甲醇制氢操作作业规程.doc
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1、400Nm3/h甲醇制氢操作规程目录目录I操作规程1一 岗位管辖及任务11.1岗位管辖范围11.2岗位任务:1二、工艺说明及步骤示意图:12.1工艺说明12.2步骤示意图4三 岗位工艺指标:43.1温度指标:43.2流量指标:43.3压力指标:MPa53.4液位:53.5分析指标5四 :装置开启首次开车及停车后再开启64.1管道试漏、保压64.2催化剂装填64.3设备、仪表调校84.6投料开启94.7停车后再开启104.8催化剂卸出12五 正常停车步骤和紧急停车:125.1正常停车125.2紧急停车135.3临时停车13六 常见故障及处理方法:146.1外界供给条件失常146.2操作失调146
2、.3 PLC故障165.4操作注意事项16七 巡回检验制度:16八 岗位责任制:17九 设备维护保养制度:17十 设备润滑管理制度:18十一 安全注意事项:19操作规程一 岗位管辖及任务1.1岗位管辖范围界区内全部管道、设备、阀门、电气及仪表等均属于岗位管辖范围。1.2岗位任务:利用甲醇和水重整反应制氢,重整气组成为氢气约75%,二氧化碳约25%,还有微量甲烷,二乙醚等杂质,以后在经过变压吸附分离提氢,改变变压吸附(PSA)操作条件可生产不一样纯度氢气,氢气纯度最好可达99.999%以上。二、工艺说明及步骤示意图:2.1工艺说明2.1.1重整工段甲醇进入界区后直接进入混配罐中,经过液位控制甲醇
3、进料量,无离子水进入界区后直接进入混配罐中,经过控制液位控制无离子水进料量,两台混配罐一台陪料,一台使用。混配罐内甲醇、水混合液体能维持一个班八小时工作用量。混配罐中混合液经计量泵输送到换热器中。本工艺现场配置三台计量泵,其中一台输送混合液体,一台给水洗塔输送无离子水,另一台备用,三台泵型号、结构完全相同,开二备一。甲醇、水混合液体进入换热器和由反应器出来重整气进行换热,换热后混合液温度由室温升至140,并展现部分气化气液胶着状态,然后接着进入气化过热器,被过热器下部管壳内高温导热油加热气化,气化后甲醇、水混合蒸气经过气化过热器上部列管被管壳中高温导热油深入加热到240300范围内,然后进入反
4、应器中。进入反应器甲醇、水混合蒸气由上而下经过催化剂床层,在催化剂作用下发生甲醇、水蒸气重整反应,生成产物为二氧化碳和氢气重整气。由反应器出来重整气进入换热器中和原料甲醇、水液体进行换热,完成热量交换后,重整气温度由240300降为160左右,然后进入水冷却器深入冷却至室温,经冷却后重整气由下而上进入水洗塔,和由上喷淋而下无离子水逆向流动,在填料表面充足接触,重整气中携带未反应甲醇蒸气被无离子水洗掉,然后进入气液分离器、缓冲罐后送往变压吸附系统进行氢气提纯。水冷器中冷凝液经过排污阀利用自重流入水洗塔,水洗塔喷淋无离子水进行洗涤,当水洗塔液位不停升高至液位计上限时,排液电磁阀将打开,将液体排至无
5、离子水储罐,当水洗塔中液位低至液位计控制下限时,电磁阀将关闭,依此将液位保持在上下限范围内。2.1.2吸附工段本项目中所采取复合吸附剂含有发达内孔、丰富比表面积,对氢气之外杂质组分吸附容量大,和氢气分离得根本,吸附饱和后吸附剂采取真空解析方法得到再生。本变压吸附系统采取五塔步骤。每个吸附塔在一次循环均需要经历吸附(A)、一次降压(1ED)、二次降压(2ED)、三次降压(3ED)、逆向放压(D)、真空解析(V)、一次升压(1ER)、二次升压(2ER)三次升压(3ER)和最终升压(FR)等十个步骤。五个吸附塔在实施程序时间安排上相互错开,组成一个闭路循环,以确保原料连续输入和产品不停输出。整个过程
6、由工控机控制25个气动阀自动切换实现。现以A塔为例说明,A塔根据5-1-2/V方法运行时在一次循环周期内各工艺步骤工艺过程以下:1. 吸附(A)程控阀开启,重整气在1.5MPa下进入A塔,重整气中除氢气以外其它组分被吸附剂吸附,未被吸附H2流出吸附塔。当吸附剂吸附前沿移动到靠近吸附剂塔顶末端时,程控阀关闭,停止原料气进入和产品气输出。此时吸附塔中吸附剂前沿仍然留有一段未吸附杂质吸附剂,目标:预防杂质组分穿透吸附床层流入产品中,降低产品气纯度。过程压力:1.5MPa 吸附时间:360S2. 第一次降压平衡(1ED),简称一次降压吸附塔A吸附步骤停止后,开启程控阀,使A塔和刚结束一次升压步骤塔出口
7、端相连,实施A塔第一次压力降和塔第二次升压,均压过程中吸附塔A吸附前沿朝出口端方向推进,但仍未到其出口端。俩塔均压后,两塔压力相等,稳定在1.12 MPa,均压完成,回收了A塔死空间中纯氢气。过程压力:由1.50MPa 下降到1.12MPa 步骤实施时间:60S3. 第二次降压平衡(2ED),简称二次降压吸附塔A第一次降压平衡步骤停止后,开启程控阀,使A塔和已结束逆向放压步骤塔出口端相连,实施A塔第二次压力降和向放压步骤塔第一次升压,均压过程中吸附塔A吸附前沿继续朝出口端方向推进,但仍未到其出口端。均压后,两塔压力相等,压力为0.60MPa,均压完成,关闭程控阀,再次回收了A塔死空间氢气。过程
8、压力:由1.12MPa 下降到0.74MPa 3. 第三次降压平衡(3ED),简称三次降压吸附塔A第一次降压平衡步骤停止后,开启程控阀,使A塔和已结束逆向放压步骤塔出口端相连,实施A塔第三次压力降和塔第一次升压,均压过程中吸附塔A吸附前沿继续朝出口端方向推进,但仍未到其出口端。均压后,两塔压力相等,压力为0.36MPa,均压完成,关闭程控阀,再次回收了A塔死空间氢气。过程压力:由0.74MPa 下降到0.36MPa 步骤实施时间:60S4. 逆向放压开启程控阀使A塔内剩下气体直接经过消声阻火器放入大气。过程压力:由0.36MPa 下降到0.00MPa 步骤实施时间:60S5真空解析逆向放压结束
9、后,对A塔进行抽真空解析至-0.08MPAG。6. 第一次升压平衡(1ER) ,简称一次升压关闭程控阀HS201A停止抽闲;开启程控阀,利用 塔二次降压平衡后气体,对A塔进行一次升压平衡,均压后两塔压力稳定在0.36MPa,此时回收了B塔死空间纯氢气,同时A塔完成一次升压和 塔第二次降压。过程压力:由0.00MPa 上升到0.36MPa 步骤实施时间:60S7. 第二次升压平衡(2ER) ,简称二次升压一次升压结束后,开启程控阀,利用塔一次降压平衡后气体,对A塔进行二次升压平衡,均压后两塔压力稳定在0.74MPa,此时回收了C塔死空间纯氢气,完成对A塔二次升压和C塔第一次降压。过程压力:由03
10、6MPa 上升到0.74MPa 步骤实施时间:60S7. 第三次升压平衡(3ER) ,简称三次升压一次升压结束后,开启程控阀,利用塔一次降压平衡后气体,对A塔进行三次升压平衡,均压后两塔压力稳定在1.12MPa,此时回收了C塔死空间纯氢气,完成对A塔二次升压和C塔第一次降压。过程压力:由0.74MPa 上升到1.12MPa 步骤实施时间:60S8. 最终充压二次升压结束后,开启程控阀对A塔进行四次升压,均压后A塔压力稳定在1.5MPa。过程压力:由1.12MPa 上升到1.5MPa 步骤实施时间:60S这一步骤完成后,A塔完成一个完整吸附、均压、再生过程,紧接着便进行下一次循环。过程叙述中步骤
11、实施时间及过程压力是说明性,装置在实际运行中依据原料气流量、组成和压力改变将随时对时间和压力进行调整。其它四个塔操作步骤和A塔相同,只是在时间上相互错开,同一时间内各塔依据吸附时序实施着不一样时骤。2.2步骤示意图见附件三 岗位工艺指标:3.1温度指标:1.换热器 1602.气体过热器 2803003.反应器 2702904水冷器 303.2流量指标:1.无离子水中间罐: 1.86m3/h2.混配罐: 4.14m3/h3.换热器: 0.69m3/h4.气体过热器: 606.83Nm3/h5.反应器 774.50Nm3/h6.冷冻换热器 675.58Nm3/h7.缓冲罐 578.53Nm3/h8
12、.吸附塔出口 400.00Nm3/h9.真空缓冲罐 400.00Nm3/h3.3压力指标:MPa1.换热器出口压力:1.52.气化过热器出口压力:1.483.反应器出口压力:1.444.水冷器出口压力:1.385.缓冲罐出口压力:1.346.吸附塔进口压力:1.327.吸附塔出口压力:1.203.4液位:1.水冷器: 2.气液分离器:3.5分析指标采取氢气分析仪对产品氢气进行在线分析,并和阀门连锁,当氢气纯度合格时经过氢气储罐,不合格时放空,分析仪取样装置和判定器装在现场,检测数据远传只控制室仪表盘上显示器,产品氢气纯度由仪表盘上读出。四 :装置开启首次开车及停车后再开启4.1管道试漏、保压在
13、装置安装完成后,对整个装置进行吹扫,将管道中残留粉尘、焊渣吹扫洁净,注意:要分段吹扫,不要将废物吹进设备、罐体中。吹扫完成进行亲密性试验,试验方法:为节省开支,可先用空压机将净化后(除油、除水)压缩空气冲入系统,先将压力预升至1.0MPa,然后用瓶装空气或氮气继续升压至1.5MPa,冲压完成,将全部进出气口分住保压,二十四小时压降小于0.05MPa视为合格。4.2催化剂装填4.2.1催化剂装填准备工作1.合成塔壳程和汽包水试压及蒸煮合格后,降至常温。2.已清除合成塔内堵塞物,用钢刷将内部除锈并清扫洁净。以免对催化剂在生产过程中活性、选择性和寿命产生影响,尤其是轻易生成多种副产物尤其是高级烃(如
14、石蜡等),对生产正常运行造成很大影响。3.合成循环回路吹扫完成。4.打开合成塔上下人孔盖,进入塔内仔细检验是否清理洁净,催化剂支承框上不锈钢丝网是否完好。5.准备好装填氧化铝瓷球和催化剂所需工具:6.将25和10两种氧化铝瓷球送至现场,搬运到合成塔匡架平台上,在平台上放一块篷布,其上放一块塑料布。将氧化铝瓷球开桶倒出检验,把破碎捡出来。7.新反应器和旧反应器装填方法一样,均按以下方案进行。4.2.2装填惰性瓷球1.低压安全照明灯应接到塔内,方便入塔人职员作。2.操作人员必需将身上携带小刀、硬币、钢笔等易脱落物品取下,并穿戴尤其防尘连体式工作服、手套、安全帽后方能进入合成塔内工作。3.按估计装填
15、高度在合成塔下封头内划好25瓷球装填高度线。4.由两名操作人员从合成气出口锥帽人孔进入下封头,在合成塔底部装填25瓷球至和底部人孔口下边缘平齐,用扒具扒平。将人孔用螺丝把好。5.从锥帽顶盖处装入25瓷球,并用扒具扒平。测量出剩下空间高度,计算好剩下空间体积及所25瓷球量。6.清理出全部工具和物品后,封好顶盖。7.从上人孔进入合成塔上管板,从换热管内按计算量补装25瓷球。补装时应按反应管排布规律依次缓慢、均匀装填,预防瓷球在列管内架桥。8.从上管板补装瓷球过程中,应不停用探绳测量各个部位瓷球装填高度,使各部位瓷球装填高度尽可能相等(尽可能控制装填高度差在10mm以内)。9.瓷球最终装填至和下管板
16、齐平或下管板上50mm处。4.2.3催化剂装填1.在洁净地上放置两张篷布,在篷布上用孔径22筛子将催化剂开经过筛,除去其中触媒灰和碎粒。最好是将催化剂经过一倾斜筛子方法进行过筛,在过筛过程中要放止踩碎催化剂。2.过筛后催化剂分装于1015L小袋子中,用吊车吊至合成塔上部人孔平台。3.催化剂装填高度为上管板上200mm,在合成塔内画好此装填高度线。4.依据合成塔直径大小确定进入合成塔装填催化剂人数,入塔装填催化剂人员必需佩戴过滤式防尘口罩和防尘镜,不可携带易脱落物品进入合成塔内。5.操作人员进入上管板负责装填催化剂过程中必需有些人在人孔周围监护和联络工作。6.反应器内操作人员应根据列管排列次序,
17、将催化剂缓慢、均匀地装入列管内。一定要控制装填速度,预防催化剂架桥。装填过程中,要常常将管板上催化剂扫入反应管中,并依次将每根催化剂管全部装至离上管口约510mm。预防操作人员踩碎催化剂。 7.继续在上管板上装一层高度为大约200mm左右催化剂,以填补催化剂还原后体积收缩。8.最终在催化剂上再铺10耐火瓷球高100mm。9.经相关人员检验确定塔内未遗留任何工器具和物品后,方可撤出塔内照明灯,通知检修人员封好上部人孔。预防吸潮和有毒气体污染催化剂。10.用氮气吹扫床层催化剂粉尘后,再用氮气置换系统,置换合格后充氮气保护等候升温还原。11.新、旧反应器内催化剂量应相等,装填高度尽可能一致。4.2.
18、4催化剂装填注意事项1.氧化铝瓷球装填要均匀、平整,以免催化剂漏下和确保气流分布均匀。2.催化剂装填采取“均匀撒布法”,务求装填均匀,以防造成催化剂床层偏流、侧流、产生架桥现象。3.操作人员进入反应器内进行装填时,必需戴上防尘面罩,并避免直接踩在催化剂上,以免催化剂破裂。4.催化剂装填完成后,应用氮气进行吹除,将管内和管板上催化剂粉尘清除洁净。5.碰到下雨或太潮湿天气应暂停装填工作。6.在搬运过程中不许可撞击催化剂,一定要小心轻放,严禁在地面滚运催化剂。7.若催化剂装填好以后短时间内不能升温还原,一定要将合成系统封闭或充氮保护,预防水蒸气及有害气体窜入合成塔内损害催化剂。4.3设备、仪表调校1
19、.完成动力设备单机试车2.完成自控仪表调校3.完成安全阀起跳压力校准4.完成计量泵流量校准.5.检验流量计量系统6.完成仪表气源进化。7.完成在线氢气分析仪调校。8.完成压力调整阀调校9.调试控制系统和设定参数。10.将操作系统切换到手动状态,手动开关各气动阀门,查看画面显示和现场阀门是否一一对应,工作状态是否正常。4.4关闭需要关闭阀门检验工艺管路,关闭支路上应该关闭阀门,如工艺放空口,排污阀,旁通阀。切换阀等。4.5打开需要开启阀门检验工艺管路,打开工艺管路上应该开启阀门,如混配罐进出口、无离子水储罐进出口阀、甲醇计量泵进出口阀门、真空泵进出口阀门、真空泵冷却水进出口阀门、压力表、安全阀、
20、压力变送器前置阀等。在投入原料之前,必需用普氮气对整个系统进行置换,使系统氧含量下降到0.5%以下。因为本工艺中混合气、产品气和解析气均含有大量氢气,氢气是易燃易爆气体,爆炸线范围宽,过多含氧量将会引发爆炸。变压吸附系统采取手动方法置换,将操作画面切换到吸附工序,手动状态,手动点击对应阀门,对吸附罐及氢气储罐进行逐一置换或真空置换。操作中应采取抵押、小量、数次方法进行。置换过程中,随时调整重整气缓冲罐后放空阀和吸附放空阀,以控制系统操作压力小于0.8MPa。取样分析检测,当系统氧含量低于0.5%时方可投料。4.6投料开启4.6.1还原催化剂整个装置工艺、仪表经过检验正常及确定置换合格后,首先由
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