制氢装置PSA氢提纯单元装置的操作

制氢装置氢提纯单元装置的操作PSA第一节装置的开车首次开车准备

1.1工程建设竣工后即进入首次开车在首次开车前必须先进行管路系统和工艺设备的开车准备，然后进行机泵的单体试车，待一切准备就绪后才能进行联动试车在投产后，如进行了管路或设备改动及大修，则再次开车时也应参照首次开车的要求进行开车前的准备管路系统的准备工作

1.

1.1管路系统的开车准备主要是指管路系统中的工艺管道、管件及阀门等的检验，管道系统的吹扫与清洗，管道系统的气密检验等由于本装置为氢气系统，因而管路系统的检验需特别仔细认真）工艺管道、管件及阀门的检验1在工艺管道安装前应逐根核对所用管道的材质、规格、型号是否a.与设计相符在工艺管道安装前应逐根严格检查管道是否有裂纹、孔、褶皱、b.重皮、加渣、凹陷等外观缺陷在法兰、弯头、三通、异径管等管件安装前应逐个检查其材质、c.规格、型号是否符合国家有关规定和设计要求控制在即能满足生产需要，又尽可能低的范围内调整产品氢纯度的方法就是修改吸附时间和修改“操作系数”延长吸附呼间、增大“操作系数”，则降低产品纯度的最大、最小开度设定值和时间参数设置（在吸附时PV4705B间不变的前提下，改变时间参数的设定值）顺放压力的调节与控制

2.

2.3本装置顺放压力的调节与控制是最为重要的，顺放压力降的大小、冲洗过程的均匀连续性对产品氢的纯度和收率影响很大调PV4704节的目的是在保证一定的顺放压力降的前提下，使冲洗过程尽量缓慢均匀终压达到设定值要求的同时使逆放过程尽量缓慢（减小逆放对解吸气混合罐压力造成的波动），调节方法是随动调节PID需要操作工调节的也只是改变的最大、最小开度设定值PV4704吸附塔的切除

2.3由于氢提纯装置是由台吸附塔组成因而为提高装置的PSA8可靠性，本装置编制了一套切塔与恢复程序即当某一台吸附塔出现故障时，可将其脱出工作线，让剩余的吸附塔继续生产）切塔步骤1故障塔判断；a.当某吸附塔的压力异常和程控阀检出错同时发生时，就认为此塔故障，应予以切除此时将提示操作人员（吸DCS附塔变成红色）切塔操作；b.经操作人员确认故障属实后，直接在上选中故障塔的切DCS除键，然后将其置则程序将自动关断该塔的所有程控阀，“ON”将故障塔切出工作线控制机自动将程序切入与切塔前相对应的点，保证切除时各吸c.附塔压力无大的波动切塔后，在装置正常运行情况下，请检修人员检修故障塔e.如果在已切除一台吸附塔后又有吸附塔故障出现，则重复以上a.的操作即可继续切塔运行注意

①本装置只允许依次切除，不允许同时切除两个塔

②吸附塔进气阀、出气阀和解吸气阀XV4701XV

4702、同时处于开状态且吸附塔压力报警时,程序将强XV4707XV4708制切塔并报警装置的绝大多数故障均出现在仪表和控制系统上，因而PSA通常切塔后的检修无需拆工艺管线和设备缩短吸附时间、减小“操作系数”，则提高产品纯度具体的修改办法见第二章第二节的

2.4装置参数的调节

2.2调整吸附时间

2.

2.1当装置的处理量改变之后（或原料气组成改变后），将有可能影响产品的纯度，这时可调整“操作系数”以调整吸附时间，使产品纯度重新运行于最佳范围或将置为让计算机“TMADHUST”“ON”自动调整产品气升压控制产品气升压的速度的控制是通过产品气升压调节阀的随PV4708动调节来实现的，的设定值由计算机自动计算产生，无PID PV4708需操作工进行修改需要调节的只是的最大、最小开度和PV4708参数PID逆放压力的调节与控制

2.

2.3本装置逆放压力的调节与控制是通过调节阀、PV4705A来实现的，调节的目的是在保证逆放终压达到设定值要PV4705B求的同时使逆放过程尽量缓慢（减小逆放对解吸气混合罐压力造成的波动），调节方法是随动调节需要调节的只是改变PID但被切除塔在检修时，如需要拆开连接的工艺管道或设PV4705A.备，则必须先停车，再将塔内气体排入燃气系统并进行置换）切除塔恢复3当被切除塔故障排除后，需要将其重新投入正常运行，但如果投入的时机、状态不对，将引起较大的压力波动和产品纯度变化，甚至可能出现故障和安全事故为此，本装置设计的自动恢复软件能够自动找出最佳状态恢复，使系统波动最小恢复过程如下操作人员发出塔恢复指令；a.在控制机上直接点动要恢复塔的切除键，将其置然后“OFF”确认.计算机自动等待合适的时间将故障塔恢复至运行程序；b程序根据各塔的压力状态，自动确定恢复后应进入的最佳运行步序，然后自动等待到该步序的最佳切入时机,切入新程序注意:新恢复的塔总是从解吸阶段切入的,（即;均压降压逆放段）这样〜可保证恢复后的产品纯度不变--------------------------------操作注意事项

2.4）系统严禁将水带入单元，否则将损坏吸附剂1PSA）在生产过程中，如须检修与工艺气接触的任何设备均应先进行2置换）操作工应定时巡检液压系统，检查油温、油位是否正常,3系统有无漏油点）在作切塔、放空等会影响后工段的处理前，应确定故障的真实4性，并通知后工段）逆放、均压、产品气升压的速度均不宜太快，应坚持这样的原5则在保证能达到压力要求的条件下应尽量缓慢进行否则可能影响再生效果和吸附剂使用寿命）在吸附时间一定时，冲洗和逆放的时间应尽量长且应缓慢均匀6进行第三节装置的停车装置停车一般可分为三种情况即正常计划停车、紧急停车和临时停车正常停车

3.1在接到生产调度的停车通知后即可进行正常停车操作正常停车步骤）首先通知前后工段做相应的调整1）在上将运行按钮复位至状态，将程控阀全部关闭2DCS STOP）关闭原料气进气阀、产品气出口阀、解吸气出口阀、火炬线接3口阀，使氢提纯系统与界区外隔断）通过上的运行按钮运行系统几步，使程控阀动作数4DCS PSA次以使各塔压力基本相等并且都处于较高的正压至此，就完成了整个正常停车过程停车后，氢提纯系统处于正压状态，且与界区隔断因而，系统可较长时间地处于安全停车状态但由于停车后系统内仍然是易燃、易爆气体，所以整个界区仍然是防爆界区，严禁动火在正常停车后，装置各吸附塔的压力相同，的程序复位，因DCS而再次开车时应按正常开车步骤操作紧急停车

3.2当本装置出现事故或前后装置出现事故时，需紧急停车其停车步骤如下）在上用停车密码将运行按钮置为状态，关闭程控1DCS STOP阀门同时，程序将自动记住停车时的状态这时系统即已处于紧急停车状态临时停车

3.3如因工作需要做短时间的停车（不超过小时），则可进行临1时停车，其步骤与紧急停车相同紧急停车或临时停车后的重新投运由于程序仍记录着停车时的状态且各吸附塔的压力也与停车时一样，所以这时可从停车时的状态直接投运，让系统无扰动地恢复到正常工作状态对产品纯度影响很小步骤如下）确认各吸附塔的压力与上显示的暂停状态相符1DCS）看吸附塔压力历史记录，确认压力未发生大的变化2）在上将运行按钮的状态由置为系统即3DCS STOPRUNNING,转入正常运行千万注意采用这种方法恢复运行前，必须确认各吸附塔的压力与停车锁存的状态是一致的否则，一旦启动将可能使高压塔的气体串入低压的解吸气系统造成事故！如果吸附塔压力与显示的状态不符，则必须先点动阀门将吸附塔压力逐渐放掉然后重新启动系统放压的方法是放压的方法是将吸附塔底导淋阀打开，将吸附塔内气体放入火炬管网安装前应检查管件的法兰密封面是否平整光洁，严禁有毛刺或径d.向凹槽法兰螺纹应完整、无损伤凹凸面法兰应能自然吻合，凸面高度不得低于凹面深度在法兰连接时，法兰间应保持平行，其偏差不大于法兰外径的e.，且小于禁止用强紧螺栓的方法消除歪斜

1.5%2mni,石棉橡胶等非金属密封垫应质地柔韧，无老化变质、分层现象及f.折痕、皱纹等缺陷；金属密封垫的尺寸、精度应符合规范，无裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕等缺陷.在安装前应检查各种工艺阀门的规格、型号、压力等级、材质是g否符合设计要求在安装前所有阀门均应作强度和严密性试验试验应用洁净水进h.行阀门的强度试验压力为公称压力的倍，试验时间不少于五分钟，i.L5以壳体和填料无渗漏为合格.阀门的严密性试验在公称压力下按国家有关规定进行，试验完成j后应排净积水，关闭阀门，密封出入口，密封面应图防锈油脂（需脱脂的阀门除外）.安全阀在安装前，首先应检查其规格、型号、压力等级、材质是k否符合设计要求，并按设计规定进行调试与整定.安全阀的开启压力为工作压力的倍，回座压力应为工

11.05〜

1.15作压力的倍，调试时压力应稳定，每个安全阀的启闭试

0.9〜

1.0验不应少于三次，调试完成后应进行铅封，并填写调试记录在装置管道系统焊接工作完成后，还应进行焊缝探伤，对于装置m.中的管阀架部分在发货前就已按设计要求进行了探伤；于现场焊接的管线，其中与吸附塔进出口连接的管线应作探伤，其余100%管线作探伤15%）管道系统的强度检验

2.管道系统的强度检验应在管道系统、支吊架施工完成后进行a管道系统强度试验前应将不能参与试验的设备、仪表等隔离，安b.全阀应拆除或隔离，加装临时盲板的位置应有明显标记管道系统强度试验用洁净水进行，试验压力详见管道一览表c..试验中，压力应缓慢上升，在达到试验压力后，应稳压分d10〜15钟，以目测系统无变形、渗漏为合格试验中如遇问题，不得带压处理，应在卸压消除缺陷后重新试验a..试验完成后应及时拆除盲板，排除所有积水b（注意由于吸附剂禁水，所以系统中的水必须彻底吹除干净）如无水压实验条件，也可采用气压作强度实验，实验气c.体为氮气或空气，各管道最高实验压力按照《管道特性表》内规定执行，升压过程中，从开始每升应保压分钟

0.3MPa

0.IMPa3）管道系统的吹扫3在装置全部安装完成后，应进行系统吹扫，一般工艺管道的吹扫a.气可用压缩空气或压缩氮气，蒸汽管线和水管线也可用蒸汽吹扫，仪表管线应用仪表空气吹扫吹扫气压力一般应不低于

0.3MPa,不锈钢液压管线的吹扫压力应不低于

1.0MPao吹扫的顺序一般是先主管、后支管，分段进行遇到孔板、滤网、b.止回阀、节流阀、调节阀等装置，必须拆除各吸附塔应和管路系统一同吹扫，为保证吹扫时不损伤程控阀密c.封面，预处理部分和部分应采用爆破式吹扫，即在各总管端PSA头加石棉垫，并将要吹扫塔的程控阀打开，然后向塔内充压缩气直到压缩气体将石棉板冲破为止应特别注意吹扫前和吹扫过程中不允许开关程控阀，以免损伤密封面吹扫过程中，应用锤子（不锈钢管道用木锤）不断敲击管道d.在吹扫排气口设一白布或白色的靶板，当吹出的气体连续分钟e.5无尘土、铁锈、焊渣、水或其他脏物时，认为吹扫合格）管道系统的气密性检验4在完成管道系统的强度试验和吹扫后还应进行气密性检验a.系统各设备、管道、仪表均应按设计安装好才可进行整个装置的b.气密性试验，气密性试验压力为解吸气管线气密性试验压

2.5MPa,力为实验气体应为干燥气体

0.2MPa升至实验压力后，要求用肥皂水检查所有管件连接处和管道焊缝，c.如有泄漏点，则应卸压处理后再继续检查系统保压要求小时内压力下降量不超过系统压力的d.

10.5%o机泵单体试车通过系统对所有程控阀门进行调试对自控、仪表DCS进行严格的检查、调试及空运行以保证整个控制系统可随时投入运行吸附剂装填

1.

1.3在系统强度检验、吹扫、气密检验和单机试车完成后,即可进行吸附剂的装填工作其步骤如下）首先确认整个系统均处于干燥状态1）用干燥空气置换所有需要装填的吸附塔，确定无爆炸、有毒或2窒息性气体）吸附剂装填前应先检查吸附塔下分布器，要求确认分布器四3周满焊，无缝隙；分布器的不锈钢丝网规格无误,安装正确、牢固）选择天气晴朗时进行装填，装填时间最好在一天中的上午九点4至下午四点间进行，因为此时空气中的相对湿度较低）为保证吸附剂在装填时磨耗和破碎较少，料斗下应装布袋，布5袋长度为6-8m）每装填一层吸附剂，就应下塔将吸附剂抹平并铺一层不锈钢丝6网（直径等于塔径+）装填时上海华西化工科技有限公400inni,司的技术人员必须在场指导）本装置的吸附剂装填顺序为自塔底向上依次装填、7A-AS、每种吸附剂之间用HXSI-OK HXBCT5B HX-CO HX5A-98H浮动不锈钢丝网隔开）活性炭应采用密相装填工艺8）装填完成后，确认上分布器丝网规格无误、安装牢固后封塔9完成吸附剂装填工作后应进行二次气密试验和吸附剂的吹扫吹扫气应从塔底排出但注意此时必须是用深度干燥空气或氮气进行气密和吹扫装填注意事项☆每台设备装填前均应设二名专职记录员记录装填量，以确保装填无误☆为下塔方便，应准备软梯☆为了防止进入容器内工作的人员坠落和稳妥地保护他，工作人员必须系上合适的安全带，安全带连接绳子，绳子必须由容器外的至少两个人把握☆进入容器的人员应带上长鼻管、防爆灯等设备，以保证呼吸和照明☆进入容器时，容器外必须设专人始终进行监护，以保证进入人员的安全系统置换

1.

11.4在装置正式投料前还应用干燥、洁净的氮气对整个装置进行彻底置换使整个系统的含氧量低于（体积）置换方法可按正常

0.5%o运行步骤进行，即以氮气做为原料气通入，启动系统程控阀后直到产品气出口和解吸气出口氧含量均小于为止（至少三次取样分

0.5%析均合格才能视为合格）如氮气量不足，则可分阶段逐塔逐管通入氮气进行置换首次开车

1.2在所有设备、仪表、微机都已准备完毕并经过了严格检查,系统也已完成置换后，即可进入装置的首次投料、开车过程其步骤如下）确认系统已氮气置换合格1）确认原料气组成已合格，不带液2）拆除进出界区的所有工艺气管线盲板，并作记录3）控制系统及所有仪表通电，并投入操作状态4）在操作画面上,设定好所有调节系统的操作参数（具体5DCS见第二章））在操作画面上，用将系统运行按钮置为状6DCS PSARUNNING态，使程控阀开始投入运行）缓慢打开原料气进口阀，逐渐向系统内投料，投料速度不宜过7快，应保持在每分钟吸附塔压力上升左右

0.IMPa）当吸附塔压力升至后，打开手动产品气放空阀，将不

82.4MPa合格的产品气放入燃气管网）当运行一段时间出口氢气纯度达到且含量低于9PSA

99.9%C0后，关闭产品气放空阀并打开产品气出界区阀门lOPPm至此，整个装置即转入正常运行状态正常开车步骤

1.3由于正常停车后氢提纯装置处于正压封闭状态，因而再次开车时无须再置换开车过程将比首次开车简单具体步骤如下）控制系统及所有仪表通电，并投入运行1）启动系统运行按钮2PSA）逐渐向系统缓慢投料，当吸附塔压力升至后，打开产品

32.4MPa气放空调节阀将不合格的产品气放入燃气管网（开车初期系统内的氮气通过现场放空管放空））氢气纯度合格后，关闭产品气放空阀同时打开产品气出界区阀4门系统转入正常运行开车阶段的调整

1.4由于开车阶段系统的正常压力系统尚未建立起来，因而在开车的初期应用的负荷缓慢加量并选择较小的“操作系数”，30〜80%较短的吸附时间使产品纯度迅速合格第二节装置的运行变压吸附氢提纯装置在正常运行过程中的操作是非常少的，几乎所有的调节均由计算机自动完成，操作人员只需注意产品纯度是否在最佳范围，和装置是否有报警即可产品纯度的调整

2.1变压吸附工艺具有产品纯度范围宽、且易于调整的特点由于产品纯度与产品回收率是成反比关系的，即在原料气条件不变和吸附、解吸压力一定的情况下，产品纯度越高、氢气回收率越低；产品纯度越低、氢气回收率越高因而，要保证装置运行于最佳状态，就必须将产品纯度。