系统开车前准备工作系统试车系统运行调整系统停车系统停车后再开启安全技术概述本装置有害物质对人体危害及预防方法装置安全设施氢气系统运行安全关键点消防安全生产基础注意事项安全规程前言本装置是采取两段法变压吸附（PressureSwingAdsorption简称PSA）工艺分离原料气，取得合格二氧化碳及产品氢气。其中一段将原料气中二氧化碳分离提浓（≥98.5%）后送往下工段，脱除部分二氧化碳后中间气再经二段完全脱除CO2及其它杂质气体，使产品氢气中H2含量≥99.9%。装置设计参数以下：原料气组成（V）：H2N2CO2COCH441～43%0.5～2%55～60%0.5～2%～1.0%处理能力：4500Nm3/h中间气CO2含量：10%（V）产品氢气中H2含量：≥99.9%产品气CO2浓度：≥98.5%吸附压力：一段0.72～0.977MPa（G）二段0.7～0.957MPa（G）吸附温度：≤40℃本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺，就本工艺特点而言，氢气中杂质含量越低，氢气等气体回收率就越低。所以操作中不应单纯追求氢气纯度，而应视实际需要，控制合适纯度，以获较高经济效益。在开启和运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不合适操作会造成运行性能低劣和吸附剂损坏。本手册中所包含压力均为表压，组成浓度均为体积百分数，以下不再专门标注。第二章工艺说明第一节装置概述本装置由两个系统组成，即一段和二段。一段采取12个吸附塔1塔同时吸附8次均压吹扫工艺，二段采取4个吸附塔1塔同时吸附1次均压2次吹扫工艺，其示意图图1-1所表示。逆放气、吹扫气顺放气原料气一段装置产品氢气二段装置产品二氧化碳装置紧急放空装置紧急放空图1-1工艺方块示意图来自压缩机出口温度≤40℃，压力为0.75～1.0MPa二氧化碳含量约55%原料气首优异入气水分离器（V0101）除去原料气中游离态水后进入一段，分离出高浓度二氧化碳(98.5%)并送往下工段，同时降低中间气中二氧化碳浓度。一段系统包含气水分离器（V0101）、吸附塔（T0101A-L）、二氧化碳缓冲罐（V0102）等设备。出一段中间气进入二段，二段系统将中间气中CO2及其它杂质气体充足脱除，使出二段系统产品氢气纯度≥99.9%，二段包含吸附塔（T0201A~D）、产品氢气缓冲罐（V0201）、吹扫气缓冲罐（V0202~V0205）等设备。第二节一段系统工作原理和实施过程变压吸附基础原理是利用吸附剂对吸附质在不一样分压下有不一样吸附容量，而且在一定压力下对被分离气体混合物各组分又有选择吸附特征，加压吸附除去原料气中杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂取得再生。所以，采取多个吸附床，循环地变动所组合各吸附床压力，就能够达成连续分离气体混合物目标。变压吸附（PSA）法脱除变换气中二氧化碳，即依据上述原理，利用所选择吸附剂在一定吸附操作压力下，选择吸附变换气中气态水、有机硫和无机硫及二氧化碳。就本装置而言，变换气优异入一段系统处于吸附状态吸附床吸附，当吸附床吸附饱和后，经过8次均压降充足回收床层死空间中氢氮气，同时增加床层死空间中二氧化碳浓度，整个操作过程在入塔原料气温度下进行。整个工艺采取十二台吸附塔完成，其工作步骤以下（以A塔为例）：每个吸附塔在一次循环中需经历：吸附（A）、一均降（E1D）、二均降（E2D）、三均降（E3D）、四均降（E4D）、五均降（E5D）、六均降（E6D）、七均降（E7D）、八均降（E8D）、顺放（PP）、逆放（BD）、吹扫（P）、二段升（2ER）、八均升（E8R）、隔离（I）、七均升（E7R）、六均升（E6R）、五均升（E5R）、四均升（E4R）、三均升（E3R）、二均升（E2R）、一均升（E1R）、终升（FR）等二十三个步骤。1）．吸附（A）来自气水分离器变换气，经程控阀KV101A,从A塔下端入塔，在吸附工作压力下自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性地吸附，吸附二氧化碳后气体经KV102A从塔顶排出并输往二段系统。当二氧化碳吸附前沿靠近吸附床出口时，即停止进料和输出中间气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸附饱和吸附剂”——预留段。2）．一均降（E1D）A塔吸附停止后，经过程控阀KV103A、KV103C、和C塔进行压力均衡，即A塔和C塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。这一过程作用是回收A塔死空间内部分氢气，其组成和输出中间气基础相同。3）．二均降（E2D）一均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV103A、K