PSA操作说说明_psa操作说说明

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1000Nm3/h 制氢装置变压吸附系统

说明：（此说明书不是最终版，供参考）变压吸附操作运行说明书 二零零八年七月

目 录 前 言

第一章 工艺

第一节 PSA工作原理和基本工作步骤 第二节 PSA工作过程

第二章 自动调节系统及工艺过程参数检测 第一节 程序控制系统（KC—201）第二节 自动调节系统功能说明 第三节 流量控制功能说明 第四节 盘装仪表

第五节 现场工艺参数检测点 第三章 开车

第一节 初次开车前的准备工作 第二节 投料启动

第四章 停车和停车后再启动 第一节 正常停车 第二节 紧急停车 第三节 临时停车 第四节 长期停车

第五节 停车后再启动 第五章 故障与处理方法 第六章 安全技术 第一节 氢气的性质 第二节 装臵的安全设施

第三节 氢气系统运行安全要点 第四节 消防

第五节 安全生产基本注意事项 附：PSA工段管道及仪表流程图前言

本装臵采用变压吸附（简称PSA）法提纯氢气，原料气组成改变操作条件可 以生产不同纯度的氢气，纯度可达99.99%以上。

由于甲醇转化气、产品H2均属易燃、易爆物，本装臵的操作压力在1.2Mpa 左右。而产品纯度、产品回收率以及生产的稳定性在很大程度上取决于操作水平 的高低，因此必须对操作过程给予足够的重视。在PSA系统运行之前，有关生产 管理、操作及维修人员必须熟悉本说明书，并经考核合格后方能上岗。本说明书涉及到的压力均为表压，浓度为摩尔百分数，流量则指标准状态下 的流量。第一章 工艺 PSA提纯氢气装臵是由六台吸附塔（T201A～F，下简称A、B、C、D、E、F塔）、一台产品气缓冲罐(V201)和一系列程控阀等组成。压力～1.2Mpa的甲醇裂解转化

气进入吸附塔(T201A、B、C、D、E、F)进行吸附，得到的产品气经过产品气缓冲

罐(V201)的缓冲之后去用户。杂质气体即尾气通过放空总管放空。第一节 PSA工作原理和基本工作步骤 一 PSA工作原理：

采用PSA气体分离技术从甲醇裂解转化气中提纯氢气的原理是利用吸附剂对 不同吸附介质的选择性和吸附剂对吸附介质的吸附容量随压力改变而变化的特 性。在高压下吸附原料气中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再 生。整个操作过程均在环境温度下进行。二 基本工作步骤：

变压吸附基本工作步骤分为吸附和再生两步。而再生又包括以下三步骤： 1．吸附塔压力降至低压

首先是逆着吸附的方向进行降压（以下简称为逆向放压），接着是利用其它塔的顺

放气来进行冲洗（以下简称冲洗）。逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排除出吸附塔，随后，利用顺放气将吸附塔中被吸附的杂质从吸附剂中解析，并被

排除出吸附塔。

2．吸附塔升至吸附压力，以准备再次分离原料气。本装臵采用六塔三次均压两塔同时吸附过程，每个吸附塔在一次循环中均需经历吸附（A）、一均降压（E1D）、二均降压（E2D）、顺放（PP）、三均降压（E3D）、逆向放压（D）、冲洗（P）、三均升压（E3R）、二均升压（E2R）、一均升压（E1R）以及最终升压（FR）等十一个步骤。六个吸附塔在执行程序的安排上相互错开，构成一个闭路循环，以保证原料连续输入和产品不断输出。四川亚连科技有限责任公司变压吸附操作运行说明书

整个过程主要由31个程序控制阀来实现。程序阀编号如下： KV20XY、KV: 程序控制阀 2:PSA系统编号 X:阀门的功能

1—原料气进口阀 2—产品出口阀

3—逆向放压阀 4—一次均压阀/三次均压阀 5—二次均压阀/顺放阀 6—降噪阀

Y:与吸附塔的编号A、B、C、D、E、F对应的阀门编号：a、b、c、d、e、f 第二节PSA工作过程

前已述及，每个吸附塔在一次循环中均需经历吸附（A）、一均降压（E1D）、二均降压（E2D）、顺放（PP）、三均降压（E3D）、逆向放压（D）、冲洗（P）、三均升压（E3R）、二均升压（E2R）__________、一均升压（E1R）以及最终升压（FR）等十一个步骤。六个吸附塔在执行程序的安排上相互错开，构成一个闭路循环，以保证原料连续输入和产品不断输出。各塔相互工作关系如下： 见附表一：

现以A塔为例对工作过程进行说明：(阀门的开关只介绍与A塔该步骤有关的)一吸附（A）开启阀KV201a;原料气通过阀KV201a自下而上进入A塔，在工作压力下吸附杂质组份，未被 吸附的产品气组份，通过阀KV202a流出，其中大部分作为产品气从本系统中输出，剩余部分通过手动调节阀HV201、程控阀KV204c向C塔进行最终升压。吸附完毕,关闭阀KV201a。二 一均降（E1D）开启阀KV204a、d A塔停止吸附后，与结束二均升步骤的D塔以出口端相连，即通过阀KV204a、KV204d与D塔进行第一级压力平衡，A塔压力降低至0.90MPa,均压结束后A、D塔压力基本相等。

一均降完毕，关闭阀KV204d。三 二均降（E2D）开启阀KV204e；

A塔完成一均降步骤后，与刚结束三均升步骤的E塔以出口端相连，即通过阀 KV204a、KV204e与E塔进行第二级压力平衡，A塔压力降低至0.61MPa,均压后A、E塔压力基本相等。

四川亚连科技有限责任公司变压吸附操作运行说明书 二均降完毕，关闭阀KV204e。四 顺放（PP）

开启阀HV202与KV205f；

利用A塔的顺放气对刚结束逆放步骤的F塔进行冲洗，使F塔内的杂质进一 步脱除。

五 三均降（E3D）

顺放步骤完成后继续开启阀HV202与KV205f，关闭KV203f；

使A塔与F塔以出口端相连，进行第三次均压，均压后压力达到0.31Mpa左 右，完成三均操作。六 逆放（D）开启阀KV203a；

A塔降压平衡步骤结束后，逆着吸附的方向杂质气体流向放空管,A塔压力降为 0.02MPa。

逆放完毕，阀KV203a继续开启。七 冲洗（P）

继续开启阀KV203a；同时开启阀KV205a、KV205b；

A塔完成逆放步骤后，利用B塔的顺放气对它进行冲洗，把尚残留在塔内的杂 质进一步脱除，让吸附剂得到再生。关闭阀KV203a。八 三均升（E3R）

冲洗步骤完成后继续开启阀KV205a与KV205b；

使B塔与A塔以出口端相连，进行第三次均压，均压后两塔压力基本达到 平衡状态。

九 二均升（E2R）开启阀KV204c；

A塔完成三均升步骤之后,与刚结束一均降步骤的C塔以出口端相连,即通过

阀KV204a、KV204c与C塔进行第二级压力平衡，A塔压力升高至0.61MPa。均压后A、C塔压力基本相等。

二均升完毕，关闭阀KV204c。九 一均升（E1R）开启阀KV204d；

A塔完成二均升步骤之后,与刚结束吸附步骤的D塔以出口端相连,即通过阀

KV204a、KV204d与D塔进行第一级压力平衡，A塔压力升高至0.90MPa。均压后A、四川亚连科技有限责任公司变压吸附操作运行说明书 D塔压力基本相等。

一均升完毕，关闭KV204d。十 终充（FR）

继续开启阀KV204a；

A塔的终充是利用产品气进行的，产品气经遥控调节阀HV201及KV204e，由出 口端进入A塔，最终使A塔压力基本接近吸附压力（1.2MPa）。通过这一步骤后，再生过程全部结束，紧接着便进行下一次吸附循环。终充完毕，关闭阀KV204a。

其它六个塔的操作步骤与A塔相同，不过在时间上是相互错开的。

这些程控阀按规定的程序操作，使变压吸附工艺过程能不断净化原料气，输 出产品气。

变压吸附操作运行说明书13-切塔时序：6-2-3/P 11 12 13 21 22 23 31 32 33 41 42 43 51 52 53 61 62 63 1 A E1D E2D PP E3D D P E3R E2R E1R FR 2 E1R FR A E1D E2D PP E3D D P E3R E2R 3 E3R E2R E1R FR A E1D E2D PP E3D D P 4 E3D D P E3R E2R E1R FR A E1D E2D PP 5 E1D E2D PP E3D D P E3R E2R E1R FR A 6 A E1D E2D PP E3D D P E3R E2R E1R FR A_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________