变压吸附(PSA)法制氢操作规程

1、变压吸附（PSA）法变换气制氢操作手册（工艺部分）XXXX化工有限公司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与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得开停车第一节系统得置换第二节系统仪器仪表及自控系统开车前得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得再启动第四章安全技术第一节概述第二节本装置有害物质对人体得危害及预防措施第三节装置得安全设施第四节氢气系统运行安全要点第五节消防第六节安全生产基本注意事项第五章安全规程第一章前言本装置就是采用两段法变压吸附（PressureSwingAdsorption简称P

2、SA）工艺分离原料气,获得合格得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（R98、5%）后送往下工段，脱除部分二氧化碳后得中间气再经二段完全脱除CO2及其她杂质气体，使产品氢气中H2含量A99、9%。装置设计参数如下：原料气组成（V）:H 2N24 1 43% 0、52%处理能力：中间气CO 2含量：产品氢气中H2含量：产品气CO2浓度： 吸附压力：一段二段吸附温度：CO2COCH45560%0、52%1、0%4500Nm3/h10%(V)>99、9%>98、5%0、720、977MPa(G)0、70、957MPa(G)<40C本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺，就

3、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Z求氢气得纯度，而应视实际需要，控制适当纯度，以获较高得经济效益。在启动与运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不适当得操作会导致运行性能低劣与吸附剂损坏。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。第二章工艺说明本装置由两个系统组成，即一段与二段。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。第一节装置概述来自压缩机出口温度W40C,压力为0、751、0MPa二氧化碳含量约55%得原料气首先进入气

4、水分离器(V0101)除去原料气中得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。一段系统包括气水分离器(V0101)、吸附塔(T0101A-L)、二氧化碳缓冲罐(V0102)等设备。出一段得中间气进入二段，二段系统将中间气中CO2及其它杂质气体充分脱除，使出二段系统得产品氢气纯度99、9%,二段包括吸附塔(T0201AD)、产品氢气缓冲罐(V0201)、吹扫气缓冲罐(V0202V0205)等设备。第二节一段系统工作原理与实施过程变压吸附得基本原理就是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同得吸附容量，并且在一定压力下对被分离得气体混合物得各组分又

5、有选择吸附得特性，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,循环地变动所组合得各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物得目得。变压吸附（PSA）法脱除变换气中二氧化碳，即根据上述原理,利用所选择得吸附剂在一定得吸附操作压力下,选择吸附变换气中得气态水、有机硫与无机硫及二氧化碳。就本装置而言,变换气先进入一段系统处于吸附状态得吸附床吸附，当吸附床吸附饱与后，通过8次均压降充分回收床层死空间中得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

6、需经历：吸附（A）、一均降（EiD）、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（EsR）、四均升（E4R）、三均升（E3R）、二均升（E2R）、一均升（EiR）、终升（FR）等二十三个步骤。1） .吸附（A）来自气水分离器得变换气，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KVi02A从塔顶

7、排出并输往二段系统。当二氧化碳得吸附前沿接近吸附床出口时,即停止进料与输出中间气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸附饱与得吸附剂”预留段。2） ）.一均降（EiD）A塔吸附停止后，通过程控阀KV103A、KV103C、与C塔进行压力均衡，即A塔与C塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力基本平衡后出塔得吸附前沿仍未到达出口端。这一过程得作用就是回收A塔死空间内得部分氢气，其组成与输出得中间气基本相同。3） ）.二均降（E2D）一均降结束后，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV103A、KV103D与D塔进行压力均衡,即A塔与D塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，

8、当A、D两塔压力基本平衡后，A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时,需继续均压。4） .三均降（E3D）二均降结束后，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV104A、KV104E与E塔进行压力均衡，即A塔与E塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进,当A、E两塔压力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。5） .四均降（E4D）三均降结束后，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV104A、KV104F与F塔进行压力均衡，即A塔与F塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，当A、F两塔压力基本平衡后，A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时，需继续均压。6） .五均降（E5D）四均降结束后

9、，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV105A、KV105G与G塔进行压力均衡，即A塔与G塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进,当A、G两塔压力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时,需继续均压。7） .六均降（E6D）五均降结束后，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV105A、KV105H与H塔进行压力均衡，即A塔与H塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，当A、H两塔压力基本平衡后，A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时,需继续均压。8） .七均降（E7D）六均降结束后，A塔内还有较高压力，通过程控阀KV106A、KV106I、KV109A、KV109I与I塔进行压力均衡,即A塔

10、与I塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进,当A、I两塔压力基本平衡后,A塔得吸附前沿仍未到达出口端。此时,需继续均压。9） .八均降（E8D）七均降结束后，A塔内向有一定压力，通过程控阀KV106A、KV106J、KV109A、KV109J与J塔进行压力均衡，即A塔与J塔上、下端都连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，当A、J两塔压力基本平衡后，A塔得吸附前沿刚到出口端，此时，停止均压。到这一过程结束时，A塔内死空间气体被充分回收，其吸附剂也基本上被利用。10） .顺放PP均压结束后接着进行顺放，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

11、氧化碳浓度接近98、5%时关闭开启得程控阀。该过程目得就是提纯床层中二氧化碳得浓度以满足下工段生产得要求。11） .逆放BD经过顺放步序后，A塔内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匀速得将气体在规定得时间内回收至二氧化碳缓冲罐。在逆放过程中随着压力得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）逆放结束后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0205来得吹扫气，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

12、塔底排出得气体中二氧化碳浓度达到要求得通过程控阀KV110A回收至二氧化碳缓冲罐，其余部分则停留在吸附塔A内。经过吹扫后吸附剂得到较好得再生，接着进行床层升压过程。13） ）二段升（E2R）吹扫结束后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0204来得混合气，通过程控阀KV107A让混合气从吸附塔顶端进入吸附塔A。此过程主要就是回收二段吹扫气中得氢气并对A塔进行升压。14）、八均升（E8R）二段升结束后，通过程控阀KV106A、KV106D、KV109A、KV109D与D塔进行压力均衡，即A塔与D塔进出口均连通。L塔对A塔进行八均升1塔进行八均降。15）、隔离（I）八均升压结束后，关闭A塔所有程控阀，使

13、A塔与系统完全隔离16）、七均升（E7R）隔离结束后，通过程控阀KV106A、KV106E、KV109A、KV109E与E塔进行压力均衡，即A塔与E塔进出口均连通。E塔对A塔进行七均升,E塔进行七均降。17）、六均升（E6R）七均升结束后，通过程控阀KV105A、KV105F与F塔进行压力均衡，即A塔与F塔出口连通。F塔对A塔进行六均升,F塔进行六均降。18）、五均升（E5R）六均升结束后，通过程控阀KV105A、KV10G与G塔进行压力均衡，即A塔与G塔出口连通。G塔对A塔进行五均升,G塔进行五均降。19）、四均升（E4R）五均升结束后，通过程控阀KV104A、KV104H与H塔进行压力均衡

14、，即A塔与H塔出口连通。H塔对A塔进行四均升,H塔进行四均降。20） 、三均升（E3R）四均升结束后，通过程控阀KV104A、KV104I与I塔进行压力均衡，即A塔与I塔出口连通。I塔对A塔进行三均升，I塔进行三均降。21） 、二均升（E2R）三均升结束后。通过程控阀KV103A、KV103J与J塔进行压力均衡，即A塔与J塔出口连通。J塔对A塔进行二均升,J塔进行二均降。22） 2）、一均升（EiR）二均升结束后。通过程控阀KV103A、KV103K与K塔进行压力均衡，即A塔与K塔出口连通。A塔进行一均升，K塔进行一均降。对A塔得一系列均压过程，不但回收了各塔死空间内得氢与提高了A塔得压力，而

15、且还将A塔残存得少量杂质,推向吸附塔得进口端,起着吸附剂得“更新”作用。通过8次升压,吸附床为下一循环得所有准备工作即告完毕,紧接着进行下一循环过程。23）、终升（FR）即为最终充压，利用L吸附塔吸附过程得中间气，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塔压力基本接近吸附压力。这一过程同样也有把A床内少量杂质组分再一次推向入口端得作用。通过8次充压及终升,吸附床为下一循环得所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。其余7个塔得操作步骤与A塔完全相同,只就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

16、用所选择得吸附剂在一定得吸附操作压力下选择吸附中间气中得二氧化碳与其它气体而使气体得以净化。当吸附床压力降低时,被吸附得组分就得以解吸，使吸附床按一定得顺序变动压力，就组成连续分离气体混合物得（PSA）装置。整个操作过程在入塔原料气温度下进行。一、二段系统吸附剂得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（系指吸附塔内除去吸附剂外得所有空间）得产品气,接着就是逆着吸附得方向降至低压（逆放），此时被吸附得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得二氧化碳解吸出来;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

17、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（Pi）、一均升（ER）、终升（FR）等8个步骤。1) .吸附（A）来自一段得中间气，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，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，其中得一部份气体通过KV208用作最终充压气,而大部分气体输往下工段。当二氧化碳得吸附前沿接近吸附床出口时,即停止进料与输出氢气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸饱与得吸附剂”预留段。2) ).一均降(E1D)A塔吸附停止后，通过程控阀KV203A、KV20

18、3C立即与C塔进行压力均衡，即A塔与C塔出口连通。此时A塔得吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力基本平衡后，A塔得吸附前沿仍未到达出口端。这一过程得作用就是回收A塔死空间内得部分氢气，其组成与输出得产品氢气基本相同。3) ).顺放(PP)一均降结束后，打开程控阀KV204A、塔内气体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。顺放结束后，关闭程控阀KV204A、KV209A/B、KV210A/B。4) ).逆放(BD)顺放结束后，将A塔内高压部分气体通过程控阀KV206A、KV211回收至逆放气缓冲罐V0204

19、用于一段二段升升压，其余压力较低部分根据情况通过KV212回收至吹扫气缓冲罐V0205用作一段系统吹扫，同时不回收得气体可通过KV213放空。这一过程得目得就是将吸附得杂质解吸出来，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)逆放结束后，打开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓冲罐V0203中气体对A塔进行吹扫，使吸附剂获得再生,吹扫时气体通过调节阀PV0203匀速缓慢得通过吸附塔以达到最佳吹扫效果,解吸气通过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或通过KV215部分放空。6) .吹扫一(P1)吹扫二结束后，打开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓冲罐V0202

20、中气体对A塔进行吹扫，使吸附剂再次获得再生，吹扫时气体通过调节阀PV0202匀速缓慢得通过吸附塔以达到最佳吹扫效果，解吸气通过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或通过KV215部分放空。经过两次吹扫后吸附剂完成再生过程,接着进行升压。7) .一均升(E1R)吹扫一结束后，通过程控阀KV203A、KV203C与C塔进行压力均衡，即A塔与C塔出口连通。A塔进行一均升(塔进行一均降。对A塔得均压过程，不但回收了各塔死空间内得氢气与提高了A塔得压力,而且还将A塔残存得少量杂质,推向吸附塔得进口端，起着吸附剂得“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

21、力。中间气经阀KV208、KV203A由塔出口端充入A塔，最终使A塔压力基本接近吸附压力。这一过程同样也有把A床内少量杂质组分再一次推向入口端得作用。A塔通过一次升压与终升，吸附床为下一循环得所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。其余3塔得操作步骤与A塔完全相同，只就是在时间上按一定程序相互错开。第四节工艺流程一、装置一段一段系统工艺流程见工艺流程图,压力为0、977MPa温度小于40得原料气由界外送入一段系统,先经气水分离器(V0101)除去游离水后进入处于吸附步骤得1个塔，由下而上通过床层，出塔中间气送入二段系统。当被吸附杂质得浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔得进出口程控阀，使其

22、停止吸附，通过8次均压步骤回收床层死空间得氢气,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。逆放结束后,利用二段吹扫气解吸吸附得杂质，使吸附剂得到再生同时回收吹扫气中得氢气。吹扫结束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与中间气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。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得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。当吸附杂质得浓度前沿接近吸附剂床层出口时,关闭吸附塔得中间气进口阀与产品气出口阀,使其停止吸附,通过1次均压步骤回收吸附

23、床层死空间得有效气体。然后进行顺放,将塔内气体依次放入V02O2、V202O3两个顺放缓冲罐为吹扫做准备。顺放结束后进行逆放，即将吸附塔气体中可回收部分通过程控阀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,其余不可回收气体则通过程控阀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。逆放结束后开始吹扫，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行逐次吹扫，以进一步解吸吸附剂上残留得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。吹扫结束

24、后,利用二段系统均压气与产品气对床层逆向升压至接近吸附压力,吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。第二章变压吸附装置得开停车第一节系统得置换一、置换用气:用纯度大于99、5%（V）压力为0、5MPa得氮气（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。、打开置换用氮气管线手动阀V116向系统充入置换气，置换气经过气水分离器V0101后从从管道PGO103上排污阀后端法兰处排出大气，同时打开气水分离器排污阀、安全阀得前端法兰与手动阀得放空管及原料气入口盲板进行置换，直到排出口含氧量低于0、5%为止，然后关闭气水分离器排污阀、手动放空阀及安全阀前手动闸阀，装好安全阀得前端法兰，全关

25、上述手动阀。当水分离器V0101与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得置换:吸附塔得置换打开手动阀VI01、V216、V217打开吸附塔T0101A得程控阀KV101A与KV107A、KV108A,视情况打开净化段相关阀门，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与KV107A、KV108A；同理置换吸附塔T0101BL。吸附塔区管道得置换依次才T开PG0105得排污阀、吸附塔T0101A得程控阀KV101A与KV103A

26、,当PG0105置换合格后关闭PG0106得排污阀，充压至0、05Mpa（表压），关闭程控阀KV101A与KV103A;同理置换PG0106、PG0107、PG0108、PG0109、PG0110、PG0111、PG0112、PG0113;依次打开吸附塔T01O1A得程控阀KV101A与KV106A,管道PG0109上得排污阀，当PG0113置换合格后关闭该管道上得排污阀，打开管道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与KV106A;同理置换VT0104、VT0105、PG0115、

27、PG0116、PG0117。 二段吸附塔区、对应管道及其相连缓冲罐得置换：吸附塔得置换打开手动阀V103、V201A、V218程控阀KV101A、KV102A,打开吸附塔T0201A得程控阀KV201A与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、KV201A;当PG0203置换合格后关闭手动阀V218,打开手动阀V202、V201B进行置换。同理置换吸附塔TO201BD。吸附塔区管道得置换打开管道PG0204得排污阀、吸附塔T0201A得程控阀KV203A当PG0204置换合格后关闭该管道上程控阀KV

28、203A;同理置换PG0205PG0208。打开手动阀V205A/B、V220,再打开程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B,对该管线PG0210、VT0205进行置换至合格后关闭V205A/B、V220、KV209A/Bo同理置换PG0211及该管线上得放空管道，打开程控阀KV210A/B、V206A/B与V222,合格后关闭该手动阀。按照同样得方法对PG0212、PG0213进行置换。打开手动阀V213、程控阀KV201A、KV206A、KV213,对管线VT0202进行置换至合格后关闭上述阀门。用同样得方法置换管道VTO203、PG0215、PG0216以及其相关联得放空管线

29、。缓冲罐得置换打开缓冲罐V202得放空阀与排污阀、程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B对缓冲罐V202进行置换，当置换合格后关闭缓冲罐V0202得放空阀与排污阀充压至0、05Mpa（表压）后，关闭所有阀门。用同样得方法对缓冲罐V0203V0205进行置换。三、置换要求取样分析其中得氧含量,直到氧含量低于0、5%为止。四、置换结束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得准备工作一、对现场压力表与温度计按要求进行调校，在其量程范围内，测量精度不得低于1、5级；二、对压力变送器按要求进行调校，在其量程范围内，测量精度不得低于1、5级，通入420mA电流,检查零位与满

30、度就是否正确；。三、用标准气对CO2在线分析仪按要求进行调校并合格。当通入标准气时,CO2在线分析仪得指针应指示在标准气中CO2含量处，当向标准气加入少量空气时，测量值应下降。如果不就是上述情况，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行调校并合格。当通入标准气时,H2在线分析仪得指针应指示在标准气中H2含量处，当向标准气加入少量空气时，测量值应下降。如果不就是上述情况，需查故障，直至符合为止；五、按流量计得使用说明书进行调校与标定，并确定流量计有关系数。以上所有仪器仪表得调校与标定必须经当地主管技术监督机构得认可;五、检查微机油压控制系统 微机控制器得主控讯号经过电磁阀、

31、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就是否有误。逐一核对微机控制器对程控阀得编号与现场对程控阀得编号就是否按设计要求一一对应。然后,启动油压系统,动态检查程控阀得开关就是否符合设计要求,程控阀阀位位置传感器就是否正常。 仔细反复核对输入微机控制器得程控阀开关就是否符合程控阀开关时序图得要求（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与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

32、电源,程序即从初始状态开始执行,仔细反复核对控制程序就是否符合设计要求。阅读控制系统使用说明书,仔细检查控制系统各功能就是否正常。 仔细检查仪表电源与电磁阀驱动电源就是否有足够得备品。 仔细检查油压系统得压力与液位就是否接入控制系统,报警功能就是否符合设计要求。 仔细检查装置各个压力、分析等报警功能就是否符合设计要求。六、油泵电气联锁试验启动脱碳装置油压系统，油压压力调定到4、55、0Mps别关闭正在运转得油泵,观察其备泵就是否自动启动,并检查控制系统就是否报警,如此反复进行,直到符合设计要求为止。第三节系统试车一段与二段系统工艺阀门得设定：全开一段与二段系统安全阀手动阀V112、V114、V

33、219、V221、V223、V225打开一段顺放、逆放手动阀V105、V109、V111以及放空手动阀V108；调节阀进出口阀VI。7A/B,应根据装置负荷调整其阀门开度，通常开度约3050%打开二段逆放、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、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%全关一段与二段系统所有排污阀与其它工艺阀门。一段与二段系统仪器仪表系统阀门得设定全开一段与二

34、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，控制该调节阀得开度，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。再次反复核对一段与二段系统输入微机控制器得主程序与备用程序程控阀开关就是否符合工艺设计要求（微机控制器、程控阀、油压系统等联动后检查）。将一段与二段系统流量计、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与二段系统得氧气含量就是否合格,取样分析即将送到一段系统得原料气组成及

35、氧气含量就是否合格。以上分析合格后方可试车。二、系统试车通知前工序做好送原料气气与通知后工序做好接受产品二氧化碳气以及产品氢气得准备。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（为尽快获得合格得产品气体，建议采用充压开车。特别就是在低负荷开车情况。）打开产品氢气缓冲罐进口阀V203,并打开调节阀PV201前截止阀V201A并适当开启产品氢气放空阀V218。缓慢打开手动阀V101、V102手动开启一段各相应程控阀将处于不同状态得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得速度，以防止超流量操作。操作时应注意单台程控阀连续动作时

36、间不要超过20分钟,以避免烧坏电磁阀;一段充压结束后，缓慢打开手动阀V1。3,手动开启二段各相应程控阀将处于不同状态得吸附塔充压至对应斗犬态，充压时保持吸附塔压力在每分钟升高0、05MPa得速度，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,以避免吸附剂（氧化铝）吸水过饱与后穿透,造成硅胶失活;充压结束后,再次确认各系统内阀门开关就是否符合要求；启动一段与二段系统控制器:按控制器使用说明书启动。使控制器、油压系统、程控阀所组成得程控系统处于正常程序运行状态。再次核查程序系统就是否正常，同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间得23倍设定。将F

37、IC-101、FIC-201、FIC202、FIC-203投运，对其进行初步调节，以后随处理气量或操作工况作进一步调整。 观察中间气中CO含量得变化，中间气中CC2含量控制在610%范围内，此值升高，产品CO2含量升高，但CQ回收率降低，反之，则CC回收率升高，产品CQ含量降低； 随时分析产品氢气中Ha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V218打开V201B送往下工段分析产品气CQ含量，调整顺放时间，当产品气CQ含量R98、5时打开手动阀Vq将产品气CC送至下一工序。2） 常压开车 在一段系统开启时,即作好向二段送气得准备工作。 缓慢打开手动阀Vi01、V1。2使

38、吸附塔压力保持在每分钟升高0、05MPa得速度，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、程控阀所组成得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得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得速度，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、程控阀所组成得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得23倍设定。将流量调节回路PV-101、PV-201、PV202、PV-203置于自动状态，控制该调节阀得开度，以保证流量均匀。当吸附压力升高到0、977MPa

39、以上时，取样分析产品氢气中H2含量，当其代浓度R99、9%寸，打开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CC含量，调整顺放时间，当产品气CC含量A98、5%此时打开手动阀V04将产品气CQ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得值。观察中间气中CO2含量得变化，中间气中CC含量控制在610%g围内，稳定后则每切换一次程序CC2浓度就先降低再升高。如果观察到这种有规律得变化时，则系统已基本稳定。至此，本系统试车过程结束，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

40、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、75-1、0MPa中间气进口压力（表压）0、720、98MPa变换气进口温度040c二段气出口压力（表压）0、7-0、95MPa产品氢气温度000C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)油压泵站操作压力4、55、0MPa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、

41、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、34017五均升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23二段系统吸附塔各步骤压力一览表序号变压吸附步

42、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、循环时间得调节循环时间、原料气流量与产品氢气中H2浓度三者之间有直接关系。当要求产品氢气H2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，则要求循环时间缩短，反之亦然。通过调整循环时间得办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得办法即能改变

43、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、运行检查项目与调整为了取得良好得运行性能，在运行期间要检查与调整下列项目：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得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得稳定。再其次就是流量要恒a£o均压步骤由于存在阻力原因，两个塔之间均压后得压力不会完全一样,要求平衡后彳#压差在0、03MPa以内。设定得均压时间只需满足实际得均压达到平衡所需要得时间就行了，由于存在吸附剂对混合气各组份吸附彳#原因，因此，均压达到平衡后得压

44、力比上述步骤得理论压力低，均压时，混合气中二氧化碳浓度越高，实际均压平衡后得压力就越低。顺放步骤一段顺放步骤得目得就是利用产品CO2气体将吸附塔内得非CO2气体顶出，从而达到提纯目得。顺放时间应根据要求得CO2气体纯度与回收率调整；二段顺放步骤得目得就是利用顺放气对吸附塔进行吹扫，从而将吸附剂内吸附得气体冲洗出来，顺放时间可调，且应根据吸附塔压降调整二次顺放得时间，尽量做到二次得压差均匀。逆放步骤逆放过程实际上就是很迅速得。逆放速度过快,不仅使系统产生噪声,而且会造成对吸附剂得磨损。本装置通过调整调节阀入手动阀得开度,使逆放压力在较匀速得条件下在规定得时间内缓慢放至低压,要求逆放终时压力愈低愈

45、好,逆放终时压力愈低,对吸附剂得解吸有利,吸附剂再生效果好。吹扫步骤吹扫步骤得目得就是利用低浓度得气体对吸附塔进行吹扫,从而将吸附剂内高浓度吸附得气体冲洗出来，达到吸附剂再生得目得。吹扫时间可调,以保证每台吸附塔要有足够得吹扫气,且在整个吹扫步骤内匀速吹扫为宜。操作时，一段得吹扫气量,通过调节相关手动阀得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;二段得吹扫气量，通过调节阀得开度来控制到吹扫气量。一个吸附塔具有固定得负载杂质得能力。因此，在一个吸附再生循环里能提纯一定数量得原料气。如果循环时间（周期）过长，由于导入得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,则

46、由于床层未均分利用而引起氢得损失增大（氢回收率降低）。因此,在操作时,循环时间（周期）得任何调整必须谨慎地进行。因为二段产品氢气纯度得变化要滞后23个周期才能反应出来。当二段产品氢气纯度不合格时,产品氢气中H2含量下降表明整个床层已遭污染。杂质组份已突破塔得出口端。造成此恶果得原因可能就是操作调节不当,也可能就是装置自控系统发生故障。一旦找出原因,经过处理后应尽快恢复正常状态。恢复得有效方法一就是缩短循环时间（周期）,二就是降低负荷（减小处理气量）运转一段时间。如果二者结合起来则效果更好,产品纯度恢复得更快。但要注意缩短循环时间（周期）要保证每一步骤（如均压、逆放等）所需要得起码时间。特别就是

47、装置在增加负荷时，应提前23个周期缩短循环时间，才能有效保证产品氢气中H2含量达标；减量时，则逐步延长循环时间，以提高有效气体回收率。并且对于二段来说，中间气中二氧化碳得含量高低直接影响到产品氢气得纯度,在实际操作中要根据实际情况来控制中间气中二氧化碳含量得高低。第五节系统停车停车一般分为三种情况:正常计划停车、装置出现较大事故需立即停车处理得紧急停车。为了处理一些小故障,停车时间不超过2小时得临时停车。一、正常停车：首先在调度得指挥下,与前后工段联系，征得同意后,方可按如下程序停车： 通知下工段准备停产品氢气及产品二氧化碳气; 通知前工段停供原料气; 停气后，立即关闭手动阀V101、V104

48、、V201B; 关闭一段与二段系统微机控制器,停止程序运行;将一段系统微机控制器改为手动切换操作，首先打开手动放空阀VI10,其次将压力高于0、5MPa得吸附塔先在各吸附塔之间进行均压再手动打开泄压至常压,注意在执行此项操作时,应控制手动放空阀V110开度，以免流速过快对吸附剂冲刷,造成损害。对于压力低于0、5MPa得吸附塔，通过打开手动阀V111与KV112,使各塔压力逐渐降至常压，此时应控制放空速度。降压结束后，将一段所有吸附塔充入干燥氮气至微正压,然后全关一段系统所有手动阀; 将二段系统微机控制器改为手动切换操作，首先打开手动放空阀V218,其次将压力高于0、5MPa得吸附塔程控阀KV2

49、02手动打开使各塔压力逐渐降至常压,在执行此项操作时,应防止压差过大,以免流速过快对吸附剂冲刷，造成损害。其次对于压力低于0、5MPa得吸附塔，打开手动放空阀V213、KV213,通过放空使各塔压力逐渐降至常压，此时应控制放空速度。降压结束后，将二段所有吸附塔充入干燥氮气至微正压,然后全关系统所有手动阀; 停一段与二段系统微机控制器电源； 停一段与二段系统油压系统; 停一段与二段系统仪表盘电源。二、一段与二段系统临时停车首先在调度得指挥下,与前后工段联系，征得同意后，方可按如下程序停车: 通知下工段准备停产品氢气及产品二氧化碳气 通知上工段停供原料气; 停气后，立即关闭手动阀V101、VI04

50、、V201B; 按下一段与二段系统微机控制器【暂停】按钮,停止程序运行,使控制系统停在正在执行得那一步。 全关系统其它手动阀（安全阀手动阀除外）停下油泵，油压低于0、4MPa时再开启。（一般情况下不采用） 按下一段与二段系统控制器停车按钮，所有程控阀全部关闭，关闭手动阀V101、V104、V201B; 适当开启手动阀V11。等阀，将气体放空以免系统超压； 全关系统手动阀; 根据现场情况或停车时间,再按正常停车或临时停车方式作进一步处理。第六节系统停车后得再启动一、正常停车后得再启动按本章“第三节”得方法启动。二、临时停车后得再启动通知下工段准备供产品氢气及产品二氧化碳气打开手动阀V。1；通知上

51、工段送原料气;按下一段与二段系统微机控制器【暂停】按钮，启动运行程序，使控制系统处于临时停车时正执行得那一步状态下，最后打开手动阀V104、V201B慢慢向下工段送气，送气量以保证吸附压力不低于正常操作压力为准;根据一段与二段系统处理气量及出口氢气含量,调节程序系统各步骤运行时间。三、紧急停车后再启动若紧急停车时间较长（数天以上），则按本章“第三节”得方法启动若紧急停车时间较短（数小时），则按临时停车后得再启动方法开车。长期停车后再启动应按照本章“第三节”得方法启动。第四章安全技术第一节概述安全生产就是关系到人民生命、国家财产安全得大事，就是国家根本性政策，也就是一项群众性得工作。因此，操作人

52、员应该掌握有关安全生产基本知识，自觉遵守有关得规章制度，确保实现安全、文明生产。本装置产品气主要成分为氢气,参照氢气系统执行。按GB4968-85得火灾分类法属C类火灾；按GBJ16-87得火灾危险性分类得规定，本界区为甲类；按6B5005892爆炸危险场所划分得规定，本界区为2区，nC级场所（正常情况下不能形成，而仅在不正常情况下形成爆炸性混合物场所）。第二节本装置有害物质对人体得危害及预防措施1、二氧化碳（1）二氧化碳为无色气体,高浓度时略带酸味,分子量为44,密度1、976,升华点-78.5C（760mmHg）。20c时在水中得溶解度为88m1/升水。低浓度二氧化碳对呼吸中枢有兴奋作用，

53、高浓度有显著毒性得麻痹作用。吸入浓度为810%得二氧化碳时，除头昏、头痛、眼花与耳呜外，还有气急、脉博加快、无力、血压升高、精神兴奋、肌肉痉挛时间延长时则神志丧失。重症急性发作都在几秒钟内，几乎象触电般地倒下。表现为昏迷，反射消失，瞳孔扩大或缩小，大小便失禁，呕吐等。严重者出现呼吸停止及休克。较轻者在几小时内逐步苏醒，但仍感头痛、头晕、无力等。往往二、三天才能恢复。（2）中毒急救迅速将中毒者脱离毒区，吸氧。必要时用高压氧治疗。抢救人员应佩戴氧气呼吸器或隔离式防毒面具。（3）预防措施生产二氧化碳场所，必须保持通风良好。进入密闭设备、容器与地沟等处，应先进行安全分析，确定就是否合格。分析合格前不可

54、擅自进入。进入高浓度二氧化碳场所，进行检查修理工作前，应先抽风排气。分析不合格时，应戴上氧气呼吸器或长管面具，并要有人监护。2、氢气：众所周知，氢气就是一种易燃、易爆得气体。在大气压力与室温下系无色、无味、无毒气体，它得沸点很低（20、4°K）。同时也无腐蚀性。但在高温下（260C）,它将腐蚀某些金属。如碳钢，它与金属中碳起作用产生“氢脆”。“氢”就是所有元素中最轻得一种，分子量为2,对空气得比重为0、07,密度最小。它还具有高度得渗透性。氢气在空气或氧气中于一定条件下（指有火源或催化剂等）能产生爆炸，其爆炸范围见表4-1o氢气得自燃点为560CO表4-1氢气在氧气与空气中得爆炸范围

55、项目氢得浓度（V%）氢在空气中4、074、2氢在氧气中4、6693、6氢气在高浓度时具有单纯性窒息作用，高浓度接触时要戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。工作现场严禁吸烟，避免高浓度吸入，进入罐、限制性空间或其她高浓度区作业，须有人监护。泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入，合理通风，加速扩散；当着火时，立即切断气源后，再熄灭正在燃烧得火焰，如不能切断气源，则不允许熄灭正在燃烧得火焰。氢气得灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。3、 甲烷：无色、无臭、易燃、易爆气体，液体相对密度0、42(-164C),气体相对密度0、55,引燃温度538C,沸点-161、5C,微溶于水，爆炸极限为5、315%,与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源与明火有燃烧爆炸得危险，火险等级为甲类。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷浓度达25%30%t可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸与心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。