最新制氢装置PSA氢提纯

制氢装置P S A氢提纯

XXXXX有限公司

加氢精制和制氢联合装置200000Nm3/h 制氢装置PSA氢提纯单

元

操作手册

XXXXXXX有限公司

2007-1

编制：校对：审核：审定：

目录

序言 (5)

第一章概述 (6)

第一节前言 (6)

自九十年代中期，XXXXX有限公司通过招标承包设计、建设了我国最大的PSA

制氢装置“茂名石化公司6×104N M3/H PSA氢提纯装置”以后，国内技术在中

国PSA制氢领域已基本完全替代了国外技术，并首次实现了大型变压吸附制

氢装置的出口，承包设计、建设了“苏丹喀土穆炼油厂11000N M3/H催化干气

PSA制氢装置”。这标志着我国的PSA制氢技术已达到世界先进水平。第二

节装置概貌 (7)

第三节设计基础 (8)

第二章工艺过程说明 (9)

第一节吸附工艺原理 (10)

C (14)

B (14)

D (14)

P1 (14)

P2 (14)

A (14)

第三章装置的操作 (21)

第一节装置的开车 (21)

第二节装置的运行 (26)

第三节装置的停车 (29)

第五章安全规程 (30)

序言

本操作手册是XXXXX有限公司专为XXXXXXX有限公司建设的

200000Nm3/h制氢装置PSA氢提纯单元编写的。用于向装置操作人员提供正确的操作步骤，以及预防和处理事故的方法。

本装置是采用变压吸附（简称PSA）法从变换气中提纯氢气的成套装置。在启动和运行本装置前，要求操作人员透彻地阅读本操作手册及相关图纸。因为，不适当的操作会导致运行性能低劣、产品不合格，甚至吸附剂损坏或造成安全事故。

本操作手册不可能对装置的所有操作及安全防护措施作完全描述。如有疑问，上海华西化工科技有限公司的技术服务人员将在操作人员培训期间给予解答。同时，在任何情况下，装置操作人员均应遵守石化行业和本工厂的其它有关安全、劳动保护、事故预防及生产管理的规定。装置用户/操作员对装置的操作与安全的责任与本操作手册和上海华西公司的技术培训无关。

XXXXXX有限公司保留用开工和生产阶段所测数据对本操作手册进行补充的权利。

本操作手册中的内容及技术数据属XXXXXX有限公司技术机密。未经XXXXXXXX有限公司许可，用户有义务限制本操作手册只向买方的操作及维护人员提供。

本装置设计的原始数据由公司提供，在设计过程上述单位给予了大力支持和帮助。在此，致以特别的谢意！

第一章概述

第一节前言

吸附分离是一门古老的学科。早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色。但由于这些吸附剂的吸附能力较低、选择性较差，因而难于大规模用于现代工业。

变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，是在本世纪六十年代迅速发展起来的。这一方面是由于随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视；另一方面，六十年代以来，吸附剂也有了重大发展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM 特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。

由于变压吸附(PSA)气体分离技术是依靠压力的变化来实现吸附与再生的，因而再生速度快、能耗低，属节能型气体分离技术。并且，该工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。因而近三十年来发展非常迅速，已广泛应用于含氢气体中氢气的提纯，混合气体中一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氩气和烃类的制取、各种气体的无热干燥等。而其中变压吸附制取纯氢技术的发展尤其令人瞩目。

自一九六二年美国联合碳化物公司(UCC)第一套工业PSA制氢装置投产以来，UCC公司、Haldor Topsoe公司、Linder公司等已先后向各国提供了近千套变压吸附制氢装置，装置的处理能力最大已达50000Nm3/h以上。与国外相比，国内的变压吸附技术起步较晚，特别是在PSA装置大型化技术方面较为落后，以至在七、八十年代，我国的大型变压吸附装置完全依赖进口。为改变这种状况，我们进行了坚持不懈的努力，终于成功地完成了变压吸附计算机集成液压操纵技术和高性能三偏心金属密封程控蝶阀的开发工作，并合作研制成功了比国外制氢分子筛吸附容量更大、强度更高的新型制氢分子筛。实现了大型变压吸附装置国产化关键技术的突破。

自九十年代中期，XXXXX有限公司通过招标承包设计、建设了我国最大的PSA 制氢装置“茂名石化公司6×104Nm3/h PSA氢提纯装置”以后，国内技术在中国PSA制氢领域已基本完全替代了国外技术，并首次实现了大型变压吸附制氢装置的出口，承包设计、建设了“苏丹喀土穆炼油厂11000Nm3/h催化干气PSA 制氢装置”。这标志着我国的PSA制氢技术已达到世界先进水平。第二节装

置概貌

2.1装置规模

公称产氢能力： 10000Nm3/h；

生产方式：两年连续生产；

装置操作弹性(对产品气)： 60～120%；

2.2装置组成

本装置由8台吸附塔、1台顺放气罐、1台解吸气缓冲罐、1台解吸气混合罐构成。

2.3工艺流程

见所附工艺流程图

2.4 非标设备及动力设备一览表

第三节设计基础

3.1 原料气规格

PSA制氢装置是为在特定压力下从特定的组分中提取氢气而设计的。本装置的设计允许原料气组分和压力在较宽的范围内变化，但在不同的原料气条件下吸附参数应作相应的调整以保证产品的质量，同时产品氢收率也将随原料而变化。

另外，只有在设计条件下操作时，装置才能按设计的物料平衡将原料气分成产品氢和燃气。当原料气条件变化时，物料平衡也将发生相应的变化。在原料气条件不变的情况下，所有的调节均可由计算机自动完成。