重整技术问答008.docx
《重整技术问答008.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重整技术问答008.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
重整技术问答008
511.PSA装置操作条件及产品情况怎样？
①设计处理量为68109NM3/h，原料气压力1.28MPa；
②产品氢气量：
59653.57NM3/h；氢气纯度≥98％；
③产品氢气压力：
1.2MPa，温度≤40℃。
512.PSA装置吸附剂规格及装填量如何？
吸附剂规格及数量如下表：
名称
型号、规格
形状
装填量（吨）
装填位置
HXSI-01吸附剂
φ3--5
球状
４０
底部
HXBC-15D专用活性炭
φ1.5—2
柱状
２５５
中部
HX5A-98H分子筛
φ2—3
球状
１５
上部
填料
φ15
柱状
１０
顶部
513.PSA装置每台吸附器上配有几个程控阀？
说明他们的作用。
PSA每台吸附器上配有7个程控阀，编号分别为KV01N、KV02N、KV03N、KV04N、KV05N、KV06N、KV07N；各作用如下：
KV01N：
原料进口阀
KV02N：
产品出口阀
KV03N：
产品气升压阀、一均阀
KV04N：
二、三次均压、顺放阀
KV05N：
四、五次均压、冲洗阀
KV06N：
抽空阀
KV07N：
逆放阀
其中N=1、2......10，代表吸附器编号。
514.列表说明PSA装置吸附器压力变化情况。
列表说明：
状态
A
E1D
E2D
E3D
E4D
E5D
PP
D
压力MPa
1.29
1.07
0.84
0.61
0.38
0.15
0.12
0.01
状态
V
V/P
E5R
E4R
E3R
E2R
E1R
FR
压力MPa
-0.08
-0.08
0.15
0.38
0.61
0.84
1.07
1.29
515.吸附器在循环过程中排放和抽空的目的是什么？
五次均压的目的是什么？
吸附器在循环过程中，排放和抽空的目的是排除吸附器内的杂质，通过不断降低杂质分压，使绝大部分杂质解析出来，并排放到解吸气中去，使吸附剂实现再生，继续循环下去，五次均压的目的是对再生后的吸附器进行升压，使其达到吸附压力，同时五次均压回收利用了泄压床内的留存氢气，使装置保持较高的氢收率。
516.每台吸附器从吸附到产品氢升压结束，其吸附器杂质量如何变化？
吸附步骤从开始到结束，吸附器内杂质逐渐增加，吸附步骤后的降压（E1D、E2D、E3D、E4D、E5D）过程吸附器内杂质总量没有增加，在逆放和抽空过程中，吸附器内杂质逐渐减少，抽空结束后，吸附器内杂质量降低到最低限。
在升压过程即E5R、E4R、E3R、E2R、E1R吸附器内杂质量无变化。
517.为什么顺流泄压过程中吸附器内杂质界面上移？
因为压力下降时，被吸附的杂质可以脱附，这是物理吸附的主要特征，所以当吸附器在顺流泄压时，随压力的不断降低，有一部分杂质脱附并随物流上移，同时又被吸附器上部尚未吸附的吸附剂重新吸附下来，所以杂质界面上移。
518.如何使低的产品纯度恢复正常？
要使低产品纯度恢复正常，通常采用缩短吸附时间的操作来实现，如果吸附时间缩短到最小，产品纯度仍未恢复时，则须降低进料量，等产品纯度恢复正常后，应缓慢增加吸附时间提高产氢回收率，并调整进料量。
519.十床运转时，产品氢气升压步骤如何控制？
十床运转时，已均升完毕欲升压的吸附器上的KV-03N工艺阀通过转换器接受来自DCS的控制信号，使KV-03N不要关闭，同时通过控制KV-08的开启速度来控制产品氢气的最终升压，以保持进料和产品氢气流量基本上恒定不变，随着升压与产品压力差的减少，KV-08N工艺阀门逐渐开大，当规定的升压时间结束，进料与升压吸附器压差为0.35MPa或＜0.35MPa时，升压完成，KV-08N阀门关闭，KV-03N阀门关闭，准备进入吸附步骤。
520.十床运转时，排放步骤如何控制？
十床运转时，排放步骤从步位12至步位14结束，排放步骤是吸附器降压完毕后逆向泄压的过程，当步位12开始时，排放床的KV07N工艺阀门接受打开信号，而本系列上的废气阀门KV06N、KV09接受来自相转换器的信号，先后打开，将废气排到至解吸气缓冲罐（V903）和解吸气混合罐（V904），在排放过程中，通过控制解吸气工艺阀门的开度，使排放床内的压力逐渐在设定的时间内降至-0.08MPa。
521.十床运转中，废气（解吸气）系统运行有何规律？
PSA在运转过程中，解吸气来自于排放和抽空两个步骤，十床运转时，任何时刻都有两个或以上吸附器处于废气循环之中：
①一个吸附器逆放而另一个吸附器在抽空。
②两个吸附器处于抽空过程。
③两个吸附器处在抽空过程，一个吸附器处于逆放过程。
522.PSA装置原料总进料如何控制？
PSA进料经PRC9001调节系统后进入系统，经FRQ9001检测，其测量值与PSA在线床数、吸附压力变化、运转中吸附床离线等有关，最终通过DCS实现PSA的自动控制，总进料上限（110％）和下限（30％）的范围内选定给定值，由计算机自动调整吸附时间。
523.产品氢气压力如何控制？
PSA产品氢气工艺压力是由于压力调节控制器PRC9003进行控制，其给定值由操作员设定在适当工艺压力，一般为1.28MPa，测量值与给定值通过调节器PRC9003经过PID作用，输出调节信号至PV9003调节阀处于适当开度，以调节产品氢气压力。
524.解释气压力是如何调节的？
解释气压力主要由PIC9012和PIC9011控制器组成压力第推控制的。
525.产品氢气出装置流量如何监测？
在产品氢气输出压控阀PRC9003后，设置了产品流量孔板FT9002，操作员通过CRT画面，随时掌握产品流量情况，同时输出一个流量积分信号至FRQ9002，FRQ9002将对产品流量指示并积累，提供PSA装置的产品氢气输出量。
526.为什么要设置原料气进料温度监测？
吸附剂的吸附能力随进料温度的变化而变化，若温度过高，易发生杂质穿透，低温时，吸附剂解吸困难，这些都将导致产品纯度下降，使吸附剂使用寿命减少，所以装置工艺要求进吸附塔的原料温度在35℃左右，同时设置温度检测，进行计算机监控。
527.PSA装置主要调节显示系统有哪些？
主要有以下几种：
①压力单回路调节系统；
②流量单回路调节系统；
③复杂回路调节系统；
④计算机按设定的开度曲线输出控制系统；
⑤程序控制系统；
⑥流量计量系统；
⑦成份分析系统；
⑧温度显示系统；
⑨压力显示系统。
529.PSA进料流程如何保证进料气不带有液体？
为了保证PSA进料气中不带有液体，首先要求上游装置加强脱液，其次，在PSA进料线上增设了原料气加热器，进一步对进料气进行气化，尽可能地防止有液态水带入。
530.PSA装置为什么要设置均压速度控制？
设置均压速度控制主要是为了防止吸附器压力的快速变化，因为吸附器压力变化太快将会引起吸附剂床层的松动或压碎。
由于吸附剂的压碎而产生的粉尘将通过吸附器的拦截筛网渗漏出来，使得吸附器的压降增加，并且还可能损坏工艺阀门的阀座，堵塞仪表管线，而使装置的操作性能变得十分恶劣，甚至会导致停车，而床层的松动使通过吸附器的气流分布不均，从而影响吸附剂性能，使产品纯度下降，对PSA操作性能带来不利的影响因素。
531.如何使低的产品纯度恢复正常？
要使低产品纯度恢复正常，通常采用缩短吸附时间的操作来实现，如果吸附时间缩短到最小，产品纯度仍未恢复时，则须降低进料量，等产品纯度恢复正常，应缓慢增加吸附时间提高氢回收率，并调整进料量。
532.最快地净化吸附器的方式是什么？
将吸附时间设定到最小，产品流量降低到零，使全部进料都被排放到废气中去，以得到最大限度的净化，这时的进料流量较低。
533.吸附器处于什么操作状态下易对吸附剂造成危害？
①进料中有设计规定种类以外的杂质。
②进料中夹带有液体或固体进入吸附剂床层。
③正常运行中出现降压或升压速度过快，超过了0.35MPa/min。
534.什么叫吸附剂杂质超载？
对吸附剂有什么危害？
在氢提纯过程中，我们把CO、CO2、CH4、C2H6等不需要组分统称为杂质，在一定的工艺条件下，每个循环中，被吸附剂吸附的杂质超过吸附剂的设计允许吸附能力或者被吸附的杂质不在设计规格内，而引起产品纯度下降，控制功能失调等一系列的危害，这种现象称杂质超载。
杂质超载不仅使产品质量下降，影响装置对压力变化的控制功能，而且若是由高分子量的杂质或夹带液体造成的杂质超载，则会给吸附剂带来致命的损害。
535.造成杂质超载的原因有哪些？
①每周期循环时间过长，使每周期吸附器的杂质容量超过允许值，造成杂质超载。
②不适当地使用“手动步进”方式，人为地延长了每周期循环时间，而造成杂质超载，所以在使用手动步进时应注意。
③阀门泄漏造成杂质超载。
④进料组成超出规格要求，如杂质浓度成分不在规定范围内。
⑤夹带液体（或水）被强烈吸附在吸附剂上，降低吸附剂吸附能力，而且难以脱附。
⑥进料温度过高或过低易造成杂质超载。
536.如何防止杂质超载？
①根据实际进料流量大小及时调整吸附时间或者降低进料流量。
②使用手动步进方式时要避免装置停留在手动步进的周期过长。
③认真巡检，及时发现泄漏的阀门，并切换替代工艺。
④若分析进料中杂质浓度高，应缩短吸附时间和降低进料量，若杂质成分特殊，应及时切出PSA。
⑤进料气进装置前应进行严格的脱水分离。
⑥对原料气加温器加强调节，确保进料温度正常。
537.程控阀门发生故障如何处理？
发生阀门故障，是由于阀门不能按程序要求正常开关，因此能导致工艺过程的混乱，并伴随出现排放，抽空或升压步骤的异常报警，所以一旦发生阀门故障报警，应及时根据各床层的压力状况及报警内容，正确判断故障原因，请求切换或停车处理。
538.模件失效，故障报警如何处理？
非危急的输入/输出（Ｉ/Ｏ）模件出故障时，将发出报警，报警出现后，应及时联系仪表检查处理，若不能在运转中排除，则应切换处理，有些模件失效可导致阀门故障，所以，模件故障报警有时会伴随阀门故障等其它报警，一般不需进切换处理。
有些模件失效后，PSA会自动停车，应及时联系仪表查找原因，更换失效模件，PSA按短暂停车处理，停车条件消除后，应使停车联锁复位，系统重新开工。
539.发生液压油压力低限报警后如何处理？
①首先检查现场液压油压力是否正常。
②内操调出故障报警，查找压力开关及A/O模件是否故障。
③报警条件修正后，确认，消除报警。
④如果液压油压力确实下降，DCS系统将启动自动停车。
540.为什么要设置液压油压力低限报警？
PSA运行时，工艺步骤的切换要靠工艺阀门的开和关来实现，若液压油压力过低，将造成工艺阀门开度不足，微机对阀门控制失灵，从而影响正常循环程序的进行。
541.什么情况下发生长周期循环报警？
当处在吸附步骤的吸附器吸附时间达到设定吸附时间的120％时，就会发生长循环时间报警，若逆放、抽空、升压等步骤延长，也会导致长循环时间报警。
542.为什么要设置长循环时间报警？
每台吸附器所能容纳的杂质量是一定的，若吸附步骤的时间过长，进入吸附剂床层的杂质就会过载，产品纯度下降，严重过载时就会造成吸附剂永久损坏，而PSA装置正常运转的关键是防止吸附剂受损，所以设置长循环时间报警。
543.发生长循环时间报警后应采取什么措施？
当发生长循环时间报警后，处理的最重要原则是保护吸附剂不受损害，所以报警后，一定时间内，PSA装置可能停车，当发生报警后，应根据生产能力大小，采取不同的措施。
①装置在小生产能力时，报警后，必须按报警恢复键，避免停车，赢得处理时间。
②装置在最大负荷下运行时，且吸附时间与进料流量相适应，保持高的氢回收率，由于有吸附剂永久性损坏的危险，不能按报警恢复键，应停车处理或及时降低处理量。
544.引起程控阀门故障的原因是哪些？
①阀门执行机构故障；
②液动阀故障；
③液压回路故障；
④主管道泄漏；
⑤去阀门定位器的电或气信号中断。
545.程控阀门故障怎样监测？
阀门故障是通过工艺阀门执行机构上的阀检模块来监测，在某一工艺步骤切换到另一工艺步骤时，相有相关的阀门动作和压力变化，所以在运行的每一步骤，阀检模块都会检查阀门的位置。
546.什么情况下发生阀门故障报警？
当阀检模块检测到的阀门位置与工艺阀门的实际所处步位位置不一致时，将发生阀门故障报警，在控制图上出现红色闪烁。
547.阀门故障报警后如何处理？
如果发生真实的阀门故障报警，则应立即切换至替换工艺。
若装置以10床自动切换模式运行，根据阀门故障原因和出故障的具体阀门，将自动切至8床或5床操作，若装置以别的工艺过程运转，仅发生报警，操作人员应立即查明情况，切换至适当工艺过程。
548.检测吸附器阀门泄漏的方法有哪几种？
检测吸附器阀门泄漏的方法有两种：
①压力比较法。
②吸附时间比较法。
549.怎样用压力比较法检测吸附器有泄漏阀门？
压力比较法是通过几个吸附器或全部吸附器在某个相同步位完成某个相同的工艺步骤时的压力水平进行比较，例如在一均升压开始时，若某个吸附器压力与其它吸附器压力不同，就可确认此吸附器有阀漏，是漏入或漏出，操作人员通过正常运行时压力作比较，就可以确定。
550.在利用吸附时间比较法判断哪一个吸附器有漏阀时，装置为何要按手动方式控制操作？
为了排除吸附时间的变化是由于自动控制时进料流量的波动而起的，所以应将吸附时间的控制改为手动控制，以便能确定吸附器吸附时间变化是由于吸附器有阀漏引起的。
551.以吸附器（T901）有一阀门外漏为例，说明怎样利用吸附时间比较法检测?
如果吸附器（T901）有一阀门外漏，则吸附器（T901）的升压时间延长，此时处在吸附步骤的三个吸附器（T908、T909、T910）的吸附时间比别的吸附器长，当步位前进一步时，DCS系统将给出一个比正常值高的升压流量给定值供吸附器（T902）升压用，导致2＃床升压时间比正常值短，到下一个周期时升压时间又恢复正常，最终结果将导致8＃床有一较长的吸附时间，1＃床有一较短的吸附时间，9＃、10＃床位于中间，这是1＃床（T901）阀外漏的一个指示。
552.检查出某吸附器阀门泄漏后，如何处理？
检测出某床有阀漏后，应立即切换到5床操作，然后将阀门泄漏的吸附器压力降至0.07MPa，按试漏程序确认哪一阀门出了故障，并进行处理。
553.PSA装置停循环水的原因、现象，如何处理？
停循环水的原因：
①循环水场水泵故障或因停电不能送水；
②水管线或阀门故障；
现象：
①真空泵冷却水停供，真空泵无法正常运转。
②E901热源断，原料进料温度低限报警。
处理：
①内操切换紧急停车程序，关闭各吸附塔所有程控阀门，吸附塔保压。
②停解吸气压缩机，使之处于备用状态。
③停各真空泵，使之处于备用状态。
554.PSA装置停电的原因、现象，如何处理？
停电原因：
①发电部门及线路故障；
②全厂电压过低及线路电压波动；
③雷击风雪致使输电线路受到破坏。
现象：
①真空泵、压缩机等停止运转；
②照明灯熄灭，电气部分停止工作。
处理：
①停电后，UPS能继续保持30min为DCS系统供电。
②停电发生后，DCS系统自动切换停车程序，所有程控阀处于关闭状态，DCS系统记忆停电瞬间各吸附塔所处步位。
③外操应将所有真空泵处于备用状态。
④解吸气压缩机处于备用状态。
555.PSA装置有几只安全阀？
分别安装在什么位置？
定压各为多少？
PSA装置共有安全阀7只，安装位置及定压如下：
SV9001：
安装在原料气进料管线上，定压1.61MPa；
SV9004：
安装在解吸气缓冲罐出口管线上，定压0.33MPa；
SV9005：
安装在解吸气混合罐入口管线上，定压0.08MPa；
SV9006A：
安装解释气压缩机A机一级出口管线上，定压MPa；
SV9006B：
安装解释气压缩机B机一级出口管线上，定压MPa；
SV9007A：
安装解释气压缩机A机二级出口管线上，定压MPa；
SV9007B：
安装解释气压缩机B机二级出口管线上，定压MPa；
556.PSA初次开工分哪几大步骤？
①设备管线大检查
②压缩空气吹扫
③吸附剂的装填
④氮气气密
⑤氮气吹扫、置换
⑥原料气升压
⑦采用手动控制进行粗调
⑧采用自动控制进行细调
⑨切换系统功能调节
557.如何装填吸附剂？
装填时应注意什么？
①做好准备工作：
搭好支架及脚手架，备好装填漏斗和长度适当的无底布口袋，备好吊装工具及劳动保护用品，装填应选晴天。
②装填吸附剂：
装填时通过漏斗及漏斗底部的无底布袋倒入吸附剂，装填距离不能超过3米。
③每装填完一种吸附剂，要量出所剩高度，抹平后再装另外一种吸附剂，对装填较高的容器，装填一半左右抹平一次，再继续装填。
④当装填至将近塔顶时，用棍子设法将吸附剂捣实，并再补充一些吸附剂，直至坚实为目，最后装上花板或滤网，并清除其上面的吸附剂颗粒。
⑤校对装填数量，并填写装填记录。
558.PSA装置工艺管线投用前怎样吹扫？
由于PSA装置所用吸附剂为硅球，Al2O3和活性炭，这几类物质的吸水性很强，一旦吸水，就很难脱附再生，而且吸水后易碎裂，所以PSA装置的工艺管线吹扫要用压缩空气而不用蒸汽，具体方法如下：
①吹扫前，应拆除各管道末端盲板，将各调节阀、节流阀、流量计等拆下，待吹扫后复位，以免损坏阀芯。
②吹扫时，按流程走向依次进行、管道和设备之间相互吹入脏物，管道吹扫应有足够流量，吹扫时不得超压。
③吹扫时，用锤子敲打管子，对焊缝、死角和管道底部应重点敲打，但不得用力过锰，不得损坏管线。
④吹扫完毕时，在气体出口处用白纱布进行检查，直至气体出口处干净为止。
吹扫合格后，填写《管道系统吹扫记录》。
559.PSA装置氮气气密的目的是什么？
PSA装置设计压力较高，而且属临氢系统，所以必须用氮气气密，检验阀门、法兰及设备、焊口等，气密工作的好坏直接影响到长周期运转及安全生产，因此，对气密工作必须严格要求，认真对待，绝不遗漏一个气密点。
560.PSA装置氮气气密的要求有哪些？
①气密试验前，所有参加气密的设备、管线、阀门、压力表等附件及全部内件应装配齐全，并经检查合格。
②启用装置内的安全阀。
③准备好气密工具、盲板，各点加、拆盲板应由专人负责登记。
④气密试验时，缓慢升压设计压力（不得超压）至少保持30min，同时涂肥皂水检查所有焊缝和连接部位有无微量气体泄漏，无泄漏不降压为合格。
⑤发现问题应认真做好记录，于泄漏处做好记录，待泄压处理后再进行气密试验，直到无问题为止。
⑥氮气气密完毕后，系统泄压至0.05-0.1MPa。
⑦注意安全，严防氮气泄漏后隔绝空气，造成人员窒息。
561.PSA装置氮气换的目的是什么？
有哪些要求？
为了确保开工安全顺利，PSA所产生氢气中不能带有氧气，否则易产生爆炸混合气，因而系统内的空气必须要用氮气置换出来。
要求有以下几点：
①氮气赶空气后，系统中氧气含量不大于0.3％；
②系统中没有其它烃类。
562.如何进行PSA装置氮气置换？
①引氮气进装置，注意压力不能太高，氮气不能带水或油。
②系统内各相关设备的各连通阀要打开。
③各低点排空阀、放空阀均应打开排凝放气，掌握好阀的开度，直到设备内氧含量分析合格。
④置换完毕后，系统保压0.05-0.1MPa。
563.PSA装置停工有几大步骤？
①切出产品氢气出装置阀门，低进料量高速冲洗，以达到净化吸附剂的目的。
②切断进料，继续冲洗，装置逐渐降压。
③停止冲洗。
④引无水、无油的氮气吹扫置换装置，吹扫气由解吸气系统放火炬线，产品线也引入氮气吹扫至火炬线。
⑤当化验分析各容器、管线中氢气含量〈1％后，吹扫完毕，系统保压至0.05-0.1MPa。
564.如何进行PSA装置的紧急停工和重新开车？
①启动DCS控制的紧急停车程序，各程控阀门自动处于全关状态。
系统保压。
②停各在运真空泵，并使之处于备用状态。
③停各在压缩机，并使之处于备用状态。
接到开车命令后，开车步骤如下：
①开启真空泵，准备吸附剂的抽空再生。
②DCS系统启动开车方式，并进行各工艺参数的细调。
③启动压缩机，回收解吸气入高瓦管网。
④调整操作至平衡、正常状态。
565.PSA装置的原料气流量为66000NM3/h，其中氢气为89.0％，产品氢气流量为58000NM3/h，其中氢气含量为98％，试求氢气回收率。
氢气回收率为η，则
产品H2流量×产品中H2含量
η＝────────────────×100％
原料气流量×原料气中H2含量
58000×98％
＝───────×100％＝96.8％
66000×89.0％
H2回收率为96.8％。
566.PSA装置十床运行时，总进料流量为70000NM3/h，进料中H2含量为89.0％，试计算当H2收率为95％时，解吸气的流量和解吸气中H2含量？
（产品H2纯度为98％）
解吸气流量＝总进料流量－产品H2流量
＝70000-（70000×89％×95％）/98％
＝9607.1（NM3/h）
解吸气中H2量
解吸气中H2含量＝────────×100％
解吸气流量
70000×89％×（1-95％）
＝─────────────×100％
9607.1
＝32.42％
解吸气流量为9607.1NM3/h，其中H2含量为32.42％。
三、设备技术（包括仪表）
567．容积式压缩机的工作原理及其分类如何?
容积式压缩机是依靠气缸工作容积周期性的变化来压缩气体，以达到提高其压力的目的。
按其运动特点的不同，又可分以下两种：
①往复式压缩机：
其最典型的是活塞式压缩机。
它是依靠气缸内活塞的往复式运动来压缩气体，多适用于高压和超高压场合。
②回转式压缩机：
它是依靠机内转子回转时产生容积变化而实现气体的压缩。
按其结构形式的不同，又可分为滑片式和螺杆式两种。
回转式压缩机虽兼有活塞式和离心式的特点，但由于它的压力和排气量有限，多适用于中、小气量的场合。
568．速度式压缩机的工作原理及其分类如何?
速度式压缩机是依靠机内高速旋转的叶轮，使吸进的气流能量头提高，并通过扩压元件把气流的动能头转换成所需的压力能量头，根据气流方向的不同，又可分为：
①离心式压缩机：
气体在压缩机中的运动方向是沿着垂直压缩机轴的半径方向，气体压力的提高是由于气体流经叶轮对气体作功，使气体获得压力、速度，并通过渐扩流道如扩压器等使气体的动能继续转化为压力的提高，离心式压缩机具有结构紧凑、重量轻、尺寸小、流量大等优点。
②轴流式压缩机：
它和离心式压缩机相同，也是靠转动的叶片对气流作功，不过它的气体流动方向和主轴的轴线平行。
它具有气流路程较短、阻力损失较少、效率高、排气量大等优点。
③混流式压缩机：
它是用来处理大流量气体压送的轴流－离心组合式压缩机。
569．通风机、鼓风机、压缩机是怎样划分的？
通风机、鼓风机、压缩机其作用原理与基本结构都是相同的，所不同的是出口气体压力不同，习惯上按如下划分：
①通风机：
排气压力<1.40×104Pa（表压）；
②鼓风机：
排气压力在1.42×104－2.45×105Pa（表压）；
③压缩机：
排气压力>2.45×105Pa（表压）。
570．
升级会员 