10PSA装置学生版zyWord格式.docx
- 文档编号:5803522
- 上传时间:2023-05-05
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:115.37KB
10PSA装置学生版zyWord格式.docx
《10PSA装置学生版zyWord格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《10PSA装置学生版zyWord格式.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
iC5
0.120
8
nC5
0.060
9
C6
0.080
10
H2O
0.090
11
NH3
0.040
12
N2
0.020
13
总硫
≤3000ppm
14
Σ
100.00
进装置温度:
40℃;
进装置压力:
0.6MPa(G)
表10.1-2PSA2原料规格一览表
28.530
CO2
1.160
N2+O2
12.51
29.860
8.690
4.450
C4
0.210
C5
0.010
C2=
11.640
C3=
2.750
C4=
0.190
100.000
⑵产品及去向
两套PSA装置的产品均为供加氢装置用的工业氢,副产品为变压吸附尾气(脱附气)。
⑶物料平衡
装置按实际氢提浓量的物料平衡见表10.1-3。
表10.1-3装置物料平衡
物料
名称
入方
出方
原料气
工业氢
脱附气
Nm3/h
V%
PSA1
103238.6
94101.9
99.900
9136.6
46.519
7847.9
84.8
7763.1
39.526
1145.2
5.831
739.9
3.767
125.2
0.638
273.2
1.391
136.6
0.696
68.3
0.348
91.1
0.464
102.5
0.522
45.5
0.232
22.8
9.4
0.010
13.3
0.068
∑
113836.8
100.000
94196.1
19640.7
质量流量
20083.3kg/h
8536.3kg/h
11547.0kg/h
16.87×
104t/a
7.17×
9.70×
PSA2
3713.1
28.53
3416.1
99.90
297.1
3.10
151.0
1.16
1.57
339.7
2.61
3.54
1288.5
9.90
0.3
0.01
1288.1
13.42
3886.2
29.86
3.1
0.09
3883.1
40.47
1131.0
8.69
11.79
579.2
4.45
6.04
27.3
0.21
0.28
1.3
1514.9
11.64
15.79
357.9
2.75
3.73
24.7
0.19
0.26
13014.8
3419.5
9595.3
10869.0kg/h
309.9kg/h
10559.1kg/h
9.13×
0.26×
8.87×
10.1.4编制及定员
本装置定员为8人。
10.1.5公用工程消耗
10.1.5.1水用量
装置水用量见表10.1-4。
表10.1-4水用量
使用地点
给水t/h
排水t/h
新鲜水
循环水
除氧水
除盐水
循环热水
含盐污水
生活污水
原料气冷却器
48
真空泵
66
解析气压缩机
144
小计
258
18
28
原料气压缩机
99
79
224
10.1.5.2电用量
装置电用量见表10.1-5。
表10.1-5电用量
电压V
轴功率kW
年开工时数
备注
6000
333×
8400
1341
液压系统
380
12.5
照明用电
220
4200
合计
2027.5
28×
原料压缩机
922
735
1692
10.1.5.3压缩空气用量
装置压缩空气用量见表10.1-6。
表10.1-6压缩空气用量
项目
压力MPa
正常Nm3/min
最大Nm3/min
自控仪表
1.2
净化空气
开停工
17
非净化空气
1.0
0.6
10.1.5.4化学药剂用量
装置催化剂化学药剂消耗见表10.1-7。
表10.1-7PSA催化剂化学药剂消耗
名称
年用量
一次装入量/t
使用寿命/年
备注
焦炭
19.1
活性氧化铝
47.5
细孔硅胶
24.0
活性炭
263.0
分子筛
101.0
2.6
15.0
26.0
9.0
10.2工艺流程、设备
10.2.1工艺流程
10.2.1.1技术方案的选择
两套PSA装置均推荐采用国内变压吸附技术,通过原料预处理和PSA氢提纯两个单元,利用吸附剂的选择吸附性能,一次将原料气中的杂质吸附掉,直接分离出纯度>99.9%的产品氢气。
10.2.1.2工艺流程
两套PSA装置采用相同的工艺流程,区别在于PSA1装置需10台吸附塔,PSA2装置需8台吸附塔,并且PSA2装置原料气需要由进界区的0.6MPa(G)压缩至2.2MPa(G)。
因此,仅对PSA1工艺流程进行简述。
⑴原料预处理部分
来自界区外的含氢原料气压力2.2MPa(表压)、温度50℃,进入本装置后,首先经原料气冷却器冷却至40℃,然后进入前处理塔分离并吸附掉其中夹带和冷凝出的液滴后,送入变压吸附单元。
⑵变压吸附部分
变压吸附单元总共10台吸附塔,2塔始终处于同时进料吸附的状态,吸附和再生工艺过程由吸附、连续六次均压降压、顺放、冲洗、连续六次均压升压和产品气升压等步骤组成。
具体过程简述如下:
①吸附过程
原料气,自塔底进入正处于吸附状态的吸附塔(同时有2个吸附塔处于吸附状态)内。
在多种吸附剂的依次选择吸附下,其中的H2O、CO2、CH4和其他烃类等杂质被吸附下来,未被吸附的氢气作为产品从塔顶流出,经压力调节系统稳压后送出界区。
其中H2纯度大于99.9%,压力大于2.1MPa。
当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时,关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀,停止吸附。
吸附床开始转入再生过程。
②均压降压过程
这是在吸附过程结束后,顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程,该过程不仅是降压过程,更是回收床层死空间氢气的过程,本流程共包括了六次连续的均压降压过程,因而可保证氢气的充分回收。
③顺放过程
这是在吸附结束后,首先顺着吸附方向将吸附塔顶部的产品氢气快速回收进顺放气缓冲罐的过程,这部分氢气将用作吸附剂的再生气源。
④逆放过程
在顺放过程结束后,吸附前沿已达到床层出口。
这时,逆着吸附方向将吸附塔压力降至0.05Mpa左右,此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来,逆放解吸气进逆放解吸气缓冲罐。
⑤真空过程
在逆放过程全部结束后,为使吸附剂得到彻底的再生,用顺放气缓冲罐中的氢气逆着吸附方向对吸附床层进行冲洗,进一步降低杂质组分的分压,使吸附剂得以彻底再生,该过程应尽量缓慢匀速以保证再生的效果。
⑥均压升压过程
在冲洗再生过程完成后,用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升压,这一过程与均压降压过程相对应,不仅是升压过程,而且更是回收其它塔的床层死空间氢气的过程,本流程共包括了连续六次均压升压过程。
⑦产品气升压过程
在六次均压升压过程完成后,为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动,需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力。
经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环,又为下一次吸附做好了准备。
⑶解析气压缩部分
解吸气由解吸气缓冲罐出口压力0.035MPa(G)经解析气压缩机压缩至0.45MPa(G)后送入装置外燃料气管网。
PSA1工艺流程图见图10.2-1,PSA2工艺流程图见图10.2-2。
10.2.1.2主要操作条件
主要操作条件见表10.2-1。
表10.2-1主要操作条件
操作压力MPa(G)
温度
原料预处理部分
2.2
50℃
原料冷却后
2.13
35~40℃
变压吸附部分
吸附(A)
2.12
常温
一均降压(E1D)
二均降压(E2D)
三均降压(E3D)
四均降压(E4D)
五均降压(E5D)
六均降压(E6D)
顺放(P)
逆放(D)
抽真空(V)
0.02-0.08
六均升压(E6R)
-0.080.26
五均升压(E5R)
四均升压(E4R)
三均升压(E3R)
15
二均升压(E2R)
16
一均升压(E1R)
产品气升压(FR)
1.812.11
解析气压缩部分
0.035/0.45
10.2.2工艺设备
10.2.2.1工艺设备概述
⑴塔
PSA1氢提纯装置有吸附塔10台,PSA2氢提纯装置有吸附塔8台。
操作压力在-0.07~2.13MPa之间交变,循环次数按3.5×
104次/年进行疲劳设计。
吸附塔材质为16MnR,其他类型的塔的材质为20R。
⑵冷换设备
两套PSA氢提纯装置共有2台原料气冷却器。
根据介质的操作工况,采用浮头式换热器。
⑶机泵
两套PSA氢提纯装置共有6台真空泵,均采用水环式真空泵。
两套PSA氢提纯装置共有6台压缩机(开一备一),采用对称平衡往复式压缩机,电动机驱动。
10.2.2.2重要工艺设备
主要静设备汇总见表10.2-2。
表10.22主要静设备汇总表
规格
数量
重量(t)
材质
一
塔类
前处理塔
Φ3200×
8000(TL/TL)mm
1座
21.8
20R
吸附塔
Φ3800×
7900(TL/TL)mm
10座
29.8×
16MnR
二
冷换类
BES1200
1台
14.4
三
容器类
顺放气罐
29.8
解吸气缓冲罐
Φ4200×
3000(TL/TL)mm
4.9
解吸气混合罐
Φ5000×
4000(TL/TL)mm
17.6
Φ1200×
8.5
Φ1400×
7000(TL/TL)mm
8座
8.6×
BES800
5.4
Φ2200×
13.4
15.4
10000(TL/TL)mm
13.7
主要动设备汇总见表10.23。
表10.23主要动设备汇总
设备名称
介质
流量
操作压力/MPa(G)
轴功率
kW
电机功率
入口
出口
泵
水环式
解析气
1964
333
压缩机
19641
0.035
0.45
959.5
催化干气
13015
9595
10.2.3主要自控方案
⑴PSA装置配套带所有现场仪表,由用户的DCS统一进行控制。
⑵PSA装置出口氢气设在线氢气浓度分析仪。
10.3预评价单元划分及安全预评价方法
10.3.1评价单元划分
单元是装置中相对独立的组成部分,具有布置上的相对独立性或工艺上的不同性。
一般情况下,一个单元即一种工艺。
本次评价依据装置的工艺特征、设备平面布局及装置主要危险、有害因素,参考典型事故及其原因分析,将本项目进行划分。
10.3.2预评价方法
在进行安全预评价时,对划分的预评价单元采用的评价方法。
10.4主要危险、有害因素分析
10.4.1主要危险因素分析
10.4.1.1物质危险性分析
依据《危险化学品安全管理条例》对本装置中构成危害的各种危险物料,进行危险化学品识别。
1)危险化学品识别
根据《危险化学品名录》(2002)及《剧毒化学品目录》(2002)的规定,查找本装置危险化学品。
10.4.1.2工艺过程危险因素分析
火灾、爆炸危险性。
10.4.1.3设备危险因素分析
针对各个主要设备。
10.4.1.4其他危险因素分析
10.4.2职业健康危害分析
10.4.2.1噪声
10.4.2.2高温
10.4.2.3其它危害因素
10.4.3主要危险场所
10.5定性、定量评价
10.5.1危险度评价法评价
10.5.2道化学法火灾、爆炸、毒性指数评价
⑴评价单元危险系数的确定
⑵安全措施补偿系数的确定
⑶评价单元危险分析
⑷评价结果分析
10.5.3预先危险性评价(PHA)
10.5.4故障类型和影响分析
10.6重大危险源辨识与评价
10.6.1重大危险源辨识
10.6.1.1辨识依据
10.6.1.2辨识结果
10.7安全对策措施及建议
10.7.1补充的安全对策措施及建议
10.7.2建议
10.7.3事故应急预案
10.7.3.1事故应急预案体系
10.7.3.2具体事故的应急预案
10.7.3.3其他事故的应急预案指导
10.8评价结论
附图
工艺流程见附图10-1~10-2。
附图10-1PSA1装置工艺流程图
附图10-2PSA2装置工艺流程图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 10 PSA 装置 学生 zy
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)