煤化工公司脱碳闪蒸气变压吸附操作规程

有哪些

1. 系统准备

2. 启动操作

3. 正常运行

4. 维护与故障处理

5. 停机程序

目的和意义

煤化工公司的脱碳闪蒸气变压吸附（vpsa）工艺旨在从工艺气体中高效分离和去除二氧化碳，提高产品气的纯度，确保生产过程的稳定性和经济性。此规程旨在规范操作流程，保障设备安全，降低能耗，延长设备寿命，并满足环保法规要求。

注意事项

1. 系统准备

- 检查所有阀门、管道及仪表处于良好状态，无泄漏迹象。

- 确保控制系统电源稳定，操作面板显示正常。

- 充分冷却吸附塔，防止启动时温升过快。

2. 启动操作

- 缓慢开启进气阀，控制进气速率，避免冲击吸附床层。

- 按照设定程序启动压缩机，逐步提升系统压力至工作压力。

3. 正常运行

- 监控系统压力、流量、温度等关键参数，保持在设计范围内。

- 定期检查吸附塔切换是否顺畅，避免长时间停留于某一工况。

- 注意观察产品气质量和产量，及时调整操作条件。

4. 维护与故障处理

- 定期清理过滤器，防止杂质堵塞。

- 发现异常声音或压力波动，立即停机排查原因。

- 故障排除后，应按规程逐步恢复运行，避免快速启动导致设备损坏。

5. 停机程序

- 渐渐降低系统压力，不可骤停，以免损坏吸附剂。

- 关闭进气阀，切断电源，做好设备清洁和防锈工作。

- 记录停机原因和时间，为后续分析和改进提供依据。

在执行本规程时，操作人员需具备相关专业知识，遵守安全生产规定，遇到未预见情况应及时上报，不得擅自处理。要定期进行设备性能评估和维护保养，确保vpsa系统的高效运行。务必牢记，安全第一，预防为主，以实现煤化工生产的可持续和高效。

煤化工公司脱碳闪蒸气变压吸附操作规程范文

1. 装置概况

本操作规程适用于装置为12000nm3/h 闪蒸气脱碳装置，回收湿法脱碳闪蒸气中的有效组份，达到节能降耗、提高经济效益的目的。

本装置采用优良的吸附剂、可靠的程控阀门、稳定的控制系统、先进的设备等。

硬件配置，采用成熟的变压吸附工艺，吸附塔采用多塔进料、多次均压，使吸附剂利用率得以提高，抽空效率得以提高，能耗显著降低，有效气体回收率得以明显提高。这种节能脱碳工艺，其流程合理，操作方便，有效气体损失小，能耗低，操作费用少，投资和成本更具竞争力。

1.1. 原料气、净化气规格

1.1.1．原料气

本装置所用原料气来源于湿法脱碳的闪蒸气。

原料气:

公称流量12000 nm3/h

压力0. 5mpa(g)

温度 ～35 ℃

原料气的基本组成如下：

原料气基本组成

组成h2co2con2ch4o2h2s

v% 19.92 65.523 3.116 9.632 1.515 0.291 0.004

1.1.2．净化气

原料气经本装置处理后，除去原料气中的绝大部分co2 气体后为净化气,送至压缩工段二进。

净化气：

公称流量3699 nm3/h

压力0.4 mpa(g)

温度为～35 ℃

净化气的基本组成如下：

净化气基本组成

组 分h2co2con2ch4o2h2s

vi(％) 55.675  6.541  7.997  25.275  3.931  0.5814ppm

1.1.3．顺放气

流量 ～981 nm3/h

压力0.16mpa(g)

温度 ～35℃

顺放气的基本组成如下：

顺放气基本组成

组 分h2co2con2ch4o2

vi(％)  2.998  88.38  1.943  5.22   0.8940.563

1.1.4．co2 解析气

本装置co2的纯度 约为98.5%，气体送往公司内部的管网。

流量 ～5870 nm3/h

压力0.020 mpa(g)

温度 ～40 ℃

co2 解析气的基本组成如下：

co2 解析气基本组成

组 分vi(％)h2co2con2ch4o2h2s

0.216  98.87  0.2360.512   0.096  0.063 0.007

1.2. 生产原理简介

1.2.1．单元生产原理

1.2.1.1．气水分离

气水分离单元在装置中的作用：除去进入本装置原料气中的微量水雾，以尽量减少水分在变压吸附单元对吸附剂的影响，延长吸附剂的使用寿命。

原理：采用物理铺集原理，原料气进入气水分离器，气体流速被降低，并匀速穿透设置在气水分离器中的专用丝网除沫器，使气体中的水雾被铺集下来，达到分离水雾目的。

1.2.1.2．变压吸附单元生产原理

变压吸附单元是本装置核心操作单元。变压吸附单元在本装置中的作用：按照设计要求，除去原料气中绝大多数的co2 气体，以回收闪蒸气中的氢气、一氧化碳，并提纯回收co2。

原理：根据原料气组成，选择不同的吸附剂，对原料气的不同组分进行选择性吸附，达到气体分离目的。变压吸附过程属纯物理吸附过程。物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。其特点：吸附过程进行极快，相间动态平衡可在瞬间完成，吸附过程是完全可逆的，吸附速率受传质控制。

变压吸附利用物理吸附所具有的两个基本性质：一是不同吸附剂对不同组分的吸附能不同；二是不同组分在不同吸附剂上的吸附容量随组分的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。

变压吸附过程就是利用物理吸附的上述特点和性质，实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分被提纯，实现吸附剂在低温或高压下对某些组分进行选择性吸附，而在高温或低压下对这些组分进行解吸分离，同时吸附剂又被再生，由此实现变压吸附过程的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。

本装置优选了三种吸附剂并优化组合，达到脱除原料气中co2 气体并提纯和回收co2的目的。

1.2.1.3．抽真空单元生产原理

抽真空单元在装置中的作用：使吸附剂在系统充分降压后得以彻底再生，提高吸附剂的利用率，使co2 等气体得以彻底解吸并获得高纯度的二氧化碳气体。

原理：与上述变压吸附原理相同，利用物理吸附所具有的两个基本性质：一是不同吸附剂对不同组分的吸附能不同；二是不同组分在不同吸附剂上的吸附容量随不同组分的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。抽真空的过程既是降低系统压力的过程。随着吸附塔压力的降低，吸附剂的吸附容量也随之而下降，直至co2 完全解吸。

1.2.2.工艺流程简介

本装置工序采用7-2-3 流程

简述流程如下：

vpsa-co2 流程，由7台吸附塔、1 台气液分离器、1台净化气缓冲罐组成。

其工作过程包括吸附、均压、逆放、真空、升压等过程，具体描述如下：

a. 吸附过程

压力为～0.5mpa的4股原料气在气液分离器进口混合，经分离器分离掉其中夹带的液滴，然后自塔底进入vpsa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 等组分被吸附下来，净化气从塔顶流出，经压力调节系统稳压后送出界区。

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。吸附塔开始转入再生过程。

b. 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氮气及一氧化碳气体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氮气及一氧化碳的过程，本流程共包括3次均压降压过程以保证氢氮气及一氧化碳的充分回收。

c. 逆放过程

这是在均压过程结束后，逆着吸附方向进行减压，使被吸附的co2 减压解吸出来的过程。

d. 真空过程

这是在逆放过程结束后，逆着吸附方向对吸附塔抽真空，进一步降低压力，使被吸附的co2 完全解吸出来的过程。

e. 均压升压过程

在真空再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢氮气及一氧化碳对该吸附塔进行升压的过程，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氮气及一氧化碳的过程，为保证氢氮气及一氧化碳的回收率。

f. 产品气升压过程

在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净化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排放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。

7个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有2 个吸附塔处于吸附状态)即可实现co2 气体的连续分离与提纯。

vpsa 操作条件

序号 步 骤 压力（mpa .g）

1 吸附（g） 0.5

2 一均降0.355

3 二均降0.21

4 三均降0.065

上述的变压吸附过程通过程序控制技术进行微机控制，由与之配套的液动程控阀门的启闭，实现对整个工艺操作过程地自动控制和智能化操作。

1.3. 设备概况

本装置工艺流程简单，设备类型和数量少，设备结构简单。由于变压吸附工艺的特点，系统工作压力交替变化，吸附塔和均压罐始终处于交变压力的频繁作用，所以吸附塔和均压罐必须具备长期抗疲劳的特性。动力设备主要为水环式真空泵，该设备具有抽气量大、真空度高的特点，广泛应用于变压吸附脱碳装置中。本装置的设备构成见“设备一览表”。

2. 技术操作

2.1．初始开车准备

本装置安装工程结束,经工程验收合格,并完全达到开车运行条件，方可进行开车运行。在初始开车（包括原始开车和检修后开车）运行之前，应严格作好下面的准备工作。

2.1.1．系统吹除和清洗

装置安装结束，验收合格后，应对装置的相关设备、工艺管道、仪表风管道及阀门等进行全面彻底吹除和清洗，清除系统内部机械杂质。

2.1.1.1．设备吹除和清洗

1、对设备的吹除清洗：

首先，打开设备的所有接管，用塑料薄膜包裹管道管口，打开设备人孔盖，对设备内部进行人工机械除锈除渣，然后用高压空气从上到下吹除设备内部的锈尘锈块及其它机械杂质。关闭人孔，用塑料薄膜包裹设备管口，等待管道吹除清洗后连接。

2、对真空泵的清洗：

开启真空泵下部的排水阀，从进水口向泵内注水，用力盘动真空泵的皮带轮数圈，使冲洗水从排水口排除，确定泵内无机械杂质。

在原始开车初期，真空泵的进口处应加装过滤网，以防机械杂质进入泵内。运行一段时间后应拆除过滤网。

2.1.1.2．管道阀门吹除和清洗

将本装置的各管道逐段拆卸，首先进一步检查清除管道内部的焊渣和毛刺，用高压空气将管道内部的进行吹扫，边吹扫边敲击管道，直至吹出的气体中无杂质和粉尘。对吹除清洗干净的管道进行逐段恢复就位。

将装置的各个阀门逐个拆卸（特别提示：拆装程控阀门时，应小心保护电磁阀和阀检装置和空气接管口，千万不要损伤。），用高压空气对阀门内部和密封面进行吹扫，确保密封面上无任何机械杂质。对吹除干净的阀门进行恢复就位。

2.1.2．吸附剂装填

装置进行完吹除清洗工作，确认系统干燥无水分，即可对吸附塔进行吸附剂装填。

（1）吸附剂装填准备：首先，对所采购的吸附剂进行分类，检查各种吸附剂的规格和数量是否满足设计要求；

（2）吸附剂装填：吸附剂的装填严格按：《吸附剂装填方案》进行。

2.1.3．系统检查

2.1.3.1．设备及管道检查

☆设备和管道安装达到验收要求，应严格检查清理各设备和管道内有无异物，发现异物应及时清除；

☆检查安全阀是否经技术监督局检验合格；

☆检查阀门安装方向是否正确，是否灵活好用；

☆检查程控阀的气源管是否连接可靠，程控阀是否按程控时序要求进行启闭，阀位是否正确；检查确认程控阀的启闭时间是否满足要求（2s 左右）。

☆检查管路上的盲板是否已经全部拆除；

☆检查法兰螺栓是否拧紧。

2.1.3.2．动力设备检查

对各台动力设备应按设备使用说明书的要求进行认真仔细地清理检查。

☆检查动力设备的机械性能是否良好；

☆按照使用说明书要求，对机械润滑部位进行认真清洗，启封更换补充润滑油（脂）；

☆检查各设备的地脚螺栓和其它紧固件是否已拧紧；

☆检查各设备运转部位的防护保护是否齐备；

☆单机运行是否正常。

2.1.3.3．电气系统检查

在开车运行前必须按电气设备安全供电要求，对电气系统进行严格检查，以确保用电安全和用电设备的安全稳定运行。

☆ 首先，必须严格检查供电系统是否安全可靠，供电情况是否正常；

☆ 检查各个电气安全保护装置的参数是否已进行整定到位；

☆ 检查各电气设备的接地保护是否可靠，绝缘性能是否良好，是否符合安全要求；

☆ 检查各设备及管道的防雷防静电系统安装是否完好，接地参数是否符合安全要求。

2.1.3.4．自控仪表系统检查

自控仪表系统安装、验收合格，应对整个系统进行全面仔细检查。

☆ 首先，应认真仔细检查清理各线路的连接点是否正确、可靠；

☆ 检查各现场安装仪表是否已全部校验合格；

☆ 检查各自控仪表技术参数是否已经全部整定正确，并符合工艺控制要求；

☆ 检查现场一次仪表根部阀安装是否正确，是否灵活；

☆ 检查各调节阀安装方向是否正确，开启是否灵活可靠，调节阀作用方向是否正确；

☆ 检查各个电磁阀工作是否正确，是否满足程控阀的开启要求；

☆ 检查自控仪表系统的供电情况是否正常稳定；

☆ 检查自控仪表系统安全接地保护是否可靠；

☆ 检查确认控制系统是否满足工艺要求；

☆ 检查仪表风压力是否满足规定要求。

2.1.3.5．公用工程及外管检查

☆ 通过厂总调度协调，认真检查界区外的输气管道和输水管道是否全部清洗吹扫干净，试漏试压是否合格达标；

☆ 检查输电供水的准备工作；

☆ 检查外管上的阀门启闭是否灵活好用；

☆ 检查输气管道上的盲板是否全部拆除；

☆ 检查4套工序是否作好向本装置送闪蒸气的准备工作；

☆ 检查合成氨压缩工序是否作好接纳本装置净化气的准备工作。

2.1.4．系统气密试验

装置进行完系统吹除清洗、吸附剂装填和系统检查，整个装置已完全安装复位，并检查无误，便可进行装置气密试验。气密试验按压力等级高低分段进行。气密试验分两部分进行：

2.1.4.1变压吸附系统气密试验

吸附系统含有一定浓度的氢气，具有危险性，在生产过程中应杜绝物料的泄漏，确保安全生产。因此，对整个系统的气密试验必须严格要求，达不到试验要求，不能投料生产。

变压吸附系统是指真空泵及其管道之外的全部设备和及其管道。

试验介质：干燥氮气（或干燥空气）

试验压力：0.4 mpa(g)

试验要求：系统保压1小时内压力下降量≤0.5%。

试验保压时间应不小于10 小时，并对试验情况作好记录。

试验方法:

（1）、备齐捡漏物品。

（2）、关闭系统内全部压力表和压力变送器的根部阀，拧松表接头，以避免仪器仪表在试验时超压而损坏。

（3）、关闭原料气管道pg101a和pg101b 蝶阀；

关闭净化气总管pg111 总阀门；

关闭系统的全部放空阀和排气阀；

关闭系统的全部设备的排污阀；

关闭系统的全部导淋阀；

在控制界面上关闭逆放程控阀kv106a～g（特别提示：在进行气密试验期间

严禁开启。）；

在控制界面上关闭抽真空程控阀kv103a～g（特别提示：在进行气密试验期间

严禁开启。）；

（4）、在控制界面上开启系统其余的程控阀；

在控制界面上开启系统各个调节阀；

开启真空泵的出口阀和旁路阀，防止真空系统超压；

开启系统的其余各阀；

（5）慢慢开启氮气管n101及管道上的截止阀，向系统慢慢注入氮气，使系统缓慢升压。系统压力每升高～0.20 mpa（g）后停止注入氮气，并进行一次全面检漏，如果没有泄漏点，再继续升压和检漏，直至达到规定的试验压力。

在每次检漏时发现有泄漏点，应作好标记，待系统泄压后进行处理和补救，直至达到试验要求为止。

（6）在系统检查无泄漏后即可进行系统保压，直至保压达到规定要求为止。

（7）恢复拧紧系统的各个压力表。

2.1.4.2真空系统气密试验

真空系统是指程控阀kv103a～g、kv106a～g后至水环真空排气口之间的管道及真空泵。为了确保吸附剂再生时的真空度，减少空气的泄漏，必须对真空系统进行严格的气密试验，达不到试验要求，不能投料生产。

试验介质：干燥氮气（或干燥空气）

试验压力：0.25 mpa(g)

试验要求：系统保压10 小时内压力无变化。并作好试验记录。

试验方法:

（1）、继续紧接前面吸附系统气密试验。

（2）、关闭真空管路上全部压力表的根部阀，拧松表接头，以避免压力表在试验时超压而损坏。

（3）、关闭真空管路上的导淋阀；

（4）、在真空泵的进口处设置检查盲板；

（5）、开启真空泵的进气阀；

（6）、慢慢开启放空管上的截止阀，使前面变压吸附系统的试验压力缓慢从0.4 mpa（g）下降至0.25 mpa（g）。当压力达到试验压力时关闭截止阀；

（7）、开启解吸气管wg101a 的程控阀kv106a，向前面的真空管路注入氮气，使管路的试验压力达到0.25 mpa（g）。如果压力不足，继续补充氮气，并达到规定的试验压力。

（8）、关闭程控阀kv106a；

（9）、对管路中的各个连接点、焊接点及阀门填料密封处进行全面认真检查，发现

漏点时，应作好标记，待系统泄压后进行处理和补救，直至达到试验要求为止。

（10）、系统的泄压排气：

开启解吸气管wg101a 的程控阀kv106a；

慢慢开启放空管上的截止阀，使装置压力慢慢泄放至常压；

（11）、系统试漏试压合格后，拆除真空泵入口的检查盲板，并小心恢复连接，确保密封良好无泄漏。

（12）、恢复拧紧系统的各个压力表。

2.2系统置换

由于生产过程中系统内部h2 浓度较高，h2 与空气混合可形成爆炸性混合气体[h2 的爆炸极限为（4.1～74.2）v%；co 的爆炸极限为（12.5～74.2）v%]，爆炸极限范围很宽，危险性极大，因此，在开车前必须对系统内的空气进行置换，使系统中的氧含量达到规定要求后方可投料。

置换介质：干燥氮气（或纯度≥98.0％干燥co2）

置换压力：0.25mpa(g)

置换要求：分析检测系统内部的o2 含量。要求o2 含量应小于1.0 %（v%）。

置换方法：

（1）、关闭原料气管道pg101a, pg101b, 蝶阀；

关闭净化气总管pg111总阀门；

关闭系统的全部放空阀和排气阀；

关闭系统的全部设备的排污阀；

关闭系统的全部导淋阀；

在控制界面上关闭逆放程控阀kv106a～g（特．别．提．示．：．在．进．行．气．密．试．验．期．间．

严．禁．开．启。．）；

在控制界面上关闭抽真空程控阀kv103a～g（特．别．提．示．：．在．进．行．气．密．试．验．期．间．严．禁．

开．启．。．）；

（2）、在控制界面上开启系统其余的程控阀；

在控制界面上开启系统各个调节阀；

开启真空泵的出口阀和旁路阀，防止真空系统超压；

开启系统的其余各阀；

（3）慢慢开启放空管上的截止阀或开启临时敷设的co2 管路的截止阀），向系统慢慢注入氮气（或co2 气体），使系统缓慢升压。系统压力升高～0.25 mpa（g）后停止注入氮气（或co2 气体）,并保持30 分钟。

（4）慢慢开启放空管 上的截止阀阀，使系统压力泄压。

当压力接近常压时（特别提示：应高于大气压），关闭上述各个阀门。

（5）、按上述步骤（3）～（4）重复进行四次。对系统内的气体进行取样分析。确认系统的o2 含量已经达到规定要求时，便可停止置换操作，并保持系统压力略高于大气压，等待投料开车。

如果系统的o2 含量还未达到规定要求，应继续进行置换操作，直至达标为止。

2.3开车操作

2.3.1开车准备

初始开车或检修后开车应按照前述要求，对系统进行认真严格系统检查、系统吹除清洗、系统气密性试验和系统氮气置换。当装置的外部条件和自身条件完全达到开车要求后方可投料开车，并作好开车前的准备工作。

（1）、制定装置在紧急状态下的应急处理预案；

（2）、检查装置所需的消防器材是否齐备完好；

（3）、准备好安全防护所须的器材和药品；

（4）、配备质检分析所需的分析仪器和分析药品；

（5）、对装置设备及管阀再进行系统全面、认真仔细的逐一检查确认。检查各个动力设备，盘动是否轻松灵活；各个阀门是否灵活好用；安全阀状态是否正常；

（6）、对仪表自控系统再进行系统全面、认真仔细检查确认，应无任何异常；

（7）、通知装置生产操作人员完成各自的开车准备工作，待令开车；

（8）、准备好生产所需的操作记录和其它工器具；

（9）、投料开车前，应使系统中的各个阀门先处于关闭状态，并特别注意检查各个放空阀、排污阀和导淋阀是否已经关严；

（10）、与厂调度室取得联系，协调合成氨车间和动力车间作好一切准备工作，待命送电送水、输送原料气和接纳净化气；

（11）、协调厂生产保障部门及安全消防部门安排相关人员到场，进行开车指导保障，处置开车过程中的应急事项。

2.3.2开车步骤

当一切开车准备就绪，装置完全达到投料开车运行条件后，按下面的操作程序进行开车：

1、报告厂调度室，一切准备就绪，根据所需向装置供电供水供气；

2、向控制室的控制柜供电，向各个动力设备供电。

3、注意检查各个用电点的供电情况是否正常，注意检查供水压力是否满足要求。

4、开启仪表空气的总阀，调整仪表空气压力至规定值0.4～0.5mpa（g），向各个阀门供气。

5、开启装置上各个压力表和压力（差压）变送器的根部阀；

6、开启液位计的根部阀；

7、向co2 在线分析仪供电，启动分析仪，对分析仪进行标定，使其处于正常工作状态。

8、按照《控制系统操作说明》的操作规定，开启操作控制系统，按照预先设定好的程序控制参数启动控制程序，选择运行工艺流程，并使操作控制系统处于“手动测试”状态，各个调节阀处于“手动”状态。

9、认真校核各个程序控制参数是否正确，并确认操作控制系统已经完全进入正常运行状况。

10、开启各个安全阀的根部阀，并仔细检查各个安全阀是否灵活可靠。

11、开启各个调节阀的前后切断阀。

12、开启原料气管pg101a/b 上的进口阀； 开启调节阀pv102前后的切断阀。

13、根据预定的开车负荷启动真空泵：

☆向真空泵的泵体内注水：开启进水阀，当真空泵的侧面排水口有水流出后则关闭进水阀；

☆向真空泵的轴密封供水，调节进水量至轴密封处有少许水流出即可；

☆开启真空泵的出口阀；

☆启动真空泵。当真空泵运行平稳后，开启泵体进水阀，并调节进水阀开度使真空泵的真空度达到最大。

14、启动一台循环水泵：

☆将调节阀 置于“手动”位置，调节开度至0 %；

☆开启循环水泵的入口阀；

☆向泵体内注水，启动循环水泵a（或b）；

☆当循环水泵运行平稳后开启循环水泵的出口阀，观察循环泵出口压力是否正常；

☆当循环水泵完全工作正常后，控制调节阀的开度值，使循环水池的液位控制在50～60%。当液位控制平稳后，将调节阀投入“自动”；

15、根据各个吸附塔当前所处的工作状态，对各个吸附塔进行升压，使各个吸附塔达到预计的工作压力：

☆手动开启吸附塔的各个原料气进气程控阀kv101_（．处．于．“．逆．放．”．和．“．抽．真．空．”．的．

程．控．阀．保．持．关．闭．！．！．）．；．

☆开启处于“吸附”状态的2个吸附塔的净化气出口程控阀kv102_（．处．于．“．逆．放．”．和．“．抽．真．空．”．的．程．控．阀．保．持．关．闭．！．！．）．；

☆开启 “终升”程控阀和 “终升”调节阀；

☆开启净化气的调节阀pv102；

☆开启原料气管pg101 上的蝶阀，控制蝶阀开度在10 %左右，对系统进行慢慢升压；

☆当各个吸附塔和均压罐达到工作压力（不同工作状态的吸附塔的工作压力不同）后，及时关闭吸附塔进气程控阀kv101_；

☆全部开启原料气管pg101 上的蝶阀；

☆关闭净化气调节阀pv102，开启净化气的放空阀；

16、开启真空泵的进口阀，对处于“抽真空”状态的吸附塔抽真空。

17、当吸附塔的真空度达到-0.080mpa（g）时，单击“运行”按钮，控制系统进入运行状态，装置进入投运状态。

18、将“终升”调节阀由“手动”状态转换为“自动”状态。

19、及时开启并调节净化气调节阀pv106，控制吸附压力在～0.4mpa（g），对不合格的净化气进行放空。

20、开启co2 在线分析仪的进气阀，调节进样流量之规定值。

21、当净化气的co2 含量达到10.0%，同时co2 含量为下降的变化趋势时，关闭净化气放空阀，同时迅速开启净化气出口阀，向外输送合格的净化气。

22、及时控制调节阀pv102 的开度，使系统的吸附压力控制在规定范围。当吸附压力稳定后，将调节阀pv102 由“手动”状态转换为“自动”状态，并注意观察压力是否能进行自动调节。

23、装置进入运行状态后，要对现场各个技术控制点进行适时巡检，对操作站操作界面上所显示的各个控制点的控制参数进行监控，如有控制参数发生变化，应分析原因，并及时进行调节，使装置保持稳定的运行状态。

24、对装置的各个控制参数按时准确记录。

2.4生产控制

2.4.1控制指标

由于装置的自身特点，各个工艺控制点的控制指标见“工艺控制点控制指标一览

2.4.2控制分析

本装置在变压吸附生产过程中的控制分析指标见“控制分析指标一览表”。

工艺控制点控制指标一览表

控制分析指标一览表

2.4.3生产控制与调节

本装置在投料运行后由于外界干扰系统参数可能发生变化，须对系统的各个控制点的控制参数进行适时控制与调节，直至系统各个控制参数处于稳定状态。各个控制点的控制和调节方法如下：

2.4.3.1吸附压力控制与调节

吸附压力控制与调节是通过改变调节阀pv102 的开度值而实现。在压缩机工作正常、原料气的组成和流量相对平稳时，可通过控制系统进行自动调节，使吸附压力保持稳定。

在装置投料运行的初始阶段和由于外界干扰引起原料气的压力、流量、组成发生很大波动时，须采用 “手动”方式对调节阀pv102 进行调节，使吸附压力保持相对稳定。在操作站操作界面上将调节阀pv102 置于“手动”状态，根据吸附压力的变化，改变调节阀的开度值对吸附压力进行控制调节。当吸附压力偏高时，须增加开度值；反之，则减小开度值。在吸附压力无明显变化时，将调节阀pv102 由“手动”状态切换为“自动”状态，对吸附压力进行自动调整。

2.4.3.27-2-3运行流程3d压力控制与调节

7-2-3 运行流程中3均降“3d”压力的高低将直接影响装置有效气体的回收率，同时也对装置的处理能力有影响。在吸附塔的最大真空度不变的情况下，3 均降“3d”压力越低，有效气体的回收率越高，装置的处理能力将有所下降；反之，3 均降“3d”压力越高，有效气体的回收率越低，装置的处理能力将有所增高。

7-2-3 运行流程中3 均降“3d”压力是通过控制和调节3 均降时间“t3d” 实现的。增加3 均降时间“t3d”则3 均降“3d”压力越低，有效气体的回收率越高，装置的处理能力将有所下降；反之，减少3 均降时间“t3d”则3 均降“3d”压力越高，有效气体的回收率越低，装置的处理能力将有所增高。

3 均降“3d”压力一般控制在-0.002～-0.003mpa（g）。

2.4.3.4均压压差控制与调节

当吸附塔完成吸附操作后，需进行3 次均压。每次均压压差梯度的控制应确保均压压力完全达到压力平衡。根据各次均压的压力曲线变化情况，调节控制程序中各次均压过程的时间长短，从而改变各次均压的压差梯度，使各个吸附塔顺利完成各自的压力均升和压力均降过程，并完全达到压力平衡。

2.4.3.5“终升”升压速度控制与调节

完成吸附剂再生后的吸附塔经过各次压力均升，其压力仍未达到吸附压力，此时，

须用一部分净化气返回该吸附塔，使其压力达到吸附压力。当“终升”过程的程控时间确定后，“终升”过程的升压速度就靠改变调节阀hv101 的开度值来进行控制。在操作站操作界面上，缓慢改变手动调节阀hv101 的开度值，调节返回吸附塔的净化气流量，从而实现对该吸附塔“终升”过程的升压速度的调节与控制。当升压速度偏快时，须减小调节阀开度值；反之，则须增大调节阀的开度值。

“终升”过程的升压速度可通过调节阀进行自动调节。在进行自动调节时，可以根据 “终升”过程的升压速度的实际情况，设置调节阀的上下限开度值，使“终升”过程的升压速度控制在最佳状态。调节阀进行自动调节是通过设定调节阀的“上限开度”和“下限开度”来实现对“终升”过程的升压速度的控制和调节。“上限开度”和“下限开度”越小，“终升”过程的升压速度越慢；反之，上限开度”和“下限开度”越大，“终升”过程的升压速度越快。

2.4.3.6“逆放”过程控制与调节

在吸附塔完成均压（或顺放）后，如果塔内压力为正压时，对吸附塔要进行“逆

放”，将塔内的含高浓度co2 气体在进行抽真空前通过“逆放”过程将压力泄放到接近常压，让部分co2 气体自行解吸排放，以减小真空泵负荷。根据吸附塔的出口压力变化曲线，在操作站操作界面上，对“逆放”过程的程控时间进行适当调整，使“逆放”后的吸附塔压力尽量接近常压。当“逆放”后的吸附塔压力偏高时，需适当增加“逆放”时间。

“逆放”过程是通过“逆放”程控阀的条件连锁进行控制的。见“关键程控阀条

件连锁控制一览表”。

2.4.3.7净化气co2 含量控制与调节

净化气中co2 含量应控制在10％以下。在原料气温度、压力和流量无异常变化的情况下，净化气中co2 含量是通过调节吸附塔的吸附时间而实现。当净化气中co2 含量偏高时，应及时分析原因，如果原料气温度、压力和流量无异常变化，则应及时调节吸附时间。

当净化气中co2 含量偏高时，应将吸附时间缩短，直至净化气中co2 含量达标。需要减少吸附时间时应一次性降到位，同时注意观察净化气中co2 含量的变化趋势。当净化气中co2 含量偏低时应适当增加吸附时间。在增加吸附时间时，应逐渐小幅增加，每次增加的时间量不应过大，以保持吸附过程平稳。每次增加时间后应注意观察co2 含量变化，在co2 含量平衡后方可进行下一次时间调整。

净化气中co2 含量不能控制过低。当净化气中co2 含量控制过低时，装置运行的有效气体收率会明显下降。对净化气中co2 含量控制应在经济合理的范围。

2.4.3.8气水分离器液位控制与调节

随着装置的运行，气水分离器中的液位将逐渐升高。为了保证气水分离器正常运行，应定期对气水分离器中的废水进行排放，使气水分离器的液位控制在0～30%。当液位偏高时，应及时开启气水分离器的排污阀进行排液，降低液位，在液位达到低限时关闭排污阀。

2.4.3.7程控阀连锁控制

为了变压吸附装置生产过程完全满足工艺控制要求，使装置控制尽量做到自动化和智能化，同时，确保装置的运行安全，对装置中的关键程控阀进行了条件连锁控制。

2.5正常停车操作

根据生产的计划安排，本装置需正常停车时，按下列操作顺序进行停车操作：

1、接到计划停车通知后，通知岗位全体操作人员作好停车前的准备工作，对装置进行正常停车。

2、与厂生产调度室取得联系，协调动力部门及合成氨车间，与操作人员进行密切协调，作好相关准备工作

3、停车操作：

（1）在操作站操作界面上单击“停止运行”按钮，停止控制程序运行，全部程控

阀关闭，调节阀关闭。

（2）迅速停真空泵：

☆待真空泵入口压力平衡为常压后，停真空泵；

☆关闭真空泵进水阀；

☆关闭真空泵的轴密封进水阀；

☆关闭真空泵的进气阀；

☆关闭真空泵的出口阀；

（3）关闭循环水泵的进出口阀；

☆关闭关闭冷却水的进水阀；

（5）关闭原料气管pg101进口阀；关闭净化气管pg111出口阀。

4、如果是短时间停车，应尽量使系统保持上述停车状态，系统进行保压，等待重新开车。

5、如果是长时间停车，在完成以上停车步骤后，还应进行以下操作，对系统泄压和排液：

（2）在操作站操作界面上，使控制程序处于“手动”状态；

（3）开启放空管的截止阀

（4）将调节阀pv102/hv101 置于“手动”状态；开启调节阀pv102/hv101，控制调节阀开度在5.0 ～10.0%（特别提示：各个调节阀的开度不能过大）；

（5）逐塔手动开启程控阀kv102a～g 和kv101a～g，使气水分离器、吸附塔进行缓泄压（特别提示：泄压速度一定要缓慢）；

（6）逐一开启各个吸附塔出口端的各个均压程控阀使各条母管泄压；

（7）在系统压力泄放完毕后，开启气水分离器、吸附塔的排污阀进行排污。排．污．

完．毕．后．立．即．关．闭．排．污．阀．；．

（8）排尽全部设备和管道内的液体；

6、在完成上述泄压操作后，系统保持泄放状态4～6 小时。

7、关闭所有调节阀和程控阀。

9、退出控制系统，关闭控制系统电源。

10、关闭仪表风总阀，排尽管道内的空气，并关闭仪表风管路的所有阀门。

11、关闭装置的其它所有阀门；

12、关闭配电室各个动力设备的电源；

13、长期停车时，应对装置进行氮气置换并对所有设备和程控阀进行维护保养。

2.6紧急停车操作

当遇到突然停电、停水，合成氨车间发生紧急故障，装置发生故障或发生生产事故，发生重大安全事故和重大自然灾害，应实施紧急停车，并应在第一时间报告。

2.6.1停电时的紧急停车

当遇到装置突然停电时，按如下操作步骤进行紧急停车：

（1）、立即向厂值班生产调度报告相关情况，查明停电因；

（2）、立即向外部车间通报本装置将实施“紧急停车操作”；

（3）、迅速停止控制程序运行；

（4）、迅速关闭真空泵的进水阀和轴密封水阀；

（5）、关闭循环水泵的进出口阀；

（6）、迅速关闭原料气管pg101进气阀；

（7）、迅速关闭净化气管pg111出气阀；

（8）、关闭水管的总进水阀；

（9）、如果短时间恢复供电，装置应进行系统保压，待恢复供电时继续开车运行；如果短时间不能恢复供电，则按前面“正常停车”中的长时间停车步骤继续进行停车操作。

2.6.2停水时的紧急停车

当遇到装置突然停水时，按如下操作步骤进行紧急停车：

（1）、立即向厂值班生产调度报告相关情况，查明停水原因；

（2）、立即向外部车间通报本装置将实施“紧急停车操作”；

（3）、迅速停止控制程序运行；

（4）、迅速按真空泵的停车步骤，立即停止真空泵运行；

（5）、迅速停循环水泵，关闭循环水泵出口阀；

（6）、迅速关闭原料气管pg101进气阀；

（7）、迅速关闭净化气管pg111出气阀；

（8）、关闭水管的总进水阀；

（9）、如果短时间恢复供水，系统应进行系统保压，待恢复供水时继续开车运行；如果短时间不能恢复供水，则按前面“正常停车”中的长时间停车步骤继续进行停车操作。

2.6.3外部车间发生紧急事故紧急停车

当外部车间发生紧急事故，接到厂值班生产调度的紧急停车通知后，按如下操作步骤进行紧急停车：

（3）、迅速停止控制程序运行；

（4）、迅速按真空泵的停车步骤，立即停止真空泵运行；

（5）、迅速停循环水泵，关闭循环水泵出口阀；

（6）、迅速关闭原料气管pg101进气阀；

（7）、迅速关闭净化气管pg111出气阀；

（9）、关闭水管的总进水阀；

（10）、如果外部车间在短时间内能恢复生产，系统应进行系统保压，待外部车间恢复正常生产后继续开车运行；如果短时间内不能恢复正常生产，则按前面“正常停车”中的长时间停车步骤继续进行停车操作。

2.6.4装置发生故障或发生紧急生产事故紧急停车

装置发生故障或发生紧急生产事故，操作人员无力排除故障和处理生产事故，且故障和事故还没有威胁到人生安全时，按如下操作步骤进行紧急停车：

（1）、立即向厂值班生产调度报告相关情况；

（2）、立即向外部车间通报本装置将实施“紧急停车操作”；

（3）、迅速停止控制程序运行；

（4）、迅速按真空泵的停车步骤，立即停止真空泵运行；

（5）、迅速停循环水泵，关闭循环水泵出口阀；

（6）、迅速关闭原料气管pg101进气阀；

（7）、迅速关闭净化气管pg111出气阀；

（9）、关闭水管的总进水阀；

（10）、如果在短时间内能排除故障，系统应尽可能进行系统保压，待故障排除后继续开车运行；如果短时间内不能排除故障，则按前面“正常停车”中的长时间停车步骤继续进行停车操作。

2.6.5发生重大安全事故和重大自然灾害事故紧急停车

当装置发生重大安全事故和重大自然灾害事故时，但事故尝未危及人生安全时，尽可能按如下操作步骤进行紧急停车：

（1）、立即向厂值班生产调度报告相关情况；

（2）、立即向外部车间通报本装置将实施“紧急停车操作”；

（3）、迅速停止控制程序运行；

（4）、迅速按真空泵的停车步骤，立即停止真空泵运行；

（5）、迅速停循环水泵，关闭循环水泵出口阀；

（6）、迅速关闭原料气管pg101进气阀；

（7）、迅速关闭净化气管pg111出气阀；

（8）、关闭水管的总进水阀；

（9）、如果条件允许，尽可能按前面“正常停车”中的长时间停车步骤继续进行停车操作；如果条件恶劣，应迅速撤离事故现场。

当装置发生重大安全事故和重大自然灾害事故，危及人生安全时，应按《化工企业重大事故应急救援预案》的有关要求进行紧急处置。

3. 故障处理

本装置在生产过程中可能会发生一些故障，为了便于对故障的判断和处理，现就一些可能发生故障的判断和处理方法作如下叙述。

装置故障分析判断与处理方法

4.安全技术规程

由于装置生产过程中系统内部物料为变换气，其净化气组成中含氢气、一氧化碳和甲烷等易燃易爆气体。易燃易爆气体浓度很高，具有很高的危险性。这些易燃易爆气体与空气混合形成爆炸性混合气体。

净化气中危险性气体爆炸极限范围很宽，危险性极大。另外，co 气体为有毒有害气体。这些有毒有害气体被人体吸入将引起严重并发症，甚至中毒致命死亡。

因此，在生产过程中的安全管理十分重要，现就该装置的安全管理作如下规定：

1、加强对该装置安全生产工作的领导，制定相应的安全管理规章制度，安全管理工作落实到人。

2、加强对相关人员的定期安全教育和技术培训，提高生产人员安全意识和技术操作水平。禁止违章作业和野蛮作业。

3、建立健全压力容器管理制度，按照有关规定对设备进行定期检验。

4、对装置的安全附件进行精心维护管理，并进行强制定期检验。严禁安全附件带病工作。定期手动起跳安全阀。

5、装置生产区域禁止烟火。检修动火时必须对系统进行吹除和氮气置换，并对系统内部介质和周围环境进行严格检测，达不到规定要求（h2：不大于1.0 %；co：不大于3.0 %；ch4：不大于1.0 %。），决不能动火。

6、装置初次开车和检修后开车，必须用氮气进行系统置换，并严格检测其氧含量（o2：不大于1.0%）。达不到规定要求决不能投料生产。

7、对装置的防雷防静电系统进行定期维护保养，定期检测接地电阻值是否符合规定值。

8、定期检测电力设备的绝缘性能是否符合规定要求，定期检测动力设备的接地保护是否符合规定要求。

9、装置动力设备的电机联轴器、皮带轮等传动部位必须加防护罩。

10、检修人员和操作人员需进入设备内部作业时，必须确认设备进出阀门已经关严并用盲板盲死，必须先对设备内部进行氮气和空气置换，使设备内部有害气体浓度降低到规定要求，并保持空气流通，外部有人实施监护，作业人员必须身系安全绳，佩带安全帽，必要时佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。

11、生产操作人员进入装置区域，必须佩戴安全帽。

12、登高作业时，作业人员必须身系安全带。

13、生产操作人员必须穿着防静电工作服。

5. 职业卫生

5.1危害性分析

5.1.1甲烷

甲烷在空气中一定浓度范围内，遇明火可能引起爆炸，从而造成人生伤亡和设备损害。大量泄漏可能引起火灾。

5.1.2一氧化碳

当一氧化碳从呼吸道进入人体后，与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白。一氧化碳与血红蛋白的亲和力要比氧与血红蛋白的亲和力大300 倍，而在碳氧蛋白存在时，又能阻碍氧和血红蛋白的离解，从而加深了组织缺氧。吸入浓度较高的一氧化碳还可以与还原型细胞素氧化酶的二价铁结合，使细胞呼吸受到抑制。故一氧化碳细胞原浆毒物，对全身组织均有毒性作用，尤其对大脑皮层的蛋白质和其血球形成最为严重。

一氧化碳中毒的临床表现为，轻度中毒时，血液碳氧血红蛋白约在10～20％，有头痛、脑晕、心悸、恶心、呕吐、四肢无力，甚至短暂昏迷。吸入新鲜空气后，症状迅速消失。中度中毒时，血液碳氧血红蛋白在30～40％，除轻度中毒的症状加重外，且有昏迷和虚脱。严重中毒时，血液碳氧血红蛋白在50％以上，这种中毒常因短时间内大量吸入高浓度的一氧化碳或浓度不高而连续吸入时间过长所致。前一种情况，本装置内不会发生，而长期吸入一氧化碳者，可出现头痛、头昏等症状和面色苍白等表现，这是碳氧血红蛋白形成逐渐蓄积作用所致，是慢性中毒的表现。但也有人认为属反复的轻度中毒，而离开现场后，毒物可自然排出，故对此问题，未获一致的看法。

5.1.3 硫化氢毒性

5.1.4氨

氨对人体的毒性主要表现在它对细胞蛋白质有溶解作用，并能与脂肪组织发生皂化反应。低浓度的氨对呼吸道有刺激作用，高浓度的氨则对三叉神经有刺激作用。氨中毒后表现为咳嗽、咯血、胸闷、食欲不振、恶心呕吐等。

5.2主要防范措施

由于装置生产过程中系统内部物料为变换气，其净化气组成中含氢气、一氧化碳和甲烷等易燃易爆气体。易燃易爆气体浓度很高，具有很高的危险性。这些易燃易爆气体与空气混合形成爆炸性混合气体。

净化气中危险性气体爆炸极限范围很宽，危险性极大。

另外，co 气体为有毒有害气体。这些有毒有害气体被人体吸入将引起严重并发症，甚至中毒致命死亡。

因此，在生产过程中的安全管理十分重要，现就该装置的安全管理作如下规定：

1、加强对该装置安全生产工作的领导，制定相应的安全管理规章制度，安全管理工作落实到人。

2、加强对相关人员的定期安全教育和技术培训，提高生产人员安全意识和技术操作水平。禁止违章作业和野蛮作业。

3、建立健全压力容器管理制度，按照有关规定对设备进行定期检验。

4、对装置的安全附件进行精心维护管理，并进行强制定期检验。严禁安全附件带病工作。定期手动起跳安全阀。

5、装置生产区域禁止烟火。检修动火时必须对系统进行吹除和氮气置换，并对系统内部介质和周围环境进行严格检测，达不到规定要求（h2：不大于1.0 %；co：不大于3.0 %；ch4：不大于1.0 %。），决不能动火。

6、装置初次开车和检修后开车，必须用氮气进行系统置换，并严格检测其氧含量o2：不大于1.0%）。达不到规定要求决不能投料生产。

7、对装置的防雷防静电系统进行定期维护保养，定期检测接地电阻值是否符合规定值。

8、定期检测电力设备的绝缘性能是否符合规定要求，定期检测动力设备的接地保护是否符合规定要求。

9、装置动力设备的电机联轴器、皮带轮等传动部位必须加防护罩。

10、检修人员和操作人员需进入设备内部作业时，必须确认设备进出阀门已经关严并用盲板盲死，必须先对设备内部进行氮气和空气置换，使设备内部有害气体浓度降低到规定要求，并保持空气流通，外部有人实施监护，作业人员必须身系安全绳，佩带安全帽，必要时佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。

11、生产操作人员进入装置区域，必须佩戴安全帽。

12、登高作业时，作业人员必须身系安全带。

13、生产操作人员必须穿着防静电工作服。

5.3预期效果

通过以上防范和措施，预计作业场所空气中的有毒有害物质符合“工业企业设计卫生标准”。不会对操作人员的健康造成危害，工人的劳动安全与工业卫生也有充分的保障。

5.4急救医疗措施

5.4.1急救人员必备的医疗器具

救护人员使用防毒面具、保护口罩、氧气呼吸器、氧气苏醒器、人工呼吸器等。

5.4.2常用的急救药品和器材

止血带、洗胃器、洗眼器、受水器、针灸针、甘露醇、葡萄糖、呼吸中枢兴奋剂、

强兴剂、镇静剂和解毒剂。

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