制氢操作规程
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企业标准.
制氢装置
操作规程
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前言
本规程是在版本的基础上,根据股份公司炼油板块的具体要求进行了修订。
本规程修订的目的,主要是完成对传统操作规程具体内容的修改,使之更适应操作需要。
对于装置开、停工方案、大型机组的开停机方案及各种单体设备的操作规程、操作指南和事故处理预案采用新模式编写。
对整个操作规程结构进行调整,使之成为联系紧密并协调的规程。
使原操作规程内容更全面,更完善,更接近生产实际,以便于操作人员能按此规程进行生产操作,并作为员工学习和培训的教材。
目录
第一章工艺技术规程 (1)
1.1 装置概况 (1)
1.1.1 装置简介 (1)
1.1.2 工艺原理 (1)
1.1.3生产流程说明 (7)
1.1.4工艺原则流程图 (9)
1.2工艺指标 (9)
1.2.1原料指标 (9)
1.2.2产品性质 (10)
1.2.3公用工程条件指标 (11)
1.2.4主要操作条件 (11)
1.2.5原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标 (13)
第二章操作指南 (20)
2.1脱硫系统操作指南 (20)
2.1.1脱硫系统操作原则 (20)
2.1.2加氢反应器床层温度控制 (20)
2.1.3脱硫反应器反应温度控制 (21)
2.1.4加氢反应器R301出口烯烃 (22)
2.2转化系统操作指南 (23)
2.2.1转化系统操作原则 (23)
2.2.2转化炉三米点温度控制 (23)
2.2.3转化炉F302/1入口温度控制 (25)
2.2.4转化炉F302/1出口温度控制 (27)
2.2.5转化炉炉膛温度控制 (28)
2.2.6中温变换反应器R304温度控制 (30)
2.2.7低变反应器R305入口温度控制 (31)
2.2.8转化炉F302/1出口甲烷含量 (32)
2.2.9变换反应器出口CO含量 (33)
2.3.司水系统操作指南 (34)
2.3.1司水系统操作原则 (34)
2.3.2中压汽包D304/1液位控制 (34)
2.3.3低压汽包E309汽包液位控制 (36)
2.3.4除氧器D320液面控制 (37)
2.3.5中压汽包压力控制 (38)
2.3.6汽提塔C303液位控制 (39)
2.3.7软化水罐D325液面控制 (40)
2.3.8机泵冷却水罐D326液面控制 (41)
2.4.净化系统操作指南 (41)
2.4.1净化系统操作原则 (41)
2.4.2吸收塔C301塔底液位控制 (42)
2.4.3再生塔C302塔底液面的控制 (43)
2.4.4 贫液入吸收塔温度控制 (44)
2.4.5甲烷化反应器入口温度控制 (45)
2.4.6吸收塔进料温度控制 (46)
2.4.7再生塔底温度控制 (47)
2.4.8工业氢出装置压力控制 (48)
2.4.9产品质量控制 (49)
第三章开工规程 (51)
3.1 开工统筹图 (52)
3.2 开工纲要 (54)
3.3 开工操作 (57)
3.4开工说明 (69)
第四章停工规程 (77)
4.1停工统筹图 (78)
4.2停工纲要 (79)
4.3 停工操作 (80)
4.4 停工说明 (83)
第五章专用设备操作规程 (88)
5.1 循环氢压缩机的开、停操作 (88)
5.1.1 循环氢压缩机开机 (88)
5.1.2 循环氢压缩机正常停机 (91)
5.1.3 循环氢压缩机日常维护及异常处理 (93)
5.2 干气压缩机的开、停与切换操作 (97)
5.2.1 干气压缩机开机 (97)
5.2.2 干气压缩机停机 (101)
5.2.3 干气压缩机切换 (104)
5.2.4 干气压缩机日常维护及异常处理 (107)
第六章基础设备操作规程 (111)
6.1 机泵的开、停与切换操作 (111)
6.1.1齿轮泵的开、停与切换操作 (111)
6.1.2 离心泵的开、停与切换操作 (121)
6.1.3 电动机的开、停操作 (135)
6.1.4 风机的开停与切换操作 (141)
6.2 冷换设备的投用与切除 (147)
6.2.1投用操作 (147)
6.2.2 停用操作 (151)
6.2.3 日常维护 (153)
6.3 加热炉的开停与操作 (154)
6.3.1 装置加热炉简介 (154)
6.3.3 加热炉的停炉 (163)
6.3.4 加热炉的正常操作 (166)
6.3.5 加热炉的特殊操作 (167)
6.3.6 加热炉常见事故处理 (169)
6.3.7 附图 (170)
6.4 关键部位取样操作程序及注意事项 (172)
6.4.1 焦干采样操作 (172)
6.4.2 转出气采样操作 (174)
6.4.3 中出气采样操作 (176)
6.4.4 低出气采样操作 (178)
6.4.5 净化气采样操作 (180)
6.4.6 尾氢采样操作 (182)
6.4.7 碱液采样操作 (184)
6.4.8 炉水采样操作 (186)
6.4.9 炉蒸汽采样操作 (188)
第七章事故处理预案 (190)
7.1 事故处理原则 (191)
7.2 紧急停工方法 (191)
7.2.1 装置紧急停工方法 (191)
7.3 事故处理预案 (192)
7.3.1 装置原料(焦干)中断 (192)
7.3.2 配氢中断 (192)
7.3.3 配汽中断 (193)
7.3.4 转化炉烟机停车 (193)
7.3.5 反应器R301床层飞温 (194)
7.3.6 中压汽包D304缺水 (195)
7.3.7 装置停动力电 (195)
7.3.8 UPS停电(DCS停电) (196)
7.3.9 装置停循环水 (196)
7.3.10 装置停仪表风 (197)
7.3.11(F302)加热炉炉管破裂 (197)
7.3.12 两塔高压窜低压 (198)
7.3.13 氢气管线(或设备)发生泄漏着火 (198)
7.4 事故处理预案演练规定 (199)
第八章操作规定 (200)
8.1 定期操作规定 (200)
8.1.1 补充碱液的配制规定 (200)
8.1.2 加消泡剂规定 (200)
8.1.3 巡检规定 (200)
8.1.4 盘车规定 (200)
8.1.5 加油规定 (200)
8.1.7 操作记录规定 (201)
8.1.8 卫生清扫规定 (201)
8.1.9 夜间熄灯检查规定 (201)
8.2 临时操作规定 (201)
8.2.1 检修期ESD自保校对规定 (201)
第九章仪表控制系统操作法 (202)
9.1 DCS系统概述 (202)
9.1.1 DCS简述 (202)
9.1.2 ESD简述 (202)
9.1.3 控制流程简介 (203)
9.1.4 控制方案简介 (204)
9.2 主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺流程图 (204)
9.2.1 仪表图例及文字代号 (204)
9.2.2装置控制阀汇总表 (204)
9.2.3 单回路控制 (205)
9.2.4 串级调节控制 (206)
9.2.5 分程控制系统 (207)
9.2.6 仪表使用注意事项 (208)
9.2.7工艺流程图(见附页) (208)
9.3 装置自保的逻辑控制说明 (209)
9.3.1干气压缩机联锁逻辑(K301/1.2) (209)
9.3.2 装置自保的逻辑控制说明 (210)
第十章安全生产及环境保护 (211)
10.1 安全知识 (211)
10.1.1 常用基本概念 (211)
10.1.2 常用术语 (216)
10.1.3 常用安技装备使用方法 (218)
10.1.4 应急救护与逃生方法 (221)
10.2 安全规定 (227)
10.2.1禁令 (227)
10.2.2 规定 (228)
10.2.3 本单位装置的特殊规定 (245)
10.3装置防冻防凝措施 (252)
10.3.1防冻防凝措施 (252)
10.3.2 制氢装置伴热线情况 (252)
10.4本装置历史上发生的主要事故、处理方法及经验教训 (255)
10.5 装置易燃易爆物的安全性质:爆炸范围、闪点、自燃点 (259)
10.6本装置主要有害物介质(易燃易爆、有毒)的有关参数 (260)
10.7本装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物 (264)
第十一章附录 (266)
11.1 设备明细表 (266)
11.2 主要设备结构图 (281)
11.2.1反应器(R301) (281)
11.2.2反应器(R305) (281)
11.2.3 再生塔(C302) (281)
11.2.4 吸收塔(C301) (281)
11.2.5 加热炉(F301) (281)
11.2.6 转化炉(F302) (281)
11.3 装置设备平面布置图 (282)
11.4 安全阀数据汇总表 (283)
11.5 控制参数报警值 (285)
11.6 可燃气体和硫化氢报警仪布置图 (286)
11.7制氢装置消防栓、消防竖管、灭火器材分布图.......................... 错误!未定义书签。
第一章工艺技术规程
1.1 装置概况
1.1.1 装置简介
(1)装置由设计,设计规模:2×104 Nm3/h
年开工时数:8000 小时
建成投产时间:1994年8月
(2)装置设计范围
本装置分为原料压缩、脱硫、转化、中低温变换、苯菲尔溶液脱碳、甲烷化,中低压锅炉余热发汽系统及公用工程部分。
(3)装置的主要技术特点
①首套采用焦化干气制氢,大幅度降低了制氢成本,取得了十分可观的经济效益。
②本装置采用了水蒸汽转化及常规净化工艺,工艺成熟可靠。
③转化所需水蒸汽可由转化炉对流段及转化气废热锅炉所产生的水蒸汽自行平衡并略有余。
④本装置所用催化剂种类较多,共计七种,故装置的的开停比较复杂,开工初期配制苯菲尔溶液的工作量较大。
1.1.2 工艺原理
随着石油化工工业的迅速发展,尤其是近年随着原油的变重,原油质量变差以及对油品的要求不断升级,因此对氢气的需求量日益增加,制氢工艺也得到迅猛发展。
氢气已成为炼油行业不可缺少的重要工业原料之一。
目前炼厂采用的制氢工艺绝大多数采用烃类-水蒸法制取氢气。
(1)加氢与脱硫
①加氢
从制氢的原料组成上看来,一般含有一定数量的烯烃分别以乙烯、丙烯、丁烯形式存在。
当烯烃含量太高时,在一定温度下通过转化催化剂床层时,造成表面积炭,严重时造成结焦。
因此在原料中配入氢气,使烯烃饱和达到控制温升的目的。
此外,加氢也可使有机硫转化为无机硫,为脱硫创造条件。
②加氢反应的方程式
a RSH+H2=RH+H2S
b RSR’+2H2=RH+H2S+R’H
c RSSR’+3H2=RH+2H2S+R’H
d C4H4S+4H2=C4H10+H2S
e COS+H2=CO+H2S
f CS2+4H2=CH4+2H2S
此处R和R’代表烷基
③脱硫
制氢的原料中都含有不同数量和不同形态的硫化物,其中一类为无机硫,另一类为有机硫,这些硫化物会使转化、变换、甲烷化等催化剂中毒,而且还腐蚀设备,因此必须加以脱除,以保护催化剂正常使用。
④硫在制氢原料中的存在形式
a)无机硫:硫化氢(H2S)
b)有机硫:硫醇(R-SH)、硫醚(R-S-R’)、噻吩(C4H4S)、二硫化碳(CS2)、
二硫醚(R-S-SR’)、硫氧化碳(COS)及其衍生物。
此处R和R’代表
烷基。
⑤氧化锌脱硫剂的脱硫主要反应有
H2S+ZnO=ZnS+H2O
COS+ZnO=CO2+ZnS
C2H5SH+ZnO=C2H5OH+ZnS
C2H5SH+ZnO=C2H4+H2O+H2S
⑥氢解反应的主要影响因素
a)温度:氢解反应速度随着温度的升高而增加,一般在300-400℃范围内,温度太高则造成烃类裂解结碳。
b)氢分压:氢解速度随氢分压的增加而增加。
c)总压:当压力增加时,氢解速度增加。
d)空速:进料空速越高,氢解程度越低,进料空速越低,氢解程度越完全。
原料含硫化物的类型:硫化物由易到难的氢解顺序:无机硫→乙醇硫→苯硫酚→甲基乙基硫醚→二乙基二硫化物→四氢噻吩→噻吩,对于同类型的硫化物,分子量大者易氢解
(2)转化
转化的主要目的是将脱硫合格的原料气与一定比例的水蒸汽混合,在催化剂作用下,转化成H2、CO、CO2、CH4是烃类-水蒸汽转化制氢的关键反应部分。
①饱和烃类水蒸汽转化反应的通式:
CnHm+nH2O nCO+(n+m/2)H2-Q(吸热)
CnHm+2nH2O nCO2+(2n+m/2)H2-Q(吸热)
甲烷转化反应:
CH4+H2O CO+H2-Q
CH4+H2O CO2+H2-Q
烷烃转化反应:
C n H2n+2+nH2O nCO+(2n+1)H2
C n H2n+2+2nH2O nCO2+(3n+1)H2
烯烃转化反应:
C n H2n+nH2O nCO+2nH2
C n H2n+2nH2O nCO2+3nH2
在转化反应中生成的CO会进一步与水蒸汽进行变换反应:
CO+H2O CO2+H2+Q(放热)
如果原料中有CO2时,会进行下面反应:
CH4+CO22CO+2H2
转化反应中还会副反应产生:
烃类的热裂解反应:
C n H2n nC+(n+1)H2
C n H2n nC+nH2
歧化反应:
CO2 C+O2
2CO CO2+C
碳的汽化反应:
C+H2O CO+H2
C+CO22CO
在上述反应中,烃类的转化反应、一氧化碳的变换反应、碳的汽化反应是我们
所希望的。
而烃类的热分解反应、歧化反应是我们不希望的,它有损于催化剂的抗碳性能、转化活性和机械强度,故应尽量避免。
②转化反应的主要影响因素
a)温度:烃类蒸汽转化反应是强吸热反应,提高温度有利于反应的进行,随温度的升高,甲烷的平衡含量下降,一般反应温度每降低10℃,达平衡时甲烷含量约增加1.0-1.3%。
b)压力:烃类转化反应是体积增加的反应,从反应平衡观点出发,提高压力促使反应向左方进行,达到平衡时甲烷含量随之增加,因此提高压力对转化反应是不利的。
c)催化剂:催化剂的活性、选择性、稳定性、机械强度、寿命的好坏,是影响烃类蒸汽转化反应的重要因素。
(3)变换
原料烃类与水蒸汽转化所得到的转化气中含有12-15%CO,它不是制氢装置的目的产品,利用变换工序使CO在有催化剂的作用下和水蒸汽反应,生成H2和CO2。
利用这一原理,一方面增加了所需的目的产物H2,另一方面把比较难以除去的CO 变成了容易除去的CO2,提高了氢纯度,防止了CO在加氢中发生羰基合成反应,所以CO的变换具有很重要意义。
①变换反应的化学方程式:
CO+H2O CO2+H2
此反应即是放热反应,又是可逆的等分子反应。
②中、低温变换
由于变换过程是放热反应,故在较低的温度下才有较高的平衡转化率,但反应速度很慢。
在较高的温度下,反应速度虽然快,但平衡转化率低,使气体中含有一氧化碳量提高。
为解决这一问题,采用了两种催化剂即中温变换催化剂和低温变换催化剂,使得变换工序分中变和低变两步完成。
中变反应温度高(350-380℃),速度快,一氧化碳含量降至3%;低变反应温度低(180-250℃),出口一氧化碳降到
0.3%以下。
③影响变换反应因素
a)温度:温度低有利于反应,同一温度多加蒸汽有利于反应。
b)压力:一氧化碳变换反应是一个等体积反应,压力对变换反应平衡无影响,
在加压下有利于生产能力的提高。
c)水气比:是变换操作的一个重要手段,加大水气比有利于平衡变换率的提高,每转化1%,一氧化碳的温升也相应降低,但有一定限度。
d)空速:变换空速的高低是由催化剂性能及最终变换率要求决定的。
(4)净化
净化的目的是将变换气在一定操作条件下,在吸收塔中与溶液逆向接触,使其中的CO2被吸收除去,然后将含有少量CO、CO2的粗H2送往甲烷化反应器,发生反应生成对后部系统无什么影响的惰性气体甲烷。
①写出苯菲尔法吸收CO2的化学方程式
所谓苯菲尔法是指碳酸钾溶液中加入二乙醇胺作为液相催化剂,以加快K2CO3溶液吸收CO2的方法,其化学方程式如下:
a) K2CO3+H2O+CO22KHCO3
b) R2NH+CO2R2NCOOH
c) R2NCOOH R2NCOO-+H+
d) R2NCOO-+H2O R2NH+HCO3-
e) H++CO3-HCO3-
式中-R代表-CH2CH2OH
②苯菲尔溶液各组份含量高低对操作影响
a)随着K2CO3浓度上升,单位体积K2CO3吸收CO2的体积上升,K2CO3浓度每增加1%(总碱液浓度),循环量减产少2-3%。
但K2CO3浓度越高,结晶堵塞更加严重,随着K2CO3浓度下降,将降低溶液的吸收能力,增加溶液循环量和热负荷。
b)加入DEA(二乙醇胺)可降低CO2的平衡分压,DEA水溶液也可吸收CO2,但在此DEA的主要作用是作为液相催化剂来加速化学反应,DEA浓度高时,其催化作用就不明显。
c)V2O5的加入,使金属表面形成一层保护膜,即钒铁氧化膜,起缓蚀作用,若V2O5太多,会发生钒铁共沉现象,堵塞塔盘。
太低则不能形成保护膜,设备腐蚀严重。
③影响净化度的因素
a)溶液组成:在相同吸收条件下,溶液浓度高,吸收效果好。
b)溶液循环量:在相同条件下,循环量大则吸收效果好,但无端的加循环量则
会增加动力消耗及冷换设备的负荷。
c)温度:适当的操作温度对净化效果有显著的影响,由于化学吸收是一个放热过程,当降低温度时,有利于吸收,但化学吸收又是一个化学反应过程,温度低时,反应速度也将减慢,因此,吸收过程要保证足够的净化度,必须在选择一个适宜的操作温度,使之有较快的吸收速度,又有较高的平衡吸收量。
d)压力:增加压力CO2在溶液中的溶解度增加,吸收效果好,对化学吸收而言,是一个体积缩小的反应,加压有利于吸收,但操作压力受系统控制,一般不宜将其作为调整方法。
e)再生度:再后效果好,增加了气相向液相的推动力,净化效果好。
④影响再生度的因素
a)温度:再生是一个吸热过程,温度高吸收效果好。
但温度过高增大能耗,会引起溶液沉降,腐蚀设备,温度太低再生效果差。
b)压力:再生是一个体积增大的反应,降低压力则再生效果好,同时压力降低,再生温度也随之降低,这对减轻设备腐蚀和降解都有好处,一般选择再生的操作压力时,只需考虑克服溶液出塔进入溶液循环泵的阻力,维持溶液进泵为正压即可。
c)溶液浓度:溶液中水含量高,再生效果好;但水含量高容易使再生塔超负荷,且溶液浓度减少影响吸收效果。
另外,适当的DEA量,也可保证较好的再生效果。
d)再生塔液位:再生塔液位的高低可直接影响重沸器的循环量,过高会使加热上升的蒸汽分布不匀,严重时会引起水击。
过低会减少重沸器的循环量,使再生效果变差。
e)降解物和杂质:这些物质的增加,会使溶液的粘度增加,易起泡,降低传热效率,使再生效果变差,且会加重设备腐蚀。
⑤甲烷化反应的基本原理
粗氢气中含有少量的CO和CO2,在一定的温度和压力下,通过甲烷化催化剂与氢气反应生成甲烷,其反应过程如下:
CO+3H2CH4+H2O
CO+4H2CH4+2H2O
影响甲烷化反应的主要因素:
a)甲烷化反应是一个强放热反应,其平衡常数随温度升高而迅速减小,但温度
选择决定于催化剂的活性温度,不能太低,同时温度高可加快反应速度。
b)甲烷化反应是一个体积缩小的反应,提高压力,可有利于反应向右进行,但
由于H2浓度高,所以压力的影响不太明显,而且压力还受前后系统的影响。
c)催化剂的活性及选择性等也对反应有十分重要的影响。
1.1.3生产流程说明
1.焦化干气脱硫及烯烃饱和
富气装置送来的焦化干气中含有5%左右的烯烃,总硫含量约在200PPm以下,分别以乙烯、丙烯、丁烯及硫化氢、硫醇、硫丁烷、噻吩、硫氧化碳、二硫化碳等形式存在,这些杂质的存在将会使转化、变换、甲烷化催化剂失去活性,转化炉入口工艺气中烯烃必须小于1%,总硫小于0.3PPm,富气装置来的焦化干气引入D301/1以后,经K301/1.2压缩后进入D302与K302来的循环氢(重整氢)混合、经F301预热进入R301进行烯烃饱和及有机硫转化为无机硫的反应,然后进入R303/1.2将H2S 吸收,其反应方程式如下:
RHC=CHR’+H2R-CH2-CH2-R’
R-SH+H2H2S+RH
R-S-S-R’+2H2RH+R’H+H2S
C4H4S+4H2C4H10+H2S
COS+4H2CH4+2H2S
CS2+4H2CH4+2H2S
H2S+ZnS ZnS+H2O
副反应有
O2+2H22H2O
CO+3H2CH4+H2O
上述反应均为放热反应,一般将R301、床层控制在350-380℃,R303/1.2床层在300-350℃,提高氢分压及系统压力有利于氢解反应的进行。
2.烃类水蒸汽转化及变换系统
经脱硫合格的工艺气与D304/1.2引出的自产蒸汽混合进入转化炉对流室的原料混合预热段加热至480℃进入转化管,在转化催化剂作用下发生如下反应:CnH2n+2+nH2O nCO+(2n+1)H2+Q
CnH2n+2+2nH2O nCO+(3n+1)H2-Q
CH4+CO22CO+3H2-Q
CO+H2O CO2+H2+Q
同时发生的有害副反应有:
2CO CO2+C+Q
CO+H2 C+H2O+Q
CH4 C+2H2-Q
转化反应是一个体积增大的强吸热反应,影响转化反应的主要因素有温度、压力、碳空速、水碳比等。
自转化管出来的转化气,经转化气废热锅炉(E301/1.2)回收热量,其温度由800℃降到350-380℃,两路合并进入中变反应器(R304),选用B113催化剂,其使用床层温度可在350-430℃汽气比要大于0.8,R304出口工艺气约410℃,经E302(中变气-甲烷化进料换热器)、E309(低压蒸汽发生器)、E304(中变气-脱氧水换热器)气体温度降至200℃左右,进入低温变换反应器R305,所采用的低变催化剂是B204,现为KB-208,正常操作时要注意严格控制其入口气温度高于其露点温度15-20℃,床层温度应控制在230℃以下,出口气中CO量小于0.3%,送入脱碳部份。
3.废热锅炉发汽系统
软化水自装置外来进入D325储罐,用P303抽出,一路直接送往加氢装置做为反应系统注水,另一路经E306、E307/1.2换热升温至90℃,进入除氧器D320,经D318来的蒸汽汽提除氧后再用P304/1.2.3打入F302/1.2对流室的省煤段加热送至中压蒸汽汽包D304/1.2。
汽包中的水分两路,一路用P305/1.2.3打入F302/1.2的水保护段及蒸发段进一步加热后返回D304/1.2,另一路则自流入转化气废热锅炉(E301/1.2),汽水混合物再自行返回汽包。
由以上两处产生的2.45MPa饱和蒸汽供转化配汽之用。
2.45MPa蒸汽剩余部分经减压后并入1.0MPa蒸汽网。
当开停或正常生产2.45MPa蒸汽不足时,可从总厂3.5MPa蒸汽管网补充。
P307/1.2将D320中脱氧水抽出经过E304与中变气换热,进入E309汽包内发生低压蒸汽并入1.0MPA管网。
P307将一部分水送入焦化装置。
脱碳的目的是将低变气中所含有的CO2用苯菲尔溶液吸收脱除,该溶液含有27%的碳酸钾,3%的二乙醇胺和0.7%的五氧化二钒,溶液在C301,C302中进行循环吸收和再生。
自R305来的低变气,进C302底重沸器E305对C302底溶液进行加热,然后进入D305分水,再经E306(低变气-除盐水换热器)进入D306分水,进入吸收塔(C301),
其温度约为127℃。
C301内填料分五层装填,下段有三层填料,碳酸钾半贫溶液由下段上部分P309打入,低变气由C301下部进入,由C301顶逸出,经吸收后的富液靠自压由C301底进入C302。
贫液由C301顶由P308打入,用于进一步吸收净化气中的CO2,出塔顶的净化气温度90℃,CO2含量0.3%以下,经EC303、D307后送至甲烷化。
C302上部进富液,顶部放出CO2气体,顶部约106℃,经过EC302/1-8、E312/1.2冷却及D308、D309分水后排空。
C302中部抽出半贫液经P309/1.2送入C301中部。
P310抽D308水,用以控制C302液位。
C302贫液经E307/1.2冷却后进入P308/1.2升压,再经EC301/1.2降到70℃打入C301顶。
低变气在E305与塔底溶液换热,使塔底温度在118℃左右,供C302再生用之热量。
C302分为上下两段,内装五层填料,上段三层,下段二层。
D305、D306排出的酸性水自压入汽提塔C303经汽提后用P312/1.2送出到循环水厂回收利用。
5.甲烷化
目的是将净化气中残余的CO、CO2转化成CH4,以免加氢装置催化剂中毒。
甲烷化反应器(R306)中装填的催化剂是J105型催化剂。
自D307来的净化气,经E308/1.2、E302换热至300℃进入R306发生甲烷化反应,床层温升约50℃,出口气经E308/1.2,EC304,E313冷却至40℃,经D312分水可得到纯度为95%的工业氢,由装置总压控PV306/1.2控制D312压力为 1.2±
0.1MPa,将氢气送往加氢装置。
1.1.4工艺原则流程图
见附表
1.2工艺指标
1.2.1原料指标
(1)重整氢
平均分子量6.52 密度0.2911kg∕m3 (2)焦化干气
1.2.2产品性质
(1)工业氢
(2)二氧化碳
1.2.3公用工程条件指标
1.2.4主要操作条件
(1)加氢催化剂 T205A-1∕T205
反应温度入口230℃出口360℃
反应压力 2.74MPa(绝)
空速 575.7h-1(气)
(2)氧化锌脱硫剂 JX-4C
反应温度 350℃
反应压力 2.55MPa(绝)硫容大于20%(重) (3)转化催化剂 Z417∕Z418
反应温度入口500℃出口800℃
反应压力入口2.3MPa(绝) 出口1.96MPa(绝) 碳空速 700h-1
水碳比 4.7:1
(4)中变催化剂 B113
反应温度入口350℃-380℃
反应压力 1.86MPa(绝)
空速 1100h-1
(5)低变催化剂 KB208
反应温度入口200℃-215℃
最高床层温度230℃
反应压力 1.715MPa(绝)
空速 1251h-1
(6)甲烷化催化剂 J-103H
反应温度入口350℃-380℃
最高床层温度425℃
反应压力 1.42MPa(绝)
空速 1251h-1
(7)脱碳系统
a、苯菲尔溶液浓度:
K2CO3:27-30%
DEA:3%
V2O5:0.5%
b、塔301(脱碳塔)
顶排出净化气 70℃ 1.57MPa(绝) 贫液入塔 70℃
半贫液入口 111℃
低变气入塔 127℃
富液出塔 115℃ 1.62MPa(绝)
C、塔302(再生塔)
顶排出CO2气 105℃ 0.137MPa(绝) 富液入塔 115℃
半贫液出口 111℃
低变气入塔 127℃
贫液出塔 118℃ 0.167MPa(绝)
1.2.5原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标(1)物料平衡
a运转初期
(2)催化剂型号,化学药剂用量
B运转末期
(2)公用工程消耗1)电用量
2)水用量
**自机泵冷却系统来,循环使用。
3)蒸汽用量
4)压缩空气用量
5)氮气用量
6)氢气用量
7)燃料用量
8)能耗计算
包括原料气消耗的综合能耗值为
第二章操作指南
2.1脱硫系统操作指南
2.1.1脱硫系统操作原则
严格执行本岗位的工艺操作指标,根据原料含硫和烯烃情况来控制合理的反应温度,保证转化系统含硫在工艺卡指标内,并保证转化系统、净化系统的正常生产;负责本岗位的开停工和事故处理;确保加热炉F301的正常运转;做好本岗位工艺设备及相关的工艺管线的巡检和日常维护工作,做好交接班和原始记录;脱硫系统出现异常情况时,应遵循先降温后降量,先提量后提温的原则。
岗位管辖范围:脱硫(R303/2以前)、燃料两个系统的所有静设备和工艺管线,加热炉F301,包括本岗位的消防及安全设施。
2.1.2加氢反应器床层温度控制
(1)控制范围
加氢反应器床层温度340-380℃
(2)控制指标
设定反应器床层温度波动不超过±20℃
(3)相关参数
加热炉F301出口温度TIC302
(4)控制方式
通过加热炉出口温度与入炉瓦斯流量串级调节控制加氢反应器床层温度平稳。
注意:FV303阀位开度在5-100%,每次调节FV303阀位开度不允许超过5%,关闭或打开过程中应密切监视加氢反应器床层温度。
(5)正常调整
2.1.3脱硫反应器反应温度控制
(1)控制范围
脱硫反应器反应温度260-360℃
(2)控制指标
设定反应器床层温度波动不超过±20℃
(3)相关参数
R301出口温度TI315
(4)控制方式
通过R301出口温度控制脱硫反应器温度
2.1.4加氢反应器R301出口烯烃
(1)控制指标
加氢反应器出口烯烃含量不大于1%(体积) (2)相关参数
加氢反应器床层温度TI326(5-20) (3)控制方式
通过预热炉F301出口温度控制加氢反应器床层温度稳定 (4)正常调整
2.2转化系统操作指南
2.2.1转化系统操作原则
严格执行本岗位工艺操作指标,将脱硫合格的原料气与一定比例的水蒸汽混合,在催化剂的作用下,转化成H2、CO、CO2、CH4,是烃-水蒸汽转化制氢的关键反应部分。
负责本岗位的开、停工及事故处理,做好设备和工艺管线的日常维护工作,并做好本岗位的交接班和原始记录。
重点控制好转化炉入口温度、三米点温度、炉膛温度、转化出品温度、转化水碳比等重要参数指标。
要细调勤调,保持操作平稳,实现装置“安稳长满优”运行。
2.2.2转化炉三米点温度控制
(1)控制范围
转化炉三米点温度605-645℃
(2)控制目标
设定转化炉三米点温度波动不超过±20℃
(3)相关参数
转化炉入口温度TI325-4,转化炉对流室温度TI324-(31-32)
(4)控制方式
通过上三排火嘴温度控制阀TRC321-1控制
转化炉三米点温度控制
2.2.3转化炉F302/1入口温度控制
(1)控制范围
转化炉入口温度TI325-4:450-550℃
(2)控制目标
设定转化炉入口温度波动不超过±20℃
(3)相关参数
转化炉炉膛温度TI323-(1-3),对流室温度TI324-31、TI324-32,三米点温度TI321-(1-6),炉膛压力PICA303
(4)控制方式
通过改变瓦斯入炉量,达到提降整个炉膛温度TI323-(1-3)的目的,以稳定入口温度。
通过增减烟道辅助烧嘴,来确保对流室温度TI324-31、TI324-32,从而确保入口温度稳定。
通过对三米点温度TI321的控制,确保入口温度。
通过对炉膛压力PICA303的调整,确保上行热量,达到稳定入口温度。
(5)正常调整。