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1、凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 1 页 共 51 页 凯美特 12 万吨/年 CO2 提纯液化装置 操作维护说明书 珠海共同机械设备有限公司 2O11 年 8 月 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 2 页 共 51 页 感谢您选用我公司的 GTCO2-12WT 型二氧化碳提纯液化装置！ 欢迎您提出宝贵的意见与建议，以便我们进一步改进设备，能更好地为用户服务！ 使用本套设备前，敬请详细阅读本使用维护说明书、随机各技术档及图纸，特别是本说明书的安全规程部分。 谢谢! 珠海共同机械设备有限公司 2011/08/18 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共
2、同机械设备有限公司 第 3 页 共 51 页 目录 目录 1、概述 1.1 主要技术性能指针 1.2 基本原理和过程 1.3 工艺流程概述 2、设备的启动 2.1 启动应具备的条件 2.2 启动准备 2.3 冷却阶段 2.4 积液和调整阶段 2.5 液体二氧化碳的生产 2.6 装置安全操作措施 2.7 重要的操作数据 3、装置的维护管理 3.1 正常操作 3.2 维护 3.3 故障及其排除 4、停车和加温 4.1 停车和重新启动 4.2 分馏塔全面加温 5、安全规程 5.1 二氧化碳的一般特性 5.2 安全注意事项 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 4 页 共 51 页
3、 5.3 安全措施 6、系统仪表电器控制操作说明 6.1、概 述 6.2、仪表选型 6.3、分子筛吸附自动控制系统 6.4、自动调节系统及遥控点 6.5、报警联锁系统 6.6、安 装 6.7、安装后的系统检查及试验 6.8、操 作 6.9、维护及检修凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 5 页 共 51 页 概述 1.11.1 主要技术性能指针 主要技术性能指针 1.1.1 加工原料气量： 9300Nm3/h Nm3/h 指 0，101.3KPa 标准状态下的流量，下同 加工原料气压力： 10Kpa(G) 原料气温度： 35 1.1.2 产品质量 产量 纯度 出系统压力 1
4、2 万吨/年 99.99%（具体参照合同要求） 2.2bar.a 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 6 页 共 51 页 1.1.3 运转模式： 24 小时/天，8000 小时/年 1.1.4 启动时间： 2 小时 1.1.5 水耗： 400 吨/吨 CO2 1.1.6 电耗： 180 度/吨 CO2 1.21.2 设备主要特色 设备主要特色 1.2.1 采用分子筛吸附精馏流程，流程组织先进合理可靠，各项技术经 济指针达到国内同类产品先进水平。 1.2.2 成套机组，重量轻，占地面积小，易损件少，故障率低，日常维 修工作少，操作安全、可靠、简单。 1.2.3 干燥系统均
5、采用立式结构，整体撬装，美观方便。选用专用吸附 剂以及干燥专用球形分子筛，大大提高总体吸附性能，自动切换。 1.2.4 机组所有二氧化碳主系统接触部分全部采用不锈钢材质， 精馏塔 采用规整填料，提高设备寿命以及二氧化碳产品质量。 1.3 基本原理和过程 1.3.1 工艺技术方案选择 为满足生产要求，珠海共同机械设备有限公司本着以下原则选择技术方案： ? 操作上安全、稳定、可靠； ? 低投资、低操作费用。 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 7 页 共 51 页 1.3.2 工艺机理： 1.3.2.1 二氧化碳性质 外观：无色、无嗅、微酸性气体 分子量：44.01 沸点：
6、（1 个大气压）109.3F（78.5C） 比重： （空气1） 1.522 比容： （70F（21.1C 下）1 个大气压下）8.74 ft3 /lb (0.5457m3/kg) 蒸汽压: (70F) 838psig 气体密度: 70F(21.1C)1 个大气压下,0.1144 1bs/cu ft (1.832 Kg/m3 ) 水溶性: (体积/体积,68F(20C): 0.90 二氧化碳是无色、无臭的气体，分子式为 C02，分子量为 44 比重约为空气的 1,5 倍。二氧化碳在不同条件下可以气、液、固三种状态存在。固体二氧化碳也叫干冰。二氧化碳的化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃。但作为碳酸
7、酐，它与强碱有强烈的作用，能生成碳酸盐。在一定条件及催化剂作用下，二氧化碳还能参加很多化学反应，又表现出良好的化学活性。 1.3.2.2 二氧化碳的液化 二氧化碳液化装置分两大部分： 一、 二氧化碳部分 原料气经压缩机加压后，进入纯化器脱除杂质后，通过干燥系统去除水分，然后进入液化器与蒸发的低温氨进行换热，达到-23C 左右形成二氧化碳液体进入塔内精馏，产品经再沸器进入过冷器过冷后，产品进入 CO2 储罐。 二、 氨部分 本系统采用的氨制冷机组流程为标准低温制冷流程，氨气体经过压缩凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 8 页 共 51 页 后形成高温高压氨，通过水冷凝器将气
8、态氨冷凝为液体，储存在储液器中。储液器中的氨液体进入液化器，通过节流阀瞬间降压汽化，使温度急剧降低，达到液化二氧化碳的目的。蒸发后的氨气体回到氨缩机入口，形成一个循环。 本套装置提纯系统如下： 原料气中可能包硫、碳氢化合物、氧、氮氧化合物、氮、水等杂质，具体处理如下： 1、 经纯化器脱除其中的硫组分 2、 用氧化铝分子筛干燥器进行干燥，除去水分。分子筛、氧化铝装在3 个干燥器中，3 个干燥器互为备用，一台进行吸附时，一台进行预加热，另一台使用塔顶反吹气、储槽回气或原料气进行再生。当一台吸附完成时，另一台再生完成的干燥器投入吸附，预热的干燥器开始再生，吸附饱和的干燥器开始预热，如此循环使用。 3
9、、 二氧化碳与低温液氨换热液化后， 进入到规整添料精馏塔进行低温精馏，由于一些轻组分（氧、氮、氢等）沸点较低，在当前温度下不能液化， 因此这些轻组分在精馏塔中不断上升， 最终在塔顶被排出。而去除杂质的二氧化碳液体经精馏塔进入再沸器后，经过冷器过冷，进入产品储罐。 1.3.3 工艺过程简述 1.3.3.1 压缩过程 二氧化碳压缩机具体流程参见二氧化碳压缩机说明书及附图 凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 9 页 共 51 页 1.3.3.2 净化过程 1.3.3.2.1 分离与除杂质 自压缩机来的二氧化碳首先进入纯化器，脱除其中的硫组分后进入预冷器，初步冷却后，使饱和的气态
10、水转化为游离态的水，经水分离器除去原料气中大部分游离态的水。然后进入干燥系统。 1.3.3.2.2 干燥与过滤 经分离后的二氧化碳进干燥器，从下部进入分子筛床，经分子筛床层吸附脱除其中的水分之后自顶部排出。 干燥器也是三组（只）立装的圆柱形容器，每只容器中均充有分子筛及氧化铝吸附剂，三只吸附器是交替工作的，即一只吸附器运行在吸附工作状态，一只吸附器处于预加热状态，一只则运行在再生状态。处在吸附工作状态的吸附器，当二氧化碳通过分子筛时，其中的水分被干燥剂吸附，使二氧化碳得到干燥，含水量达到 20ppm 以下。经过一段时间的吸附，干燥剂就需要进行再生，通过热的干燥气体反吹干燥剂使干燥剂解析出水分，
11、此时，经过再生的吸附器投入吸附工作，预加热的吸附器开始再生，而吸附饱和的吸附器则开始进行预加热，三组（只）吸附器是交替工作的。 1、干燥器再生过程 干燥器的再生过程： 卸压 静置预热加热 冷吹 均压 并行 吸附 卸压 整个再生过程必须严格按照规定的控制程序和时间等条件，以及前一步动作完成之后有关阀门的开关状态来进行。 2、干燥器自动切换控制； 2.1 干燥器自动控制程序 干燥器自动控制程序是按工艺要求编制的，控制系统每一步的时间长短凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 10 页 共 51 页 由程序控制。 2.2 干燥器自动控制过程 三台干燥器是相互交替工作的，当 D210
12、1A 处于吸附工作状态时，D2101B处于再生状态，D2101C 则处于预加热状态; 当 D2101B 处于吸附工作状态时，D2101C 处于再生状态，D2101A 则处于预加热状态; 当 D2101C 处于吸附工作状态时，D2101B 处于预加热状态，D2101A 则处于再生状态。 干燥器自动控制过程半周期分 15 步进行，当切换程序启动时，即处于第一步。 第一步 D2101A 吸附，D2101B 加热，D2101C 卸压 计时 20 分: XV2101,XV2104,XV2108,XV2111,XV2118,XV2119,XV2121 开，其余阀均关闭，电加热器开启。 第二步 D2101A
13、 吸附，D2101B 加热，D2101C 静置 计时 50 分: XV2101,XV2104,XV2108,XV2111,XV2119 开，其余阀均关闭，电加热器开启。 第三步 D2101A 吸附，D2101B 冷吹，D2101C 预热 计时 240 分: 温度 TT2107 低于 80C 时：V2101,XV2104,XV2108,XV2111,XV2119 开， 其余阀均关闭，电加热器关闭； 温度 TT1207 高于 80C 时:XV2101,XV2104,XV2109,XV2111,XV2114,XV2119 开，其余阀均关闭，电加热器关闭。 第四步 D2101A 吸附，D2101B 均
14、压，D2101C 加热 计时 45 分: XV2101,XV2104,XV2109,XV2112,XV2116,XV2117,XV2119 开，其余阀均关闭，电加热器开启。 第五步 D2101A 吸附，D2101B 并行，D2101C 加热 计时 5 分: V2101,XV2102,XV2104,XV2105,XV2109,XV2112,XV2119 开，其余阀均凯美特二氧化碳提纯液化系统 珠海共同机械设备有限公司 第 11 页 共 51 页 关闭，电加热器开启. 第六步 D2101A 卸压，D2101B 吸附，D2101C 加热 计时 20 分: XV2102,XV2105,XV2109,XV2112,XV2116,XV2119,XV2121 开，其余阀均关闭，电加热器开启. 第七步 D2101A 静置，D2101B 吸
