分子筛纯化系统2.docx

1、分子筛纯化系统220000m3/h分子筛纯化系统作业指导书1范围规定了20000m3/h分子筛纯化系统作业的操作要求。适用于能源中心制氧分厂制氧作业区的220000m3/h机组分子筛纯化系统的操作。2引用标准和术语 2.1 GB16912-1997 氧气及相关气体安全技术规程2.2 GB50030-1991 氧气站设计规范3工作职责3.1 空分操作人员负责设备的安全运行，对操作过程中发生的各种异常现象及时逐级汇报、处理。3.2 空分操作人员负责分子筛纯化系统开机、停机操作并保持设备清洁。3.3 空分操作人员负责监控运行设备的各部参数稳定，尤其是主要控制参数必须达标，参数有较大变化时及时采取有效

2、措施并逐级汇报、处理。3.4 空分操作人员做好运行设备的原始记录及点检记录。4.工作程序4.1工作流程启动前准备 启动切换控制系统 启动电加热器 工况调整 运行检查并记录 停机4.2作业准备4.2.1工具、材料、备品备件及设备的准备序号工具/设备的名称数量适用阶段1加力棒2 根开机2电筒1把开机、调整3对讲机1对开机、调整4.2.2作业人员的准备a) 机组操作人员均持证上岗。b) 按规定穿戴好劳保防护用品，女工发辫放入帽内。c) 由带班作业长主持召开班前会，确认人员精神状态、危险预知及上班的生产情况。做好班前会记录。d) 检查设备是否完好，工具是否齐全，环境卫生是否干净。异常情况上报作业长，并

3、由作业长在交接班记录中说明。4.3 概述4.3.1工作原理：本系统是采用变温吸附法连续分离空气中水份和二氧化碳，在常温下吸附剂对水份、二氧化碳的吸附容量大，高温下吸附容量减小，通过周期性改变床层温度，达到连续分离空气中水份和二氧化碳的目的。4.3.2工艺流程:本系统是由纯化器、电加热器、切换阀及仪电控等部机组成。 原料空气经预冷系统冷却到15.5后，从纯化器下部导入，原料气流经床层时，其中所含水份和二氧化碳被吸附，纯化空气从纯化器出口进入主换热器。 吸附过程持续四小时后，两只纯化器切换，压缩空气进入另一只纯化器进行吸附。吸附过程结束的纯化器逆向放压，使纯化器压力降至大气压，然后用分馏塔排出的污

4、氮气经电加热器加热后对纯化器进行再生，最后用分馏塔出来的冷污氮气将再生结束的纯化器吹冷，以备下次切换使用。分子筛吸附剂(单个)工作过程为：卸压 加热(再生) 吹冷 充压(平衡) 切换投入吸附工作各阶段时间时间(min) MS1201 MS1202012 吸附 逆向卸压12分钟1292 吸附 加热再生80分钟92216 吸附 吹冷124分钟216240 吸附 充压23分钟240243 吸附 切换3分钟下面以1#吸附器使用、2#再生，说明工艺流程。MS1201吸附器吸附时，V1201、V1209开，其它阀门关闭。MS1202再生过程：a)逆向卸压： MS1202在吸附周期结束时，须将容器内带压的空

5、气排放，即逆向卸压过程。 MS1202纯化器开HV1208、FCV-1201C，完成时间12分钟。b)加热(再生)阶段：开FCV-1201A、V1212、V1206、V1213 、V1214（或V1215）、V1216、V1217（或V1218）；关HV1208、FCV-1201C。再生污氮气经电炉加热自上而下通过吸附器，完成时间80分钟。c)吹冷阶段：开FCV-1201B、V1212、V1206；关FCV-1201A，电炉停止工作。再生污氮气通过FCV-1201B自上而下通过吸附器，完成时间124分钟。d)充压阶段：开HV1204、FCV1201C；关FCV-1201B、V1212、V120

6、6。使空气自吸附器底部进入，完成时间24分钟。参见吸附器工作过程时序图(图一)：4.3.3系统阀门明细表序号阀 号阀 门 型 号 及 名 称用 途1V1201160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1201 空气进口阀2V1202160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1202 空气进口阀3HV1203气动薄膜调节阀MS1201 均压调节阀4HV1204气动薄膜调节阀MS1202 均压调节阀5V1205160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1201 再生气出口阀6V1206160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1202 再生气出口阀7

7、HV1207气动薄膜调节阀MS1201 泄压调节阀8HV1208气动薄膜调节阀MS1202 泄压调节阀9V1209160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1201 空气出口阀10V1210160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1202 空气出口阀11V1211160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1201 再生气进口阀12V1212160D600A，DN600，PN10高温气动蝶阀MS1202 再生气进口阀13V1213D37A1X-10，DN400，PN16 手动蝶阀EH1201进口阀14V1214D37A1X-10，DN400，PN16手动蝶阀

8、EH1202 进口阀15V1215D37A1X-10，DN400，PN16手动蝶阀EH1203 进口阀16V1216D371H-16C，DN500，PN16手动蝶阀EH1201出口阀17V1217D371H-16C，DN500，PN16手动蝶阀EH1202 出口阀18V1218D371H-16C，DN500，PN16手动蝶阀EH1203 出口阀19V1219J41H-16C，DN200，PN16 截止阀纯化空气自循环启闭阀20V1220Y43H-16C，DN200，PN16活塞式减压阀纯化空气自循环减压阀21V1221J41H-16C，DN25，PN16 截止阀管道凝结水排放阀22V1222J

9、41H-16C，DN25，PN16 截止阀管道凝结水排放阀23V1223S41H-16C，DN25，PN16 自由浮球式疏水阀管道凝结水疏水排放阀24V1224J41H-16C，DN65，PN16 截止阀纯化空气去空气过滤器进口阀25V1225J41H-16C，DN150，PN16 截止阀纯化空气放空阀26SV1201A42Y-16C，DN80，PN16全启式弹簧安全阀再生气安全阀，起跳压力0.06MPa27SV1202A42Y-16C，DN80，PN16全启式弹簧安全阀纯化空气自循环安全阀，起跳压力0.06MPa28FCV1201A气动薄膜调节阀再生气进电加热器调节阀29FCV1201B气动

10、薄膜调节阀冷吹气调节阀30FCV1201C气动薄膜调节阀污氮去放空消音器调节阀4.3.4吸附剂装填:吸附剂的装填是在吸附器试压及吹扫合格后进行。吸附剂装填应选择在晴朗天气进行，装填前应尽量做好准备工作，装填时间越短越好，集中力量一只纯化器装完后再装另一只，装完后的纯化器应迅速密封，避免与大气长时间接触。吸附剂装填时，按顺序先装活性氧化铝，之后铺上丝网，用压板压牢，再装分子筛，铺上丝网，用压板压牢，吸附剂按设计量装填，使其装填紧实。充装量： 25 活性氧化铝 15950Kg/台13X 分子筛 22000 Kg/台4.3.5调试：a)切换系统调试 仪控系统调试后并确认无误的情况下，将仪控系统与切换

11、系统联合调试。切换系统调试最好在吸附器装填分子筛之前进行。调试前检查电磁阀、气动切换阀、仪控系统的接线是否正确无误。逐个检查气动切换阀是否动作灵活，及限位开关是否到位。采用手操调整气动切换阀开阀速度，切换阀由全关到全开时间为10-20秒。b)在上述工作完成后，向切换系统供仪表气，要求仪表气压力0.4-0.6MPa，露点-40，切换系统空载运行48小时，检查运转与阀门切换动作是否准确，可靠灵活，随时发现问题及时解决。c)停车后，逐个检查阀门是否到位，抽查V1211或V1212作气密性试验。44主要技术参数名称名称空气气量10700m3/h再生用污氮气进纯化器压力14KPa空气压力0.5MPa再生

12、用污氮气电加热器温度170，200 (主控参数)空气进口温度15.5空气CO2含量110-6再生用污氮气气量19500(主控参数)4.5试车4.5.1高温再生a)试车前，吸附剂装填后，应对纯化器进行一次高温再生。b)纯化器高温再生时的纯化空气可作为分馏塔的加温气，高温再生结束后，可在不停车情况下转换到正常工况。4.5.2启动前准备a)启动前全面检查设备是否正常，阀门是否全部处于关闭状态。b)查仪表气源、程序控制器是否正常。纯化器程序控制系统，设有自动/手动按钮、暂停按钮、停止运行按钮，并可随时更改各阶段运行时间。分子筛纯化器MS1201、MS1202可以从任何一个吸附器开始投入工作，即可以从M

13、S1201吸附器投入工作，MS1202在泄压，也可以从MS1202吸附器开始投入工作， MS1201在泄压。c)检查各阀门的状态，通过切换程序，检查各切换阀门及调节阀的开闭是否正常，参见工作时序图(图一)。d)投入除分析和计量仪表外的全部仪表。4.5.3启动a)打开HV1203或HV1204对纯化器充压。b)先选择两只电加热器，分别打开进、出口阀门，然后在吸附器再生状态下依次打开V1219及V1220阀。c)启动控制系统，压缩空气减量进入纯化器，进入空气量不大于加工空气量的三分之二，不小于加空气量的三分之一，床层压力控制在0.48MPa以上，再生气压力和流量通过V1219调节。d)启动电加热器

14、：启动电加热器前，要进行联锁试验，要先送气再启动电加热器。e)通过调温器及各电炉前手动阀调节各电炉出口温度及流量，出电炉温度要求在250左右。f)吸附器升压及卸压应平稳进行，通过调节HV1203、HV1204及HV1207、HV1208开度时间来实现。经调节好以后，保持该开度时间不变。g)高温再生冷吹出吸附器温度峰值达180较佳，而冷吹要求达常温，以上是通过程序延时或跳转来实现。h)在高温再生工况下，纯化器连续工作6个周期(即24小时)后，即可认为高温再生已完成。此时，可将高温再生工况转换到正常工况。4.6正常开机4.6.1启动前准备a)启动前全面检查设备是否正常，阀门是否全部处于关闭状态。b

15、)查仪表气源、程序控制器是否正常。c)查各阀门的状态，通过切换程序，检查各切换阀门及调节阀的开闭是否正常，参见工作时序图(图一)。d)投入除分析和计量仪表外的全部仪表。4.6.2启动前全面检查设备是否正常，阀门是否全部处于关闭状态，将程序设置在正常工况。a)打开HV1203或HV1204对纯化器充压。b)打开V1219阀门。c)启动控制系统，压缩空气减量进入纯化器，启动初期进入空气量不大于加工空气量的三分之二，不小于加空气量的三分之一，床层压力控制在0.48MPa以上，再生气压力和流量通过V1219调节。d)通过调温器使再生气的温度达到设计参数。e)连续分析分馏塔污氮总管含水量，污氮露点达到-

16、70后，将污氮气送入纯化器作再生气，同时关闭V1219阀。4.6.3工况调整a)设备工况调整的原则是确保进纯化器再生气温度和流量，再生是否彻底，以吸附床吹冷期排气温度来判断。保证吸附床能“完全”再生的排气温度为高温再生时180，正常工况100。当吸附床冷吹期间排气温度小于上述值时，应调高再生气出电加热器温度，以提高进纯化器再生气温度。也可以在保证再生气温度的前提下改变FIC-1201设定量满足再生要求。b)纯化空气含水量和二氧化碳达不到设计指标时，首先应检查再生气温度是否达到设计值，如有偏差应及时纠正。其次应检查压缩空气中是否带有游离水、压缩空气进纯化器是否温度过高。如果上述检查一切正常，而情

17、况继续恶化，可对纯化器进行高温再生。此时可在不停车的情况下进行。46.4操作和使用a)分子筛纯化器工作过程整个过程必须严格按照规定的控制程序和时间、充压压差、卸压压力等条件，以及前一步动作完成，有关阀门已经动作以后，再平稳过渡到下一步程序，在阀门行程开关可靠的前提下，行程开关的动作参与联锁。 卸压 加热(再生) 吹冷 充压(平衡) 切换 投入吸附工作 卸压：打开MS1202的空气进口阀、V1202、V1210。MS1201的空气进口阀V1201、V1209阀已关闭，充压阀HV1203、HV1204关闭，V1211关闭，逐步打开泄压阀HV1207，直至在12分钟内MS1201容器泄压后小于10K

18、Pa(PIS-1201)。此时FIC-1201C投入自动，控制FCV-1201C放空阀、使放空流量稳定(设定：19500Nm3/h)。加热(再生)阶段：打开V1205、V1211，关闭V1207阀，FCV1201A投入自动，控制FCV-1201A加热阀、设定FCV-1201C阀门自动在60秒内由原有的开度位置逐步关小，直至全关。吹冷阶段：设定FCV-1201B自动吹冷，FCV-1201A自动在60秒内由原有开度的位置逐步关小，直至全关。充压阶段：设定FIC-1201C为自动，控制FCV-1201C，设定FCV-1201B为自动，在60秒内FCV-1201B在原有开度的位置逐步关小，直至全关。F

19、CV-1201C在60秒内由原全关逐渐打开。 当FCV-1201B阀门开度5%时，关闭V1205、V1211阀。V1205、V1211全关以后，逐步打开HV1203充压阀，充压24分钟，使PdIS-1201 10KPa。切换：关闭HV1203阀，打开V1201、V1209阀，确认空气阀打开后，1分钟后再关V1202、V1210空气阀。MS1201吸附器投入工作，MS1202吸附器将卸压。b)程序在切换过程中要求：空气进冷箱的气量不能中断；切换阀门确实动作到位以后，再进行下一步；加热调阀、吹冷阀、放空阀要平稳过渡，使流量波动尽可能小些，以免影响上塔精馏工况。c)分子筛纯化器各设计点参数名称测点代

20、号参数备注设计值报警联锁值空气出/污氮进MS1201压力空气出/污氮进MS1202压力PIS-1201PIS-120210KPa卸压自动延时空气出/污氮进MS1201压力空气出/污氮进MS1202压力PI-1203PI-1204加热再生气进纯化器压力PI-120514KPa纯化器空气进污氮管压力PI-120615KPaMS1201充压/ MS1202充压压差联锁PdIS-1201 PdIS-12020510KPa10KPa充压自动延时空气进/污氮出MS1201温度空气进/污氮出MS1202温度TI-1201TI-120216/-10250空气出/污氮进MS1201温度空气出/污氮进MS1202

21、温度TI-1203TI-120423.5/-10250污氮进纯化系统温度TI-1205170200报警170报警(主控参数)电炉(1)(2)(3)出口温度TIA-1206TIA-1207TIA-1208170高温活化220报警；正常加热200报警电炉(1)(2)(3)炉堂温度TIAS-1209TIAS-1210TIAS-1211300350报警污氮加热气量调节FIC-1201AFIC-1201BFIC-1201C19500m3/h(主控参数)纯化器后空气中CO2分析AIA-1203110-61PPm报警(主控参数)d)设备进入正常运行工况后，操作人员要经常观察系统的操作压力和温度，发现异常及时

22、解决。操作人员要经常通过仪控系统观察各气动切换阀动作情况。如出现异常，再观察吸附床及系统操作压力，如果系统工况正常稳定，说明气动切换阀限位开关故障。此时，应维持正常操作，如果系统操作压力偏离正常工况，应停机检查。操作人员应定期打开V1221阀对压缩空气总管进行吹除，如果发现吹除水份过多，应及时检查空冷塔出口的压缩空气是否带有大量的游离水，含水量过大时，应停车检查，V1222宜常保持一定开度。4.6.5停车a)正常停车 正常停车宜在吸附器冷吹结束时停车。停车后另一只吸附器卸压完毕，关控制系统后，关闭所有手动阀。b)故障停车 无论系统故障或系统外故障引起紧急停车，其操作顺序如下：关闭控制系统，停电

23、加热器。4.6.6故障停车后的启动a)故障停车时间比较短，启动后污氮气量和露点满足要求。按控制系统停车后保持工况进行，待控制系统投运后，启动电加热器。b)故障停车时间比较长，也应按控制系统停车后所保持的工况进行，启动顺序按正常开机进行。4.6.7维修、保养及故障排除a)经常检查油雾器，防止无油而损坏气动切换阀。b)经常检查绝热层情况，防止受潮和脱落。c)气动切换阀故障 气动切换阀经长期运行后，密封性能可能下降，甚至会严重泄漏，一般情况下，应停车对密封圈进行更换或调整，并对修理后的阀门作气密性试验。气动切换阀可能由于阀瓣定位螺栓松动，使得阀瓣不到位，这种情况泄漏严重，需停机修理。46.8电磁阀故

24、障： 电磁阀是容易引起故障的设备。由于电压波动，引起磁头过热、过载而损坏，仪表空气不干净造成阀芯卡死。经过长期运行后，易损件磨损严重或失效，都是引起故障的原因，电磁阀故障应停车更换。46.9故障排除：两个纯化器操作工况不一致。说明气动切换阀漏气，停车修理。纯化空气中水份和二氧化碳含量波动大，而且波动的规律性不够，说明气动切换阀漏气。纯化器操作压力突然变化，可判断为电磁阀或气动阀故障。先检查电磁阀有无信号。电信号有则为电磁阀或气动阀故障，无信号则是控制系统故障，在排除电磁阀故障可能后，可能是气动切换阀故障。47正常运行时的危险点及安全措施或要求序号危险点安全措施或要求1电加热器设备损坏启动电加热

25、器前，要进行联锁试验。先送气再启动电加热器。4.8安全注意事项4.8.1 将空气出吸附器的二氧化碳含量控制在110-6以下，在线分析仪应定期校验。吸附器定时切换，程控器动作必须灵敏、可靠。4.8.2 定期从观察孔检查分子筛破碎情况及床层平整情况，定时耙平。如有破碎，要按规定量更换分子筛。4.8.3 必须注意当人员进入分子筛吸附器之前，要用足够的空气进行置换，以驱除残余污氮气体，含氧量要在19.5-23% 之间确保人身安全。4.8.4 必须注意加热器使用情况，当发生故障时应及时进行检修。4.8.5 注意再生气体进加热器的气量，不得低于规定值。如低于规定值，必须立即查出原因，进行调整。4.8.6 必须严格控制分子筛吸附系统在每个阶段运行时各部温度、压力在达到规定范围内。4.8.7 必须严格检查分子筛在运行中的每个工作阶段，其现场阀门是否“开”“关”到位，谨防阀门漏气或系统“串气”。 4.8.8 严格检查分子筛及疏水器工作是否正常，谨防分子筛空气纯化系统进水。4.8.9 在进行分子筛吸附转动耙平机构操作时，不得耙平正在使用中的分子筛，操作人员登高手动作业时，应注意安全，谨防坠落。5记录6相关文件6.1 制氧分厂作业区交接班管理办法6.2 制氧分厂岗位操作工日常点检手册7附件