300型活性炭操作规程.docx
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300型活性炭操作规程
300型活性炭法油气回收装置
操作规程
天源石化工程有限责任公司
2014年10月
第一章概述
1、操作规程容及适用围
本规程介绍了活性炭吸附法油气回收装置的概况,详细叙述了装置的工艺原理及工艺流程。
规定了工艺参数指标、列出了装置的主要设备及其规格型号、装置的开、停车操作步骤,及装置的正常操作方法和事故处理的相关规定,编制了本装置的操作规程。
2、装置简介
2.1装置说明
300型活性炭吸附法油气回收装置,是以油库油罐车公路装车作业过程中产生的汽油油气为原料,对装车油气进行回收的环保生产装置,该装置由三个单元组成:
(1)吸附单元;
(2)真空再生(脱附)单元;(3)油气吸收单元。
该油气回收装置的处理量为300m3/h。
2.2装置的功能
对装车过程产生的油气,采用活性炭进行吸附,同时起到环境保护作用。
2.3占地面积
装置占地面积为40平方米。
第二章生产方法及工艺路线
1、工作原理及工艺过程
1.1利用活性炭与油气中空气、轻烃组份的亲和力不同,通过活性炭吸附油气中轻烃组分实现轻烃与空气的分离。
利用真空对吸附活性炭上的轻烃组分进行解吸,再用汽油吸收解吸的轻烃,将其转化为成品油。
1.2装车过程产生的油气通过槽车密闭装置及相应管线,进入到装置的吸附罐中,被吸附罐的活性炭将油气吸附,然后开启真空机组,在真空条件下将吸附在活性炭的油气进行脱附(活性炭再生),脱附出来的油气被真空机组输送到吸收塔,在吸收塔,利用成品汽油作吸收剂将油气吸收成汽油,随成品汽油一起返回储罐,实现油气回收作业。
1.3真空脱附出的油气,在吸收塔部分被汽油吸收成汽油,少量没被汽油吸收的油气再次回到油气总管线,二次被吸附罐中的活性炭吸附。
2、工艺流程简述
装车产生的油气/空气混合气体在微正压的作用下,经外网管线进入一个活性炭罐的底部,经罐活性炭床向活性炭罐的顶部流动,这时油气被活性炭吸附,空气和少量未被吸附的油气,从活性炭罐的顶部达标排放。
在吸附过程中,活性炭床从下而上逐层达到吸附额定值,设定吸附一定时间或累计处理量时,切换到另一个活性炭罐继续吸附油气。
启动真空泵,对吸附到额定值的活性炭罐进行抽真空,此时,活性炭罐产生一定的真空度,吸附在活性炭表面的油气脱离活性炭的束缚,被真空泵输送到吸收塔底部,同时通过贫油泵将库区汽油储罐的汽油送入吸收塔顶部喷淋,利用汽油将解吸后的油气吸收,吸收油气后的汽油被富油泵输送回汽油储罐,剩余少量的未被吸收的油气,从吸收塔顶部通过相应管线,回到活性炭罐入口的油气管线,进入活性炭罐二次吸附。
进行真空解吸的活性炭罐解吸完成后,进行破真空作业,将空气引入活性炭罐,使活性炭罐压力恢复常压。
当正在进行吸附油气的活性炭罐,达到额定值时,对活性炭罐进行切换,已完成真空解吸的活性炭罐投入吸附油气作业,对吸附到额定值的活性炭罐进行真空解吸,重复上述过程,实现活性炭吸附、解吸再生的连续作业。
第三章工艺技术指标
1、原料规格
汽油装车产生的油气/空气混合气体,简称油气。
由于装车数量不同或条件变化,其浓度在10~40V/V%。
2、吸附剂活性炭的技术参数、指标
外观:
暗黑色圆柱体
尺寸:
直径5mm,长度6~7mm,符合此尺寸颗粒围占90%
比表面积(m2/g):
1000以上
油气饱和吸附量(25℃,g/g):
0.26
充填密度(g/ml):
0.50~0.53
灰份:
8~10%
强度:
90~95%
水分:
≤5%
包装:
25kg/袋(防潮)
3、产品
回收汽油。
由于此装置吸附的气态烃本身就是汽油装车时挥发出的汽油组分,经低标号汽油吸收后,可直接做为成品汽油的组成成分,进入成品油储罐。
4、公用工程条件
电源:
低压系统
380/220V交流(AC)3相零点直接接地
5、装置正常运行情况下的工艺参数
项目
名称
仪表位号
单位
指标
主要操作指标
装车油气入吸附罐压力
PT101PT102
kPa
≤2
解吸最低压力
PT101PT102
kPa
≤15(绝压)
真空泵入口最低压力
PI001
kPa
≤15(绝压)
贫油泵出口压力
PI002
MPa
≯0.5
富油泵出口压力
PI003
MPa
≯0.5
吸附温度
TT101-1~3TT102-1~3
℃
≯70
真空泵出口温度
TT103
℃
≯80
吸收塔液位
LIT101
mm
200~500
入口油气流量计
FT101
m3/h
≯350
尾气流量计
FT102
m3/h
≯300
贫油流量计
FT103
m3/h
35
泵腔冷却油流量计
FT104-1~2
L/min
≯1.5
尾气排放浓度(非甲烷总烃含量)
AT101
g/m3
≯25
第四章设备及仪表
油气回收装置共有设备6台,其中塔类设备1台,容器类设备2台,转动设备3台。
1、设备
1.1设备一览表
1.1.1塔类设备一览表
序号
名称
介质
操作温度℃
塔压力kPa
塔径mm
塔高mm
材质
壁厚mm
1
吸收塔
油气
汽油
≯50
≯100
600/800
6720
Q235-B
8
1.1.2容器类设备一览表
序号
名称
介质
操作温度℃
操作压力(kPa)
规格
备注
直径×长×厚
容积m3
1
活性炭罐
油气
≯70
常压~2kPa(绝压)
1600×3100×12
5.6m3
1.1.3转动设备一鉴表
序
号
名称
台
数
型号
流量
m3/h
扬程
m
动力
名称
型号
转数
rpm
功率
kW
1
真空泵
1
AC630F
525
—
电机
M2JA200L2A
2955
22
2
贫油泵
1
DGY80-50/32
50
16
电机
YB2-132SZ-2WGB
2900
5.5
3
富油泵
1
DGY80-50/32
50
32
电机
YB2-132SZ-2WGB
2900
7.5
2、仪表
2.1概述
油气回收装置,以PLC控制器作为系统检测和控制核心,在控制室安装装置运行监控计算机一台,并安装PLC机柜一台。
通过对现场自动化仪表信号进行检测,实现对静设备的液位、压力和温度,动设备的运行状态进行自动监测和控制,实现装置的启动、停止时序控制及自动运行,达到自动运行的控制水平;根据自动监测实现多种连锁保护,保证系统安全运行。
所选用的自控仪表的防爆等级不低于dⅡBT4,防护等级不低于IP65,对关键设备的控制监测仪表采用冗余设计。
2.2装置控制水平
采用PLC加自控仪表系统控制技术,实现信号自动检测和监视,并通过控制仪表达到装置自动运行的功能要求。
2.3装置运行联锁保护
油气回收装置设有以下联锁保护功能,以实现装置运行的安全性和可靠性。
(1)油气入口管线压力超高,装置报警并联锁停车。
(2)活性炭罐吸附时某一点温度超高,装置报警并联锁停车。
(3)真空机组出口压力或温度超高,装置报警并联锁停车。
(4)装置运行时,真空泵、贫油泵或富油泵出现非正常状态,装置报警并联锁停车。
(5)贫油泵出口流量异常,装置报警并联锁停车。
(6)装置运行时,吸收塔的液位超高或超低时均报警,装置自动停止运行,实现安全联锁保护。
(7)装置运行时,各自动阀门状态不正确或无开关状态反馈,装置报警并联锁停车。
(8)装置运行时,仪表状态异常,装置报警并联锁停车。
(9)尾气浓度超高,装置报警并联锁停车。
(10)装置运行时出现紧急情况时,人工操作现场急停按钮,装置自动停止运行。
第五章安全和环保
1、安全设施
1.1消防设施部分
1.1.1依托油库油气回收装置区周边现有消防配套设施。
1.2可燃气体报警器布置。
1.2.1撬装真空机组旁设置一台。
1.3噪声监测
装置运行噪音:
≯85dB。
2、环保指标
排放尾气非甲烷总烃含量≯25g/m3。
装置油气去除率≮95%。
第六章岗位操作法
1、装置开工
1.1开工准备
1.1.1装置检修完毕,所有设备和管线经吹扫、气密性检验工作贯通试压合格。
1.1.2检修所加的盲板全部拆除,正常生产应加的盲板、丝堵都加好。
1.1.3供电引进装置。
对装置进行送电,供电全部到位,各用电设备控制系统单机点试正常,各处照明完好。
1.1.4使用的各种润滑油(脂)、消防工具器材已准备齐全,并且好用,装置严禁动火。
1.1.5检修现场及装置卫生已清扫干净。
1.1.6机泵、仪表控制调试完毕,全部达到使用状态。
1.1.7联系有关单位,做好装置开工的协调配合工作。
1.1.8掌握真空机组(泵)设备使用说明书,了解设备结构、特点、性能。
并做好单机调试和组合调试。
1.1.9吸附剂活性炭装填到活性炭罐,吸收塔塔釜液位计处于正常状态。
1.1.10各单元设备单项试运全部结束,全部达到100%完好状态,装置的工艺流程已全部贯通。
1.2开工步骤
1.2.1装置系统启动条件。
当装置状态为自动时,系统自动初始化,巡检阀门及仪表设备状态。
系统无急停信号,无故障信号时,系统具备启动条件。
1.2.2装置系统运行。
当装置收到装车栈桥装车泵启动信号,打开1#活性炭罐排空切断阀XVS103和吸附进气切断阀XVS101,这时1#罐进行吸附操作(2#罐待命),同时对1#活性炭罐吸附时间开始计时。
1.2.3当达到15分钟时,1#罐吸附完毕,开2#活性炭罐排空切断阀XVS104和吸附进气切断阀XVS102,有开回讯后关闭1#罐的进气切断阀XVS101,排空切断阀XVS103。
2#罐开始吸附操作,对2#活性炭罐吸附时间开始计时。
1.2.4建立贫富油循环,启动贫油泵,打开塔顶出气切断阀S4,调节阀FCV101自动PID调节开度控制流量计FT103的流量。
当吸收塔塔釜液位达到设定值时,启动富油泵,调节阀LCV101自动PID调节开度控制控制塔釜液位高度,贫富油循环建立完成。
1.2.5启动真空泵,同时使泵腔喷油管线上电磁阀S3打开。
1.2.6打开调节阀PCV101,开度达到30%,120秒钟后开启至100%。
再生时间12分钟后,关闭调节阀PCV101,真空泵低频运行,关闭电磁阀S3,打开电磁阀S1,1#炭罐进行破真空操作,当1#炭罐压力恢复常压后,关闭电磁阀S1,则1#炭罐完成再生操作。
1.2.71#炭罐完成再生后,并且2#炭罐完成吸附操作时,切换到1#炭罐进行吸附。
打开1#活性炭罐排空切断阀XVS103和吸附进气切断阀XVS101,有开回讯后关闭2#罐的进气切断阀XVS102,排空切断阀XVS104。
1#罐开始吸附操作,对1#活性炭罐吸附时间开始计时。
1.2.8对2#炭罐进行再生操作。
2#炭罐排空切断阀XVS104、吸附切断阀XVS102有关回讯后,真空泵恢复工频运行,打开再生线上调节阀PCV102,PCV102开始开度为30%,120秒钟后开度至100%,再生12分钟后,关闭调节阀PCV102,打开电磁阀S2,向2#炭罐进行破真空操作,恢复常压后,关闭电磁阀S2,则2#炭罐完成再生操作。
1.2.92#炭罐完成再生后,并且1#炭罐完成吸附操作时,切换到2#炭罐进行吸附,1#进行再生。
重复上述步骤,系统达到全自动运行。
2、装置停工
装车作业已结束,有停止命令后,装置执行停止运行。
2.1装置停机按照时序顺序依次进行停机操作,每一个完成操作步骤确认后,进行下一步操作,直至完成整个停机作业。
中间出现异常情况时,则进入紧急停车作业。
2.2关闭泵腔喷入线上的汽油电磁阀S3,停止真空泵运转。
2.3停掉贫油泵,关闭贫油流量调节阀FCV101。
2.4当吸收塔液位接近下限25cm时,关闭调节阀LCV101,停止富油泵运转,关闭塔顶出气切断阀S4。
2.5关闭1#活性炭罐排空切断阀XVS103和吸附进气切断阀XVS101,关闭2#活性炭罐排空切断阀XVS104和吸附进气切断阀XVS102。
3、装置紧急停车步骤
3.1遇有紧急情况时,按现场急停按钮或上位机上的急停按钮,装置即紧急停工。
装置运行时,某台设备、仪表、工艺参数不正常,系统故障联锁,装置自动实施紧急停车步骤并报警。
3.2装置紧急停车时,直接按停车步骤进行操作,每一个完成操作步骤不需要确认,直接进行下一步操作,直至停车作业完成。
3.3紧急停车步骤
3.3.1关闭再生调节阀PCV101、PCV102,关闭泵腔喷入线上的汽油电磁阀S3,停止真空泵运转。
3.3.2停止贫油泵运转,关闭调节阀FCV101。
3.3.3当吸收塔塔釜液位下降至设定值时,富油泵出口调节阀LCV101自动关闭,停止富油泵运转,关闭塔顶出气切断阀S4。
3.3.4关闭1#活性炭罐排空切断阀XVS103和吸附进气切断阀XVS101,关闭2#活性炭罐排空切断阀XVS104和吸附进气切断阀XVS102。
4、装置故障油气直接排放操作
由于装置出现故障或检修无法进行油气回收作业时,须将外网管线来的油气直排大气。
4.1打开放空管路上的手动放空阀门将油气直接引入排空管放空。
4.2装置故障解除或检修完毕后,再关闭放空管路上的手动放空阀门后进行油气回收作业。
5、正常操作法
5.1、装置开工
操作框图
初始状态S0
装置施工完毕,调试、验收合格,交付开工
5.1.1装置开工检查
5.1.1.1公用工程开工检查
1)检查确认控制盘面,电气设备及仪表供电是否正常。
2)检查确认报警器是否完好、消防器材安置是否到位。
5.1.1.2鹤管设施检查
1)汽车上装、下装小鹤管密闭设施安装完好。
2)设施密封严密,不漏气。
3)检查油气管路系统流程畅通,能够正常向油气回收装置进行油气输送。
5.1.1.3汽油进出装置管线仪表阀门及贫油泵、富油泵检查
1)检查确认汽油进出装置流程畅通。
2)检查确认贫油泵、富油泵电机供电正常。
3)检查确认贫油泵出口管线压力表PI002、富油泵出口管线压力表PI003是否完好,各压力表阀全部打开。
4)检查确认贫油泵出口管线上调节阀FCV101、富油泵出口管线上调节阀LCV101是否正常。
5)检查确认贫油管线上流量计FT103是否正常。
5.1.1.4吸收塔检查
1)检查确认吸收塔人孔是否已封好。
2)检查吸收塔塔釜液位计LI101、LT101及附件是否全部完好。
3)检查确认吸收塔塔釜液位计LI101、LT101是否将引出阀打开,排污阀关闭。
4)检查确认吸收塔液位计LI-101、LT-101显示是否正常。
5.1.1.5真空机组系统检查
1)检查确认真空机组系统流程是否畅通。
2)检查确认电磁阀S3是否处在关闭状态。
3)检查确认真空泵出口手阀是否打开状态。
S1
装置开工前检查完毕,具备开工条件
5.1.2引入公用工程
5.1.2.1引入93#汽油进装置
5.1.2.2系统送电
S2
电、汽油引入装置
5.1.3、装置开工
5.1.3.1装置收到汽油装车信号,装置自动进行运行。
5.1.3.2装车油气通过外网油气管线进入装置,1#吸附罐的吸附切断阀XVS101打开,排空阀门XVS103打开,1#罐开始吸附,油气回收装置正式开始运行。
S3
装置开始运行,1#炭罐开始吸附油气
5.1.41#炭罐与2#炭罐进行切换
5.1.4.1当1#炭罐吸附累计时间达到15min时,1#炭罐与2#炭罐进行切换,由2#炭罐继续吸附。
5.1.4.22#吸附罐的吸附切断阀XVS102打开,排空阀门XVS104打开,关闭1#吸附罐的吸附切断阀XVS101打开,排空阀门XVS103,1#炭罐与2#炭罐进行切换完成,2#炭罐开始吸附油气,1#炭罐准备解吸。
S4
1#炭罐与2#炭罐切换完成,2#炭罐开始吸附
5.1.5、1#炭罐解吸
5.1.5.1建立贫富油循环。
5.1.5.2自动打开塔顶出气切断阀S4并确认。
5.1.5.3自动启动贫油泵,并确认。
5.1.5.4贫油入塔调节阀FCV101根据流量计FT103流量自动进行PID调节,贫油泵流量自动控制在35m3/h左右,运行压力在0.1Mpa至0.2Mpa之间。
5.1.5.5当吸收塔塔釜液位达到设定高度,自动启动富油泵,并确认。
5.1.5.6富油泵出口管线调节阀LCV101根据吸收塔液位LT101自动进行PID调节富油泵流量,吸收塔液位自动控制在200~500mm之间,运行压力在0.2Mpa至0.4Mpa之间。
5.1.5.7启动真空机组,对1#炭罐进行再生操作。
5.1.5.8启动真空泵,开启真空泵泵腔喷油线上的电磁阀S3,打开调节阀PCV101,开度达到30%,120秒钟后开启至100%。
5.1.5.9再生时间12分钟后,关闭调节阀PCV101、电磁阀S3,真空泵低频运行,打开电磁阀S1,对1#炭罐进行破真空操作,当1#炭罐压力恢复常压后,关闭电磁阀S1,则1#炭罐完成再生操作。
5.1.62#炭罐与1#炭罐进行切换
5.1.6.1当2#炭罐吸附累计时间达到15min时,2#炭罐与1#炭罐进行切换,由1#炭罐继续吸附。
5.1.6.21#吸附罐的吸附切断阀XVS101打开,排空阀门XVS103打开,关闭2#吸附罐的吸附切断阀XVS102打开,排空阀门XVS104,2#炭罐与1#炭罐进行切换完成,1#炭罐开始吸附油气,2#炭罐准备解吸。
S6
2#炭罐与1#炭罐切换完成,1#炭罐开始吸附
5.1.7、2#炭罐解吸
5.1.7.1对2#炭罐进行再生操作。
5.1.7.2真空泵频率升高至50Hz,开启真空泵泵腔喷油线上的电磁阀S3,打开调节阀PCV102,开度达到30%,120秒钟后开启至100%。
5.1.7.3再生时间12分钟后,关闭调节阀PCV102、电磁阀S3,真空泵低频运行,打开电磁阀S2,对2#炭罐进行破真空操作,当2#炭罐压力恢复常压后,关闭电磁阀S2,则2#炭罐完成再生操作。
5.1.8装置连续运行
5.1.8.1重复上述步骤,1#、2#炭罐相互交替进行吸附、解吸作业,系统全自动运行。
开工注意事项
-开工期间对吸附罐的吸附温度、再生真空度要随时检查,发现问题及时处理。
-对真空系统的入口压力和温度及时监控。
-对各种监控仪表、执行机构工作状态及时检查,发现异常及时修理或更换。
-密切注意各工艺参数的变化,出现异常情况及时调整处理。
5.2装置停工
5.2.1装置处于待机运行状态
5.2.1.11#炭罐、2#炭罐均解吸完毕,没有装车信号,1#炭罐或2#炭罐处于待吸附状态。
5.2.1.2贫油泵、富油泵运行正常,贫富油循环正常。
5.2.1.3真空泵低频运行。
初始状态S0
油气回收装置正常待机运行
5.2.2装置停工
5.2.2.1没有装车信号持续时间达到5min,装置进行停机作业。
5.2.2.2停止真空泵运转。
5.2.2.3停贫油泵,关闭贫油流量调节阀FCV101。
5.2.2.4当吸收塔液位接近下限25cm时,关闭富油泵出口调节阀LCV101,停止富油泵运转,关闭塔顶出气切断阀S4。
5.2.2.5确认1#活性炭罐排空切断阀XVS103和吸附进气切断阀XVS101,2#活性炭罐排空切断阀XVS104和吸附进气切断阀XVS102已关闭。
6、手动操作法
6.1、真空机组手动启动
6.1.1、初始状态:
-真空机组单机试车完毕。
-机组周围环境整洁。
-联轴器及防护罩安装完好。
-机组盘车均匀灵活。
-冷却系统连接管无损。
-确认真空泵入口电磁阀、出口手阀开
-确认电动机具备启动条件。
6.1.2、启动真空机组
6.1.2.1启动真空泵
手动打开吸收塔顶出气管路上切断阀S4,打开真空泵出口手阀,启动真空泵,当电机频率达到35Hz时,真空泵泵腔喷油线上的电磁阀S3自动打开。
6.2手动排凝结汽油作业
装置运行一定的时间后,油气管路携带过来的汽油会在气液分离罐沉降积累,达到一定的液位高度。
罐的液位由液位开关远传监控,液位开关低液位报警提示时,要求手动排凝油作业。
6.2.1确定液位显示高度,对现场进行安全检查。
6.2.2打开潜油泵出口手动阀门。
6.2.3现场启动潜油泵,将气液分离罐的凝结汽油排回至罐区汽油储罐。
6.2.4观察潜油泵出口压力,应不低于0.1MPa。
6.2.5气液分离罐液位降至液位开关低液位报警解除时,停止潜油泵运转,关闭出口手动阀门。
7.装置的日常巡检和维护
7.1装置的日常巡检
在装置处于运行状态或预备运行状态时,操作人员应每小时对装置进行一次巡检,主要检查油气回收装置的设备及管道是否有跑、冒、滴、漏现象,转动设备运行是否正常,现场及远传仪表显示的数据是否符合第三章第5项的规定。
在巡检过程中应认真填写巡回检查记录。
在巡检过程中如发现有严重异常情况,应立即按下急停按钮停止设备运行,并及时组织人员处理。
7.2装置的日常维护
装置的润滑点应每月检查一次。
如有缺油情况应及时加油;如发现润滑油中有异物或润滑油失效,应及时更换润滑油。
每月应对各类机泵进行盘车检查,对各类电动阀门进行手动开启、关闭动作检查,确认转动自如方可对装置运行启动。
7.3装置的大修
装置应根据运行情况或设备管理部门的安排定期大修,时间间隔应为一年左右。
8.装置操作过程中的注意事项
8.1操作人员在上岗和操作、巡检时应按规定着装,并配带劳保用具。
8.2操作人员在进行操作时,应注意消除自身静电。
8.3操作人员应定期认真检查装置的静电接地设施和法兰跨线是否完整、有效,并认真做好记录。
如发现有缺失、松动现象,应及时处理。
8.4应对装置的静电接地设施进行定期检测,检测的时间间隔应参照国家有关规定执行。
8.5操作人员在巡检过程中,应认真记录现场仪表的显示数据,并与控制台上的显示屏数据做认真对比,及时发现问题并及时处理,以避免因数据失真造成生产事故。
8.6装置因突然停电等原因而停车时,应及时关闭贫油泵入口手动阀和富油泵出口手动阀,以防止成品罐汽油灌入吸收塔。
第七章、附件-带控制点的工艺流程图
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- 关 键 词:
- 300 活性炭 操作规程