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1、中国气体分离设备商务网空分设备制氧机杭州炼油厂30万doc石家庄正拓气体公司1200mn/h天然气制氢装置操作规程 20年10月目 录第一节 装置概况 2第二节 装置的吹扫及冲洗 8第三节泵试运及压缩机试车9第四节 热氮试运4。 热氮试运应具备的条件 4 气密 104.4 建立冷氮循环系统11。6产汽系统碱煮及试运44。 事故演习14。 系统降温降压热氮试运结束 9第五节催化剂的性能及装填20 催化剂的性能简介 25。2 催化剂的装填 25.3 转化催化剂的装填255。4 加氢、脱硫、脱氯、中变催化剂的装填 2第六节 装置负荷试运 。1 装置负荷试运程序安排 962 装置气密与氮气置换 26.

2、4 转化、中变催化剂还原 306。5 转化进气、中变催化剂继续放硫 336.6 PSA部分开工4。 调整操作参数向用户供氢 34第七节 正常生产调节 357.1 脱硫部分操作调节 35。2 转化操作调节357.4 中压汽水分离器液位波动及调节36。 中变反应器入口温度调节 367.6 炉水水质 36. 燃料气压力的控制第一节 装置概况该装置于2003年12月完成详细设计,目前正在进行施工建设，计划年004年6月投产。1.、装置规模及技术路线装置设计规模为1m3h工业氢,采用轻烃水蒸汽转化、变压吸附净化法的工艺路线, 主要工艺过程由原料脱硫、脱氯、水蒸汽转化、中温变换、PSA净化、产汽系统等几个

3、部分组成。产品为工业氢.1。、原料 装置原料为天然气，其规格要求如下：天然气(见表11） 表-1序号组成天然气摩尔分率1CH。422H6183C3H894C100。5C5H0.0C610。097CO2.88N0。2892S2mg/n温度,1压力Mpa(G）101.3、主要产品规格13。1、工业氢规格：组分 moH 9。40。0N 008 CO+C2 20PP出装置温度 1出装置压力1.5a（G）132、副产品装置的副产品为SA部分的解吸气,该解吸气直接作为转化炉的燃料.1。4、物料平衡该装置的物料平衡见表 1-表项 目k/h3n/h入 水蒸汽105天然气291374方合计15出工业氢3。51脱

4、附气675未反应水54.5方合计1315 主要操作条件1、加氢反应器(R01）入口温度80出口温度 37 入口压力M(a） 2.15 出口压力MPa（a） .13 加氢催化剂装量 0。32、氧化锌脱硫反应器（R10A.B） 入口温度 37 出口温度 360入口压力Ma(bs）213出口压力MPa(abs)2。氧化锌脱硫剂装量3 0。3223、转化炉辐射段 入口温度60 出口温度 820 入口压力MPa（a) 2。05 出口压力MP（a)1。80碳空速h1 67水碳比 mol/ml 3. 催化剂装量 m3064、中温变换反应器入口温度 1出口温度15 入口压力Pa(a) 1.8 出口压力MPa（

5、a） 1。75 空速（干） 188催化剂装量 m0。785、S部分序号步 骤压力（Ma)温度（）吸附（A）1。712一均降(E1D)71.213二均降(E2）1。2086三均降(E3D）.60.4415顺放（PP)0.440。1逆放（D)0。0。077冲洗（P）0。70。0318三均升（3）.20。4419二均升(E2R）0440。811一均升（E1R）0.86.211产品气升压（FR）。81.716 公用工程消耗指标和催化剂、化学药剂等用量.6。 公用工程消耗指标公用工程消耗表 表1-4序号 名 称单位数量 备 注天然气3n/h34连续2燃料气m3h0连续（天然气)3循环水t/h31.1连续

6、t/h2间断2生活水t/h1间断3除盐水t/h.274连续电 30VKWh/h24连续 220W照明及仪表5净化压缩空气n/0连续61.Pa蒸汽/h。4外输1.MPa蒸汽t/h1消防及吹扫氮气m3n/h50间断16.2 催化剂、化学药剂等用量 催化剂、化学药剂等用量表 表5序号名 称型号及规格年用量，t一次装入量 t（m）预期寿命备注12345一催化剂1加氢催化剂T200。25(034）3氧化锌脱硫剂T35076(0。628)13转化催化剂Z412/40.66(0）中变催化剂FB11.05（0。8)5活性氧化铝LH20.75(1.05)15硅胶ZSI1075（1.0）156活性炭HBC-5B.

7、00（30.5)157分子筛5A98H9.00(1.)15三化学药剂1磷酸三钠100/h50kg/年1.7 生产控制分析1。.1 正常生产分析正常生产分析表 表 16序号1分析项目分析次数控制指标备注1原料气 气体组成1次天 含硫 pm(w)1次/天烯烃%（ol）次天3R1出口 含硫pp1次/班.ppm烯烃%（mol）次/班1转化气组成1次班CH4% (mol)H2，O,CO2,CH45中变气组成1次/班C （ml）H2，CO，CO2，H46氢气组成次/班COO22ppmH2,C,O27解吸气组成1次/天2，CO，O CH48中压蒸汽:钠含量 i2 1次/班1/g0/k9给水:硬度次/班15m

8、ol/L 溶解氧15g/L 铁5g/ 铜10g/L PH。59.2 油m/L10汽包水：4次班9。0 PO4-次/班515mg/l cl1次/班4g/L1酸性水：入口Fe离子,O，CHOH抽查酸性水(出口）：O2抽查ppm N3抽查m H3H抽查2pp注：除上述分析项目外，还有下列仪器自动在线分析: )吸附塔出口气体氢含量分析,量程为9.5100。 b）产品氢CO+CO微量分析,量程为000pm.1. 开工分析 开工分析表 表7序号分析项目分析次数控制指标备注1置换N2： 氧含量抽查.3% （ol) 烃抽查无2置换气： 氧含量抽查。5%（mo)3开工用氢气组成4次/班4转化中变还原入口: H2

9、 （ml)4次/班转化中变还原出口： H2% （mol）4次班5循环氮：2O (ol)抽查催化剂脱水时 烃抽查 无燃料组成、热值抽查炉膛气体：爆炸试验抽查合格第二节 装置的吹扫及冲洗。 吹扫及冲洗的目的2。1通过吹扫及冲洗,清除施工过程中进入设备、管道中的焊渣、泥沙等杂物，以及管道内的油污和铁锈。2。.2 对设备和管道中的每对法兰和静密封点进行初步的试漏、试压。2.2.3 贯通流程，熟悉基本操作,暴露有关问题。.2 吹扫介质22. 对装置的脱硫、转化、中变、PSA等系统的主要工艺管道及设备，用氮气进行吹扫。.2。2 对装置的燃料管线、辅助管道，用0MPa蒸汽进行吹扫。23 对循环水管道、脱盐水

10、管道、净化压缩空气管道以及非净化压缩空气管道,用各自本身的介质进行冲洗。2.24 对燃料气系统用0MPa蒸汽或氮气吹扫.2. 吹扫及冲洗的原则和注意事项。3.1 吹扫前要掌握每一条管道的吹扫流程、吹扫介质和注意事项,清楚吹扫介质的给入点和临时给入点、每条管道的排放点和临时排放点.对排污点,要做好遮挡工作,防止将污物吹入设备或后续管道。2。3.2 引蒸汽吹扫时,要注意防止水击、防止发生烫伤等人身事故。2。.3 吹扫前应把调节阀、孔板、流量计拆除，若调节阀没有付线，应装上短节,以利后续管道的吹扫。23.4吹扫及冲洗应分段进行。遇到阀门时应在阀门前拆开法兰， 并在拆开法兰处插入铁片，以便排出污物。吹

11、扫干净后，再把上法兰,并开大阀门进行后续管道的吹扫.管道上的单向阀如与吹扫、冲洗的流向不符，则要转向。吹扫、冲洗干净后再装好。沿线的各排凝点或放空点也要逐个打开，排出污物，直至把全部管道吹扫干净为止。2.3. 在吹扫冲洗的过程中，要注意吹扫、冲洗有关跨线和小管道,以保证装置吹扫、冲洗不留死角。2。.6 吹扫冲洗过程中应反复憋压几次,但压力不能超过该设备管道的操作压力。在憋压过程中，应检查各静密封点的泄漏情况。如发现泄漏应做好标记和记录，待卸压后处理。7 在吹扫及冲洗带安全阀的设备管道时，应把安全阀拆除，吹扫完后再装上。2。3.8 在吹扫经过泵的管道时，介质应走泵的跨线。吹扫一段时间后，拆开入口

12、法兰，吹扫泵入口管道,干净后装上过滤网和法兰，吹扫出口管道.在吹扫入口管道时,要做好泵入口的遮挡工作,防止杂物吹入泵体内。没有跨线的泵,可将其出口管道反吹。.9 在吹扫各容器、塔、反应器时，应由里向外吹。一般不准直接向容器、塔、反应器里吹扫、冲洗。2。3。10 在吹扫冷换设备时,不论壳程、管程,在入口处均应拆开法兰。待管道吹扫干净后，再装上法兰，让介质通过.第三节 泵试运及压缩机试车31 泵试车及联运在装置准备开车以前,要试验每台新泵的性能并检验有无缺陷，即进行试运转。试运介质为水，试运水流量以电机不超负荷为准。试车过程中应在泵入口管道上安装过滤器。泵的试车也是对有关管道及设备的再一次清洗，清

13、洗出来的杂物就可收集在滤网上.。2 压缩机试车压缩机的详细试车操作说明由制造厂提供，应根据操作说明,并在制造厂代表的指导下进行原始试车。第四节 热氮试运41、热氮试运概况. 热氮试运的目的4。1。1.1检查全系统的设备、仪表、联锁、管道、阀门、供电等的性能和质量是否符合设计和规范的要求;观察转化炉炉管及上、下尾管的热膨胀;了解工艺参数能否达到设计要求,充分暴露系统中存在的问题，摸清各工序之间的内在联系，为下一步负荷试运打下良好的基础，确保装置一次投料试车成功。1。1。2 进行转化炉烘炉、产汽系统煮炉及转化气蒸汽发生器试运。4。1。1. 在没有催化剂和化学反应的情况下，用氮气代替原料气摸拟正常操

14、作条件，进行关键操作和事故演习，达到锻炼队伍，提高指挥人员和操作人员的应变能力。4。1. 通过热氮试运，应熟悉以下操作:11 系统气密及系统置换；412。2 掌握氮气循环流程和冷氮循环的建立；423 熟悉机泵的开、停车、切换操作和正常维护；4。1.4 掌握开启引风机、转化炉点火操作;4.1.2。5 转化炉烘炉，产汽系统碱煮及产汽试运;4。12.6 氧化锌脱硫反应器的切换;4。.7 自产蒸汽的放空和切入系统；4。1。28 中变入口温度的调节；.。2. 熟悉仪表控制流程，掌握常规仪表的使用，调节阀的付线操作;.110 试验联锁自保系统和消声器.4。1.3 热氮试运期间进行的事故演习4。1。3.1

15、原料中断。1。3.2 锅炉给水中断41。.3 装置动力电源中断4.13.4 燃料气中断41.3。 转化炉引风机故障42 热氮试运应具备的条件4.。 装置内外有关工程项目全部完工。4.22 装置单机试运时，暴露出的问题已处理完毕。42 氮气、蒸汽（10Pa、35Ma）、燃料气、净化压缩空气、循环水、脱盐水、电等公用工程系统能平稳运行,保证足量供应.气密时氮气约需10m3n,循环补充量约n/h，纯度要求大于99%。42.4 工具、消防器具准备齐全。4。5 安全阀定压和安装完毕，所有仪表经过联校合格,可燃气体报警系统处于完好备用状态。46 转化炉管上下尾管以及集合管上应画上原始位置，以观察其热膨胀情

16、况. .3气密.3.1.气密的要求装置气密必须在催化剂装填前后分别进行，以保证系统的严密性。气密时以氮气作介质(或以空气作介质)，必要时可启用原料气压缩机（101、B）升压.装置气密应分段进行。各段气密压力及要求见表41气密压力表 表41部 位气密压力a（as)八小时最大允许压降 Ma脱硫部分(C1出口 12A出口）。310。05转化部分（R102出口R103入口)1.980。05变换部分（13入口V16出口)1870。04。3。2 气密方法先将脱硫部分的两端装上盲板，充氮到.31MP（abs）.合格后拆下R.B出口盲板，让脱硫系统氮气向转化系统扩散。中变入口应事先装好盲板,待氮气扩散平衡后，

17、再装上02A.B出口盲板。充氮到198MPa(as），对转化进行气密.同理，按照气密压力的高低，依次对后续系统进行气密.。33 气密检查的内容及方法气密点包括设备、管线上的法兰、阀门、放空、压力表、液面计、活接头以及温度计套管，压力、液位、流量引压线,热电偶连接点等.检查时用肥皂水刷在密封点上，观察有无气泡，刷子刷不到的地方可用洗耳球挤入肥皂水,放空头插入肥皂水桶中检查。气密点肥皂水不起泡,并且系统小时压降0.05MPa，则气密合格。否则须对漏点进行处理，直至气密合格为止。434 气密注意事项气密点检查要做到定区、定人、定点，做到不漏过一个气密点，不放过一个气泡.气密时气密压力不允许超过设备设

18、计压力,并要有专人监视入装置的氮气压力。43。5氮气置换气密结束后,拆除盲板，全系统卸压至0。05Ma（表压下同)。然后由压缩机出口阀组向系统充氮至0。20。3MPa，重新卸压、放空;再充压至020.3Ma.如此反复几次，直到系统中O0。5%时置换结束。置换时要注意把采样阀,排凝阀以及控制阀付线等易形成死角的地方打开置换一下。带压置换时,注意拆盲板处法兰的泄漏情况。4 建立冷氮循环系统4。4。 冷氮循环流程见图-。4. 系统置换合格后，然后引氮气充压，使10A、入口压力保持在0。0MPa.系统充压结束后，启动10、建立全系统的冷氮循环。当C01、B入口压力小于0。7MP时应及时补氮。使C1、B

19、入口始终保持在0.7MPa。在冷氮循环期间，两台压缩机应切换操作，进行负荷试运.同时考察压缩机的最大循环量，并测定全系统的压降.4。43 冷氮循环前，应装好循环系统所有压力表,在循环期间,系统严禁蹩压。在启动C101A、B时，应注意电机电流,防止超负荷。4。5 转化炉（F101)烘炉4。1 烘炉目的转化炉(F101)炉墙及E0内衬，是用耐火砖混凝土等筑砌而成,里面含有大量的水份。通过烘炉,可将炉墙中吸附水和结晶水慢慢脱除，以避免在使用过程中因水份急剧蒸发而引起炉墙衬里破坏。通过烘炉,了解炉管的热膨胀情况,掌握炉子的温度调节、E101使用性能及锅炉系统的热态操作。4。2 烘炉具备的条件451 装

20、置冲洗、吹扫合格，系统气密试验合格。452。2 101A、单机试车合格，负荷试车正常,处于备用状态;P101AB单机试车合格,负荷试车正常,处于备用状态1A。B、CA。B单机试车合格,负荷试车正常，处于备用状态.4。2. 脱硫、转化、司水各岗位主要仪表具备投用条件。4。.2。4 废热锅炉系统建立水循环。4。.25 冷N2循环时发现问题均已解决，转化炉负压力表已装好，炉区清理各种易燃易爆物品，备好消防器材。3 转化炉点火前应具备的条件4.53。1 用1。0MPa蒸汽置换燃料气系统至各火嘴小阀前,由F1顶放空管放空.注意检查小烧嘴后是否发烫，若发烫则关死或修理阀门。注意稍开排凝阀,以排除管线内冷凝

21、水。蒸汽置换数分钟后，逐个开火嘴小阀,见汽后即关闭,采样分析合格(O20。5%）后，引燃料气至火嘴小阀前，在炉放空管放出残存的水汽。45. 启动F11烟道风机,打开烟道挡板,抽0分钟后炉膛采样作爆炸分析,合格后,调整烟道挡板至合适开度。使炉膛保持合适的负压（25mm），101就可点火。4.5.4 把11全部连入系统，冷却器给上循环水。4.54 升温烘炉4。4。1 升温速度见表42，升温曲线见图42。 01升温速度表 表2区域升温范围升温速度/h时间h累计时间，h常温15151050恒温0032010320恒温150824500恒温10506054F101出口循环气温度820216 820恒温7

22、282060029 0恒温24 0181 熄火4。4.3 F101点火升温点燃F101火嘴应按下列顺序：先两边后中间。同时要使炉子两侧点燃的火嘴对称,避免炉管单侧受热。初始阶段，火焰尽量小些，以避免局部温升过快,以后可根据升温曲线的要求及时增减火嘴.F10点火后，慢慢降低01温度，使其维持在350左右。4.。4.4 F10升温说明 区域主要考虑10烘炉，故温度以对流段入口的IA/34为准。烘到95之前，要兼顾F101出口(TIC/307)820，控制升温速度.区域是将测温点由炉膛改至炉管出口的过程，同时也是调整炉出口温度的过程,温度以101出口集合管上的CA37为准.区域主要考虑工艺上的调整操

23、作和事故演习，故温度仍以ICA04为准,此时要注意兼顾炉膛温度950。.。5 烘炉注意事项注意考察炉管、尾管和集合管的热膨胀,在整个升温阶段应测定并做好记录,了解火嘴燃烧情况以及有关仪表的性能。4.56 烘炉后的检查当11降温到20熄火后，闷炉降温，任其自然降温到10以下，打开看火孔,人孔等进行通风降温.烟道风机视降温情况决定开或停，当炉膛温度40后，进行炉膛的内部检查，仔细检查炉管有无变形，炉墙衬里有无裂缝，耐火砖有无脱落等问题，查出问题后安排处理解决.4。6 产汽系统碱煮及试运4.6.1产汽系统碱煮目的由于产汽系统受热面在制造、搬运、存放、安装等过程中有残留物和形成的铁锈及其它污垢，因此必

24、须对产汽系统进行碱煮、清洗，以保证产汽系统投产后莸得合格的蒸汽。2 碱煮前的准备工作4.6。2.1中压锅炉给水泵（P101A、B)试运合格，处于备用状态;锅炉系统仪表均经校验，试运合格，处于备用状态，压力表手阀放空系统畅通.4。.2.2 公用工程系统均畅通，且保证足够供应。46.2. 备齐碱煮用的化学药品:固体NaO或OH碱液以及a3O4.12。4.2 产汽系统经水冲洗和水压试密合格。.。2。5 绘好碱煮时的升压曲线。.6.3 产汽系统充水4.6。3。1 脱盐水除氧:引脱盐水进入装置内的除氧器（V104），同时通入1.0MP蒸汽进行除氧。控制除氧器压力为0。020。0a。4。63 启动中压锅炉给水泵（P10A。B）向中压汽水分离器（V10）充水，用泵出口阀及泵出口回流阀控制水泵出口压力,此阶段为提高回流，可稍开给水压控的旁通阀。当液位达到60 时，(充水初期稍开13排气阀，待充好后关闭),产汽系统充水完毕。.6.33开大连续排污和定期排污，对产汽系统进行提温.排出来的水质合格且温度达100后，将汽水分离器液位降至最低，关闭排污。.6.4 碱煮溶液的配制与