無錫變壓吸附提氫流程

本裝置采用氣相吸附工藝，因此，原料氣不含有任何液體或固體。在啟動和運轉這套裝置之前，要求操作人員透徹地閱讀本操作運行說明書，因為不適當的操作會導致運行性能低劣和吸附劑的損壞。
本說明書中涉及到的壓力均為表壓，組分濃度均為摩爾百分數，流量除標注外均為標準狀態(tài)下的流量。
停車和停車后再啟動
停車分為三種情況：
1. 正常停車—有計劃的停車；
2. 緊急停車—突然停電或裝置出現(xiàn)故障要立即停車；
3. 臨時停車—因故不超過1小時的停車。
一、正常停車：
正常停車是有計劃的停車，停車前通知本裝置前后有關工序，然后按下述步驟實施正常停車：
1. 關閉裝置原料氣閥。
2. 關閉裝置產品氣出口閥，使系統(tǒng)保持全封閉狀態(tài)。
3. ?？刂破麟娫?，停氫分儀電源，關取樣閥。
4. 系統(tǒng)保壓（各吸附塔均應保持正壓）
二、緊急停車：
1. 迅速關閉裝置原料氣閥
2. 迅速關閉裝置產品氣出口閥
3. 根據現(xiàn)場具體情況，可參照正常停車步驟處理。
三、臨時停車：
1. 點擊控制器停止按鈕，關閉所有程控閥，使吸附系統(tǒng)工作步驟保持在當前狀態(tài)；
2. 根據需要，關閉原料氣閥；
3. 根據需要，關閉產品氣出口閥。
四、長期停車
1. 同正常停車1、2操作步驟；
2. 將各吸附塔壓力按手動操作逐步放空至壓力為零為止；
3. 在原料氣通入置換氮氣；
4. 按手動操作控制按鈕，對各吸附塔進行氮氣置換，直至塔內含氫量在區(qū)（小于3％H2）
5. 同正常停車3、4操作步驟。
五、停車后再啟動
1. 正常停車或長期停車后再啟動
按第三章方法執(zhí)行。長期停車，在啟動前整個裝置是否需要氮氣置換應視具體情況而定。
2. 緊急停車后啟動
緊急停車后，各塔基本上都保持在正常工作狀態(tài)，因停車后控制器具有記憶功能，控制器應處于停車時的程序步驟。打開控制器的電源，直接點擊啟動按鈕裝置即可啟動。
3. 臨時停車后啟動，只要各吸附塔壓力狀態(tài)與控制器處于的程序步驟是一致的，直接點擊啟動按鈕裝置即可啟動。
4. 如果在停車時關閉了原料氣閥和產品氣出口閥，應在開車前打開。

工作原理和過程實施
本裝置采用變壓吸附（PSA）分離氣體的工藝，從甲醇重整氣（包括各種含氫氣體）中提取氫氣。其原理是利用所采取的吸附劑對不同吸附質的選擇吸附和吸附劑對吸附質的吸附容量隨壓力變化而有差異的特性，在吸附劑選擇吸附條件下，將原料氣在壓力下通過吸附床層，高壓吸附除去原料中雜質組分，低壓下脫附這些雜質而使吸附劑獲得再生。小分子的氫氣不被吸附而通過吸附床層,達到氫和雜質組分的分離, 得到產品氫氣。
整個操作過程是在環(huán)境溫度下進行。

吸附劑的再生是通過三個基本步驟來完成的:
1.吸附塔壓力降至低壓
先是順著吸附的方向進行降壓（以下簡稱均壓），此時有一部分吸附劑仍處于吸附狀態(tài)；
２.逆向放壓
逆向放壓時，被吸附的雜質部分從吸附劑中解吸，并被排出吸附塔；
３.升壓
吸附塔升壓至吸附壓力，以準備再次對原料氣進行分離。
本裝置采用五塔三次均壓變壓吸附過程，即每個吸附塔在一次循環(huán)中均需要經歷吸附（Ａ）、一次均壓（1ED）、二次均壓（2ED）、三次均壓（3ED）、逆向放壓（D）、真空解吸（V）、一次升壓（3ER）、二次升壓（2ER）、三次升壓（1ER）以及終升壓（FR）等十個步驟。五個吸附塔在執(zhí)行程序的時間安排上相互錯開，構成一個閉路循環(huán)，以原料連續(xù)輸入和產品不斷輸出
整個過程主要由33個氣動程控閥來實現(xiàn)（見五塔吸附工藝流程圖）
程控閥的功能說明如下：
KV1——各塔進料閥
KV2——各塔產品輸出閥
KV3——各塔逆向放壓閥
KV4——各塔均壓閥
KV5——各塔終充閥
KV6——各塔升壓閥
K201——終升壓調節(jié)閥
K202——均壓調節(jié)閥

故障與處理方法
發(fā)生故障是指外界條件供給失?；蛭较到y(tǒng)本身在運行過程中操作失調某一部分失靈，引起產品純度下降。
在故障原因未查明前裝置不需停車，可繼續(xù)觀察，待故障查明后決定視情況而定。常見故障如下：
一、界外條件供給失常
1. 原料氣帶水
原料氣中的機械水進入吸附塔會導致吸附劑逐漸失效。此時應停車，檢查帶水原因及程度，做出相應處理。
2. 停電
停電時，程控器無輸出，裝置處于停車狀態(tài)，可按第四章緊急停車處理。
3. 儀表空氣壓力下降
本裝置要求儀表空氣壓力不低于0.5MPa，否則氣動閥將無常操作。導致各吸附塔工作狀態(tài)混亂，產品質量下降，此時應停車處理。
二、操作失調
吸附系統(tǒng)運轉過程是否正常，關鍵是各吸附塔的再生狀況是否良好。系統(tǒng)操作失調會立即或逐步使塔的再生惡化。由于吸附過程是周期循環(huán)過程，因此只要其中一個吸附塔再生惡化，會很快波及和污染到其它吸附塔，終導致產品質量下降。
1. 原料處理量與循環(huán)時間
吸附塔內的吸附劑對雜質的吸附能力是定量的，一旦處理量改變，應該對其吸附時間進行調整。
原料處理量大，塔內氣速則快，氣體容易穿透床層，應縮短循環(huán)時間；
原料處理量小，塔內氣速則慢，氣體不容易穿透床層，應延長循環(huán)時間；
2. 順放氣量
吸附時間延長或縮短，而均壓閥K102未能及時調整，當均壓氣量過多時，正在均壓得那個吸附塔的吸附提前突破，不僅污染了正升壓的那個吸附塔，也使均壓吸附塔本身出口部分吸附劑提前被污染，在實施二次、三次均壓時，被升壓的那個吸附塔污染更嚴重；均壓氣量過少，吸附塔的氫利用率降低，逆放初壓力偏高，，也會降低氫氣的回收率。
三、吸附系統(tǒng)故障
吸附系統(tǒng)故障是指在運轉過程中某一部分失靈，引起產品純度下降；工作程序混亂，嚴重的使裝置無法運行。
可能發(fā)生的故障有以下幾種：
1. 故障現(xiàn)象：現(xiàn)場各塔的壓力指示與程控器顯示的工作狀態(tài)不一致，例如：該均壓的不均壓；均壓后兩個塔壓力同時上升；該逆放的不放空；均壓后的氣體全部放空；均壓塔的壓力不降等。
故障原因：程控閥該開的未開，該關的未關。
⑴、程控閥本身卡死
⑵、無輸出信號，使程控閥不動作
故障處理方法：
⑴、如屬于程控閥自身問題，為不影響生產，可先將其更換，拆下后將其進行修理；
⑵、如程控閥不動作，可從控制管路開始查，其順序為：管路（包括氣源）   電磁閥   線路    程控機有無輸出，并做相應處理。
2. 程控機故障
其故障表現(xiàn)在無信號輸出、程序不切換、停留于某一狀態(tài)或程序執(zhí)行紊亂。
出現(xiàn)此種情況時及時通知供應商進行維修。
四、產品純度的調整方法：
產品純度下降表明吸附塔在吸附步驟中雜質祖墳以達到吸附塔的出口端，其原因主要是操作調節(jié)不當，或是自控系統(tǒng)發(fā)生故障。一旦找出原因，經處理后應盡快恢復至正常操作狀態(tài)。調整的有效方法一是低負荷（小的處理量）運轉一段時間；二是縮短循環(huán)時間。如果二者結合起來更好，產品純度恢復更快。但注意縮短循環(huán)時間要均壓和終充所需的時間。
氫氣系統(tǒng)運行要點（摘錄于GB4962-85《氫氣使用技術規(guī)程》第四章）
1. 輸入系統(tǒng)的氫氣中含氧量不得超過0.5％；
2. 氫氣系統(tǒng)運行時，不準敲擊，不準帶壓修理和緊固，不得超壓，嚴禁負壓。
3. 管道、閥門凍結時，只能用熱水或蒸汽加熱解凍，嚴禁使用明火烘烤。
4. 設備、管道和閥門等連接點泄漏檢查，可采用肥皂水或攜帶式可燃氣體防爆檢測儀，禁止使用明火。
5. 不準在室內排放氫氣、吹洗置換。放空降壓，通過放空管排放。
6. 當氫氣發(fā)生大量泄漏或積聚時，應立即切斷氣源，進行通風，不得進行可能發(fā)生火花的一切操作。
7.新安裝或大修后的氫氣系統(tǒng)做耐壓試驗、清洗和氣密性試驗，符合有關的檢驗要求，才能投入使用。
8. 氫氣系統(tǒng)吹洗置換，一般可采用氮氣（或其它惰性氣體）置換。
⑴. 氮氣中氧含量不超過0.5％。
⑵. 置換防止死角未殘留余氣。
⑶. 置換結束，系統(tǒng)內氧含量三次分析合格。
9. 氫氣系統(tǒng)動火檢修，系統(tǒng)內部和動火區(qū)域的氫氣含量不超過0.4％。
10. 防止明火和其它激發(fā)能源，禁止使用電爐、電鉆、火爐、噴燈等一切產生明火、高溫的工具余熱物體；不得攜帶火種進入禁火區(qū)；選用銅質或包銅合金工具；穿棉質工作服和防靜電鞋。