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1、编号：JT/ZY-JC-08提氢工段作业指导书 编写：刘兆平 审核：王总镇 审批：林祥权发布日期： 实施日期： 1目的规范岗位人员的操作方法，提高岗位人员的操作水平范围本规程适用于甲醇厂一期提氢岗位职责.认真操作执行各项工艺指标.在操作中做到各设备的保养和维护.遇到不正常情况做到及时准确处理解决，解决不了的及时上报工艺过程说明.1.任务提取甲醇尾气中的有效气体氢气，送合成工段再次利用.指标压力.MPa氢含量%氢收率%压力 -0.1 MPa(抽真空负压力)处理气量 5000 Nm3/h.工作原理和过程实施.本装置采用变压吸附技术从甲醇尾气中提纯氢气。变压吸附（Pressure Swing Abs
2、orption 简称PSA）的基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量，并且在一定的吸附压力下对被分离的气体混合物又有选择性吸附的特性。加压吸附除去原料气中的杂质组份，减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。因此，采用多个吸附塔循环地变动所组合的各循环塔的压力就可以达到边疆分离气体混合物的目的。PSA法提纯甲纯尾气中的氢气，即利用所采用的吸附剂加压时吸附原料气中氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳和水组份，不易吸附的氢气组份作为产品气由吸附塔顶部引出，减压时被吸附剂吸附的氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳与水组份脱附，同时吸附剂获得再生。从而达到气体分离的目的。在吸附塔的底部（即原料气入口端
3、）装填的吸附剂为活性氧化铝，在吸附塔的上部（产品气出口端）装填活性碳的分子筛。五个吸附塔由34个程控阀、四个调节阀通过管线相连接。当其中一个吸附塔进行吸附操作时，其余四个吸附塔处于循环过程的不同阶段。五个吸附塔循环操作，达到连续处理原料气和输出产品气的目的。每个吸附塔在一次循环中都必须经历吸附（A）、压力均衡降1（1L）、压力均衡降2（2L）、压力均衡降3（3L）、压力均衡降4（4L）、压力均衡降5（5L）、压力均衡降6（6L）、逆放（L）、抽真空（U）、压力均衡升6（6R）、压力均衡升5（5R）、压力均衡升4（4R）、压力均衡升3（3R）、压力均衡升2（2R）、压力均衡升1（1R）及最终升压
4、（FR）等十六个步骤。.吸附剂的再生和再次利用通过三个步骤完成：（1）吸附塔内压力降至常压首先顺着原料气进气方向将塔向压力降低到一定程度（均压降），以回收死空间（系指吸附塔内除去吸附剂外的所有空间）内的有效气体。接着逆着原料气进气方向降至常压（逆放），此时被吸附剂吸附的杂质组份从吸附剂上脱附出来，并被排出吸附塔。（2）吸附塔内压力降至负压通过真空泵对吸附塔进行抽真空，使被吸附剂吸附的杂质组份从吸附剂上彻底脱附出来，并被排出吸附塔。（3）吸附塔内压力升至吸附压力首先将其他吸附塔和均压塔内的高压气体从吸附塔的上端灌入吸附塔内（均压升），使吸附塔内的压力升到一定的压力。接着用产品气从吸附塔的上端进入
5、吸附塔将压力升至工作压力（终充），以便再次吸附分离原料气。为叙述方便，吸附塔（T201AE）分别简称为吸附塔（AE）塔或（AE）塔，均压塔（V202AD）分别简称为均压塔（AD）。与变压吸附有关的程控阀编号如表2：变压吸附过程有关的程控阀门编号X I 阀的功能 塔的编号：从AE1=原料气进口阀2=产品气出口阀3=抽真空阀4=压力均压阀5=最终升压阀6=逆放阀.现以A塔在一次循环内经历的十六个步骤为例，对装置变压吸附工艺过程作说明。（1）吸附（A）程控阀A1、A2开启，A塔的其它程控阀门均处于关闭位置。甲醇尾气（称为原料气）通过程控阀A1进入A塔，原料气中的氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳和水组份
6、在吸附压力下被吸附剂吸附，未被吸附的其余组分（称为产品气）通过程控阀A2进入产品气总管输出，进入后续工段。杂质气体的吸附前沿到达吸附塔某一位置时，关闭程控阀A1、A2，原料气停止输入A塔，塔内保持吸附时的工作压力。（2）第一次压力均衡降（简称一均降：1L）A塔吸附步骤结束后，即开启程控阀A4及C4，使A塔出口端与处于第一次压力均衡升的C塔出口端相通，A塔内死空间中的有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、C4阀流入C塔。该步骤结束时，A、C两塔的压力基本达到均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿推前至某一位置，但未达到出口端。此步骤回收了A塔内部分死空间中的有效气体，使A塔内的压力下降。（3）第二次
7、压力均衡降（简称二均降：2L）A塔一均降步骤结束后，即开启程控阀A4及吸附塔D上的程控阀D4，使A塔出口端与D塔出口端相通，A塔内死空间中的有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、D4阀流入D塔。该步骤结束时，A塔与D塔压力基本达到均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿继续向塔出口端推移，但未达到出口端。此步骤继续回收A塔内部分死空间中的有效气体，使A塔内的压力进一步下降。（4）第三次压力均衡降（简称三均降：3L）A塔二均降步骤结后，即开启程控阀A4及均压塔A上的程控阀J1，使A塔出口端与均压塔A的出口端相通，A塔内死空间中的有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、J1阀流入均压塔A。该步骤结时，A塔
8、与均压塔A压力基本达到均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿继续向塔出口端推移，但未达到出口端。此步骤继续回收A塔内部分死空间中的有效气体，使A塔内的压力进一步下降。（5）第四次压力均衡降（简称四均衡：4L）A塔三均降步骤结束后，即开启程控阀A4及均压塔B上的程控阀J2，使A塔出口端与均压塔B的出口端相通，A塔内死空间中的有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、J2阀流入均压塔B。该步骤结束时，A塔与均压塔B压力基本达到均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿继续向塔出口端推移，但未达到出口端。此步骤继续回收A塔内部分死空间中的有效气体，使A塔内的压力进一步下。（6）第五次压力均衡降（简称五均降：5L）A
9、塔四均降步骤结后，即开启程控阀A4及均压塔C上的程控阀J3，使A塔出口端与均压塔C的出口端相通，A塔内死空间中的有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、J3阀流入均压塔C。这步骤结束时，A塔与均压塔C压力基本达到均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿继续向塔出口端推移，但未达到出口端。此步骤继续回收A塔内部分死空间中的有效气体，使A塔内的压力进一步下。（7）第六次压力均衡降（简称六均降：6L）A塔四均降步骤结束后，即开启程控阀A4及均压塔D上的程控阀J4，使A塔出口端与均压塔D的出口端相通，A塔内死空间有效气体（氢气）由A塔出口端经A4阀、J4阀流入均压塔D。该步骤结束时，A塔与均压塔D压力基本达到
10、均衡。这时A塔内杂质气体的吸附前沿刚好达到塔的出口端，使塔内的吸附剂得到了充分利用。此步骤继续回收A塔内部分死空间中的有效气体，并使塔内的压力降低到一个较低水平。（8）逆向放空（简称逆放：L）A塔六均降步骤结束后，开启程控阀A6，关闭A塔其它程控阀门。A塔内剩余气体通过放空总管排放到大气中。在此过程中部分被吸附的杂质组份从吸附剂上脱附出来，吸附剂得到了一一定程度地再生。此时A塔内的压力接进常压。（9）抽真空（简称抽空：U）逆放步骤结束后，打开程控阀A3，关闭其他程控阀门。使A塔与真空泵组相连，通过真空泵组对塔内的吸附剂抽真空，使吸附剂上未解吸的杂质被抽出，让吸附剂得到充分地再生。此时塔内压力为
11、负压。（10）第六次压力均衡升（简称六均升：6R）A塔抽空步骤结束后，开启程控阀门A4和均压塔D上的程控阀J4，使A塔与均压塔D二塔出口端相通，均压塔D内的高压气体经过程控阀门J4、A4进入A塔，对A塔进行充压。该步骤结束后，A塔与均压塔D的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（11）第五次压力均衡升（简称五均升：5R）A塔六均升步骤结束后，开启程控阀门A4和均压塔C上的程控阀J3，使A塔与均压塔C二塔出口端相通，均压塔C内的高压气体经过程控阀J3、A4进入A塔，对A塔进入充压。该步骤结束后，A塔与均压塔C的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（12）第四次压力均衡升（简称四均升：4R）A
12、塔五均升步骤结束后，开启程控阀门A4和均压塔B上的程控阀J2，使A塔与均压塔B二塔出口端相通，均压塔B内的高压气体经过程控阀门J2、A4进入A塔，对A塔进行充压。该步骤结束后，A塔与均压塔B的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（13）第三次压力均衡升（简称三均升：3R）A塔四均升步骤结束后，开启程控阀门A4和均压塔A上的程控阀J1，使A塔与均压塔A二塔出口端相通，均压塔A内的高压气体经过程控阀门J1、A4进入A塔，对A塔进行充压。该步骤结束后，A塔与均压塔A的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（14）第二次压力均衡升（简称二均升：2R）A塔三均升步骤结束后，开启程控阀门A4、C4与C塔
13、进行均压，使A、C二塔出口端相通，C塔高压气体经过程控阀门C4、A4进入A塔，对A塔进行充压。该步骤结束后，A、C塔的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（15）第一次压力均衡升（简称一均升：1R）A塔三均升步骤结束后，开启程控阀门A4、D4与D塔进行均压，使A、D二塔出口端相通，D塔高压气体经过程控阀门D4、A4进入A塔，对A塔进行充压。该步骤结束后，A、D塔的压力基本相等，A塔内的压力进一步升高。（16）最终升压（简称终充：FR）A塔经历第一次压力均衡升步骤后，塔内压力还未达到吸附步骤的工作压力，开启程控阀门A5，利用正处于吸附步骤的其它塔产品净化气经调节阀FC203、程控阀A5与A塔进
14、行最终充压，直到A塔基本达到吸附压力为止。至此，A塔在一次循环中的步骤全部结束，紧接便是下一个循环。其它四塔也进行同样步骤，只是时间上是相互岔开的。以上过程称为五塔真空解吸六次均压过程，简称五塔六均过程。.工艺流程作为本装置的甲醇尾气在其压力和温度下（通常压力为2.3MPa、温度为40），由管道YL-201，进入水分离器（V201），将甲醇尾气中的游离水份分离掉，分离出的水可通过低点排出。分离游离水后的甲醇尾气则通过管道YL-202，流量计（FIQ-201）的精确计量，并且通过薄膜调节阀（FRCA-201）对气量进行调节后，分别经程控阀（AE）1进入吸附塔（AE），脱去杂质组份的气体（称为产品
15、气）则从吸附塔上端引出，并且通过程控阀（AE）2进入管道CP-202以及经流量计（FIQ-202）精确计量后，再经薄膜调节阀（PICA-202）的压力调节后，连续输出，进入甲醇合成工段。吸附塔的解吸气分两部分排出。第一部分为带压解吸排放气（即吸附塔处于逆放步骤时的排放气），该部分气体通过程控阀（AE）6排出吸附塔。另一部分为真空解吸气（即吸附塔处于抽真空步骤时的排放气），该部分气体由程控阀（AE）3排出吸附塔。两者区别在于前者的二氧化碳含量小于后者，并且排放量小于后者。.工艺过程参数检测及自动控制调节系统.概述吸附塔一次的循环周期大约为2030分钟，具体时间要根据实际的处理气量来确定，压力-时间分配如下：步 骤压力（MPa）（终压）时间SECA2.203001L1.74202L1.28203L1.05204L0.82205L0.59206L0.3620L
