氢回收及变压吸附岗位操规.doc

BFNY-HGZX(DL) 11012013 BFNY-JCXMB 07152013150万吨/年甲醇装置氢回收、变压吸附岗位操作规程2013年 月 日发布 2013年 月 日实施宁夏宝丰能源集团有限公司合成车间发布合 成 车 间氢回收、变压吸附岗位操作规程 编写：雷晓峰 岳光荣审核：白卫卫 卫东升审定：沈云成审批：李长安2014年 月 日发布 2014年 月 日实施宁夏宝丰能源集团有限公司甲醇项目部合成车间 目 录1岗位任务12 工艺概述12.1 工作原理12.3 氢回收、变压吸附(PSA)的工艺流程22.4 氢回收及变压吸附的指标113 氢回收及变压吸附（PSA)装置 操作方法133.1 氢回收及变压吸附装置原始开车133.2 氢回收及变压吸附（PSA）制氢装置的正常开车193.3 氢回收、变压吸附装置的长期停车243.4 氢回收及变压吸附的短期停车253.5 氢回收及变压吸附（PSA）的紧急停车263.6 氢回收及变压吸附（PSA）的正常操作263.7 氢回收洗涤液泵的操作规程304 事故处理应急预案314.1 原料中断314.2 运转设备故障314.3 脱盐水中断324.4 蒸汽中断324.5 仪表空气中断324.6 电故障324.7 部分典型事故的处理方法325 安全特点356 附表（图）366.1 联锁一览表366.1.1 氢回收联锁一览表366.2 安全阀一览表376.3 分析项目一览表396.4 传动设备润滑油表396.5 设备一览表396.6 氢回收及变压吸附物料平衡426.7 变压吸附时序表456.8流程图47氢回收、变压吸附（PSA）装置操作规程1岗位任务1.1 氢回收装置的主要任务是回收甲醇合成的驰放气，回收大部分氢气，为甲醇合成装置提供富氢气和给变压吸附（PSA)制氢提供原料气。1.2 变压吸附（PSA)制氢利用氢回收装置的渗透气制取纯度为99.9%的氢气，然后送至MTO工序。2 工艺概述2.1 工作原理2.1.1 氢回收的工作原理 两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异，导致不同气体在膜中相对渗透率不同而被分离。经过预处理的弛放气，在一定的压力下连续地被送入膜分离装置，靠膜两侧压差的推动，使相对渗透率快的气体H2透过膜进入渗透侧，并被连续引出，而渗透率相对较慢的气体则被非渗透侧连续引出，以达到气体分离的目的。 膜是用各种高分子材料制成的一种新材料，所有高分子膜对一切气体都是可以渗透通过的。经过分离、加热后的原料气送入膜分离器中进行分离，分离器组由12根中空纤维膜(:200、 H:3000mm)组成。其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助浓度梯度在膜中扩散，最后从膜的低压侧解吸出来，即所谓的“溶解一扩散一渗透一解吸”机理。在甲醇弛放气的气体组分中，H2和CO2为快气，CO和CH4等为慢气。膜分离装置利用甲醇放空气的原有压力作为推动力，使快气在膜的低压侧富集，即氢气等快气的压力降低，输送到用户需要的压缩机入口。使慢气在膜的高压侧富集，即CH4等慢气的压力基本不降低，减压后输送到燃气终端。2.1.2 变压吸附（PSA）制氢工艺原理2.1.2.1 吸附的基本概念 当气体分子运动到固体表面上时，由于固体表面原子剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。相反，固体表面上被吸附的分子返回气体相的过程称为解吸或脱附。 被吸附的气体分子在固体表面上形成的吸附层，称为吸附相。吸附相的密度比一般气体的密度大得多，有可能接近液体密度。当气体是混合物时，由于固体表面对不同气体分子的引力差异，使吸附相的组成与气相组成不同，这种气相与吸附相在密度上和组成上的差别构成了气体吸附分离技术的基础。吸附物质的固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。伴随吸附过程所释放的热量叫吸附热，解吸过程所吸收的热量叫解吸热。气体混合物的吸附热是吸附质的冷凝热和润湿热之和。不同的吸附剂对各种气体分子的吸附热均不相同。2.1.2.2 PSA制氢的原理在工业变压吸附(PSA)制氢工艺中，吸附剂通常都是在常温和较高压力下，将混合气体中的易吸附组分（一氧化碳、二氧化碳、甲烷等）吸附，不易吸附的氢气从床层的一端流出，然后降低吸附剂床层的压力，使被吸附的组分（一氧化碳、二氧化碳、甲烷等）脱附出来，从床层的另一端排出，从而实现了富氢气的分离与净化，同时也使吸附剂得到了再生。2.3 氢回收、变压吸附(PSA)的工艺流程2.3.1 氢回收的工艺流程 氢回收的工艺流程可以分为预处理和膜分离两部分，预处理部分主要是脱除醇和水分，氢回收主要是回收氢气。 甲醇驰放气在6.52MPa的压力下进入氢回收装置,首先进入水洗塔(155T001)以洗去气体中的甲醇，水洗塔设有高低液位报警装置，以保证水洗塔处于安全运行状态，洗涤后的甲醇驰放气进入气液分离器(155V001)，将气体中夹带的水份分离掉，分离后的气体进入套管换热器(155E001)，将原料气加热到5565使原料气远离露点，加热过的气体进入一级膜分离器M22101（AD）进行分离，在渗透侧得到4.54.7MPa的富氢气，作为产品气送变压吸附（PSA）系统；二级膜组分为前段（M22102AD）和后段（M22102EH），而一级膜分离器M22101AD的非渗透气作为原料气直接送至二级膜分离器的前段（M22102AD）的进口，二级膜分离器前段（M22102AD）3.5MPa的渗透气作为产品送至合成系统，调节合成系统的氢碳；二级膜分离器前段（M22102AD）的非渗透气以6.37MPa压力又送至二级膜分离器的后段（M2202EH）作为原料气，二级膜分离器的后段（M22102EH）3.5MPa的渗透气作为产品去甲醇合成系统，调节合成系统的氢碳，二级膜分离器后段（M22102AD）的非渗透气减压到0.4 MPa(G)后送入燃料气管网燃烧回收热量。2.3.2 变压吸附的工艺流程2.3.2.1 变压吸附流程的主要工序1)吸附工序在常温、高压下吸附杂质，出产品。2)减压工序通过一次或多次的均压降压过程，将床层死空间氢气回收。3)顺放工序顺着吸附方向减压使吸附剂获得部分再生。4)逆放工序逆着吸附方向减压使吸附剂获得部分再生。5)冲洗工序使吸附剂完成最终的再生。6)升压工序通过一次或多次的均压升压和产品气升压过程使吸附塔压力升至吸附压力，为下一次吸附作好准备。2.3.2.2 变压吸附流程的主要工序描述1）吸附过程原料气经程控阀KV001（AJ），自塔底进入PSA吸附塔中正处于吸附状态的156T001（AJ），其中除H2以外的杂质组分被装填的多种吸附剂依次吸附，得到纯度大于99.9%的氢气从塔顶排出，经程控阀KV0002（AJ），通过吸附压力调节阀156PV0002把吸附压力控制在3.8MPa后送出界区；当被吸附杂质的吸附前沿（指产品中杂质最大允许浓度）移动到吸附器一定位置时，关闭KV001A、KV0002A。2）均压降压过程这是在吸附过程完成后，顺着吸附方向将塔内较高压力气体依次放入其它已完成再生的较低压力塔的过程，这一过程不仅是降压过程，而且也回收了吸附床层死空间内的氢气，本装置主流程共包括四次连续均压降压过程，分别称为：一均降（1D）、二均降（2D）、三均降（3D）、四均降（ED）、五均降（5D）、六均降（6ED）。一均降通过程控阀KV0005（AJ）进行，二均降、三均降通过程控阀KV0004（AJ）进行，四均降通过KV0006（AJ）进行，五均、六均降通过KV0007（AJ）进行。4）顺放过程这是吸附塔完成均压过程后，顺着吸附的方向顺放气通过KV0008（AJ）、KV0009（AJ）、HV0003A/B进入正在冲洗过程的塔，作为冲洗气。5）逆放过程这是吸附塔在完成顺放过程后，逆着吸附方向将塔内压力降至(0.020.04MPa)的过程，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中解吸出来。逆放解吸气经过程控阀KV0003及程控阀KV0010A/B放入解吸气缓冲罐(156V002)及解析气混合罐（156V003)。6）冲洗过程 在这一过程中，用来自正在顺放过程的塔出口气逆着吸附方向对吸附床冲洗，使吸附剂中的杂质得以完全解吸。冲洗通过调节阀156HV0003A/B调节流量后，由程控阀KV0008进入吸附塔，再通过程控阀156HV0004A/B进入解吸气混合罐(156V0003)。 解析气混合气经压力调节阀156PV003B调节，在156V0003中混合后的逆放和冲洗解吸气送出界区去加热炉炉作燃气。7）均压升压过程 该过程与均压降压过程相对应。在这一过程中，分别利用其它吸附塔的均压降压气体依次从吸附塔顶部对吸附塔进行升压。本装置主流程共包括四次连续均压升压过程，依次称为：六均升（6R）、五均升（5R）、四均升（4R）、三均升（3R）、二均升（2R）和一均升（1R）。8）产品气升压过程 经过四次均压升压过程后，吸附塔压力已升至接近于吸附压力。这时，用产品氢经调节阀156HV0002A/B控制流量后，再经程控阀KV0005（AJ）将吸附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。2.3.2.3 变压吸附制氢（PSA）单元运行步骤 本单元共由10台吸附塔组成，其中1台始终处于吸附状态，其余9台处于再生的不同阶段。吸附塔的整个吸附与再生过程都是通过92台程控阀、13台调节阀，按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现的。各程控阀编号代表的意义如下： 现以156T001A塔为例描述(10-1-6/P2）的整个工艺运行过程，156T001BJ塔的工艺过程与156T001A塔完全相同（流程时序图详见附表）。1）工艺步骤以10-1-6/P方式运行时，总有1台吸附器处于进入原料气、产出氢气的吸附步骤，其余9台吸附器处于吸附器再生的不同步骤，每台吸附器经历相同的步骤程序，以上述时序表方式排列，就可以使原料气不断输入，产品氢连续稳定输出。2）过程说明现以第一个吸附器（156T001A）为例，说明一个循环周期内各工艺 步骤的过程。吸附（A)开启程控阀KV-0001A和KV-0002A（关闭与吸附器156T001A相连的其他阀门，下同）。原料气由程控阀KV-0001A进入并自下面上通过吸附器156T001A，原料气中的杂质组分被吸附，获得的氢气通过程控阀KV-0002A流出。当被吸附杂质的吸附前沿（指产品中允许的最大杂质浓度）移动到吸附器一定位置时，关闭程控阀KV-0001A和KV-0002A（停止原料气进入和产品输出）。此时吸附器中吸附前沿至出口端这几件还留有一段未被杂质占用的吸附剂。过程压力：3.8MPa过程时间：60s第一级压力均衡降（E1D、简称一均降）开启程控阀KV-0005A和KV-0005C吸附器156T0001A吸附步骤停止后，与刚结束二均升（E2D)步骤的吸附器156T001C以出口端相连进行第一级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0005A，一均降步骤结束（继续开启程控阀KV-0005C，用于156T001C下一步的最终升压步骤）过程压力：3.8MPa下降到3.26MPa过程时间：30s第二级压力均衡降（E2D、简称二均降）：开启程控阀KV-0004A，继续开启KV-0004D156T001A结束一均降后接着与刚结束三均升步骤的吸附器156T001D以出口端相连进行第二级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿继续向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0004D，二均降步骤结束（继续开启KV-0004A，用于下一步三均降）。过程压力：3.26MPa下降到2.72MPa过程时间：30s第三级压力均衡降（E3D，简称三均降）：继续开启程控阀KV-0004A，开启KV-0004E。156T001A结束二均降后接着与刚结束四均升步骤的吸附器156T001E以出口端相连进行第三级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿继续向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0004A，三均降步骤结束（继续开启KV-0004E，用于下一步二均升）。过程压力：2.72MPa下降到2.18MPa过程时间：30s第四级压力均衡降（E4D、简称四均降）： 开启程控阀KV-0006A、KV-0006F。 156T001A结束三均降后接着与刚结束五均升步骤的吸附器156T001F以出口端相连进行第四级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿继续向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0006F，四均降步骤结束（继续开启KV-0006A，用于下一步五均降）。 过程压力：2.18MPa下降到1.64MPa 过程时间：30s第五级压力均衡降（E5D、简称五均降）：继续开启程控阀KV-0007A、开启KV-0007G。156T001A结束四均降后接着与刚结束六均升步骤的吸附器156T001G以出口端相连进行第五级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿继续向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0007G，五均降步骤结束（继续开启KV-0007A，用于下一步六均降）。 过程压力： 1.6MPa下降到1.1MPa 过程时间： 30s第六级压力均衡降（E6D、简称六均降）开启程控阀KV-0007A、KV-0007H。156T0001A结束五均降后接着与刚结束冲洗1步骤的吸附器156T001H以出口端相连进行第六级压力均衡，均压过程中吸附器156T001A的吸附前沿继续向出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0007A、KV-0007H，六均降步骤结束。过程压力： 1.1MPa下降到0.56MPa过程时间： 30s顺放1（PP1)： 开启程控阀KV-0008A、KV-0009I和调节阀HV0003A/B（AB互为备用）。HV0004A（冲洗塔为双数系列时开调节阀HV0004B），继续开启KV-0003I。 吸附器156T001A六均步骤停止后，与刚结束冲洗2步骤的吸附器156T001I通过调节阀HV0003A/B以出口端方向推进，达其出口端。当吸附器156T001A压力达到一定时，关闭KV-0009I。顺放1步骤结束（继续开启KV-0008A，以便进行顺放2步骤）。过程压力： 0.56MPa下降到0.4MPa过程时间：30s顺放2（PP2)：继续开启程控阀KV-0008A、调节阀HV0003A/B,KV-0009J和调节阀HV0003A/B（AB互为备用）、HV0004B（冲洗塔为单数系列时开调节阀HV0004A），继续开启KV-0003J。吸附器156T001A六均步骤停止后，与刚结束逆放步骤的吸附器156T001J通过调节阀HV0003A/B以出口端相连进行顺放压力冲洗，顺放过程中吸附器156T001A的吸附前沿向出口端方向推进，达其出口端。当吸附器156T001A压力达到一定时，关闭KV-0008A。顺放2步骤结束（继续开启KV-0009J，以便进行顺放1步骤）。过程压力： 0.4MPa下降到0.27MPa过程时间：30s逆向放压（D、简称逆放）： 开启程控阀KV-0003A和KV-0010A（双数系列开启KV-0010B)逆放初期吸附器156T001A内较高压力部分气体，通过程控阀KV-0003A和KV-0010A逆向防压排气入解吸气缓冲罐（156V002），当156T001A和V002压力接近平衡时，关闭程控阀KV-0010A。继续开启程控阀KV-0003A同时开启调节阀HV-0004A（双数塔开启HV-0004B），吸附器156T001A内逆放压力降低的气体通过程控阀KV-0003A和调节阀HV-0004A送入混合罐（156V003),当吸附器156T001A压力接近解吸气输出压力时，逆放步骤结束（继续开启程控阀KV-0003A用于下一步冲洗2）。过程压力： 0.30MPa下降到0.05MPa进程时间： 30s冲洗（P2)：开启程控阀KV-0009A、KV-0008B和调节阀HV0003A/B，调节阀HV-0004A（冲洗塔为双数系列时开启HV-0004B），继续开启程控阀KV-0003A。逆放步骤结束后，开启KV-0009A与刚结束顺放1的塔156T001B通过调节阀HV0003A/B出口相连，实现对塔156T001A冲洗。当塔156T001B压力达到一定时，关闭阀KV-0008B，冲洗2步骤结束（继续开启KV-0009A、KV-0003A，用于下一步冲洗1）。过程压力：0.02MPa过程时间：30s冲洗（P1)：开启程控阀KV-0009A、KV-0008C和调节阀HV0003A/B，继续开启程控阀KV-0003A、调节阀HV-0004A（冲洗塔为双数系列时开启HV-0004B）。冲洗2步骤结束后，开启KV-0009A与刚结束六均降的塔156T001C通过调节阀HV0003A/B出口相连，实现对塔156T001A冲洗，当塔156T001C压力达到一定时，关闭阀KV-0009A，KV-0003A，冲洗2步骤结束（继续开启KV-0008C用于下一步骤顺放2）过程压力：0.02MPa过程时间：30s第六级压力均衡升（E6R、简称六均升）：开启程控阀KV-0007A、KV-0007D。吸附器156T001A与刚结束五均降步骤的吸附器156T001D以出口端相连进行第六级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当正两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0007A、KV-0007D，六均升步骤结束。过程压力：0.02MPa上升到0.56Mpa过程时间： 30s第五级压力均衡升（E5R、简称五均升）：开启程控阀KV-0007A，开启KV-0007E。吸附器156T001A与刚结束四均降步骤的吸附器156T001E以出口端相连进行第五级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0006E，五均升步骤结束（继续开启KV-0006A，以便下一次进行四均升）。过程压力：0.56MPa上升到1.1MPa过程时间： 30s第四级压力均衡升（EAR、简称四均升）开启程控阀KV-0006A，开启KV-0006F。吸附器156T001A与刚结束三均降步骤的吸附器156T001F以出口端相连进行第四级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0006A，四均升步骤结束。过程压力：1.1MPa上升到1.64MPa过程时间：30s第三级压力均衡升（E3R、简称三均升）：开启程控阀KV-0004G，开启KV-0004A。吸附器156T001A与刚结束二均降步骤的吸附器156T00G以出口端相连进行第三级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0004G，三均升步骤结束（继续开启KV-0004A，以便下一次进行二均升）。过程压力：1.64MPa上升到2.81MPa过程时间：30s第二级压力均衡升（E2R、简称二均升）：继续开启程控阀KV-0004A，开启KV-0004H。吸附器156T001A，与刚结束一均降步骤的吸附器156T001H以出口端相连进行第二级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当这两个吸附器压力相等时，关闭程控阀KV-0004A，二均升步骤结束（继续开启KV0004H，以便下一次进行三均降）。过程压力：2.81MPa上升到2.72MPa 过程时间：30s第一级压力均衡升（E1R、简称一均升）开启程控阀KV-0005A，和KV-0005I。 吸附器156T0001A，与刚结束吸附（A）步骤的吸附器156T001I以出口端相连进行第一级压力均衡升，均压过程中吸附器156T001A压力升高，当这两个吸附器压力基本相等时，关闭程控阀KV-0005I，一均升步骤结束（继续开启程控阀KV-0005A，用于下一步的最终升压步骤）。 过程压力：2.72MPa上升到3.26MPa 过程时间：30S最终升压（FR、简称终升）开启终升流量调节阀HV-0002A/B（A、B互为备用），继续开启程控阀KV-0005A。 经均压升步骤后，吸附器156T001A最终用产品氢气通过调节阀HV-0002A/B限流使其进行充压逐步接近吸附压力，当压力达到吸附压力后，关闭程控阀KV-0005A和调节阀HV-0002A/B，终升步骤结束。 过程压力：3.26MPa上升到3.8MPa 过程时间：30S 至此，吸附器156T001A的吸附、再生过程全部结束，紧接着便进行下一次循环。过程叙述中步骤执行时间及压力等级是说明性的，装置运行可根据原料气流量、组成、压力的变化随时对时间和压力进行调整。经过上述一系列这降压及升压过程后，吸附塔便完成了整个再生过程，为下一次吸附做好了准备并由此进入下一吸附循环。 吸附塔156T001B-J的工艺步序与156T001A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1塔处于吸附状态，9塔分别处于不同的再生状态，保证了富氢气的连续分离与提纯。3）其它几种运行方式 在某吸附器出现故障时，可根据实际发生情况切换至9-1-5/P2运行方式继续运行，其运行方式与10-1-6/P2相似，不再叙述。4）流量系统A）原料气流量指示调节及计量系统（FIQ0001）作用：对PSA-H2工序原料气进行计量，主要是反应其的处理能力，为经济核算提供依据。累积量和瞬时量均在DCS系统计算机上显示。B）产品气流量指示及计算系统（FIQ0002） 作用：对PSA-H2产品气流量进行计量，主要反应本装置的生产能力，为经济核算提供依据。累积量和瞬时量均在DCS系统计算机上显示。5）压力系统A）PSA-H2工序原料气调节系统及吸附压力高限报警系统（PICAH-0001A） 作用：实现原料气压力显示，当压力高于设定值时，DCS系统发出声光报警。通过调节PV-0001A阀的开度，将超压的原料气返回到原料气来处，使原料气降低。直到达到设定值，阀门关闭。B）PSA-H2工序原料气调节系统及吸附压力高高限报警系统（PICAHH-0001B） 作用：原料气压力显示，在原料气压力超过后，PV-0001A调节压力仍然上升，当压力高于设定值时，DCS系统发出声光报警。通过调节PV-0001B阀的开度，使原料气放向放空管线，降低原料气压力，直到达到设定值，阀门关闭。C）PSA-H2工序产品气调节系统及吸附压力低限报警系统（PICAL-0002）作用：实现产品气压力显示、吸附压力显示，给产品计量提供压力补偿，并保持输出压力稳定。当压力低于或高于设定值时，DCS系统发出声光报警。压力高于设定值时，通过调大PV-0002阀门的开度，使产品气压力，吸附压力降低，直到达到设定值，然后稳定在该值。当压力低于设定值时，缓慢调小PV-0002的开度，使吸附压力升高，直到设定值。D）PSA-H2工序解吸气混合罐压力超压放空系统（PICAH-0003B）作用：实现解吸气混合罐压力显示，并保持解吸气输出压力稳定和减少波动。DCS系统在压力超过设定值时发出声光报警，通过增大调节阀PV-0003B的开度，来实现解吸气混合罐压力的降低，使其稳定在设定范围。 2.4 氢回收及变压吸附的指标2.4.1 甲醇合成驰放气规格 组成组分初期末期流量（Nm3/h）V（）流量（Nm3/h）V（）H2O7.410.0310.070.03H216842.9368.1923085.9368.79CO666.92.72503.587.46CO2266.761.08627.571.87CH41010.234.091100.773.28N25537.7422.425785.7417.24Ar185.250.75198.000.59CH4O177.840.72244.990.7324700100.033560100.0温度4545压力MPa(G)6.526.522.4.2 工艺指标2.4.2.1 氢回收工艺指标序号位号名称被测物质特性介质单位指标1TI-22101原料气入口温度水洗后驰放气402TI-22102套管加热器出口温度驰放气50623TI-22103渗透氢气温度去PSA氢气50624TI-22104渗透氢气温度去合成氢气50625PI-22103原料气入口压力水洗后驰放气MPa6.36.66PI-22103套管加热器出口压力驰放气MPa6.36.67PI-22105膜分离器渗透气氢气压力氢气MPa4.54.78PI-22106膜分离器渗透气氢气压力氢气MPa3.33.89PI-22107膜分离器非渗透气氢气压力燃料气MPa0.410PI-22110低压蒸汽压力蒸汽MPa1.011PI-22111外工段来氮气压力氮气MPa0.412FI-22101套管加热器后原料气流量驰放气Nm3/h2470013FI-22102一级膜分离渗透氢气流量氢气Nm3/h369014FI-22103二级膜分离渗透氢气流量氢气Nm3/h1092315LI-22101水洗塔液位水%308016LG-22102气液分离器液位水%302.4.2.2 变压吸附（PSA）工艺指标序号位号名称被测物质特性介质单位指标1PICA0001变压吸附的原料气压力富氢气MPa4.54.72PICA0002变压吸附的吸附压力高纯氢气MPa3.83PICA0003A解吸气缓冲罐出口气至解吸气混合罐压力解吸气MPa0.020.044PICA0003B解吸气混合罐压力解吸气MPa0.020.044TI0001进塔气温度原料气405TI0002产品气温度产品气406TI0003解吸气气温度产品气407FIQ0001原料气流量原料气Nm3/h369037808FIQ0002产品气流量产品气Nm3/h31003 氢回收及变压吸附（PSA)装置 操作方法3.1 氢回收及变压吸附装置原始开车3.1.1 氢回收及变压吸附装置开车前的准备工作3.1.1.1确认本装置具备开车的外部条件1） 确认合成装置开车正常，送出合格工艺气。2） 公用工程系统运行正常。3） 确认仪表维修工能及时提供仪表调校并确保准确。4） 确认化验人员能及时进行各项取样和分析数据提供。5） 确认电气设备安装检验合格。6） 确认空分装置已开启，能送出合格的氮气。3.1.1.2气、消防设施检查1） 检查确认消防水系统设施、各消防炮、消防栓、类灭火器正常好用。2） 检查确认各气体防护设备正常好用。3） 检查确认现场各个人防护设施正常好用。4） 检查确认各消防、气防报警系统正常好用。5） 确认消防通道畅通无阻碍。3.1.1.3 通信系统检查1） 检查确认无线通信系统（对讲机）正常好用（各频道都要测试合格）。2） 检查确认各固定电话、应急通信系统正常好用。3.1.1.4 工器具及阀门开关状态检查1) 检查现场操作使用的各类工器具齐备好用；2) 确认盲板和阀门位置并建立盲板列表。a. 安全阀旁路阀关，根部阀打开；b. 设备和管线上所有人孔、通风孔、排泄阀(导淋&放空阀)关闭；c. 所有盲板均在开车位置，并且逐一确认；d. 所有自调阀组前后切断阀打开，旁路阀关闭。e. 确认所有仪表根部阀打开；f. 锁闭阀的位置和PID图的要求一致，并检查钥匙齐备好用；g. 保留已记录的阀门和盲板列表备用。3.1.1.5 设备检查准备1） 确认所有设备、管道已完成安装调试并且清洗或吹扫干净，压力试验、气密试验合格。2） 确认所有设备、管道周围的杂物已清理。3） 确认所有的静设备内件安装完毕，所有动设备试运行完毕，吸附塔的吸附剂装填完毕。4） 确认各动设备使用的润滑油已准备到位并加注到所需位置。3.1.1.6电气送电1） 通知电工，检查电力系统正常可用。2） 通知电工系统准备开车，按送电规程进行送电。3） 检查电气作业完成，确保安全。3.1.1.7 仪表空气和工厂空气投用1） 检查确认仪表空气、工厂空气系统的检修或安装完成，并且管道清理合格2） 确认界区阀后低点导淋排放完全，界区阀及各用气点阀门关闭。3） 联系调度缓慢开启仪表空气、工厂空气界区阀引气进系统。4） 引气过程中检查总管和支管泄露情况，如有泄漏，则处理完毕后再送气。5） 引气完成后确保仪表空气总管压力为0.7MPa。3.1.1.8 阀门调试1） 确认仪表工检查现场各仪表调节阀已正确安装就位，并完成调校。2） 操作工检查现场各一次表均已正确安装就位。3） 配合仪表工进行阀门、仪表、联锁调试，要求调试合格并做好记录（包括调节阀及电磁阀开关状态、阀位对照、联锁动作情况等）。4） 检查确认DCS控制系统中的各种信号显示正常。3.1.1.9氮气系统投用1） 检查确认氮气系统的检修或安装已经完成，并且管道清理合格。2） 关闭系统各充氮阀门和管网各导淋阀门。3） 导通氮气界区总阀后的盲板。4） 操作人员缓慢打开界区总阀，并检查管网泄漏情况，如有泄漏则处理完毕后再投用。5） 打开氮气管网各低点导淋，排尽积水，并进行氮气置换。6） 通知质检人员分析氧含量0.5%后，关闭各导淋，管网保压。3.1.1.10冷却水系统投用1） 联系调度，变换系统开始投用水冷却器，并得到同意。2） 缓慢打开循环水界区进出口阀。3） 缓慢打开各水冷器进口阀，打开排气阀排气，当排出水后关闭排气阀，缓慢打开水冷却器出口阀。4） 视开车进度适时投用各水冷器。3.1.1.11火炬系统投用1） 检查确认火炬系统的检修或安装已经完成，并且管道清理合格。2） 检査确认系统各放空阀关闭。3） 通知火炬岗位，打开火炬管网各吹扫氮气对管网氮气置换。4） 分析确认氧含量0.5%后置换合格，控制各氮气流量正常。3.1.1.12蒸汽系统投用1） 检查确认蒸汽系统的检修或安装已经完成，并且管道清理合格。2）检查确认各冷凝液排放管线畅通备用。3.1.2 氢回收装置的原始开车3.1.2.1预处理部分的开车 注意事项：预处理的开车，是通过膜分离器的旁路，经过管路155PG001150C6KGC(1)、PG22101150CL600、水洗塔、汽液分离器、加热器、PG22105150CL600H、DV22101C、VG2210380CL600、FG220180CL600、HV22101,去FG22102250CL150进行的。在预处理的开车平稳后，方可切入膜分离管线，投入运行。 3.1.2.2 现场操作工将手动阀门置于下列位置：1） 关闭所有调节阀的旁路及排净阀2） 确认氮气管路注氮阀是关闭的，并加盲板；3） 确认普里森分离器升压阀DV22101AD前截止阀及旁路阀是关闭的；所有的仪表根阀是打开的；4）所有排污阀、排气阀、放空阀和取样阀是关闭的；5）仪表空气可供所有阀门使用；6）打开所有安全阀两侧的阀门。3.1.2.3 现场操作工 确保下列控制阀处于失气时的安全状态：1）温度调节阀(TV22101)关闭；2）非渗透气调节阀（HV22101）开启；3）导流阀（DV22101C）开启；4）导流阀（DV22101A、DV22101B）关闭；3.1.2.4 现场操作工确认确认FG22102-250-CL150管线上的V10、V09是开启的；渗透气至放空管线上的截止阀V17、V18处于关闭位置。3.1.2.5 现场操作工按以下动作操作1） 打开155LS001-50-C3E-GC2蒸汽排净阀V32，蒸汽供给阀V31及TV22101前后截止阀,准备加热器（155E001)的升温操作。2） 打开疏水器前后截止阀(V33、V34)，慢慢打开加热器蒸汽流量调节阀TV22101，检查疏水器的动作使其适度。3） 检查非渗透气出口管线闸阀(V09、V10)，准备接收尾气。4） 慢慢打PG22101-150-CL600管线驰放气供给阀(V01)，准备给预处理部分升压，水洗塔、除雾器调节到正常液位。5） 通过调节PG22101-150-CL600管线驰放气供给阀(V01)，慢慢提高水洗塔压力，控制升压速率不超过0.20.5MPa/min。6） 在建立驰放气流量之前，检查设备及仪表。在预处理部分有无泄漏。7） 准备开始（建立）弛放气气体流量。 8） 现场操作员缓慢地打开非渗透气管线FG22102-250- CL150上的非渗透气出口阀(V09、V10)，中控室手动开HV22101，向预处理部分建立驰放气流量，使原料气流量（FIA22101）显示1800022000Nm3/h，保持阀门的开度。此时气体将经DV22101C， HV22101流向尾气总管。（DV22101A 、DV22101B处于无仪表空气，保持关闭状态）。9） 将TV22101设定至65，并置于“自动 ”，按要求调整温度调节阀。10） 由流量控制阀HV22101来缓慢提高原料气压力，增加驰放气流量；压力缓慢提高至6.2MPa。观察热交换器周围的温度，并核实适当的温度控制。11） 一旦设计的通过预处理部分的弛放气流量建立起来，取样分析除雾器器出口气体中醇含量低于100 PPm，并且温度也达到设计值，即认为预处理开车正常。12） 注意定期排放气液分离器（155V001)中的冷凝液，每小时至少排放一次。13） 系统启动前确保气液分离器（155V001)底阀是关闭的。3.1.2.6 普里森膜分离器的启动及运行 操作人员按以下步骤操作：1）打开普里森膜分离器进口截止阀V02，打开普里森膜分离器出口截止阀V05A、V05B。2）确认原料气体中甲醇含量100PPm，且原料气的温度已经稳定在5565。慢慢打开普里森膜分离器升压管线DV22101A的旁路阀V03、VO4，给普里森膜分离器升压；注意观察压力表PI22103，控制升压速度不大于0.3MPa/min。升压速率过快或气体流量骤增均可造成膜分离器的损坏。开车期间或运行过程中，应严禁流量骤增；差压超过0.7MPa时不得将膜分离投用。3）继续升压，直至普里森膜分离器压力（PI22103）完全达到设计压力（6.5MPaG）(或达到当前弛放气压力)为止。4）打开一级膜分离器非渗透气总管线上的放空阀V17、V18；打开二级膜分离器非渗透气总管线上的放空阀V19、V20；开DV22101A前截止阀V02、DV22101B的前截止阀V08，关闭DV22101A的旁路阀V03、VO4；首先给流量调节阀（HV22101）一定开度,稳定流量。5）现场（或控制室）按下HS22101B上的“START”按钮，导流阀DV22101A、DV22101B开启， DV22101C关闭。一定要小心，避免通过膜分离器的原料气流量骤增。6）确认一级膜分离器非渗透气总管线上的放空阀V17、V18已经打开；二级膜分离器非渗透气总管线上的放空阀V19、V20已经打开；慢慢打开M22101AD、M22012AH膜分离器出口总阀V05A、V05B。7）根据要求处理气体的流量，缓慢打开一级膜分离器渗透侧截止阀55A、55B、55C、55D，调节其开度，缓慢打开二级膜分离器渗透侧截止阀56A、56B、56C、55D、56E、56F、56G、56H，调节其开度，使氢气的压力及流量控制在参数范围内；或调节渗透气放空阀的开度。8）根据FIA22101显示，慢慢调整HV22101设定值，使气体以设计的流量通过该阀门。注意：非常重要的是，DV22101AD的旁路阀必须关闭。如果此阀门一直开着，并且在以后停车时也是打开的，则会造成膜分离器的损坏。9）取样分析原料气、产品氢气和尾气的组成。10）当渗透气氢气浓度达到设计要求后，打开HH22101-80-CL600管线上的截止阀V06、V07，打开LH22201-150-CL300管线上的截止阀V11、V12，向用户输送氢气，同时慢慢关闭渗透气去放空的阀门（V17、V18、V19、V20),联系下工段送非渗透气。11）记录气体的流量、温度、压力和氢气纯度，作为分析膜分离器性能用。12）变压吸附装置没有开车时，一级膜的渗透气进入变压吸附装置，通过关闭变压吸附装置的进口流量调节阀156HV001，打开156PV001A使一级膜的渗透气返回至氢回收的二级膜渗透气管线155PG002-200，然后返回至合成气压缩机进口。3.1.2.6 普里森膜分离器的启动、运行注意事项：1）在开车及普里森膜分离器运行期间，必须避免对普里森膜分离器快速升压或流量骤增。不正确的操作将对膜分离器造成损害，并导致性能下降。在普里森膜分离器的操作条件稳定之前，不要使用氢气产品。因此，氢气产品截止阀在系统正常之前应保持关闭。2）普里森膜在投用时，膜分离进口和快气的压差要小于0.7MPa。3）保证驰放气进膜分离的气体温度、露点在工艺指标要求范围以内。3.1.3 变压吸附（PSA）的原始开车3.1.3.1 变压吸附（PSA）的原始开车的准备工作1） 确认PSA单元已氮气置换合格。2） 确认氢回收的一级膜渗透气气组成已合格。3） 拆除进出界区的所有工艺气管线盲板，并作记录。4） 控制系统及所有仪表通电，投入操作状态。5） 仪表空气系统投入运行。6） 投用156E001的冷却水，156V001的液位计投用，变压吸附（PSA)接气后，每1小时排放一次156V001的积液，保持156V001的液位在30%以下。3.1.3.2 变压吸附（PSA）的开车1） 在DCS操作画面上，将PSA单元运行按钮置为先设为“复位”(RUSAETE),把变压吸附时序设为A塔第一个开始吸附的塔，再设为“暂停”（RUNNING）状态使程控阀开始投入运行。2） 缓慢打开原料气（氢回收一级膜渗透气）至变压吸附的156HV0001进口阀，缓慢给156T001A充压，充压速度不宜过快，保持在每分钟吸附塔压力上升0.1MPa/min。3） 把变压吸附的吸附压力调节阀（156PV0002）设定为吸附压力3.8MPa，投自动。4） 当吸附塔压力升至3.8MPa后，解除变压吸附按钮“暂停”，变压吸附装置就可以投入自动运行状态，打开156HV0005及前后截止阀，关闭去MTO工段的手动截止阀，将不合格产品氢气返回至合成气压缩机进口。5） 把156PV003A的压力设定在0.020.04MPa之间（根据变压吸附的负荷设定），解析气去火炬压力调节阀156PV003B的压力设定在0.05MPa，保证解吸器混合罐156V003的压力稳定在0.0250.04之间。6） 如果蒸汽加热器处于停车状态，关闭现场解吸气去蒸汽加热器的手动阀门，把156PV003B的压力设定在0.0250.04之间，解析气全部送火炬系统。7） 由于原始开车系统里充满了氮气，必须当10台吸附塔都经过一次吸附和再生之后再取样分析产品气。8） 当10台吸附塔经历一次循环后，采样分析产品氢气组分，当产品氢气纯度达到99.9%，且CO2+CO含量低于10PPm后，打开产品氢气出口156PV0002,关闭156HV0005阀，把合格的氢气送至MTO工序,至此，PSA单元开车正常。9） 开车阶段PSA单元的正常压力尚未建立， 故PSA单元的进料负荷不宜太高，应为3050%，而后缓慢提负荷，并设定较短的吸附时间，使产品纯度迅速合格。3.2 氢回收及变压吸附（PSA）制氢装置的正常开车3.2.1 氢回收装置的正常开车 由于正常停车后氢回收单元处于压封闭状态，因而再次开车时无需再次置换、气密。具体开车步骤如下：3.2.1.1 预处理部分的开车 注意事项：预处理的开车，是通过膜分离器的旁路，经过管路155