制氢装置投料试车方案Word文档下载推荐.docx
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第四节:
压缩机的正常切换程序
第四章、PSA单元投料试车
PSA单元的开车
PSA单元正常操作与调节
PSA单元的停车
第五章、安全预案与安全评价
安全预案
安全评价
第六章环境保护
第一章:
概述
本装置由3×
104t/a甲醇装置改造为1.5×
104m3n/h制氢装置,产品氢气供炼油厂加氢裂化装置使用。
制氢装置的投料试车,即从转化炉B0101投甲烷(或天然气)开始到打通全流程,直到产出合格氢气,为生产考核前的平稳运行打下基础。
投料试车阶段要努力做到试车不中断,不发生重大事故,一次成功。
投料试车应坚持高标准、严要求、精心组织、发扬“三种精神”(全局精神、拼搏精神、科学精神),贯彻“五不开车”(条件不具备不开车、程序不清楚不开车、指挥不在场不开车、出现问题不解决不开车、安全卫生环保设施没同时投用不开车),做到“七个坚持”(坚持各种原材料、燃料的质量要求,坚持工程质量标准、维修标准和试运中的规范标准,坚持执行试车组织的严密和试车方案、技术方案的严肃性,坚持以岗位工作标准、工艺纪律对职工行为的规范性,坚持投料试车的检查、确认、坚持对事故“四不放过”的原则,坚持安全卫生设施必须安全完好)。
化工投料试车前的准备工作
1、设备、管道安装结束,工程中间交接完成,现场临时设施全部拆除,设备位号、管道介质名称和流向标识完成。
2、单机试车、联动试车等试车程序已按试车方案进行完毕,仪表和DCS调校完成,安全阀定压完成,设备完好备用。
在线分析器具具备使用条件,岗位工器具齐全。
3、岗位技术培训结束,操作人员持有安全上岗证、操作上岗证。
4、投料试车方案(包括事故处理预想方案)已得到批准,并向操作人员交底,操作法人手一册,重点步骤实行“看板”管理。
5、保运队伍已组成,钳工、电气、仪表人员已上岗。
6、化工原材料、润滑油(脂)、备品配件准备齐全。
7、公用工程系统能正常供给,原材料的数量、质量得到保证,外送氢气线可正常投用。
8、化验分析准备工作完善,具备化验分析能力。
9、现场清理干净,生活后勤服务已落实。
转化炉B0101投原料气前的准备工作、试车工作千头万绪,但各项工作要严格按照试车方案和程序进行,应达到的标准一点也不能降低、应争取的时间一分钟也不能放过,要严格检查和确认化工投料应具备得条件,稳妥地按照开车方案进行下去。
化工投料试车应符合下列规定
1、参加试车人员必须佩戴试车证,无证人员不得进入试车区。
2、必须按照厂生产指挥系统进行指挥,严禁多头领导,越级指挥。
3、必须按化工投料试车方案和操作法进行操作,在试车期间必须实行监护操作制度。
4、化工投料试车必须循序渐进,当上一道工序不稳定或下一道工序不具备条件时,不得进入下一道工序试车。
5、仪表、电气、钳工人员必须和工艺操作人员密切配合,在修理设备、调整仪表、电气时应事先办理工作票,防止发生事故。
6、化工投料试车期间,化验分析人员除按规定项目取样分析外,还要根据工艺需要,增加分析项目和频率。
7、消防队伍、保运队伍现场待命。
第二章:
转化单元的投料试车
转化单元气密试验和氮气置换合格、火炬系统已投入正常运行(具备事故状态下排放条件),原料预热炉、转化炉烘炉完成,经确认后方可进行投料试车。
转化单元的开车
(1)汽包建立液位
——脱氧槽F0303放空线VG-0311-50全开,安全阀SV-305定压合格,现场液位计上下根部阀全开。
——联系调度,引脱盐水、0.35MPa蒸汽、0.9MPa蒸汽、3.9MPa蒸汽入装置。
——现场打开LICA-304前后切断阀、旁通阀关闭,总控手动关闭LICA-304,全开C0103壳程进出口大阀。
——全开J0305泵入口阀,灌泵,按程序启动J0305泵,经C0103向脱氧槽F0303进水,总控手动控制LICA-304阀开度,脱氧槽缓慢建立液位。
——现场全开C0102、E2005、E2003壳程锅炉给水进出口大阀,LICA4501、LICA-303前后切断阀,总控控制阀手动关闭,FRCA4501前后切断阀,总控控制阀手动关闭,中压汽包、中变汽包现场液位计、安全阀投用。
——脱氧槽液位升至50%后,按程序启动J0301泵(打开J0301泵至脱氧槽回流线),向中压汽包V2008、中变汽包F0304送水。
——总控手动控制LICA4501、FRCA4501、LICA-303阀开度,两个汽包缓慢建立液位。
——LICA4501、LICA-303显示50%时,开转化气蒸汽发生器E2001和对流段蒸汽发生器排污、中变气反应器D0301排污来控制液位稳定。
——打开PICA-304前后切断阀,引0.35MPa蒸汽至PICA-304前,总控手动缓慢打开PICA-304,脱氧槽开始缓慢升温。
注意:
——引蒸汽时,应充分暖管,避免水击
——稳定脱氧槽液位50%,并注意检查脱氧槽、中压汽包、中变汽包现场液位与总控液位显示是否一致。
(2)建立氮气循环
——确认转化单元工艺系统氮气置换合格,氧含量<0.2%,中变气压缩机已正常启动,运转正常。
——联系调度,引氮气入装置。
——中变气压缩机出口总阀关闭,确认循环线总阀后盲板拆除。
——现场导通氮气循环流程:
脱硫系统氮气循环流程:
变换系统氮气循环流程:
转化系统氮气循环流程:
——各循环系统充氮至0.5MPa(G)。
——建立氮气循环前,确认与以上流程无关的阀门均关闭,需打盲板的位置已打好盲板。
——氮气进入装置后,氮气放空或进入容器,严格执行相关的安全规定。
——各联锁系统摘除,装置运行正常后逐步再投用ESD各联锁系统。
中变气压缩机启运3台,分别与脱硫系统、变换系统、转化系统建立循环(剩余一台中变气压缩机具备启运条件)。
(3)建立炉膛负压
——转化炉烧嘴风门全部打开。
——按程序启动鼓风机C2002A或B,用HC4203A或B控制出转化炉对流段空气压力PIAS4207>。
——按程序启动引风机C2003A或B,用HC4202A或B控制对流段入口负压PIAS4208达-50Pa左右。
——全开原料预热炉F2001顶烟囱挡板HIC4101,烧嘴风门全开,打开0.35MPa消防蒸汽线向炉膛内吹汽。
(4)引燃料气入装置
——确认燃料气、PSA工序来脱附气管线氮气置换合格(氧含量<0.2%。
——确认FIC4602阀及前后切断阀、付线阀关闭。
——确认原料预热炉F2001燃料气压力调节阀PICA4103阀及其前后切断阀、付线阀关闭。
长明灯燃料气线PCV4101及其手阀均关闭。
——确认转化炉燃料气PICA4201阀及其前后切断阀、付线阀,各烧嘴燃料气根部阀均关闭(包括脱附气烧嘴根部阀)。
——联系调度,装置引燃料气至F2001、B0101前。
——燃料气系统引燃料气后,应将氮气与燃料气盲板隔离,氮气三阀组投用。
(5)原料预热炉点火升温
——原料预热炉F2001吹蒸汽,现场见烟囱顶部有蒸汽冒出时,,联系化验人员取样分析,炉膛可燃气分析<0.2%为合格,同时用便携式可燃气体检测仪检测炉膛内可燃气体,不发生报警。
——停止吹扫蒸汽,稍开PCV4101。
——两人配合,一人手持点火棒,点燃后从点火孔伸至常明灯火嘴处,一人稍开常明灯燃料气手阀,点燃常明灯。
——调整PCV4101阀开度及常明灯手阀,调节常明灯火焰适中。
——打开PICA4103前后切断阀,总控稍开PICA4103阀,用同样的方法点燃中间烧嘴。
——缓慢打开环形烧嘴根部阀,由中间烧嘴引燃环形各烧嘴。
——调节烧嘴风门开度及PICA4103阀、烧嘴根部阀至火焰正常。
——根据燃烧情况,生产负荷情况调整烟囱挡板HIC4101开度。
——点火前,应按照工业炉点火规定办理作业票,并按相关规定严格执行。
——一次点火未着,应关闭燃料气线各控制阀及手阀,打开消防蒸汽,向炉膛内吹汽,烟囱顶部冒蒸汽,联系化验人员取样分析,并用可燃气体检测仪检测,合格后,停吹扫蒸汽,方可再次点火。
(6)转化炉点火升温
——转化炉通风置换30分钟后,联系化验人员取样分析,炉膛可燃气分析<0.2%为合格,同时用便携式可燃气体检测仪检测炉膛内可燃气体,不发生报警为合格。
——将需点燃的烧嘴的一次风门、二次风门调小。
——打开PICA4201前后切断阀,稍开PICA4201阀。
——两人配合,一人手持点火棒,点燃后从点火孔伸高压烧嘴嘴处,一人开烧嘴燃料气根部阀,点燃烧嘴。
——用同样的方法点燃其它烧嘴。
——调整炉膛负压、燃料气压力、烧嘴根部阀及烧嘴风门,调整烧嘴火焰至正常。
点火注意事项:
——若炉膛内可燃气体含量高,可打开炉体窥火孔,加快置换速度,置换至可燃气体含量<0.2%(vol),方可点火。
——若一次点火未着,需关闭烧嘴根部阀,通风置换,联系化验人员取样分析,并用可燃气体检测仪检测,合格后,方可再次点火。
——点火时,各防爆门、窥火孔前不的站人,以防意外事故发生,造成人员伤害。
——转化炉烧嘴点燃按分布图要求的次序进行,以多烧嘴、短火焰、低背压,分布均匀的原则进行,检查烧嘴火焰不得直接喷到炉管或炉墙上,第一次投用烧嘴时,应定期切换几次。
(7)炉水系统加药
——检查磷酸盐槽(F0307)、氨水槽(F0308)内无杂物,液位计等部件齐全。
——打开配药用脱盐水线阀门,二个药槽注脱盐水至现场液位计显示100%。
——准确称量1.5kg磷酸三钠、0.2kg氨水,分别加入到二个药槽中。
——按程序启动搅拌器,搅拌15分钟左右,确保混合均匀。
——按程序启动J0303、J0304泵,将磷酸盐溶液、氨水溶液加入到系统。
——分析锅炉给水氧含量、炉水PO43-含量、pH值,调整各种药剂的加入量(转化炉升温初期,排污加大,药剂的消耗较高,当转化炉温度缓慢升高后,药剂的消耗会适当的降低)。
——配药过程中,操作人员应劳保着装整齐,戴手套、护目镜,避免人身伤害事故的发生。
(8)脱硫系统升温
——按要求建立脱硫系统的氮气循环,氮气压力≥0.5MPa(G)。
——通过调整原料加热炉烧嘴背压来控制脱硫、加氢系统的升温速度,升温速度10~30℃/h,根据脱硫剂、脱氯剂、加氢催化剂的性能来确定投料温度。
(9)变换系统的升温(变换催化剂的还原在装置投料前应先进行):
——按要求建立变换系统的氮气循环,氮气压力≥0.5MPa。
——联系调度,引3.9MPa高压蒸汽至开工喷射器前,开开工喷射器入口大阀,变换系统开始升温。
——配合中变反应器升温的中变气压缩机满量操作,按20~30℃/h的升温速度进行升温。
。
——维持循环量、系统压力稳定。
——引蒸汽前应充分暖管,防止水击。
——配和变换升温的J0202应满量操作。
(10)转化炉系统升温
氮气升温:
——转化循环系统维持氮气压力0.5MPa(G)以上,以转化炉出口温度TICA4201为准,升温速率控制在20~30℃/h。
——在升温过程中,若发现氮气压力下降较快时,应及时到现场查明原因,处理后,方可继续升温。
蒸汽升温:
——转化炉氮气升温至TICA4201为300℃以上时,即可改蒸汽升温。
——联系调度,从界区引0.9MPa蒸汽至PV4503前,视中变汽包压力,调整PICA-303的开度,缓慢打开PV4503阀,引蒸汽至FIC4203前。
——缓慢打开FIC4203,转化炉进蒸汽,开始蒸汽升温。
——逐渐将入炉蒸汽量提至6.5t/h左右,现场开转化炉入口补氮线,维持转化炉入口压力≥0.5MPa稳定。
——现场按程序启动空冷A2001。
——转化炉温度升至600℃后,注意观察自产蒸汽量,调整PV4503的开度。
——转化炉配蒸汽后,中变气第一分水罐V2003至中变气第四分水罐V2006陆续有水冷凝,在液位达30%以上后,向酸性水汽提塔T2001进水,并维持各分水罐液位稳定。
——酸性水汽提塔T2001液位50%以上后,按程序启动酸性水汽提塔底泵J0201,将水排向地沟,并维持液位50%稳定。
——按30~50℃/h的速度升温至转化炉出口温度TIC4201至760℃稳定,等待装置投料。
——切蒸汽过程中,应保持TICA4201的稳定,若温度下降,可通过增点烧嘴个数或开大烧嘴根部阀来维持其稳定。
——引蒸汽时,应充分暖管,防止水击。
——转化炉配蒸汽时,FIC4203前导淋应将水排净,严禁将水引入转化管。
——注意观察压缩机入口缓冲罐的液位,及时排液。
(11)装置投料转入正常生产
a.脱硫系统的开工
——将界区甲烷富气阀后8字盲板改至导通状态,全开两道阀,全开PV4101A前后切断阀,关闭付线阀,PV4101A关闭。
——联系调度、乙烯车间向装置送甲烷富气。
——将配合中变系统升温的压缩机从中变系统中切出,中变系统暂时停止升温,系统充氮,维持0.5MPa以上。
——甲烷富气进装置后,调节PIC4101A的开度,调整甲烷压力至1.95MPa时,PIC4101A投自动。
——观察AR-101甲烷中烯烃含量的显示,烯烃含量<0.1%后,准备投料开车。
——打开FI2001、PIC4101B前后切断阀及F0301气相出口去火炬阀,关闭脱硫开工线去MG-0305阀,将配合脱硫升温的中变气压缩机脱硫升温线阀关闭、并关闭入口阀,火炬放空打开。
——缓慢打开PIC4101B,将甲烷氢导入原料精制系统,通过控制PIC4108阀的开度,控制系统压力。
——逐渐将甲烷量提至1800NM3/h左右,压力提至1.9MPa左右,升压速度不超过0.2MPa/min。
——通过调整PIC4103的阀开度,控制好F2001出口温度TIC4101的稳定。
——脱硫系统投料30分钟后,待原料流量、压力稳定后,联系化验人员取样分析S-102的硫含量。
——分析脱硫反应器出口硫含量小于0.2ppm后,准备向转化系统送料。
——投料过程及升压过程要慢,防止系统出现大幅波动。
——F2001温度要控制稳定,防止炉管超温。
——投料后,压力升至0.5MPa时,与脱硫系统相连的氮气阀门要及时关闭,打盲板或开三阀组隔离。
b、转化系统的投料开车
——脱硫系统投料后,脱硫槽出口硫含量、烯烃含量、氯含量分析合格后,转化炉准备投料开车。
——投料前,确认将配合转化系统升温的中变气压缩机J0202的转化升温线关闭,入口阀关闭,全开火炬放空。
——PIC4302B前后切断阀开,调节阀投用,PIC4302A前后切断阀开,调节阀手动关闭。
——现场打开FIC4204前后切断阀。
——总控稍开FIC4204阀,转化炉开始投料。
——缓慢将脱硫后的原料气全部切入转化炉,控制PIC4302B压力0.3MPa,甲烷流量1800NM3/h,转化催化剂开始还原。
c、转化催化剂的还原:
——脱硫后的原料气全部并入转化后,将配合中变系统升温的压缩机并入中变系统,中变系统继续循环升温,当温度升至中变反应器入口温度220℃并保持稳定。
——维持入转化炉的蒸汽量6.5t/h稳定,控制好甲烷的流量,保持水碳比6时,恒定不变。
——转化炉进甲烷后,每半小时分析炉出口S-103一次。
当连续三次以上测定硫含量≤1×
10-6(vol)时,再稳定2小时,此时触媒放硫结束。
——分析S-103的甲烷含量≤2.56%时,则认为Ni触媒还原结束。
还原需时8~12小时。
——将配合中变反应器升温的压缩机从变换系统中切出,
——总控手动缓慢打开PIC4302A,3台中变压缩机并入转化系统。
——由PIC4401的开度控制压缩机出口压力。
——逐渐将转化炉出口气体切入中变反应器(注意调整好中变反应器入口温度220℃稳定,控制好中变汽包压力,保证中变气出口温度与入口温度接近220℃)。
——缓慢调整转化炉出口温度、转化系统压力、原料加热炉出口温度。
——将3台中变气压缩机的负荷调整至100%,检查确认3台中变气压缩机火炬放空,高点放空关闭。
——分析SD2002,中变气合格后,送PSA单元。
——PSA单元有脱附气后,调整转化炉烧嘴的中心高压瓦斯烧嘴的长度,并维持转化炉出口温度的稳定。
——系统升压速度要控制在0.2MPa/min以内。
——中变系统投料时,严禁将水带入中变反应器。
——系统调节稳定后,将联锁投用。
——转化炉投料后,现场应加强检查,保证设备运行良好,同时,注意动、静设备、管道有无泄漏,发现问题及时汇报解决。
转化单元加负荷
转化镍触媒还原结束时,进入转化炉的甲烷富气为设计值的30%以上(1800Nm3/h)此时脱硫槽出口放空全部切入B0101,可以认为转化炉在低负荷运转。
装置在低负荷时,仪表的稳定性不好,气体的组份与正常值偏差较大,系统热回收不完全,热效率低,各烧嘴的操作范围亦受到限制,是处于不稳定的操作状态,同时在低负荷状态下,系统的蒸汽平衡是受到限制的。
转化炉加负荷时,首先是30%加至40%,在逐渐加至80%,最后100%,在加负荷时,应遵循以下原则:
1)加量时,首先注意水碳比,在50%负荷下,保持水碳比大于5.0,在80%的负荷前,保持4.0,防止转化管低流量,因此,加负荷时,按先加蒸汽,再加甲烷富气的顺序进行。
2)加量过程中,能投入自调的仪表,都应投入,仔细观察,并会同仪表工视情况适当调整各设定参数,以达到最佳的调节效果。
3)在中变气投入PSA单元前,转化单元工艺系统压力可由PIC4302B、XCV4301联合控制,同时注意调整PIC4401的开度。
4)及时分析各气体组成,取样点为:
S-101、SD2001、S-102、S-103、SD2002,并与在线分析值作比较,调试在线仪,保证在线分析的准确。
5)注意检查对流段各段流体的温度,并注意检查烟气的氧含量。
6)系统加负荷时,锅炉给水用量增加,J0301要保证正常供水,密切注意中压汽包、中变汽包的液位及液位控制系统的调节情况,防止蒸汽系统发生意外(干锅或满液位)。
注意事项:
1)注意分析各气体组分,观察转化反应进行情况,保证工艺指标正常。
2)注意对流段各段流体的温度,只要转化炉出口气体组分合格,应尽可能降低炉温。
3)蒸汽的加入,要保证水碳比不得低于3.5,现场手动分析水碳比,与DCS显示水碳比进行比对,保证水碳比显示准确。
4)加负荷仍以先蒸汽后甲烷的顺序,加负荷以5%/h为限,因为系统在加负荷的过程中,工况得变化是需要一定得时间,另外,仪表的调节也有一个过程,因此加负荷要缓慢的进行。
5)每加负荷一次,应对系统各处检查,确认无异常后,再继续进行。
转化单元再开车
1、长期停车后再开车
(1)若转化催化剂进行了更换,再次开车,参照原始开车程序进行。
(2)若不更换转化催化剂,可省略转化催化剂的还原,当E2001出口温度高于系统饱和蒸汽温度30℃及中变反应器床层温度高于系统饱和蒸汽温度30℃以上,保证水不以液态形式进入中变反应器时,可将中变系统并入转化系统进行升温,注意调整TIC4202、TV4301A/B的阀开度,其余开车程序参照原始开车程序进行。
2、短期停车后再开车:
短期停车是因事故、原材料质量及其它因素原因造成,催化剂是在还原态时的系统开车程序,这种开车程序大体与原始开车的程序相似,但根据系统停车的范围及所处的状态,其具体程序可有不同,甚至有的可以省略,因为短期停车后的各设备,大多都是保温、保压的状态。
在重新开车以前,必须对停车的原因查明核实,并加以消除,必须保证:
(1)公用工程系统全部运行正常。
(2)锅炉给水系统运行正常。
(3)引风机、鼓风机运行正常,炉膛负压可正常控制。
(4)各仪表系统正常投用。
(5)安全消防系统正常投用。
若催化剂床层温度高于400℃,可点燃烧嘴,直接进行蒸汽升温,投蒸汽时,需确保转化催化剂床层没有冷凝水产生。
若催化剂床层温度低于400℃,可先进行氮气升温,当转化炉出口温度高于300℃,然后进行蒸汽升温,其余开车程序参照长期停车后的开车程序进行。
1、转化单元正常操作调节
a、水碳比调节:
——本装置水碳比设计值是3.5。
——增加水碳比有利于甲烷蒸汽转化反应,降低转化炉出口残余甲烷含量,水碳比还作为控制催化剂表面上生成碳黑的一个重要指标。
——稳定甲烷流量(FIC4204),调节入转化炉蒸汽量(FIC4203),待工况稳定(转化炉出口温度、系统压力稳定),将FIC4203投自动。
——将比值调节器FIA4203投用,水碳比比值给定每次调整幅度为≤0.02,待工况稳定后,才可再次调整。
b、加减负荷的调节:
——加负荷程序:
先加入转化炉的蒸汽量,再加原料量,最后加燃料量。
减负荷程序:
先减燃料量,再减原料量,最后减入转化炉的蒸汽量。
——加负荷操作:
通知调度及作好下工序的协调。
将水碳比比值调节器切除。
手动开大FIC4203的开度,以5%/h的幅度增加蒸汽量。
手动开大FIC4204的开度,以5%/h的幅度增加甲烷量。
调整入转化炉的燃料量,维持炉温稳定。
注意保持水碳比的稳定。
——减负荷的操作按减负荷的程序进行。
c、转化炉出口温度调节:
——转化炉顶部烧嘴可单烧燃料气、脱附气,也可混烧燃料气和脱附气。
——由于脱附气的热值低,正常生产时,在脱附气中要补入燃料气。
——在转化炉出口温度偏高时,可调整FIC4602的开度,减少脱附气中补入的燃料气量,降低炉温。
——转化炉出口温度偏低时,调整FIC4602的开度,增加脱附气中补入的燃料气量,注意控制脱附气压力不得超过0.03MPa,如果转化炉出口温度仍然偏低,可调整PIAS4201阀,加大高压瓦斯烧嘴的燃料量。
d、转化炉炉膛负压调节:
——炉膛负压正常操作值为:
(待设计院提供)
——检查炉膛看火孔及没有点燃的烧嘴风门,并关闭。
——检查烟道气引风机入口挡板的开度,联系控制室,控制好炉膛负压稳定,全开入口挡板,并固定。
——炉膛负压偏高或偏低,调整HC4202A/B的开度,偏高开大,偏低关小。
e、中变反应器入口温度调节:
——调整TIC4202的开度,使E2001出口工艺气的温度稳定在360℃左右。
——中变反应器入口工艺气的正常操作温度为220℃。
——中变反应器入口温度通过调整TIC4301A、B的开度来实现,若中变反应器入口温度高,开TIC4301A,关TIC4301B,温度低则反之。
f、原料预热炉出口温度调节:
——原料预热炉出口温度设计为380℃。
——原料预热炉出口温度可通过调整PICA4103的开度来控制,温度高,则关小,温度低,则开大。
g、去PSA单元中变气温度调节:
——去PSA单元中变气温度设计值为40℃。
——去PS
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- 装置 投料 试车 方案