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1、氯乙烯尾气净化回收装置操作运行及维护说明书四川.成都二零零六年八月氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-1-目 录第一章 前言第二章 工艺原理及工艺工程1、概述2、工艺原理和过程实施第三章 工艺流程第四章 装置的几种操作系统介绍1、故障判断及自动切换系统2、装置自调整控制系统第五章 工艺过程参数检测及自动控制调节系统1、概述2、过程控制、调节和参数检测说明第六章 开车1、初次开车前的准备工作2、投料启动及运行第七章 停车及再启动1、停车2、停车后的再启动第八章 故障与处理方法第九章 安全技术1、概述2、有关气体性质3、装置的安全设施4、消防措施5、安全生产有关注意事项氯乙烯尾气净化变
2、压吸附装置操作运行及维护说明书-2-第一章 前 言该操作运行及维护说明书是为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工艺图纸，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。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
3、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。氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-3-第二章 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 C2H3Cl C2H2 N2+H2+其它 V% 10.47 16.2 余 100原料气经过本装置后，在吸附塔出口端输出净化气，主要成分为 N2、H 2 等
4、，净化气中的 C2H3Cl、C 2H2 等杂质将达到国家排放标准，可直接排放至大气，吸附剂中被吸附的C2H3Cl、C 2H2 等气体组分在进口端通过逆放和抽空步骤得到解吸，称为解吸气，主要包含 C2H3Cl、 C2H2、N 2 及少量 H2 气体，解吸气返回到前工序回收。通过本装置处理后，达到净化氯乙稀装置分馏尾气并回收 C2H3Cl、C 2H2 有效气体的目的。本装置包括五台吸附塔(A101A、B、C、D、 E) 、均压罐(V101) 、解吸气缓冲罐(V102A 、B)、换热器（E101 、E102、E103 ）及动力设备真空泵组（P101A、B）和鼓风机（C101）等。本装置的主要技术指标
5、如下：原料气：原料气输入流量(Nm 3 /h)： 1200原料气输入压力(MPa)：0.50 MPa净化气：净化气杂质含量：C 2H2 120mg/m3，C 2H3Cl 36mg/m3净化气输出压力(MPa)：0.45 MPa净化气温度() ：常温解吸气：解吸气压力(MPa)：0.062.2 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(Pressure Swing Adsorption，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
6、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出，排放至大气或氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-4-输出到后续工段。减压（逆向放压及抽真空）时吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸，解吸气经解吸气缓冲罐混匀后返回 PVC 生产系统，同时吸附剂获得再生。本装置主工艺流程为5-1-3&PP/VP，即工作时任意时刻总有 1 台吸附塔进行吸附操作，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、输出净化气和解吸气的目的。本装置由 5 台吸附塔、 2 台解吸气缓冲罐、1 台均压罐、2 台
7、真空泵和 1 台鼓风机通过 40 台程控阀、5 台调节阀及相关管线相连接(见附图 1)。与变压吸附有关的程控阀的编号说明见表 2-2： 表 2-2 程控阀编号说明KVX1 X2KV X1 X2程序控制切换阀 按照作用所编阀门序号 吸附塔代号X1 X2KV-1 原料气进口 AEKV-2 净化气出口 AEKV-3 抽空 AEKV-4 均压/顺放 AEKV-5 均压 /终充 AEKV-6 逆放 AEKV-7A、B 装置停车及联锁放空阀KV-8 终充总阀KV-9 均压总阀KV-10 顺放总阀KV-11A、 B 逆放总阀KV-12 抽空搭接阀KV-13 抽空分组切换阀KV-14 解吸气输出阀2.2.2
8、工艺过程实施本装置的主工艺流程为 5-1-3&PP/VP 工艺， 即 5 个吸附塔任意时刻有 1 塔进料 3次均压带顺放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)、顺向放压 1(PP1)、顺向放压 2(PP2)、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(V&VP) 、压力均衡 3 升(E3R)、压力均衡 2 升(E2R)、压力均衡 1 升(E2R) 及最终升压(FR)等十二个步骤，其工艺时序见表 2-3。氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-5-表 2-3 5-1-3/VP 工艺时序表及阀门开
9、关表分 周 期 1 2 3 4 5A 塔 A PP 1D 2D 3D D V 3R 2R 1R FRB 塔 1R FR A PP 1D 2D 3D D V 3R 2RC 塔 V 3R 2R 1R FR A PP 1D 2D 3D D VD 塔 V 3R 2R 1R FR A PP 1D 2D 3D DE 塔 PP 1D 2D 3D D V 3R 2R 1R FR A现以 A 塔在一次循环内经历十二个步骤的工况为例，对本装置 5-1-3&PP/VP 变压吸附工艺过程进行说明： 吸附(A)开启程控阀 KV1A、KV2A ，原料气通过 KV1A 进入 A 床，原料气中氯乙烯和乙炔等在吸附压力下被吸附
10、剂吸附，未被吸附的氢气、氮气等组份(称为净化气)经 KV2A 进入放空管道，随后输出到界外放空。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 KV1A、KV2A，原料气停止输入 A 床，床内保持吸附时的压力。 顺向放压 1(简称顺放，PP1)A 塔吸附步骤结束后，开启阀 KV4A、HV-101、KV10，A 塔内气体顺着吸附的方向从吸附塔输出，进入到净化气管道，A 塔降低至一定压力后关闭阀 KV10，该步骤结束，阀 KV4A 保持开启状态。 顺向放压 2(简称顺放，PP2)顺向放压 1 结束后，开启 KV5D，A 塔内气体通过 KV4A、HV101、KV5D 阀进入D 塔对处于抽
11、空步骤的 D 塔进行冲洗再生。 压力均衡 1 降( 简称一均降，E1D)A 塔顺向放压 2 步骤完成后，关闭程控阀 KV4A、KV5D、调节阀 HV101。开启KV5A 和 KV5C，使 A 塔出口端与刚结束二均升步骤的 C 塔出口端相连通进行压力均衡，使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。 压力均衡 2 降( 简称二均降，E2D)A 塔一均降步骤完成后关闭 KV5A、KV5C。开启 KV4A、KV9，使 A 塔出口端与均压罐 V101 连通进行压力均衡，A 塔内氯乙烯和乙炔气体进一步浓缩，该步骤结束
12、时 A塔和均压罐 V101 的压力基本上达到平衡。 压力均衡 3 降( 简称三均降，E3D)A 塔二均降步骤完成后，关闭程控阀 KV9，程控阀 KV4A 保持开启状态。开启KV4D，使 A 塔出口端与刚结束抽空步骤的 D 塔出口端连接进行压力均衡，进一步回收氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-6-A 塔压力，并进一步浓缩 A 塔内的氯乙烯和乙炔气体，该步骤结束时，A 塔和 D 塔压力基本上达到平衡，A 塔三均降结束以后，程控阀 KV4A、KV4D 关闭。 逆向放压(简称逆放，D)A 塔三均降步骤结束后，打开 KV6A，并在逆放不同阶段先后开启程控阀 KV11A 和程控阀 KV11B
13、，逆放初期压力较高部分气体先通过 KV11A 进入解吸气缓冲罐 V102A，待塔内压力降至一定时，关闭 KV11A；逆放后期压力较低的气体经 KV-11B 进入解吸气缓冲罐 V102B 与来自 V102A 的气体混合后输出。这一过程中大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。逆放步骤结束时，吸附塔 A 内压力接近常压( 约 0.01MPa)。 抽空及抽空冲洗(V&VP)逆放步骤结束后，关闭阀 KV6A，开启 KV3A，此时吸附塔处于抽空状态，用真空泵对 A 塔进行抽空。抽空形式有两种，一种是 5-1-3/V 分组抽空，一种是 5-1-3/V 连续抽空。当选择 5-
14、1-3/V 分组抽空时，吸附塔处于抽空初期时，用 A 组真空泵对 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 KV13，用 A 组和 B 组真空泵同时对A 塔进行抽空；当吸附塔进入抽空后期时，关闭阀 KV13，继续用 A 组真空泵对 A 塔抽空，在抽 空 步 骤 进 行 的 适 当 阶 段 ， 分 别 短 时 间 开 启 KV5A， 并 通 过 调节阀 HV-101 先后从A 塔顶部引入其它吸附塔的顺放气或净化气自 上 而 下 对床层进行边冲洗边抽空，该 步 骤结 束 时 塔 内 吸 附 剂 再 生 完 全 。 当 只 开 启 一 台 真 空 泵 时 选 择 5-1-3/V
15、连 续 抽 空 ， 此 时 程 控 阀KV13 处 于 常 开 状 态 。 压力均衡三升(简称三均升，E3R)A 塔完成了降压抽空解吸过程后，准备开始升压。关闭阀 KV3A。开启阀 KV4A、KV4C，利用 C 塔的三均降气体对 A 塔进行第一次充压，充压结束时两塔压力大致相等，该步骤结束，KV4A 关闭。 压力均衡二升(简称二均升，E2R)三均升结束后，开启 KV4A、KV9 ，使 A 塔与均压罐 V101 相连通，用均压罐中气体对 A 塔进行第二次充压，该步骤结束时 A 塔和均压罐压力基本相等。 压力均衡一升(简称一均升，E1R)二均升结束后，关闭 KV9、KV4A 。开启 KV5A、 K
16、V5D，使 A 塔出口端与 D 塔出口端相连通，刚结束顺放二步骤的 D 塔内气体经 KV5D、KV5A 进入 A 塔，对 A 塔进行第三次充压，该步骤结束后，A、D 两塔压力基本相等。该步骤结束后 KV5A、KV5D 关闭。 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，阀氯乙烯尾气净化变压吸附装置操作运行及维护说明书-7-KV5A、KV8 开启，通过终充调节阀 HV-102 和 KV8 阀由净化气管道引少量气体对 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。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、功率放大器及控制线路故障等）导致程控阀不能正常开关时，可切除故障
