净化装置培训讲义

吸附床层降温到常温

当吸附床层在高温下解吸完毕后，通过切换程 控阀门，使没有加热的冷净化煤气自上而下吹 扫吸附剂床层，直到吸附床层温度降到常温， 等待下一吸附周期的开始，解吸气去界外煤气 管网。 （粗脱工序和精脱工序相同）
煤气净化工段工艺流程图
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工艺过程

本装置采用“粗精两段串联塔式全干法净化” 工艺，在脱除焦炉煤气中 H2S 的同时除去焦油、 萘、 NH3、苯和 HCN等杂质，得到合格的净化 煤气。本焦炉煤气净化装置工艺有两个部分组 成，第一部分采用干法粗脱（变温吸附 TSA） 技术，脱除原料煤气中的焦油、油雾、萘、硫 等杂质，第二部分采用精脱（变温吸附 TSA） 技术，脱除焦炉煤气中的苯和残余的杂质，产 出合格的产品气。
安全注意事项
1、介质气体：
a) b) c)
焦炉煤气 一氧化碳（剧毒，易燃易爆） 氢气（易燃易爆） 氮气置换； 设备内正压操作； 防止煤气泄露； 防止煤气窜入公用工程管道等。 根据有关规定设置消防用水，并配备灭火器等。
2、装置安全运行：
a) b) c)
d)
3、消防：
a)
精脱工序

粗脱后焦炉煤气进入正处于吸附状态的精脱塔， 焦炉煤气中的苯等杂质组分被装填吸附剂的发 达孔系所吸收，从而使煤气得以净化。精脱工 艺由两台精脱塔（E102A/B）组成，通过装置 的阀门切换实现在线切换精脱塔的操作。再生 方法为利用净化后的煤气（流量控制）经过精 脱换热器（C102）加热到～150℃后对精脱塔 进行直接升温冲洗再生，将精脱塔中的苯等杂 质脱附出来，再生气去界外煤气管网。
故障及处理方法
可能发生的故障有以下几个： 1、界外条件供给失常：

a) b)
停电（紧急停车）； 仪表空气压力下降或停仪表气； 电磁阀故障（清洗电磁阀，清除仪表管内的异物）； 程序控制故障（找相关PLC人员维护）； 程控阀故障（更换电磁阀线圈等）；
2、装置故障：
a) b) c)
吸附剂介绍
1、装填吸附剂是一项重要的工作，吸附剂装得好坏，不但会影响到 系统的阻力，还会影响到吸附剂层温度的均匀分布，严重时能造 成吸附剂效率下降，设备生产能力降低。 2、吸附剂 粗脱塔：ALGA-B0403 上层 ALGA-B0402 下层 精脱塔：ALGA-D0103 上层 ALGA-D0102 中层 ALGA-B0403 下层
A-吸附,H-加热，L-降温，IS-隔离
工作过程介绍

以粗脱塔A塔为例，介绍一下工作过程： 吸附（A） 加热（H） 降温（L） 当A塔再生完毕后，等待下一周期的开始，粗脱B塔 与A塔过程相同，时间错位，构成一个闭合回路， 保证产品气的不断输出。
自控调节系统及工艺过程参数检测

本装置采用西门子S7-300型PLC控制系统；配置了 一套程控阀程序控制系统 两套流量自动调节系统 一套产品气瞬时、累计计量系统 PLC内部仪表 现场工艺参数监测点 本装置的重要参数及控制集中在控制室，由PLC系 统CRT显示纪录。
B
D
T1等温线 T2等温线 < p
P1 < P2
粗脱工序

焦炉煤气进入正处于吸附状态的粗脱塔，焦炉煤 气中的油雾、焦油、萘、硫等组分，被装填吸附 剂的发达孔系所吸收，从而使煤气得以净化。粗 脱工艺由两台粗脱塔（E101A/B）组成，通过装 置的阀门切换实现在线切换粗脱塔的操作。再生 方法为利用粗脱后的煤气（流量控制）经过粗脱 换热器（ C101）、电加热器（ C103）加热到～ 300℃后对粗脱塔进行直接升温冲洗再生，将粗 脱塔中的焦油、萘、硫等杂质脱附出来，再生气 去界外煤气管网。
1)
开车前期工作
PLC系统调试完毕； 检查所有仪表电源、气源、信号是否正常；调试各仪 表点，做好调试记录等； 检查消防和安全设施是否齐备完好； 开车前期准备工作（系统吹扫、试压试漏 氮气置换系统中的氧气，在各水阀、倒淋阀、放空阀 处排放，置换后取样分析，以O2＜0.5％为合格，关闭 上述阀门。
PLC操作界面说明

CRT上显示TSA工艺图，显示阀门开关、吸附塔工作状态及各步 骤间的工作时间，还有报警及连锁信号： PLC按钮说明：
启动： 2) 停机：停止程序运行，阀门关闭。 3) 暂停：停止程序运行，保持当前步序，启动后继续运行。 4) 步进：进行下一步操作； 5) 复位：停止运行后，按复位键步序回零，启动后重新从第一步开 始。 说明：各塔的阀门在开启时显示为绿色，关闭时显示为红色，故障时显 示闪烁。
TSA的工作过程
每个吸附塔在一次循环中均需经历吸附（A）、加热再生（H）、 降温（L）等三个步骤，两个吸附塔在执行程序的安排上相互错开， 构成一个闭路循环，以保证原料连续输入和产品不断输出。各塔 相互工作关系如下表所示：
时间片 A塔 B塔 H 11 12 A L IS 13 21 H 22 L A 23 IS
再生操作过程
以粗脱塔为例说明再生过程操作： 1、当E101A吸附达到饱和，切换为E101B塔吸附，A塔再生（判定方 式：分析或设定的吸附时间）； 2、由程序自动控制阀门的开关，关闭KV101a、KV102a，停止A塔进 气；开启KV101b、KV102b，使B塔处于吸附状态。 3、开启KV103、KV104、KV106a及FV101，打开C101上的蒸汽管道 （LS102）进口阀，启动电加热器C103（控制流量）； 4、打开A塔出口KV107a阀，煤气经电加热器加热至300℃，对A塔进 行再生，解吸气经WG107送往界外煤气管网； 5、加热再生完毕后，关电加热器C103，关闭蒸汽进口阀及C101进口 的KV104，各段蒸汽管道排放后关闭。； 6、打开WG104上KV105阀,用冷煤气对E101A进行冷吹、降温，冷吹煤 气进煤气管网，待E101A出口温度至常温，再生过程完成。 7、关闭E101A的相关阀门，等待下一吸附周期的开始。
3、装置置换完毕，测定O2<0.5%即为合格。 4、在经过整个装置的工艺、仪表检查并确定氮气置换合格后，装置 已处于随时可以投料运行状态。
a) b) c)
全开所有仪表根部阀。 调节阀设定开度为50% 观察仪表空气的输入压力，确认程控阀仪表气进口阀全开。
开车操作步骤
5、PSA程序控制设定，将PLC设定为停机状态，各步骤时间按正常运 行的操作参数设定。 6、渐开进气阀，将进入工段的原料气流速控制平稳，用煤气置换掉 系统内的氮气，不合格的煤气经后工段回煤气管网。 7、产品达到要求后，通知后续工段准备接受净化的焦炉煤气。
正常停车步骤
1、通知各操作岗位及装置相关的上下游岗位并做好停车 记录准备。 2、关原料气管线进料阀，打开粗脱塔和精脱塔出口放空 总阀和倒淋阀，泄压后关闭。 3、关闭产品气出口阀； 4、TSA程序停止运行； 5、关闭解吸气出口阀。
紧急停车操作
当遇到停电、停蒸汽、设备管道爆炸断裂起火、管道法 兰严重泄漏无法处理时，系统需要紧急停车： a) 停止时序； b) 关闭原料进气阀，打开放空阀泄压后关闭； c) 关闭产品气出口阀；
临时停车操作
a) b)
c)
因故不超过一小时的停车为临时停车，其操作为： 按停车键，所有程控阀关闭，各塔保持当前状态； 关闭原料进气阀； 关闭产品气出口阀；
长期停车操作
1、通知各操作岗位及装置相关的上下游岗位并做好停车 记录准备。 2、关原料气管线进料阀，打开粗脱塔和精脱塔出口放空 总阀和倒淋阀，泄压后关闭。 3、停TSA程序； 4、打开解吸气出口阀，排掉塔内的气体； 5、开启装置内氮气进口总阀，开启各塔氮气进口阀，置 换掉塔内的煤气，并用氮气保压； 6、停PLC电源，关闭解吸气及原料气的进出口阀门。

开车操作步骤
开车操作步骤：
1、确认塔进出口盲板处于全开位； 2、PLC程序控制的控制信号通过控制电磁阀的气路切换，从而控制 现场程控阀的开启与关闭。动态检查程序系统。
a) b) c) d) e)
设定A、H、L的时间。 按序号调试各程控阀门，检查完毕后，将系统调成自动状态。 程控系统空负载调试，检查各部件是否正常。 模拟紧急停车，各程控阀门全部关闭。 检查各联锁及报警点是否正常。
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04 C101 C103 E101A E101B E102A E102B C102
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程控阀介绍
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变温吸附工艺对应的程控阀（22个） KV 1 XX X (KV101a) 其中：KV----程序控制 1 -----工段编号 XX----阀门的功能 01（11）－原料气进口阀 02（12）－产品气出口阀 03（13）－再生气控制阀 04（14）－加热再生气控制阀 05（15）－冷吹再生气控制阀 06（16）－再生气进口阀 07（17）－解吸气出口阀 X----与吸附塔的编号A、B对应的阀门编号：a、b。 括号内标注为精脱塔的阀门代号。
3/h焦炉煤气 湖南涟钢5000Nm
净化装置
培训讲义
湖南涟钢能源中心发电二车间 2011年3月20日
前言
本装置为湖南华菱涟源钢铁有限公司提供 5000Nm3/h焦炉煤气净化气，本装置净化采用 变温吸附（TSA）工艺，有效地脱除粗煤气中 的萘、苯、油雾、焦油、HCN、H2S等物质。 装置规模： 净化煤气： ~5000Nm3/h 30~110% 操作弹性 出口压力： ≥15.5KPa(G)
TSA工作原理
吸附是吸附质在吸附剂表面富集的现象。 采用 TSA 分离气体工艺技术从焦炉煤气中脱除 苯、萘、焦油等杂质的过程，即焦炉煤气净化 过程，是利用吸附剂对吸附质的吸附容量随温 度的变化有差异的特性，在低温下吸附焦炉煤 气中的杂质成分，在高温下脱除杂质而使吸附 剂获得再生的过程。