变压吸附(PSA)法制氢操作规程.doc

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1、. -变压吸附PSA法变换气制氢操 作 手 册工艺局部XXXX化工2009年9月第一章 前言第二章 工艺说明第一节 装置概述第二节 一段系统工作原理和过程实施第三节 二段系统工作过程第四节 工艺流程第三章 变压吸附装置的开停车第一节 系统的置换第二节 系统仪器仪表及自控系统开车前的准备工作第三节 系统试车第四节 系统运行调节第五节 系统停车第六节 系统停车后的再启动第四章 平安技术第一节 概述第二节 本装置有害物质对人体的危害及预防措施第三节 装置的平安设施第四节 氢气系统运行平安要点第五节 消防第六节 平安生产根本考前须知第五章 平安规程第一章 前 言本装置是采用两段法变压吸附Pressur

2、e Swing Adsorption简称PSA工艺别离原料气，获得合格的二氧化碳及产品氢气。其中一段将原料气中二氧化碳别离提浓98.5%后送往下工段，脱除局部二氧化碳后的中间气再经二段完全脱除CO2及其他杂质气体，使产品氢气中H2含量99.9%。装置设计参数如下：原料气组成V： H2 N2 CO2 CO CH4 4143% 0.52% 5560% 0.52% 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 0.720.977MPaG二段 0.70.957MPaG吸附温度：40本装置为吹扫解吸PSA

3、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的纯度，而应视实际需要，控制适当纯度，以获较高的经济效益。在启动和运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂损坏。本手册中所涉及压力均为表压，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。一段采用12个吸附塔1塔同时吸附8次均压吹扫工艺，二段采用4个吸附塔1塔同时吸附1次均压2次吹扫工艺，其示意图如图1-1所示。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

4、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0.751.0MPa二氧化碳含量约55%的原料气首先进入气水别离器V0101除去原料气中的游离态水后进入一段，别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。一段系统包括气水别离器V0101、吸附塔T0101A-L、二氧化碳缓冲罐V0102等设备。出一段的中间气进入二段，二段系统将中间气中CO2及其它杂质气体充分脱除，使出二段系统的产品氢气纯度99.9%，二段包括吸附塔T0201AD、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的根本

5、原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被别离的气体混合物的各组分又有选择吸附的特性，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获得再生。因此，采用多个吸附床，循环地变动所组合的各吸附床压力，就可以到达连续别离气体混合物的目的。变压吸附PSA法脱除变换气中二氧化碳，即根据上述原理，利用所选择的吸附剂在一定的吸附操作压力下，选择吸附变换气中的气态水、有机硫和无机硫及二氧化碳。就本装置而言，变换气先进入一段系统处于吸附状态的吸附床吸附，当吸附床吸附饱和后，通过8次均压降充分回收床层死空间中的氢氮气，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

6、料气温度下进展。整个工艺采用十二台吸附塔完成，其工作步骤如下以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来自气水别离器的变换气，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

7、输往二段系统。当二氧化碳的吸附前沿接近吸附床出口时，即停顿进料和输出中间气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸附饱和的吸附剂预留段。2一均降E1DA塔吸附停顿后，通过程控阀KV103A、KV103C、与C塔进展压力均衡，即A塔与C塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的局部氢气，其组成与输出的中间气根本一样。3二均降E2D一均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV103A、KV103D与D塔进展压力均衡，即A塔与D塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、D两塔压力根本平衡后，A塔的吸

8、附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。4三均降E3D二均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV104A、KV104E与E塔进展压力均衡，即A塔与E塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、E两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。5四均降E4D三均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV104A、KV104F与F塔进展压力均衡，即A塔与F塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、F两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。6五均降E5D四均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV105A、KV105G与G塔进展压力

9、均衡，即A塔与G塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、G两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。7六均降E6D五均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV105A、KV105H与H塔进展压力均衡，即A塔与H塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、H两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。8七均降E7D六均降完毕后，A塔还有较高压力，通过程控阀KV106A、KV106I、KV109A、KV109I与I塔进展压力均衡，即A塔与I塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、I两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到

10、达出口端。此时，需继续均压。9八均降E8D七均降完毕后，A塔尙有一定压力，通过程控阀KV106A、KV106J、KV109A、KV109J与J塔进展压力均衡，即A塔与J塔上、下端都连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、J两塔压力根本平衡后， A塔的吸附前沿刚到出口端，此时，停顿均压。到这一过程完毕时，A塔死空间气体被充分回收，其吸附剂也根本上被利用。10顺放PP均压完毕后接着进展顺放，开启程控阀 KV106A、KV109A并根据情况开启程控阀 KV111、KV112，当顺放气中二氧化碳浓度接近98.5%时关闭开启的程控阀。该过程目的是提纯床层中二氧化碳的浓度以满足下工段生产的要求。11逆

11、放BD经过顺放步序后，A塔最后剩余气体为高浓度二氧化碳产品气，开启程控阀 KV110A、并根据情况开启KV113，利用调节阀PIC101匀速的将气体在规定的时间回收至二氧化碳缓冲罐。在逆放过程中随着压力的逐步降低被吸附二氧化碳解吸出来，故此过程要求吸附床最终压力越低越好。12. 吹扫P逆放完毕后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0205来的吹扫气，通过程控阀KV108A让吹扫气从吸附塔顶端进入吸附塔A。吹扫气通过床层时因存在浓度差被吸附二氧化碳解吸出来，使吸附剂获得再生。从塔底排出的气体中二氧化碳浓度到达要求的通过程控阀KV110A回收至二氧化碳缓冲罐，其余局部那么停留在吸附塔A。经过吹扫后吸附剂

12、得到较好的再生，接着进展床层升压过程。13二段升E2R吹扫完毕后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0204来的混合气，通过程控阀KV107A让混合气从吸附塔顶端进入吸附塔A。此过程主要是回收二段吹扫气中的氢气并对A塔进展升压。14. 八均升E8R二段升完毕后，通过程控阀KV106A、KV106D、KV109A、KV109D与D塔进展压力均衡，即A塔与D塔进出口均连通。L塔对A塔进展八均升，L塔进展八均降。15. 隔离I八均升压完毕后，关闭A塔所有程控阀，使A塔与系统完全隔离16. 七均升E7R隔离完毕后，通过程控阀KV106A、KV106E、KV109A、KV109E与E塔进展压力均衡，即A塔与E

13、塔进出口均连通。E塔对A塔进展七均升，E塔进展七均降。17. 六均升E6R七均升完毕后，通过程控阀KV105A、KV105F与F塔进展压力均衡，即A塔与F塔出口连通。F塔对A塔进展六均升，F塔进展六均降。18. 五均升E5R六均升完毕后，通过程控阀KV105A、KV10G与G塔进展压力均衡，即A塔与G塔出口连通。G塔对A塔进展五均升，G塔进展五均降。19. 四均升E4R五均升完毕后，通过程控阀KV104A、KV104H与H塔进展压力均衡，即A塔与H塔出口连通。H塔对A塔进展四均升，H塔进展四均降。20. 三均升E3R四均升完毕后，通过程控阀KV104A、KV104I与I塔进展压力均衡，即A塔与

14、I塔出口连通。I塔对A塔进展三均升，I塔进展三均降。21.二均升E2R三均升完毕后。通过程控阀KV103A、KV103J与J塔进展压力均衡，即A塔与J塔出口连通。J塔对A塔进展二均升，J塔进展二均降。22. 一均升E1R二均升完毕后。通过程控阀KV103A、KV103K与K塔进展压力均衡，即A塔与K塔出口连通。A塔进展一均升，K塔进展一均降。对A塔的一系列均压过程，不但回收了各塔死空间的氢和提高了A塔的压力，而且还将A塔残存的少量杂质，推向吸附塔的进口端，起着吸附剂的“更新作用。通过8次升压，吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进展下一循环过程。23. 终升FR即为最终充压，利用L吸

15、附塔吸附过程的中间气，把A塔压力提高到操作压力。中间气经阀KV102A由A塔出口端充入A塔，最终使A塔压力根本接近吸附压力。这一过程同样也有把A床少量杂质组分再一次推向入口端的作用。通过8次充压及终升，吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进展下一循环过程。其余7个塔的操作步骤与A塔完全一样，只是在时间上按一定程序相互错开。第三节 二段系统工作过程二段系统脱除中间气中二氧化碳及其它气体杂质，即利用所选择的吸附剂在一定的吸附操作压力下，选择吸附中间气中的二氧化碳和其它气体而使气体得以净化。当吸附床压力降低时，被吸附的组分就得以解吸，使吸附床按一定的顺序变动压力，就组成连续别离气体混合物的

16、PSA装置。整个操作过程在入塔原料气温度下进展。一、二段系统吸附剂的再生 吸附塔压力降至低压：首先顺着吸附方向降至某一中间压力均压、顺放，以回收床层死空间系指吸附塔除去吸附剂外的所有空间的产品气，接着是逆着吸附的方向降至低压逆放，此时被吸附的杂质组分从吸附剂中解吸，并排出吸附塔；通过吹扫进一步将吸附剂吸附的二氧化碳解吸出来；二、净化系统吸附塔工作步骤如下以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、顺方PP、逆放BD、吹扫二P2、吹扫一P1、一均升E1R、终升FR等8个步骤。1吸附A来自一段的中间气，经程控阀KV201A,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

17、，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KV202A从塔顶排出，其中的一部份气体通过KV208用作最终充压气，而大局部气体输往下工段。当二氧化碳的吸附前沿接近吸附床出口时，即停顿进料和输出氢气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸饱和的吸附剂预留段。2一均降E1DA塔吸附停顿后，通过程控阀KV203A、KV203C立即与C塔进展压力均衡，即A塔与C塔出口连通。此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力根本平衡后，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的局部氢气，其组成与输出的产品氢气根本一样。3顺放PP一均降完毕后，翻开程控阀KV204A、塔气体

18、从吸附塔上端排出并分别通过程控阀KV209A/B、KV210A/B依次进入顺放缓冲罐V0202、V0203、作为二次吹扫气源。顺放完毕后，关闭程控阀KV204A、KV209A/B、KV210A/B。4逆放BD顺放完毕后，将A塔高压局部气体通过程控阀KV206A、KV211回收至逆放气缓冲罐V0204用于一段二段升升压，其余压力较低局部根据情况通过KV212回收至吹扫气缓冲罐V0205用作一段系统吹扫，同时不回收的气体可通过KV213放空。这一过程的目的是将吸附的杂质解吸出来，使吸附剂得到初步再生，此过程要求吸附床降到最低压力。5吹扫二P2逆放完毕后，翻开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓

19、冲罐V0203中气体对A塔进展吹扫，使吸附剂获得再生，吹扫时气体通过调节阀PV0203匀速缓慢的通过吸附塔以到达最正确吹扫效果，解吸气通过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或通过KV215局部放空。6吹扫一P1吹扫二完毕后，翻开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓冲罐V0202中气体对A塔进展吹扫，使吸附剂再次获得再生，吹扫时气体通过调节阀PV0202匀速缓慢的通过吸附塔以到达最正确吹扫效果，解吸气通过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或通过KV215局部放空。经过两次吹扫后吸附剂完成再生过程，接着进展升压。7一均升E1R吹扫一完毕后，通过程控阀KV203A、KV203C与C塔进展压力均衡

20、，即A塔与C塔出口连通。A塔进展一均升，C塔进展一均降。对A塔的均压过程，不但回收了各塔死空间的氢气和提高了A塔的压力，而且还将A塔残存的少量杂质，推向吸附塔的进口端，起着吸附剂的“更新作用。8终升FR即为最终升压，利用D吸附塔出塔产品气，把A塔压力提高到操作压力。中间气经阀KV208、KV203A由塔出口端充入A塔，最终使A塔压力根本接近吸附压力。这一过程同样也有把A床少量杂质组分再一次推向入口端的作用。A塔通过一次升压和终升，吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进展下一循环过程。其余3塔的操作步骤与A塔完全一样，只是在时间上按一定程序相互错开。第四节 工艺流程一、装置一段一段系统

21、工艺流程见工艺流程图，压力为0.977MPa温度小于40的原料气由界外送入一段系统，先经气水别离器V0101除去游离水后进入处于吸附步骤的1个塔，由下而上通过床层，出塔中间气送入二段系统。当被吸附杂质的浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔的进出口程控阀，使其停顿吸附，通过8次均压步骤回收床层死空间的氢气，然后先少量顺放以提纯床层二氧化碳浓度，再逆着吸附方向降压，回收二氧化碳气体供下工段使用。逆放完毕后，利用二段吹扫气解吸吸附的杂质，使吸附剂得到再生同时回收吹扫气中的氢气。吹扫完毕后利用二段升压气体对吸附塔升压，然后用一段系统均压气和中间气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开场进入下一个吸附循

22、环过程。二、装置二段二段系统工艺流程见工艺流程图，中间气进入二段中处于吸附步骤的1个塔，由下而上通过吸附塔，出吸附塔产品氢气送往下一工段。当吸附杂质的浓度前沿接近吸附剂床层出口时，关闭吸附塔的中间气进口阀和产品气出口阀，使其停顿吸附，通过1次均压步骤回收吸附床层死空间的有效气体。然后进展顺放，将塔气体依次放入V0202、V20203两个顺放缓冲罐为吹扫做准备。顺放完毕后进展逆放，即将吸附塔气体中可回收局部通过程控阀KV206、KV211放入逆放气缓冲罐V0204，逆放解析气去一段作为二段升气源，其余不可回收气体那么通过程控阀KV213放空至常压，被吸附杂质排入大气使吸附剂得到初步再生。逆放完毕

23、后开场吹扫，V0202、V0203两个顺放气缓冲罐中气体通过调节阀PIC202、PIC203缓慢匀速对吸附塔进展逐次吹扫，以进一步解吸吸附剂上残留的吸附杂质使吸附剂得到完全再生。吹扫解吸气通过缓冲罐V0205缓冲后作为一段吸附剂再生气源吹扫一段。吹扫完毕后，利用二段系统均压气和产品气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开场进入下一个吸附循环过程。第二章 变压吸附装置的开停车第一节 系统的置换一、置换用气：用纯度大于99.5%V压力为0.5MPa的氮气(或惰性气体)置换二、置换步骤.启动油压系统，让所有程控阀关闭。.翻开置换用氮气管线手动阀V116向系统充入置换气，置换气经过气水别离器V010

24、1后从从管道PG0103上排污阀后端法兰处排出大气，同时翻开气水别离器排污阀、平安阀的前端法兰和手动阀的放空管及原料气入口盲板进展置换，直到排出口含氧量低于0.5%为止，然后关闭气水别离器排污阀、手动放空阀及平安阀前手动闸阀，装好平安阀的前端法兰，全关上述手动阀。当水别离器V0101和PG0103置换合格后，充压至0.05Mpa(表压).一段吸附塔区、对应管道及其相连缓冲罐的置换： 吸附塔的置换 翻开手动阀V101、V216、V217翻开吸附塔T0101A的程控阀KV101A和KV107A、KV108A，视情况翻开净化段相关阀门，置换放空气经净化段吸附塔后通过V218放空。当吸附塔T0101A

25、置换合格后关闭手动阀V216、V217，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV107A、KV108A；同理置换吸附塔T0101BL。吸附塔区管道的置换 依次翻开PG0105的排污阀、吸附塔T0101A的程控阀KV101A和KV103A，当PG0105置换合格后关闭PG0106的排污阀，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV103A；同理置换PG0106、PG0107、PG0108、PG0109、PG0110、PG0111、PG0112、PG0113；依次翻开吸附塔T0101A的程控阀KV101A和KV106A，管道PG0109上的排污阀，当PG0113置

26、换合格后关闭该管道上的排污阀，翻开管道VT103上手动阀V109、程控阀KV111，将该段管线置换合格，关闭V109、程控阀KV111，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV106A；同理置换VT0104、VT0105、PG0115、PG0116、PG0117。二段吸附塔区、对应管道及其相连缓冲罐的置换：吸附塔的置换 翻开手动阀V103、V201A、V218程控阀KV101A、KV102A，翻开吸附塔T0201A的程控阀KV201A和KV202A，当吸附塔T0201A置换合格后关闭程控阀KV202A，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A、KV102A、KV2

27、01A；当PG0203置换合格后关闭手动阀V218，翻开手动阀V202、V201B进展置换。同理置换吸附塔T0201BD。吸附塔区管道的置换 翻开管道PG0204的排污阀、吸附塔T0201A的程控阀KV203A当PG0204置换合格后关闭该管道上程控阀KV203A；同理置换PG0205PG0208。翻开手动阀V205A/B、V220，再翻开程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B，对该管线PG0210、VT0205进展置换至合格后关闭V205A/B、V220、KV209A/B。同理置换PG0211及该管线上的放空管道，翻开程控阀KV210A/B、V206A/B和V222，合格后关闭该

28、手动阀。按照同样的方法对PG0212、PG0213进展置换。翻开手动阀V213、程控阀KV201A、KV206A、KV213，对管线VT0202进展置换至合格后关闭上述阀门。用同样的方法置换管道VT0203、PG0215、PG0216以及其相关联的放空管线。 缓冲罐的置换 翻开缓冲罐V202的放空阀和排污阀、程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B对缓冲罐V202进展置换，当置换合格后关闭缓冲罐V0202的放空阀和排污阀充压至0.05Mpa(表压)后，关闭所有阀门。用同样的方法对缓冲罐V0203 V0205进展置换。三、置换要求取样分析其中的氧含量，直到氧含量低于0.5%为止。四、置

29、换完毕 检查保证系统与外界隔离。第二节 系统仪器仪表及自控系统开车前的准备工作一、对现场压力表和温度计按要求进展调校，在其量程围，测量精度不得低于1.5级； 二、对压力变送器按要求进展调校，在其量程围，测量精度不得低于1.5级，通入420mA电流，检查零位和满度是否正确；。三、用标准气对CO2在线分析仪按要求进展调校并合格。 当通入标准气时，CO2在线分析仪的指针应指示在标准气中CO2含量处，当向标准气参加少量空气时，测量值应下降。如果不是上述情况，需查故障，直至符合为止；四、用标准气对H2 在线分析仪按要求进展调校并合格。 当通入标准气时，H2在线分析仪的指针应指示在标准气中H2含量处，当向

30、标准气参加少量空气时，测量值应下降。如果不是上述情况，需查故障，直至符合为止；五、按流量计的使用说明书进展调校和标定，并确定流量计有关系数。以上所有仪器仪表的调校和标定必须经当地主管技术监视机构的认可；五、检查微机油压控制系统微机控制器的主控讯号经过电磁阀、换向站实现电液转换后，驱动现场各程控阀动作，微机报警系统由程控阀阀位检测系统及成分分析系统AIRA101、AIRA102、AIRA201发讯控制。 系统按要求安装完毕后，应严格按程序检查电磁阀接线是否有误。逐一核对微机控制器对程控阀的编号与现场对程控阀的编号是否按设计要求一一对应。然后，启动油压系统，动态检查程控阀的开关是否符合设计要求，程

31、控阀阀位位置传感器是否正常。 仔细反复核对输入微机控制器的程控阀开关是否符合程控阀开关时序图的要求微机控制器、程控阀、油压系统等联动后检查，对主要程控阀开关时序图和备用程控阀开关时序图都必需仔细反复核对。 在定时状态下任意设置可调时间，开启电源，程序即从初始状态开场执行，仔细反复核对控制程序是否符合设计要求。阅读控制系统使用说明书，仔细检查控制系统各功能是否正常。 仔细检查仪表电源和电磁阀驱动电源是否有足够的备品。 仔细检查油压系统的压力和液位是否接入控制系统，报警功能是否符合设计要求。 仔细检查装置各个压力、分析等报警功能是否符合设计要求。六、油泵电气联锁试验启动脱碳装置油压系统，油压压力调

32、定到4.55.0MPa，分别关闭正在运转的油泵，观察其备泵是否自动启动，并检查控制系统是否报警，如此反复进展，直到符合设计要求为止。第三节 系统试车一段和二段系统工艺阀门的设定：全开一段和二段系统平安阀手动阀V112、V114、V219、V221、V223、V225翻开一段顺放、逆放手动阀V105、V109、V111以及放空手动阀V108；调节阀进出口阀V107A/B，应根据装置负荷调整其阀门开度，通常开度约3050%。翻开二段逆放、吹扫放空手动阀V211、V212、V213、V214、V215,缓冲罐V0202、V0204 进口阀V205A/B、V206A/B,调节阀前后手动阀V207A/B

33、、V209A/B，缓冲罐V0204、V0205 出口阀V216、V217,终升手动阀V204。应根据装置负荷调整其阀门开度，通常开度约3050%。全关一段和二段系统所有排污阀和其它工艺阀门。一段和二段系统仪器仪表系统阀门的设定全开一段和二段系统所有现场压力表阀、压力变送器取样阀、手动分析取样阀、在线CO2、H2分析仪气源取样阀、调节阀仪表气源阀。 调节阀设定将流量调节回路PV-101、PV-202、PV-203置于自动状态，控制该调节阀的开度，以保证流量均匀。启动油压系统：按油压系统操作使用说明书启动，让所有程控阀关闭。 再次反复核对一段和二段系统输入微机控制器的主程序和备用程序程控阀开关是否

34、符合工艺设计要求微机控制器、程控阀、油压系统等联动后检查。 将一段和二段系统流量计、压力变送器、在线CO2、H2分析仪、调节回路等仪器仪表投入运行。 再次多处取样分析一段和二段系统的氧气含量是否合格，取样分析即将送到一段系统的原料气组成及氧气含量是否合格。以上分析合格前方可试车。二、系统试车 通知前工序做好送原料气气和通知后工序做好承受产品二氧化碳气以及产品氢气的准备。当系统准备工作一切就绪后，即可将原料气引入，使系统投料运行。具体操作如下：1） 充压开车为尽快获得合格的产品气体，建议采用充压开车。特别是在低负荷开车情况。翻开产品氢气缓冲罐进口阀V203,并翻开调节阀PV201前截止阀V201

35、A并适当开启产品氢气放空阀V218。缓慢翻开手动阀V101、V102手动开启一段各相应程控阀将处于不同状态的吸附塔充压至对应状态，充压时保持吸附塔压力在每分钟升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作。操作时应注意单台程控阀连续动作时间不要超过20分钟，以防止烧坏电磁阀；一段充压完毕后，缓慢翻开手动阀V103，手动开启二段各相应程控阀将处于不同状态的吸附塔充压至对应状态，充压时保持吸附塔压力在每分钟升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作。在此操作时应特别注意，不要用一台或几台一段吸附塔对二段吸附塔充压，应多台切换充压，以防止吸附剂氧化铝吸水过饱和后穿透，造成硅胶失活； 充压完毕后，再次确认

36、各系统阀门开关是否符合要求；启动一段和二段系统控制器：按控制器使用说明书启动。使控制器、油压系统、程控阀所组成的程控系统处于正常程序运行状态。再次核查程序系统是否正常，同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间的23倍设定。将FIC-101、FIC-201、FIC-202、FIC-203投运，对其进展初步调节，以后随处理气量或操作工况作进一步调整。观察中间气中CO2含量的变化，中间气中CO2含量控制在610%围，此值升高，产品CO2含量升高，但CO2回收率降低，反之，那么CO2回收率升高，产品CO2含量降低；随时分析产品氢气中H2含量，调整二段循环时间，当二段产品氢气中H2含量99.9%，关闭V2

37、18翻开V201B送往下工段分析产品气CO2含量，调整顺放时间，当产品气CO2含量98.5时翻开手动阀V104将产品气CO2送至下一工序。2常压开车在一段系统开启时，即作好向二段送气的准备工作。 缓慢翻开手动阀V101、V102使吸附塔压力保持在每分钟升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作；启动一段系统控制器，使控制器、油压系统、程控阀所组成的程控系统处于正常程序运行状态。同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间的23倍设定；缓慢开启手动阀V103，向二段送入中间气。保证吸附塔压力保持在每分钟升高0.05MPa的速度，以防止超流量操作；启动净化系统控制器，使控制器、油压系统、程控阀所组成的程

38、控系统处于正常程序运行状态。同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间的23倍设定。将流量调节回路PV-101、PV-201、PV-202、PV-203置于自动状态，控制该调节阀的开度，以保证流量均匀。当吸附压力升高到0.977MPa以上时，取样分析产品氢气中H2含量，当其H2浓度99.9%时，翻开V201A慢慢向下一工序送气，送气量以保证吸附压力不低于0.977MPa为准；分析产品气CO2含量，调整顺放时间，当产品气CO2含量98.5%，此时翻开手动阀V104将产品气CO2送至下一工序。操作时，根据系统处理气量，随时调节系统程序各步骤运行时间，并将原料气流量增至满负荷或用户需要的值。观察中间气中

39、CO2含量的变化，中间气中CO2含量控制在610%围，稳定后那么每切换一次程序CO2浓度就先降低再升高。如果观察到这种有规律的变化时，那么系统已根本稳定。至此，本系统试车过程完毕，装置投入正常运行。第四节系统运行调节一、装置正常运行时主要操作参数见下表：表2-1 装置主要操作参数一览表原料气进口压力(表压)0.751.0MPa中间气进口压力(表压)0.720.98MPa变换气进口温度40二段气出口压力(表压)0.70.95MPa产品氢气温度40原料气中二氧化碳含量5560%(V)一段出口中间气二氧化碳含量610%V二段出口产品氢气中H2含量99.9%(V)产品二氧化碳浓度98.5%(V)油压泵

40、站操作压力4.55.0MPa二、一段及净化系统吸附塔各步骤压力表2-2一段系统吸附塔各步骤压力一览表序 号变压吸附步骤压 力(MPa)备 注1吸 附0.982一 均 降0.980.8733二 均 降0.8730.7674三 均 降0.7670.6605四 均 降0.6600.5536五 均 降0.5530.4477六 均 降0.4470.3408七 均 降0.3400.2339八 均 降0.2330.12710顺放0.1270.09711逆放0.0970.01012吹扫0.02013二段升0.0200.0514八均升0.050.12715七均升0.1270.23316六均升0.2330.340

41、17五均升0.3400.44718四均升0.4470.55319三均升0.5530.66020二均升0.6600.76721一均升0.7670.87322终升0.8730.98二段系统吸附塔各步骤压力见表表2-3二段系统吸附塔各步骤压力一览表序 号变压吸附步骤压 力(MPa)备 注1吸 附0.952一 均 降0.950.4858顺放一0.4850.3569顺放二0.3560.15712逆放0.1570.03013吹扫一0.0214吹扫二0.0222一 均 升0.020.48523终升0.4850.95三、循环时间的调节循环时间、原料气流量和产品氢气中H2浓度三者之间有直接关系。当要求产品氢气H

42、2浓度一定例如99.9%时，原料气流量变化对循环时间最敏感，原料气流量增大，那么要求循环时间缩短，反之亦然。通过调整循环时间的方法即能改变产品氢气中H2含量。循环时间缩短，产品氢气中H2含量降低，但同时有效气体回收率下降，反之亦然。通过调整逆放气压力的方法即能改变产品气CO2浓度。逆放压力低，产品气CO2浓度升高，但同时产品气CO2回收率下降，反之亦然。四、运行检查工程和调整为了取得良好的运行性能，在运行期间要检查和调整以下工程： 吸附步骤为了满足设计产品氢气中H2含量要求，吸附步骤压力要稳定。除进气压力要稳定外，吸附塔最终升压流量的调节直接影响吸附压力。其次原料气流量过小也会影响吸附压力的稳

43、定。再其次是流量要恒定。 均压步骤由于存在阻力原因，两个塔之间均压后的压力不会完全一样，要求平衡后的压差在0.03 MPa以。设定的均压时间只需满足实际的均压到达平衡所需要的时间就行了，由于存在吸附剂对混合气各组份吸附的原因，因此，均压到达平衡后的压力比上述步骤的理论压力低，均压时，混合气中二氧化碳浓度越高，实际均压平衡后的压力就越低。 顺放步骤一段顺放步骤的目的是利用产品CO2气体将吸附塔的非CO2气体顶出，从而到达提纯目的。顺放时间应根据要求的 CO2气体纯度和回收率调整；二段顺放步骤的目的是利用顺放气对吸附塔进展吹扫，从而将吸附剂吸附的气体冲洗出来，顺放时间可调，且应根据吸附塔压降调整二

44、次顺放的时间，尽量做到二次的压差均匀。 逆放步骤逆放过程实际上是很迅速的。逆放速度过快，不仅使系统产生噪声，而且会造成对吸附剂的磨损。本装置通过调整调节阀入手动阀的开度，使逆放压力在较匀速的条件下在规定的时间缓慢放至低压，要求逆放终时压力愈低愈好，逆放终时压力愈低，对吸附剂的解吸有利，吸附剂再生效果好。吹扫步骤吹扫步骤的目的是利用低浓度的气体对吸附塔进展吹扫，从而将吸附剂高浓度吸附的气体冲洗出来，到达吸附剂再生的目的。吹扫时间可调，以保证每台吸附塔要有足够的吹扫气，且在整个吹扫步骤匀速吹扫为宜。操作时，一段的吹扫气量，通过调节相关手动阀的开度来控制到一段吹扫气量，以保证一段吸附塔能逐一匀速吹扫；二段的吹扫气量，通过调节阀的开度来控制到吹扫气量。一个吸附塔具有固定的负载杂质的能力。因此，在一个吸附再生循环里能提纯一定数量的原料气。如果循环时间周期过长，由于导入的原料气过多会造成产品氢气中H2含量升高；循环时间周期过短，那么由于床层未均分利用而引起氢的损失增大氢回收率降低。因此，在操作时，循环时间周期的任何调整必须慎重地进展。因为二段产品氢气纯度的变化要滞后23个周期才能反响出来。当二段产品氢气纯度不合格时，产品氢气中H2含量下