氯乙烯化工企业安全生产标准化管理体系全套资料汇编（2026-2027新标准实施模板）

氯乙烯化工厂安全生产标准化管理体系、安全管理制度、安全生产责任制全套方案资料标准汇编作者：南河三月精馏尾气净化岗位操作规程1前言该操作运行及维护说明书是为新疆天业股份公司2100Nm3/h变压吸附净化回收氯乙稀分馏尾气装置而编写的，用于指导装置的原始开车及正常运行的维护。主要包括工艺原理及工艺过程、工艺流程、操作系统介绍、开停车的方法、故障判断和相关的安全知识等。要求操作人员熟悉相关的图纸，理解装置的生产工艺和使用的过程，掌握装置的开车方法、操作程序、参数控制和调节。对装置所要使用的仪表种类和型号，要熟悉性能、认真调试，完全掌握使用的方法。在与设计条件偏离不大的情况下，操作者可以根据生产需要参照本说明对操作方法及操作参数作适当的正确的调整，但是在任何情况下操作人员都不能违反工业生产中应该普遍遵循的安全规则和惯例。在启动和操作运转装置之前，操作人员都需要仔细阅读说明书，因为不适当的操作将会影响到装置的正常运行，导致吸附剂的损坏，甚至发生事故，危及人身及装置安全。除专门标注外，本操作运行说明书中所涉及的压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态下(760mmHg，273K)的体积流量。工艺原理及工艺过程2.1概述本装置原料气为氯乙稀装置分馏尾气，其组成如下：表2-1 尾气组成组份N2+H2CO2C2H3ClC2H2H2OΣV%860.8103～0.2100本装置由PSA-1和PSA-2两段工序组成，原料气进入本装置后，首先进入到PSA-1工序，由PSA-1顶端出来的半净化气作为PSA-2的原料气，在PSA-2吸附塔出口端获得达标排放的净化气，主要成分为H2、N2等，净化气中的C2H3Cl、C2H2等杂质的排放指标将达到国家排放标准，可直接排放至大气，在PSA-1和PSA-2工序中，吸附剂中被吸附的C2H3Cl、C2H2等气体组分在进口端通过逆放和抽空步骤得到解吸，称为产品气，主要包含C2H3Cl、C2H2及部分H2、N2，根据PSA-1及PSA-2工序的分离特性及工况需要，分别可返回到后工序进行回收利用。通过本装置处理后，达到对氯乙稀分馏尾气的净化并回收其中有效组分C2H3Cl、C2H2的目的。本装置包括21台非标设备和7台动力设备，其中PSA-1包括11台非标设备及5台动力设备：原料气加热器Ⅰ（E101））吸附塔I(A101A、B、C、D、E)、均压罐（V101）真空泵后冷却器(E102）)产品气缓冲罐(V102A、B)、真空泵组（P101A、B）)鼓风机（C101A、B、C）风机后冷却器（E103）PSA-2包括10台非标设备及2台动力设备：原料气加热器Ⅱ(E201）)吸附塔II(A201A、B、C、D、E)、均压罐（V201））真空泵后冷却器Ⅱ（E202））产品气缓冲罐(V202A、B)、真空泵组II（P201A、B））本装置的主要技术指标如下：●原料气原料气输入流量(Nm3/h)：~2100原料气输入压力(MPa)：0.50～0.55原料气输入温度(℃)：-10～-15● 净化气净化气净化度：C2H2≤120mg/m3，C2H3Cl≤36mg/m3(放空气达到现行国家环保排放标准)净化气输出压力(MPa)：0.45～0.50净化气温度(℃)：20～40●产品气产品气输出压力(MPa)：≥0.05；●产品气温度(℃)：20～402.2工艺原理及过程实施2.2.1工艺原理简介本装置采用变压吸附技术(PressureSwingAdsorption，简称PSA)回收氯乙烯装置分馏尾气中的氯乙烯和乙炔，同时使净化后的气体达标排放。所谓变压吸附就是利用吸附剂对混合气体中不同组份吸附容量的差异且对同一组分的吸附量随压力变化而呈现差异的特性，吸附剂在加压时选择吸附原料气中的氯乙烯和乙炔等吸附能力较强的组份，吸附能力较弱的组份如氢气、氮气等作为净化气由吸附塔出口排放至大气。减压（逆向放压及抽真空）时吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸，即获得回收的产品气，产品气经产品气缓冲系统稳压并混合均匀后重新返回到PVC生产系统，同时吸附剂获得再生。本装置由两套PSA装置组成（简称PSA-1和（PSA-2）PSA-1主工艺流程为5-1-3PP/VP，即工作时任意时刻总有1台吸附塔进行吸附，其余4台吸附塔处于再生过程的不同阶段，5台吸附塔循环操作，达到连续输入原料气、输出半净化气和产品气的目的，输出的半净化气则做为PSA-2的原料气，通过PSA-2进一步的净化回收其中的有效组分。PSA-2主工艺流程为5-1-3PP/VP，即工作时任意时刻总有1台吸附塔进行吸附，其余4台吸附塔处于再生过程的不同阶段，5台吸附塔循环操作，达到连续输入半净化气、输出合格净化气和产品气的目的。本装置中PSA-1界区内的1台原料气加热器、5台吸附塔、1台中间罐、2台产品气缓冲罐、1台真空泵后冷却器、1台风机后冷却器、2台真空泵、3台风机通过45台程控阀、6台调节阀及相关管线相连接(见附图)；PSA-2界区内的5台吸附塔、1台中间罐、2台解吸气缓冲罐、2台真空泵、通过37台程控阀、5台调节阀通过相关管线相连接(见附图)。与变压吸附有关的程控阀的编号说明见表2-2和表2-3：表2-2PSA-1程控阀编号说明KV—X1X2KVX1X2程序控制切换阀按照作用所编阀门序号吸附塔代号X1X2KV-101原料气进口吸附塔A～EKV-102半净化气出口吸附塔A～EKV-103抽空吸附塔A～EKV-104均压/顺放吸附塔A～EKV-105均压/终充吸附塔A～EKV-106逆放吸附塔A～EKV-107升压/KV-108均压总阀/KV-109抽空切换总阀/KV-110顺放1总阀/KV-111一级升压总阀/KV-112二级升压总阀/KV-113抽空搭接阀/KV-114逆放一总阀/KV-115逆放二总阀/KV-116停车连锁放空阀/KV-117真空泵出口放空阀/注：依照上表，可以对现场的所有程控阀门进行编号。例如：A塔原料气进口阀的编号为：KV-101A，依次类推。表2-3PSA-2程控阀编号说明KV—X3X4KVX3X4程序控制切换阀按照作用所编阀门序号吸附塔代号X3X4KV-201半净化气进口吸附塔A～EKV-202净化气出口吸附塔A～EKV-203抽空吸附塔A～EKV-204均压/顺放吸附塔A～EKV-205均压/顺放冲洗/终充吸附塔A～EKV-206逆放吸附塔A～EKV-207真空泵出口放空阀/KV-208均压总阀/KV-209抽空切换总阀/KV-210顺放1总阀/KV-212抽空搭接阀/KV-213逆放一阀/KV-214逆放二阀/注：依照上表，可以对现场的所有程控阀门进行编号。例如：A塔原料气进口阀的编号为：KV-201A，依次类推。2.2.2工艺过程实施来自于前工序的氯乙烯分馏尾气在0.50～0.55MPa、-15～-10℃下首先进入本装置的PSA-1系统，PSA-1系统的主工艺为5-1-3PP/VP。氯乙烯分馏尾气首先经PSA-1的流量计计量后进入由5台吸附塔组成的PSA-1系统。由入口端通入原料气，PVC分馏尾气中的氯乙烯、乙炔等吸附能力较强的组份被吸附剂吸附，在出口端输出初步净化后的气体(即半净化气)，被吸附的氯乙烯和乙炔等气体在逆放和抽空阶段解吸出来作为产品气，产品气经过产品气缓冲罐缓冲后通过风机加压送往后工序加以回收利用；PSA-1的每台吸附器在不同时间依次经历吸附(A)、顺向放压(PP)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、压力均衡3降(E3D)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(P&VP)、压力均衡3升(E3R)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升来自于PSA-1出口端的半净化气在一定压力下继续进入由5台吸附塔组成的PSA-2系统，PSA-2系统的主工艺为5-1-3PP/VP，在此PSA-1的半净化气中剩余的氯乙烯和乙炔被吸附，其余气体如H2、N2等作为合格的净化气输出界外达标排放，PSA-2床层中被吸附的氯乙烯和乙炔在逆放和抽空步骤解吸出来后作为产品气，经过产品气缓冲系统缓冲后，返回到PSA-1工序进一步回收回收利用。PSA-2的每台吸附器在不同时间依次经历吸附(A)、顺向放压(PP)、压力均衡1降(E1D)、均衡2降(E2D)、压力均衡3降(E3D)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(P&VP)、压力均衡3升(E3R)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(E1R)、最终升压(FR)等步骤。PSA-1及PSA-2工序主工艺时序见表2-4。表2-4 主工艺5-1-3PP/VP时序表：分周期12345A塔APP1D2D3DDV3R2R1RFRB塔2RFRAPP1D2D3DDV3RC塔V3R2R1RFRAPP1D2D3DDVE塔V3R2R1RFRAPP1D2D3D中间罐PP1D2D3DDV3R2R1RFRA2D2R2D2R2D2R2D2R2D2R现分别以PSA-1、PSA-2的A塔在一次循环内经历的工况为例，对本装置PSA-1及PSA-2的5-1-3PP/VP变压吸附工艺过程进行说明：PSA-1工序5-1-3PP/VP工艺过程：（1）吸附(A)开启程控阀KV101A、KV102A，原料气通过KV101A进入A床，原料气中氯乙烯和乙炔等在吸附压力下被吸附剂吸附，未被吸附的二氧化碳、氢气、氮气及少量的未被吸附的氯乙烯和乙炔等组份(称为半净化气)经KV102A，管线PG103送去PSA-2做为原料气。当氯乙烯和乙炔的吸附前沿到达吸附塔的某一位置时，关闭程控阀KV101A、KV102A，原料气停止输入A床，床内保持吸附时的压力。（2）顺向放压(简称顺放，PP)A塔吸附步骤结束后，开启阀KV104A、HV102、KV110，A塔内气体顺着吸附的方向从吸附塔输出，通过管线PG104与半净化气混合后送去PSA-2，A塔内压力降低至一定后关闭阀KV110。顺放气量的大小通过HV102的阀门开度调节进行控制。（3）压力均衡1降(简称一均降，E1D)A塔顺向放压步骤完成后，关闭KV104A，KV110，HV102。开启KV105A，KV105C，使A塔出口端与C塔出口端相连通进行压力均衡，使得吸附剂吸附前沿得以平稳推进，此时A塔内的氯乙烯和乙炔气体得到进一步的浓缩。该步骤结束时A塔和C塔的压力基本上达到平衡。（4）压力均衡2降(简称二均降，E2D)A塔一均降步骤完成后关闭KV105A，开启KV104A，KV108，使A塔出口端与均压罐V101相连通进行压力均衡，使A塔内氯乙烯和乙炔气体继续得到浓缩，该步骤结束时A塔和均压罐V101的压力基本上达到平衡。（5）压力均衡3降(简称三均降，E3D)A塔二均降步骤完成后关闭KV108，阀KV104A继续保持开启，开启KV104D，使A塔出口端与D塔出口端相连通进行压力均衡，使A塔内氯乙烯和乙炔气体继续得到浓缩，该步骤结束时A塔和D塔的压力基本上达到平衡。（6）逆向放压(简称逆放，D)A塔三均降步骤完成后关闭KV104A、KV104D，开启KV106A，塔内所剩余的气体通过程控阀KV106A作为产品气体送至产品气缓冲系统。这一过程中部分被吸附的氯乙烯和乙炔气体组份脱附了出来，吸附剂得到一定程度的再生。整个逆放过程分逆放1、逆放2两步进行，在逆放1时，通过开启KV114阀使压力较高的部分气体直接进入产品气缓冲罐V102A得以缓冲，当压力降到一定时，关闭KV114，开启KV115，进行逆放2，此时压力较低的气体与来自真空泵抽出的气体一同进入到产品气缓冲罐V102B混合缓冲，再经风机加压后送往后工序。逆放步骤结束时，吸附塔A内压力接近常压(约0.01MPa)。（7）抽空及抽空冲洗(V&VP)逆放步骤结束后，关闭阀KV106A，KV115，开启KV103A，此时吸附塔处于抽空初期，用真空泵P101A对A塔进行抽空；抽空一段时间后，吸附塔处于抽空中期，再开启阀KV109，用真空泵P101B和P101A共同对A塔进行抽空；当吸附塔进入抽空后期时，关闭阀KV109，继续用P10A对A塔抽空，在抽空步骤进行的适当阶段，是通过终充调节阀HV-101从半净化气输出管线引入少量PSA-1的半净化气，自上而下对床层进行边冲洗边抽空，抽空步骤结束时塔内吸附剂再生完全。（8）压力均衡三升(简称三均升，E3R)A塔完成抽空步骤后。关闭阀KV103A，开启KV104A、KV104C，使A塔出口端与刚结束二均降的C塔出口端相连通，利用C塔压力降的气体对A塔进行升压，该步骤结束后，A塔和C塔的压力基本相等。（9）压力均衡二升(简称二均升，E2R)A塔三均升过程结束后，关闭阀KV104C，KV104A继续保持开启，开启KV108，使A塔出口端与均压罐V08101相连通，利用均压罐V101中存储的气体对A塔进行升压，该步骤结束后，A塔和均压罐V101的压力基本相等。（10）压力均衡一升(简称一均升，E1R)A塔二均升结束后，关闭KV104A、KV108，开启KV105A、KV105D，使A塔出口端与D塔出口端相连，利用D塔的均压降气体对A塔进行升压，该步骤结束后A塔与D塔的压力基本相等。（11）最终升压(终充FR)A塔经历一均升步骤后塔内压力还未达到吸附步骤的工作压力，此时关闭阀KV105D，继续保持KV105A开启，通过终充调节阀HV-101由管道PG103引少量半净化气体由KV105A进入A塔，对A塔进行最终升压，直到A塔压力基本上达到吸附压力为止。至此，A塔在一次循环中的各工作步骤全部结束，紧接着进行下一次循环。PSA-1其它4个吸附塔的操作步骤与A塔相同，只是各步骤在时间上是相互错开的，这样就能达到连续处理原料气及得到产品气的目的。当某一台吸附塔上的程控阀因外部元件故障（主要指电磁阀及控制线路故障等）导致程控阀不能正常开关时，可切除故障所在的吸附塔而运行4-1-2PP/VP工艺，即4个吸附塔，每时刻总有1塔进料2次均压抽空及冲洗解吸工艺，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附(A)、顺向降压(PP)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(V&VP)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(E1R)及最终升压(FR)等步骤，其简单的工艺时序见表2-5。4-1-2PP/VP工艺中各步骤阀门的开关情况与5塔工艺相类似，可参考5-1-3PP/VP工艺过程，在此不再详述。表2-54-1-2PP/VP（连续抽空）工艺时序表分周期1234A塔APP1D2DDV2R1RFRB2R1RFRAPP1D2DDVCV2R1RFRAPP1D2DDVDPP1D2DDV2R1RFRA中间罐2D2R2D2R2D2R2D2R备注：上表以“切除”E塔为例。PSA-2工序5-1-3PP/VP工艺过程（1）吸附(A)开启程控阀KV201A、KV202A，来自于PSA-1的半净化气作为PSA-2的原料气，通过KV201A进入A床，原料气中氯乙烯和乙炔等在吸附压力下被吸附剂吸附，未被吸附的氢气、氮气等组份(称为净化气)经KV202A直接输出到界外放空。当氯乙烯和乙炔的吸附前沿到达吸附塔的某一位置时，关闭程控阀KV201A、KV202A，原料气停止输入A床，床内保持吸附时的压力。（2）顺向放压(简称顺放，PP)A塔吸附步骤结束后，开启阀KV204A、KV210，A塔内气体顺着吸附的方向从吸附塔输出，A塔压力降低至一定后关闭阀KV210，该步骤结束。顺放气量的大小通过HV202的阀门开度调节进行控制。（3）压力均衡1降(简称一均降，E1D)A塔顺向放压步骤完成后，关闭KV204A，KV210，HV202，开启KV205A，KV205C，使A塔出口端与C塔出口端相连通进行压力均衡，使得吸附剂吸附前沿得以平稳推进，此时A塔内的氯乙烯和乙炔气体得到进一步的浓缩。该步骤结束时，A塔和C塔的压力基本上达到平衡。（4）压力均衡2降(简称二均降，E2D)A塔一均降步骤完成后关闭KV205A，开启KV204A，KV208，使A塔出口端与均压罐V201相连通进行压力均衡，使A塔内氯乙烯和乙炔气体继续得到浓缩，该步骤结束时A塔和均压罐V201的压力基本上达到平衡。（5）压力均衡3降(简称三均降，E3D)A塔二均降步骤完成后关闭KV208，阀KV204A继续保持开启，开启KV204D，使A塔出口端与D塔出口端相连通进行压力均衡，使A塔内氯乙烯和乙炔气体继续得到浓缩，该步骤结束时A塔和D塔的压力基本上达到平衡。（6）逆向放压(简称逆放，D)A塔三均降步骤完成后关闭KV204A、KV204D，开启KV206A，塔内所剩余的气体通过程控阀KV206A作为产品气体送至产品气缓冲系统。这一过程中部分被吸附的氯乙烯和乙炔气体组份脱附了出来，吸附剂得到一定程度的再生。整个逆放过程分逆放1、逆放2两步进行，在逆放1时，通过开启KV213阀使压力较高的部分气体直接进入解吸气缓冲罐1(V202A)得以缓冲，当压力降到一定时，关闭KV213，开启KV214，进行逆放2，此时压力较低的气体与来自真空泵抽出的气体一起进入到解吸气缓冲罐2(V202B)，在缓冲罐内得到缓冲混合。逆放步骤结束时，吸附塔A内压力接近常压(约0.01MPa)。（7）抽空及抽空冲洗(V&VP)逆放步骤结束后，关闭阀KV206A，KV214，开启KV203A，此时吸附塔处于抽空初期，用真空泵P201A对A塔进行抽空；抽空一段时间后，吸附塔处于抽空中期，再开启阀KV209，用真空泵P201A和P201B共同对A塔进行抽空；当吸附塔进入抽空后期时，关闭阀KV209，继续用P201B对A塔抽空，在抽空步骤进行的适当阶段，通过终充调节阀HV-201从净化气输出管线PG203引入少量PSA-2的净化气，自上而下对床层进行边冲洗边抽空，抽空步骤结束时塔内吸附剂再生完全。（8）压力均衡三升(简称三均升，E3R)塔完成了降压抽空解吸过程后，准备开始升压。关闭阀KV203A，开启KV204A、KV204C，使A塔出口端与刚结束二均降的C塔出口端相连通，利用C塔均压降的气体对A塔进行第一次升压，该步骤结束后，A塔和C塔的压力基本相等。（9）压力均衡二升(简称二均升，E2R)A塔第一次升压过程结束后，关闭阀KV204C，KV204A继续保持开启，开启KV208，使A塔出口端与均压罐V201相连通，利用均压罐V201中存储的气体对A塔进行第二次升压，该步骤结束后，A塔和均压罐V201的压力基本相等。（10）压力均衡一升(简称一均升，E1R)二均升结束后，关闭KV204A、KV208，开启KV205A、KV205D，使A塔出口端与D塔出口端相连通，利用D塔均压降气体对A塔进行第三次充压，该步骤结束后A塔与D塔的压力基本相等。（11）最终升压(终充FR)A塔经历一均升步骤后塔内压力还未达到吸附步骤的工作压力，此时关闭阀KV205D，继续保持开启KV205A开启，通过终充调节阀HV-201引少量净化气体进入A塔，对A塔进行最终升压，直到A塔压力基本上达到吸附压力为止。至此，A塔在一次循环中的各工作步骤全部结束，紧接着进行下一次循环。PSA-2其它4个吸附塔的操作步骤与A塔相同，只是各步骤在时间上是相互错开的，这样就能达到连续处理原料气及得到产品气的目的。当某一台吸附塔上的程控阀因外部元件故障（主要指电磁阀及控制线路故障等）导致程控阀不能正常开关时，可切除故障所在的吸附塔而运行4-1-2PP/VP工艺，即4个吸附塔，每时刻总有1塔进料2次均压抽空及冲洗解吸工艺，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附(A)、顺向降压(PP)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(V/VP)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(E1R)及最终升压(FR)等步骤。4-1-2PP/VP工艺中各步骤阀门的开关情况与5塔工艺相类似，可参考5-1-3PP/VP工艺过程，在此不再详述。3工艺流程本装置工艺流程图见附图。氯乙烯装置分馏尾气做为本装置的原料气在0.50MPa左右，-15~-10℃下首先进入PSA-1工序，通过管道PG101，首先进入到原料气加热器E101中，在此原料气被加热到20～40在PSA-1工序，当吸附步骤结束后，解吸气作为产品气分两部分排出，第一部分是吸附塔逆向放压排出的气体，该部分气体经程控阀KV-106(A、B、C、D、E)排出吸附塔，通过管道WB101、KV-114和KV-115分步输出到产品气缓冲罐(V102A、B)，另一部分为抽真空得到的产品气，经程控阀KV-103（A、B、C、D、E）及管道TG102、TG103、阀门KV-109，真空泵（P101A、B）、管道CH101、真空泵后冷却器（E102），管道CH102直接送入到产品气缓冲罐V102B中，在此处与逆向放压排出的产品气充分混合稳压后，经风机C101A、B、C加压后送到后工序回收利用。来自于PSA-1的半净化气经管线PG103、PG201做为PSA-2的原料气进入PSA-2装置，首先经过原料气加热器E201对其补充热量，使其保持在20～40℃，然后经程控阀KV-201(A、B、C、D、E)进入吸附塔A201(A、B、C、D、E)。半净化气中残留的氯乙烯和乙炔气体被吸附剂进一步吸留下来，得到净化的净化气则从KV-202(A、B、C、D、E)经调节阀PV-201稳压后由管线PG203输出到界区外排空。在PSA-2工序中解吸气同样由两部分气体组成：第一部分是吸附塔逆向放压排出的气体，该部分气体经程控阀KV-206(A、B、C、D、E)排出吸附塔，通过管道WB201、KV213、KV214输出到解吸气缓冲罐V202A、B中，另一部分为真空泵抽真空得到的气体，经程控阀KV-203（A、B、C、D、E）及管道TG202及TG203、KV-209，真空泵（P0201A、B）、管道CH201，真空泵后冷却器（E202）后输出。在PSA-1装置启动初期而PSA-2还未启动时或生产异常时，半净化气通过PG103，PG201上的放空阀V207直接送往界区外排空，不合格的产品气经PSA-1的风机后冷却器E103后的安全阀SV105的旁路阀V164，管道VT109进入放空总管VT101输出界区外做暂时排空处理；当装置处于停车状态时，原料气则直接不经过PSA装置，经管道PG101、程控阀KV-116、管道PG108进入到放空总管VT101输出到界区外。4装置操作系统介绍4.1 故障判断及自动切换系统4.1.1 装置可实现的切换方式本装置PSA-1工序主流程为5-1-3PP/VP（以下简写为5V1）工艺，当某一台吸附塔上的程控阀因外部元件故障（主要指电磁阀及控制线路故障等）导致程控阀不能正常开关时，程序可自动或手动由5-1-3PP/VP工艺切换为4-1-2PP/VP（连续抽空）（以下简写为4V1）工艺运行，即切掉故障所在的吸附塔，切换后处理原料气负荷、氯乙烯和乙炔气体回收率等影响不大。故障处理完毕后，再手动由4-1-2PP/VP切回5-1-3PP/VP工艺，装置恢复正常运行。5-1-3PP/VP工艺只有1种运行方式，而4-1-2PP/VP有5种运行方式，见表4-1。表4-14-1-2PP/VP（连续抽空）工艺运行方式一览表运行方式1234切除塔4AV1A101BA101A101DA101EA4BV1A101A101DA101EA101B4CV1A101DA101EA101A101BC4DV1A101EA101A101BA101D4EV1A101A101BA101A101DE本装置PSA-2工序主流程为5-1-3PP/VP（以下简写为5V2）工艺，当某一台吸附塔上的程控阀因外部元件故障（主要指电磁阀及控制线路故障等）导致程控阀不能正常开关时，程序可自动或手动由5-1-3PP/VP工艺切换为4-1-2PP/VP（连续抽空）（以下简写为4V2）工艺运行，即切掉故障所在的吸附塔，切换后处理原料气负荷、氯乙烯和乙炔气体回收率等均不受影响。故障处理完毕后再手动由4-1-2PP/VP切回5-1-3PP/VP工艺，装置恢复正常运行。5-1-3PP/VP工艺只有1种运行方式，而4-1-2PP/VP也有5种运行方式，见表4-2。表4-24-1-2PP/VP（连续抽空）工艺运行方式一览表运行方式1234切除塔4AV2A201BA201A201DA201EA4BV2A201A201DA201EA201B4CV2A201DA201EA201A201BC4DV2A201EA201A201BA201D4EV2A201A201BA201A201DE4.2 装置自调整控制系统本装置设置了自调整控制系统，当该系统投用时，计算机可依据事先设定的某工况下的最佳操作条件，根据原料气组成、流量、压力的变化，自动调整吸附时间，而吸附时间变化后又会自动改变终充调节阀的给定值，使终充调节阀在新的时间条件下自动调整，使吸附塔压力在终充步骤结束时刚好到位。该系统的运用可保证装置在原料工况变化时仍能优化、稳定运行，达到最佳运行效果。终充调节控制分别设置了三个键供选择，即：手动控制、斜率控制、时间控制，三种方式只能选择其一，无论选择哪种终充调节控制方式，也需要在组态参数画面中根据提示将各个参数设定好，每个参数的设定必须在计算机给定的范围内。5工艺过程参数检测及自动控制调节系统5.1 概述PSA工艺是靠周期性地切换程控阀门来实现的，为了使整个工艺过程能连续稳定地进行，要求自动控制系统具有较高的水平。该装置控制系统采用德国西门子中PLC控制系统，其它仪表选用电Ⅲ型仪表。该装置的工艺参数有压力、流量、温度和成份等几种。部分参数如压力、温度在现场检测，分析点在现场手动取样分析，重要的参数如吸附塔压力、原料气压力、净化气压力、产品气压力、原料气和净化气流量、原料气及净化气的温度、各调节阀阀位开启度等在计算机屏幕上均有指示或记录。由于本装置受前后工段的影响，使原料气和净化气流量、原料气组成和压力、产品气的输出流量及压力等都有一定的波动，为了保证装置正常、安全地运转，本装置设置了七套压力调节系统、四套手动调节系统、三套流量计量系统、一套微机程序控制系统。5.2 过程控制、调节和参数检测说明5.2.1原料气/PSA-1半净化气/PSA-2净化气流量计量系统(FIQ-101/FIQ-201/FIQ-202)该系统用于检测、指示和记录PSA-1原料气、半净化气和PSA-2净化气的流量，反映装置的处理能力及生产效率，为经济核算提供依据。这三套流量计量系统均采用了压力和温度补偿以提高计量的准确性，压力补偿和温度补偿是将压力变送器和温度变送器的采样信号输入到计算机中由计算机自行计算补偿原料气流量是装置自调整控制系统调整控制所需要的重要参数，该流量计量是否准确直接影响到自调整系统调整的准确性。5.2.2吸附塔工作压力自动调节及程控系统失控报警系统(PICA-101/PICA-201)为了保证吸附工作压力的稳定而设置了此调节回路。在PSA-1和PSA-2工序中，当任一塔处于最终升压步骤时，由于升压使用的是半净化气或净化气，此时如果气体输出量不变就会造成处于吸附步骤的吸附塔压力下降而影响吸附工况。因此对于PSA-1工序必须及时调整调节阀PV-101开度，对于PSA-2工序必须及时调整调节阀PV-201开度，改变半净化气或净化气输出量使吸附塔压力稳定在给定值上。当程控系统失控导致吸附塔压力低于给定值时该系统会发出报警信号，提醒操作人员注意并尽快找出问题所在。5.2.3终充流量手操控制系统(HC-101/KS-101，HC-201/KS-201)在终充时间内该回路能保证终充流量基本恒定，并保证在终充结束时吸附塔压力接近吸附压力，以防止吸附压力波动。该终充调节阀还有一个作用就是在抽空冲洗步骤时用于控制冲洗气流量的大小，只需在调节阀控制画面上手动输入一个固定的开度即可。5.2.4顺放流量手操控制系统(HC-102/KS-101，HC-202/KS-201)在顺放工艺步骤时间内该回路能保证顺放流量基本恒定，保证顺放缓慢平稳进行，不至于导致吸附床层的吸附前沿过早突破。该调节阀还有一个作用就是在抽空冲洗步骤时用于控制冲洗气流量的大小，只需在调节阀控制画面上手动输入一个固定的开度即可。5.2.5PSA-1产品气缓冲罐1（V102A）输出压力自动调节系统(PICA-102)由于PSA-1的产品气缓冲系统由两部分组成：产品气缓冲罐1（V102A）和产品气缓冲罐2（V102B），最终的产品气由风机C101A/B/C将产品气缓冲罐2（V102B）中的气体加压后送往后工序使用。产品气缓冲罐1（V102A）主要是对PSA-1逆放1压力较高部分气体的缓冲，同时存储的此部分气体在风机输送产品气缓冲罐2（V102B）中气体的过程中，根据风机抽气情况，保证产品气缓冲罐2（V102B）不被抽成负压，进而保证风机连续稳定的输送气体：当产品气缓冲罐2（V102B）中由于气体不断被输出压力较低时，通过开大调节阀PV102A的开度，产品气缓冲罐1（V102A）中气体送往产品气缓冲罐2（V102B）进行补充，当抽空初期导致产品气缓冲罐2（V102B）中气体足够多而压力较高时，通过调小调节阀PV102A的开度限制产品气缓冲罐1（V102A）的输送流量，以保证产品气缓冲罐2（V102B）中气体压力不至过高而影响风机的正常输送产品气。5.2.6PSA-1风机进口压力及出口压力自动调节系统及报警系统(PICA-102L/PICA-103H)为了保证风机C101能稳定地输送产品气并保证风机入口不会抽成负压和出口不超压设置了此调节回路。为了避免风机输送产品气时入口的压力抽成负压，当风机入口压力较低时，需要及时控制调节阀PV-102B的开度，使风机出口气体少部分通过PV102B返回到风机入口进行压力补充，使风机的入口压力在正常的工作压力范围内。同时，为了保证风机输送产品气时出口压力不至超压，当出口压力过高时，需要及时控制调节阀PV102B开度，使风机出口气体少部分通过PV102B返回到风机入口，通过产品气缓冲罐2（V102B）的临时缓冲，暂时缓解风机出口压力超高，在正常的工作压力范围内。当风机入口压力及出口压力超过了设定值，系统将会发出报警，提醒操作人员注意。5.2.7PSA-2解吸气输出压力自动调节系统(PICA-202、PICA-203)在PSA-2的部分解吸气要作为PSA-1的升压气时，为了保证PSA-2的解吸气输出到100＃稳定，设置了此调节回路。当解吸气缓冲罐V202A、B压力较高时，调节阀PV-202、PV-203自动开大，当解吸气缓冲罐V202A、B压力较低时，调节阀PV-202、PV-203自动调小，使200＃两个解吸气缓冲罐输出气体都相对稳定，也保证PSA-1升压步骤相对平稳。此调节系统的调节设置根据具体工况灵活设定。5.2.8十个吸附塔压力指示记录系统(PR-105A～E/PR-205A～E)十个塔的工作压力分别通过压力变送器将信号送到计算机进行指示和记录，通过压力变化曲线能完整地反映出十个塔的运行情况，同时对工况出现的异常情况也可以从压力曲线中分析出来，从而为分析故障提供依据。5.2.10KS-101/KS-201系统根据PSA的特点，本装置配置了1套程序切换自动控制系统来控制82台程序控制阀门的动作，该系统由1套中PLC控制系统、82个电磁阀、82个气动程控阀等组成。其控制系统示意图可见下图。变压吸附变压吸附塔功率放大启动执行机构电-气转换微机控制系统电-气转换微机控制系统在微机程控系统中有一系列功能开关，按动这些功能开关运行程序将作相应的变化，现将主要功能键的作用简述如下。暂停：各塔工艺步骤均保持在当前状态，各程控阀门也保持当前的开关状态，程控系统暂停计时，解除暂停恢复计时，程序继续运行。步进：按动一次，可使程序立即切换到下一步。自检：进入自检状态时，程序控制系统继续运行，但程控信号不输出，程控阀全部处于关闭状态。手动：程控阀门的开关状态在微机操作键盘上手动给定。程控系统用时间顺序控制，按设置的时间或按自调整系统自动计算的时间自动切换各程序步骤。当原料气参数及产品要求变化时可手动通过计算机键盘修改时间或控制系统自动修改时间以满足新的工况要求6开车开车分为初次开车和正常开车，初次开车前应做好各项准备工作，而正常开车时只要按规定将某些阀及控制点设定好后即可启动。初次开车前的准备工作在装置安装完毕，对装置进行吹扫和气密性工作，对自动控制系统及现场仪表进行了严格的调试之后，合格后即检查吸附塔上下部丝网及过滤器，然后装填吸附剂。因为本装置的原料气、半净化气、净化气以及产品气均含有一定量的氢气、氯乙烯及乙炔等可燃性气体，如果不预先将系统中的氧排除掉，那么在开车初期容易形成爆炸混合物而引起爆炸燃烧，因此在投入原料气前还必须用惰性气体如氮气（干燥、无油，O2≤0.5%）对整个系统进行置换，使整个系统的含氧量降到0.5%(体积)以下，以上工作完毕后应将全部阀门关闭。6.1.1自控系统开车前的准备工作检查调节系统本装置调节系统采用电Ⅲ型调节仪表。现场变送单元是通过导线连接的。因此，在安装完毕后首先应检查接线无误后方可送上电信号，检查所有仪表的零位和满刻度是否正确，如有较大偏差则需进行调校，在上述工作完成后可对整个系统进行空负载模拟调试，包括手控系统，检查执行机构动作情况是否正确并进行调校。检查执行机构(调节阀)的行程给调节阀输入4～20mA信号时对全行程进行检查。检查微机控制功能微机控制系统的主控讯号经电磁阀电－气转换后操纵现场各程控阀，该系统按照要求安装完毕后，首先检查接线有否错误，然后按下列步骤进一步检查。①分别进入PSA-1和PSA-2工艺流程控制主画面，首先在PSA-1工序5塔和PSA-2工序5塔运行工艺状态下参照其时序表设置各步骤初始时间，程序即从初始状态开始执行，检查暂停、步进、手动、时间设置等功能键是否正常。eq\o\ac(○,2)对程控全系统(程控器－电磁阀－功率放大器－程控阀)进行空负载功能调试，给现场程控阀送上仪表空气，同时使讯号输往现场。首先，在手动状态下逐个开启程控阀，检查现场阀门开关是否正常，然后进入自动控制状态，按暂停键检查系统各步骤动作是否正常，如正常则退出暂停键，再按步进键，程序每执行一步后就按一次暂停，检查无误后退出暂停键，这样周而复始，直至分别把PSA-1和PSA-2工序中各自所有吸附塔的全部工作步骤走完一遍。③对切换系统进行检查：对PSA-1和PSA-2工序，分别任意设置一种5塔切4塔的切换方式，检查在切换过程中吸附塔的工作步骤是否有很大变化，即是否有压力较高的塔直接进行逆放或抽空等；待该方式检查完毕后，分别将4塔工艺切回5塔运行，同样检查切换步位是否合理；之后设置另一种5切4的切换方式进行检查；这样反复进行切换检查，直至所有的切换方式和步骤都检查完毕。④分别将PSA-1和PSA-2的5塔工艺切换到4塔工艺，各自的4塔运行工艺状态下参照其各自的工艺步骤设置初始时间，此时再分别按照①的方法对阀门开关情况进行检查。最后关闭微机及24V输出电源，检查所有的程控阀是否全部关闭。检查流量计计算系统按流量计使用说明书进行调校检查。投料启动及运行在经过整个装置的工艺、仪表、自控系统检查调试正常及对整个装置用惰性气体如氮气进行置换合格后，装置已处于随时可以投料开车的状态。6.2.1启动前的准备工作工艺阀门的设定全开调节阀前后截止阀、安全阀前置阀，全开所有压力表和温度表根部阀，全开风机出口阀；全开真空泵出口阀。调节系统的设定（见表6-1）。表6-1调节系统的设定调节系统代号控制方式操作阀门代号阀位设定HC－101手动HV－1011/3HC－102手动HV－1021/3PICA－101手动PV－1011/3PIC－102手动PV－102A1/3PICA－103手动PV－102B1/3HC－201手动HV－2011/3HC－202手动HV－2021/3PICA－201手动PV－2011/3PICA－202手动PV－2020PICA－203手动PV－2030微机程控系统启动打开微机程控系统电源，分别进入PSA-1和PSA-2的控制画面，按照工艺正常运行的要求将各步骤时间设定初始时间，并使PSA-1和PSA-2的控制系统处于自检、暂停或手动状态。6.2.2启动首先启动PSA-1系统，使PSA-1控制系统投入自动工作状态（此时PSA-2系统先不投运，但具备处于随时可以准备启动的状态），缓慢开启原料气进口阀V101、V102向PSA-1系统投料，由于投料量开始较少时流量计计量不准，故此时流量大小的控制应保持在每分钟使吸附压力升高0.1MPa的速度，以防止超流量操作，同时按照动力设备正常运行的方式启动真空泵和风机，并全开真空泵的入口阀，初期PSA-1的产品气暂经风机后冷却器E103旁的安全阀SV105的旁路阀V164进入到放空总管VT101放空；当PSA-1的吸附压力升到0.20MPa时，PSA-1的程控系统步进切换一次(即按步进键)；以后每当PSA-1的吸附塔压力加升～0.1MPa，程控系统就步进切换一次，这样反复切换数次，一直升至吸附压力，并注意随时调整最终升压流量和顺放气的流量，此时由于PSA-2还没有启动，PSA-1的“半净化气”经调节阀PV101，通过开启管线PG201上的放空阀V207，管道PG208，将PSA-1的半净化气送至放空管线VT101暂时放空处理。当PSA-1的吸附压力接近工作压力时，将PICA-101、HC-101、HC-102投入自动控制状态，缓慢开大阀V101，逐渐增加原料气投入量，使其达到额定工作流量的1/4～1/2左右。在吸附压力升至工作压力（~0.50Mpa），并在该压力条件下工作4～5周期后，可分析产品气组成，符合回收条件后关闭风机后冷却器后的安全阀SV105的旁路阀V164，开启产品气返回后工序的相应截断阀，同时将PV-102A、PV103投入自动控制状态，产品气送到后工序回收利用。初次开车时，PSA-1的产品气中氯乙烯和乙炔的浓度可能会较低，惰性气体量相对较多些，PSA-2投入运行后，产品气中的氯乙烯和乙炔的浓度会增加，惰性气体量相对较减少。在执行上述操作的过程中，应不断调节阀V101的开度，使原料气流量逐渐接近额定流量，同时注意控制调节PSA-1的各调节系统的运行方式和对应参数，使PSA-1工序最终处于一个协调、稳定的工作状态。此时，可将装置设置为完全自动运行状态，同时将有关参数设定好。初始开车阶段需要一段较长的参数调节的时间，参数一旦调整好后，绝大部分参数不需再进行改动，这样装置将完全处于全自动运行状态。待PSA-1工序稳定运行后，准备启动PSA-2系统。缓慢开启管道PG201上的阀V201的同时缓慢关闭阀V207，向PSA-2系统内投料，来自PSA-1的半净化气做为PSA-2的原料气进入PSA-2工序。同样流量大小的控制应保持在每分钟使吸附压力升高0.1MPa的速度，以防止超流量操作，同时按照真空泵正常运行的方式启动真空泵，并全开真空泵的入口阀；当PSA-2的吸附压力升到0.2MPa时，PSA-2的程控系统步进切换一次(即按步进键)，以后每当PSA-2的吸附塔加升～0.1MPa，程控系统就步进切换一次，这样反复切换数次，一直升至吸附压力，并注意随时调整PSA-2的最终升压流量和顺放气的流量。过程中净化气直接送往放空总管排放，不符合工艺要求的PSA-2解吸气可经解吸气缓冲罐V202A、B旁的安全阀SV202、SV203的旁路阀V237和V240，通过管线VT206、VT208进入放空总管VT201放空。当PSA-2的吸附压力升至工作压力时（0.45~0.50Mpa），将PICA－201、HC201、HC202投入自动控制状态，缓慢开大阀V201同时逐渐关闭阀V207，逐渐增加PSA-2的原料气投入量。在PSA-2的吸附压力升至工作压力（0.45~0.50Mpa），并在该压力条件下工作4～5周期后，可取净化气、解吸气分析，待气体组成符合工艺要求后可关闭安全阀SV202、V203的旁路阀V237、V240，开解吸气返回100＃管线上的的相应截断阀，并将调节阀PV202、PV203投入自动运行状态。在执行上述操作的过程中，应不断调节阀V201和V207的开度，最终完全关闭V207，全开V201，使来自PSA-1的半净化气逐渐全部进入PSA-2工序，同时注意控制调节PSA-2的各调节系统的运行方式和相关调节参数，使PSA-2工序最终处于一个协调、稳定的工作状态。此时，可将装置设置为完全自动运行状态，同时将有关参数设定好。同样，对于PSA-2工序，初始开车阶段需要一段较长的参数调节的时间，参数一旦调整好后，绝大部分参数不需再进行改动，这样装置将完全处于全自动运行状态。6.2.3正常运行调整主要操作参数PSA-1主流程5-1-3PP/VP及PSA-2主流程5-1-3PP/VP正常操作时的主要参数见下表6-2和表6-3项 目工艺指标原料气流量（Nm3/h）～2100原料气中C2H3Cl浓度（%）～10.0原料气中C2H2浓度（%～3.0各步骤持续时间及结束时压力压力（MPa）时间（s）吸附 0.50360顺放0.4710一均降0.3130二均降0.2430三均降0.0810逆放0.0130抽空-0.085660升压-0.03～0.0230三均升0.0830二均升0.1530一均升0.3130终充0.50300原料气进口0.50/半净化气出口管道0.45/产品气输出管道0.02/注：1、以上操作参数仅供参考，可根据实际情况作适当调整；2、以上各均压结束时的压力均为理论计算值，实际压力可能较理论值有偏差。表6-3PSA-2工序操作参数一览表项 目工艺指标净化气中C2H3Cl浓度（mg/m3）≤36净化气中C2H2浓度（mg/m3）≤120各步骤持续时间及结束时压力压力（MPa）时间（s）吸附0.45360顺放0.4210一均降0.2930二均降0.2230三均降0.0710逆放0.0130抽空-0.085660三均升0.0730二均升0.1430一均升0.2930终充0.45300半净化气进口0.45/净化气出口管道0.40/产品气输出管道≥0.05/注：1、以上操作参数仅供参考，可根据实际情况作适当调整；2、以上各均压结束时的压力均为理论计算值，实际压力可能较理论值有偏差。自控模拟量调节系统仪表给定值的设定(见表6-4)表6-4调节系统的设定仪表位号给定值PICA-1010.50MPaPICA-102A0.008MPaPIC-1020.015MPaPICA-1030.05MPaPICA-2010.45MPaPICA-2020.005MPaPICA-2030.005MPa运行检查项目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下列项目：吸附步骤为了使装置达到设计要求，吸附塔在设计压力下运行是非常重要的，吸附压力的稳定主要取决于吸附压力自动调节系统的调节，使处于吸附状态的吸附塔压力稳定在给定值上，要改变吸附压力，只需改变给定值即可达到目的。原料气流量波动过大也会影响吸附压力的稳定。（2）顺放步骤PSA-1与PSA-2的顺放压力和流量主要通过控制HV-102和HV-202的阀门开度来实现的。如果顺放量太大，则可能使净化气出口杂质组分的浓度过大，造成吸附前沿突破，不利于吸附剂的再生及循环操作，因此，在操作过程中，应特别注意顺放步骤的调节，并根据实际工况灵活调节。（3）均压步骤由于存在阻力的原因两个塔之间均压后的压力不会完全一样，一般要求均压后的压差在0.02MPa以内即认为均压达到了平衡，设定的均压时间只要满足实际均压达到平衡所需的时间即可。（4）逆放步骤逆放终压力越接近常压对减少真空泵的负荷就越有利。由于存在管道阻力和后续工段压力的缘故，逆放终的压力可能会接近于后续工段压力。（5）最终升压步骤最终升压终的压力应该在切换到吸附步骤时吸附塔的压力正好基本上达到所设定的操作吸附压力。如果终充量太小，在终充结束时塔压力没有达到吸附压力，导致终充结束时与吸附压力压差过大，在吸附塔开始吸附时原料气瞬间大量涌进吸附塔，造成流量的大幅波动，将引起装置吸附压力的波动，影响装置运行的稳定性；如果终充流量太大，那么在终充刚开始时将有大量的气体被用于终充而导致瞬间输出的半净化气流量大幅降低，吸附压力波动较大，同时也将影响正在吸附的吸附塔床层中杂质在床层中的平稳推进，影响正处于吸附的吸附塔的分离效果，不利于吸附操作。正常操作时通常将终充调节阀HV-101和HV-201设置为自动调节。（6）净化气质量一个吸附塔具有固定的吸附杂质的能力，因此在一个吸附－再生循环里只能处理一定数量的原料气，如果吸附时间太长，由于进入的原料气太多会造成C2H3Cl和C2H2的穿透，导致排放超标；如果吸附时间太短会造成吸附剂床层的有效利用率降低，使产品气中C2H3Cl和C2H2等有效气体的浓度降低，惰性气体组分相对较多，不利于回收利用。因此，循环时间的调整必须谨慎地进行，因为净化气中的C2H3Cl和C2H2浓度的变化要滞后一段时间才能反映出来。该装置通过调整循环时间的方法可回收不同C2H3Cl及C2H2浓度的产品气，一味的追求大循环时间来增加产品气中C2H3Cl及C2H2浓度的提高，由此带来的后果可能导致净化气中C2H3Cl和C2H2浓超标排放；而单纯为追求净化气排放指标，过保守的缩短循环时间，会导致吸附床层的有效利用率偏低。因此在装置运行时不能单纯追求产品气中C2H3Cl和C2H2浓度或单纯追求净化气中C2H3Cl和C2H2的净化指标，而因将二者结合起来综合考虑，寻找最合理的经济点进行操作，使装置发挥最佳的运行效果并取得较高的经济效益。7停车及再启动7.1停车在本装置需要停车时，必须打开PSA-1的放空阀KV116，打开方式可设置为联锁开启或PSA装置停车后手动打开，如因停电或无仪表空气等原因导致不能开启阀KV116，则可打开安全阀SV101的旁路阀V150。停车一般可分为三种情况：第一种是：正常停车，有计划的生产安排下的停车。第二种是：紧急停车，即装置出现短时间需要排除的故障时，需要立即停车。第三种是：临时停车，即停车时间不超过1小时，只是为了处理一些小故障。现分别叙述如下：7.1.1正常停车通知本装置前后有关工序。①将PSA-1和PSA-2自控系统置为“暂停”、“自检”、“手动”状态，停止输入原料气、输出净化气和产品气，此时原料气经旁路阀KV116进入放空总管VT101。②通过手动开启和关闭PSA-1的KV104阀和PSA-2的KV204阀，使PSA-1及PSA-2各工序各塔之间相互均压，要求各吸附塔保持约0.05MPa以上的正压，如吸附塔压力较高，则可通过手动开启阀KV106和KV206卸压至合适压力。③关停真空泵、风机电源，关闭真空泵进、出口阀，关闭PSA-1和PSA-2的产品气输出总阀。④退出自控系统，根据停车时间长短决定是否关停微机或PLC系统。7.1.2紧急停车当出现紧急故障情况需要停车时，立即将PSA-1和PSA-2的微机程控系统投入“自检”和“暂停”状态，使所有程控阀全部关闭，微机程序停留在当前步骤，吸附塔保持停车时的工作状态，原料气从程控阀KV116放空，关停真空泵及风机等动力设备。然后根据实际情况决定是否停其它仪表电源和退出自控系统。7.1.3临时停车由于生产需要或出现故障需短时间停车处理时，通知前后工段后，将自控系统投入自检和暂停状态，使现场程控阀门关闭，微机程序停留在当前步骤，吸附塔保持停车时的工作状态，原料气从程控阀KV116放空，关停真空泵和鼓风机等动力设备。7.2停车后的再启动7.2.1正常停车后的再启动待系统氧含量分析结果符合安全要求后按初次投料启动的方法启动，如氧含量超标还需用合格的氮气进行置换后再投料。7.2.2紧急停车和临时停车后的再启动首先应检查现场各工序的吸附塔压力状况与各自的自控系统暂停状态时所处的程序步骤是否一致，如一致，则可退出暂停状态和自检状态直接启动；如不一致，则可根据压力判断应处于哪一个程序步骤，然后通过步进使程序运转到该步，并进入暂停状态；如果根据现场各塔压力状态不能确定属于哪一个程序步骤，则可通过手动方式驱动有关程控阀，对某些塔泄压或升压，使各吸附塔压力与控制系统暂停时的步骤同步，完成上述步骤后自控程序退出暂停和自检状态，按照正常开车步骤开车，装置启动初期，应根据实际情况对时间进行适当的调整，一般在临时停车后再启动时，输出的净化气仍然合格，开车后即转入正常运行调整阶段。7.2.3长时间停车后的处理长时间停车可按照正常停车的方法进行，长时间停车后的开车应按初次投料启动的方法进行，检查整个自控、仪表系统即动力设备系统等是否正常，在启动前应保证系统氧含量置换合格。8故障与处理方法发生故障是指界外条件供给失常或系统本身在运转过程中操作失调或某一部分失灵，引起净化气中杂质浓度升高或者产品气有效气体浓度偏低，但是在故障原因尚未确定之前，装置不需要停运，应该继续观察，这时根据具体情况将不合格的产品气进行回收或放空，待故障判明后再决定是停运或是继续运行。如果系统出现重大问题，则应立即采取措施，若有必要就进行紧急停车。可能发生的故障有以下几个方面：8.1界外条件供给问题①原料气中带液过多由于该装置的前工段失控或操作失误，使氯乙烯单体未得以充分冷凝回收导致尾气中带液，甚至大量进入吸附塔，此时应迅速关闭吸附塔入口阀，开启KV116，并开启各吸附塔底部的排污阀尽量排除吸附塔内液体，然后视吸附塔带液量的多少决定装置是否停运及决定处理措施。②停电停电后，程控系统不能正常工作，微机无信号输出，现场所有程控阀关闭，装置处于停运状态，相当于紧急停车，可以按紧急停车处理。③仪表空气压力下降该装置要求仪表空气压力不低于0.4MPa。一旦仪表空气压力大幅度下降甚至停气，将使气动程控阀无法开或关，调节阀无法正常调节，导致程控阀门的切换和全系统自控紊乱，此时应停车处理。8.2操作失调PSA过程运转是否正常关键是看塔的再生状况是否良好，系统操作失调会立即或逐步使塔的再生恶化。由于PSA过程是周期性循环过程，因此，只要一个塔再生恶化，就会很快波及和污染到其它塔，最终导致净化气质量的下降，操作失调经常表现为以下两点：①处理量增大而未及时缩短周期时间吸附塔内的吸附剂对的吸附能力是一定量的，一旦处理量增大就应该相应缩短周期时间，以使原料气带入的C2H3Cl、C2H2等强吸附组分不超过吸附剂能承受的能力，如不及时调整，出口净化气中的C2H3Cl、C2H2含量就会很快上升。当装置采用自调整控制系统进行自动控制而出现上述问题时，应立即采用手动方式缩短时间，然后检查出现问题的原因，故障排除后再采用自调整控制系统进行自动控制。②吸附塔解吸真空度达不到要求在该变压吸附工艺中，PSA-1和PSA-2工序的吸附剂的再生方式均为降压和抽空再生。如果由于设置的抽空时间不够或真空系统故障等其它原因，使吸附塔解吸真空度达不到要求值，就将影响吸附剂再生效果，从而影响净化气的质量和有效气体回收率，这时可相应调整时间使抽空时间加长，或检查真空系统是否出现了问题。8.3电磁阀和功率放大器故障①功率放大器的排气孔始终有气体不间断排出，一是由于功率放大器内密封圈损坏，二是功率放大器内滑块不到位。处理：更换功率放大器。②驱动功率放大器的电磁阀线圈烧坏，以致微机控制输出讯号中断。处理：更换线圈或更换电磁阀。8.4微机控制系统故障故障可能表现为无讯号输出，程序不切换，停留于某一状态，程序执行紊乱，停车检查或向相关技术人员咨询求助。8.5气动程控阀故障8.5.1阀门内漏①密封垫片的密封面磨损处理：更换密封垫片，如果磨损是由于吸附剂颗粒或粉尘引起应检查吸附塔过滤器。②阀板位置过高处理：松开阀杆的紧固螺丝，当阀板面与阀体密封面紧密接触时拧紧螺丝。8.5.2阀门半开半关或阀门不开处理：检查仪表空气压力及气缸内部是否串气。8.5.3阀门外漏①阀杆处螺母松动处理：用板手压紧阀杆处螺母②阀杆密封填料失效处理：更换阀杆密封填料8.6流量计计量不准8.6.1流量太小或太大，低于测量范围的下限或超过测量范围。处理：调整流量，如需长期超出正常工作范围，则可在条件许可的情况下更换流量计。8.6.2流量计差压变送器故障处理：详见差压变送器说明书9安全技术9.1概述安全生产是关系到人民生命、国家财产安全的大事，是国家根本性政策，也是一项群众性的工作。因此操作人员应该掌握有关的安全生产基本知识，自觉遵守有关的规章制度，确保实现安全、文明生产。本装置原料气和产品气中都含有氢气、氯乙烯、乙炔等气体，按照GB4968－85的火灾分类法属C类火灾；按照GBT16－87第三章第一节生产火灾危险性分类的规定本界区为甲类；按照爆炸危险场所划分的规定，本界区的设备和程控阀布置区为Q－3级场所(正常情况下不能形成，在不正常情况下形成爆炸性混合物可能性较小的场所)。有关气体性质本装置是利用变压吸附技术净化回收氯乙稀分馏尾气，涉及的工业气体中含有N2、C2H3Cl、C2H2、H2、CO2等各种气体，下面将有关气体的性质作一简要介绍：●氮气氮气是无色、无味、既不燃烧又不助燃的惰性气体，分子量为28，比重为0.968。当人体吸入高浓度氮气时即产生缺氧状态，然后发生窒息死亡。●氯乙烯氯乙烯是无色气体，在高浓度时具有令人舒适的香甜味，分子量为62.5，比重为2.16。通常人对氯乙烯的嗅觉感知浓度为2.4g/m3，一旦氯乙烯由呼吸道进入人体后就可引起不同器官及组织的各种急慢性中毒。另外，氯乙烯是易燃、易爆物，它与空气混合能形成爆炸性的混合物，遇明火或高热即可引起燃烧爆炸，在空气中的爆炸极限为4～22%，但如在与空气的混合物中加入氮气或二氧化碳，则可缩小其浓度范围，降低爆炸的危险性，此时的爆炸范围见表9-1。充入稀释气体的量（%）氮气二氧化碳20402030爆炸范围（%）4.2～17.14.7～8.24.5～11.85～8.2●乙炔乙炔在常温常压下为无色、极易燃烧并略有酯香味的气体，分子量为26.08，比重为0.902。乙炔为无色微毒气体，具有麻醉和阻止细胞氧化的作用，使脑缺氧引起昏迷。乙炔浓度在10%有轻微中毒感，空气中乙炔允许浓度小于0.5ml/l。●氢气氢气是一种易燃易爆气体，在大气压力和室温下是无色、无味、无毒、无腐蚀性的气体，她的沸点很低（20.0K），在高温下（＞260℃●二氧化碳二氧化碳是一种无色、高浓度时略带酸味的气体，它的分子量为44.01，比重为1.524,沸点-78.5℃(升华)。低浓度二氧化碳对呼吸中枢有兴奋作用，高浓度有显著的麻痹作用，装置的安全设施本装置设备及阀门，控制系统及真空泵部分都设于户内。系统多处设有安全阀，排放气汇集到放空总管，最后经阻火器于高处放空。自控仪表系统在设计上已考虑到一旦遇到突然停电或停仪表气源等故障时，装置会自动处于安全状态或提醒操作人员注意马上采取措施。工艺管道和管件设计参数的选用都已考虑了含氯乙烯、乙炔等介质输送的特殊要求且符合有关规定，非标设备严格执行“压力容器完全监察规程”进行验收。9.4消防措施本装置由于含大量氯乙烯、乙炔等，在采取有效的防火防爆措施的同时，还应设置相应的消防岗位，加强消防措施和完善灭火设施。●健全和完善消防给水网，配备足够的消防用水，以适应不同情况下的消防用水量。●应在控制室、设备区、真空泵房、配电房等各处配备二氧化碳灭火器、干粉灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器等轻便灭火器材或氮气、蒸汽灭火系统。●车间四周界区内设消火栓，接雾化水喷咀。●交通干线必须保证车辆畅通，一旦火警发生，消防车能及时开进现场，不延误抢救工作。●不慎着火时应采取下列措施：⑴切断电源。⑵冷却、隔离，防止火灾扩大。⑶保持系统正压状态，以防回火。●救护人员应防止外露皮肤烧伤。9.5安全生产有关注意事项●操作人员必须按操作手册规定操作。凡新来人员必须经过安全教育和操作法学习才能上岗操作。实际操作时，未经技术和操作法考试合格者不准进行独立操作。●操作人员在上班时必须穿着整齐，不准携带易燃易爆物品进入现场，严格进行交接班，严格进行巡回检查，严格控制工艺指标，严格按操作规程和有关安全规定执行。●设备使用的压力表必须是检查合格并打上铅封的，如果压力表指针不回零或误差大于其级数时，不得继续使用。每年必须校检一次压力表并打上铅封。●严禁在本装置界区内吸烟和动火，凡有爆炸及燃烧的气体的容器及管道检修需动火前即应先报请厂安全部门及车间同意，先用氮气置换、吹净，经现场分析合格并采取了安全措施，领取了动火证后方可动火。动火证没有批准的，不与生产系统隔绝，未清洗置换合格，未消除周围易燃物，不按时作动火分析，没有消防措施及无人监护，严格禁止动火。●确保设备、管道、阀门的气密性。检修后还应严格进行查漏工作，合格后才能开车，使用过程中随时注意杜绝气体泄漏现象。●仪表系统发生故障时应由仪表人员进行修理，仪表人员应与工艺操作人员密切配合。在停车检修后再启动时必须注意吸附塔内的压力，以防发生高压逆放现象。10本岗位工艺流程图PAGE精馏尾气净化回收氢岗位操作规程1前言该操作运行及维护说明书是为新疆天业有限公司氯乙烯精馏尾气变压吸附净化气回收氢气装置编写的，用于指导装置的原始开车及系统正常运行及维护。主要包括工艺原理及工艺过程、工艺流程、开停车方法、故障判断和相关的安全知识等。在与设计条件偏离不大的情况下，操作者可以根据生产需要参照该说明书对操作方法及操作参数作正确适当的调整，但是在任何情况下操作人员都不能违反工业生产中应普遍遵循的安全规则和惯例。在启动和运转装置之前，操作人员要仔细阅读该说明书，因为不适当的操作会影响装置的正常运行性能，导致吸附剂的损坏等故障，甚至发生生产事故，危及人身安全。除专门标注外，本操作运行说明书中所涉及的压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态下(760mmHg，273K)的体积流量。2工艺原理及工艺过程2.1概述本装置原料气为氯乙烯精馏尾气，氢气含量约60%，经过本装置后，其中的N2、CO2、C2H3Cl、C2H2、H2O等杂质组份将被除去，脱除了杂质组份的气体称为产品氢气，产品氢气可以用管道直接送入后工段使用。本装置包括原料气缓冲罐（V301）、产品气缓冲罐（V303）、中间罐（V302）、吸附塔(A301A、B、C、D、E)及一系列程控阀组成的变压吸附系统。本装置主要技术指标如下：原料气原料气输入压力:0.40～0.45MPa(表压，下同)原料气温度：20～40℃原料气流量：~1950Nm3/h产品气产品气质量：H2≥99.9％，产品气气输出压力：≥0.40MPa产品气温度：20～40℃产品气流量：～930Nm3/h2.2工艺原理及过程实施2.2.1工艺原理简介本装置采用变压吸附技术(PressureSwingAdsorption，简称PSA)提纯氢气。所谓变压吸附就是利用吸附剂对混合气体中不同组份的吸附容量不同且对同一组分的吸附量随压力变化而呈现较大差异的特性，吸附剂在选择吸附的条件下，加压时吸附原料气中的杂质如N2、CO2、C2H3Cl、C2H2等吸附能力较强的组份，而吸附能力较弱的组份氢气则通过吸附床层作为产品气由吸附塔顶端排出，减压（逆向放压及抽空）时吸附的杂质脱附，吸附剂获得再生。在本装置的主流程中，任意时刻都有二台吸附塔进行吸附操作，其余三台吸附塔处于再生过程的不同阶段，本装置五台吸附塔循环操作，达到连续输入原料气和输出产品氢气的目的。本装置主要由1台原料气缓冲罐（V301）、1台产品气缓冲罐（V303）、1台中间罐（V302）、5台吸附塔(A301A、B、C、D、E)、36台程控阀、3台调节阀通过管线相连接。与变压吸附有关程控阀编号说明见表2-2。表2-2程控阀编号说明KV—X1X2KVX1X2程序控制切换阀按照作用所编阀门序号吸附塔代号X1X2KV-1原料气进口A～EKV-2净化气出口A～EKV-3抽空A～EKV-4均压A～EKV-5均压/终充/顺放A～EKV-6逆放A～EKV-7装置停车及原料气连锁放空阀KV-8抽空答节阀KV-9抽空分组切换总阀KV-10均压总阀ASV-301A产品气输出阀ASV-301A产品气连锁放空阀2.2.2工艺过程实施原料气在0.40～0.45MPa压力下进入本装置，首先进入原料气缓冲罐稳压，然后进入由5台吸附塔成的PSA-H2系统。PSA系统采用5-2-2/V工艺，任一时刻总是有2台吸附器处于吸附步骤，采用2次均压，抽空流程。由入口端通入原料，在出口端获得合格的产品氢气，经缓冲系统稳压后送往后工序使用。在逆放和抽空步骤排出解吸气，压力约0.02MPa，直接输出界外。每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附(A)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、逆向放压(D)、抽空(V)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(E1R)及最终升压(FR)等八个步骤，5个吸附塔在执行程序的时序上相互错开，以保证原料的连续输入和产品的连续输出，其工艺时序见表2-3。现以A塔在一次循环内经历八个步骤的工况为例，对本装置5-2-2/V变压吸附工艺过程进行详细说明。表2-35-2-2/V工艺时序表分周期12345A塔A1D2DDV2R1RFRB塔1RFRA1D2DDV2RC塔V2R1RFRA1D2DDVD塔1D2DDV2R1RFRAE塔A1D2DDV2R1RFRA开启程控阀KV301A、KV302A，原料气通过KV301A进入A塔，原料气中除氢外的杂质在吸附压力下被吸附剂吸附，未被吸附的氢气做为产品气经KV302A进入产品气管道，其中大部分输出界外，少部分经终充调节阀HV301进入其它的1台正在终充的吸附塔进行最终升压。当杂质的吸附前沿到达吸附塔某一位置时关闭阀