成套脱硫装置安装调试安全操作手册.docx
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成套脱硫装置安装调试安全操作手册
成套脱硫装置安装、调试、
安全操作手册
编制部门:
气体净化事业部
编制人:
刘霞
北京三聚环保新材料股份有限公司
BeijingSJEnvironmentalProtectionandNewMaterialCo.,Ltd.
2013年8月30日
第一章:
成套脱硫装置安装使用说明
1、本脱硫罐为压力容器,压力容器铭牌在外壳后侧位置,请按压力容器要求进行安装使用。
2、本脱硫罐设备内装有颗粒状剂料,上、下部均设有格栅、2层丝网,设备安装吊运途中不得冲撞,运输采用卧式运输,运输途中应固定牢固,不得来回摆动或上下震动。
3、本外框及外壳均不承受外力,起吊时应正确使用设备吊耳起吊,不得随意位置起吊。
4、设备吊耳在设备顶部凸起部位,起吊时应将顶部上盖拆除,并用卸扣将钢丝绳与设备吊耳联接,不得直接将钢丝绳与设备吊耳相联。
同时起重机的吊点应随时移动,不得将钢丝绳划伤设备壳体及外框。
5、本设备装满剂后总重达20余吨(实际重量详见设备铭牌),请合理选择起重机械,正确起吊。
起吊时,设备着力点设置在设备后底部圆钢管上,设备应缓缓起吊,或缓缓下落,确保安全。
6、设备安装时的着力点在三个支脚上,安装调整后应将地脚板与支脚联接牢固,可采用焊接或采用螺栓将设备固定好,地脚螺栓由设计方确定。
7、设备人孔设置在设备的顶部凸起部位,正常情况不要打开,当有需要时请按正确方式打开,打开前先拆除顶盖。
8、设备进出气口均设置在设备的前部,口径为DN200,下部中心管为进气口,侧上部边为出气口.右则上方为喷淋口,DN50,进气口下方为排凝口,DN50,排凝口两则为排凝管道伴热进出口,DN20。
设备顶部中心为人孔DN800,左则为安全放空口DN100,请正确安装。
9、设备安全阀备用接口在设备的顶部位置,为安全起见,安全阀应设置在脱硫罐的顶部。
10、排凝、排污口设置在设备的最低部位,请按法兰形式选配阀门。
11、设备使用前,应对设备、管路系统内进行气密性试验,以确保使用安全。
12、设备出厂前所有进出口需配备同压力等级的盲板。
13、本产品质量合格证、备品备件随产品发运。
第二章:
成套脱硫装置开车、调试、安全操作手册
1、概述:
天然气中主要含有C1、C2、C3、C4等组分,同时含有一定量的硫化物,如硫化氢(H2S)及水等杂质。
开采层的硫含量以及开采工艺决定了天然气中硫化氢的含量,一般含硫化氢50~10000mg/m3。
天然气中的硫化氢,不仅能腐蚀设备和管道,而且对生物造成极大的危害,有文献证明:
1000~2000ppm的硫化氢能使人在短时间内死亡;600ppm的硫化氢能使人在一小时内死亡;200~300ppm的硫化氢能使人在一小时内急性中毒;100~200ppm的硫化氢能使人嗅觉麻痹;50~100ppm的硫化氢刺激人体气管、对眼睛造成伤害;0.41ppm的硫化氢能使人嗅到难闻的气味。
北京三聚公司的成套脱硫装置,最终将能将总硫脱至0.1ppm以下。
二、工艺说明:
1、羟基氧化铁脱硫反应机理:
FeOOH+2H2S→FeSSH+2H2O
气体本体中的H2S经气膜扩散至脱硫剂颗粒外表面。
H2S再从颗粒外表面扩散进入毛细孔。
进入毛细孔的H2S分子在负载于孔壁或孔底的液(水)膜中溶解。
溶解于液膜的H2S分子离解为HS-及S2-离子。
HS-或和S2-离子同FeOOH中的OH-或和O2-离子交换,生成FeSSH。
⑥由以上几条可以得出,气体中无水不利于脱硫剂的反应,但水太大,脱硫剂浸泡在水气或原料气中大颗粒的杂质太多,堵塞脱硫剂的毛细孔,也不利于脱硫剂的反应,造成硫容过低。
2、撬装式成套脱硫装置简介:
一站式脱硫服务与传统脱硫方式的对比
对比项目
传统脱硫设计
一站式脱硫服务
脱硫设备
体积较大
相对较小
脱硫设备形式
固定脱硫罐一次性建成
根据需要模块化组装
脱硫设备投资
大
小
使用周期
短
长
脱硫剂硫容
10~15%
40%
现场装剂
用户或厂家现场自装
不需要(三聚脱硫厂装剂)
现场卸剂
用户或厂家现场自卸
不需要(三聚废剂处理厂处理)
废剂处理
用户或厂家自处理
不需要(三聚废剂处理厂处理)
气量变化适应性
装置一次性建成,对气量变化不能灵活适应;CO2影响硫容。
根据气量变化随时增加或减少模块化脱硫设备台数,无需提前预留;CO2对硫容无影响。
安全性
现场装卸剂、置换吹扫排放、定期检修、人工的操作疏忽等环节都可能引起可燃原料、剧毒H2S的泄漏和跑溢。
现场进行简单的组装,不存在安全隐患。
环保性
现场卸剂需用N2置换,产生大量的恶臭废气;如用水浸泡,产生恶臭污水,废脱硫剂易粉化、板结,卸剂困难。
不处理卸剂,则形成二次污染,现场工作条件恶劣,且废剂现场填埋越来越困难。
没有废剂处理,不产生废水、废气、废渣
灵活性
固定装置,不方便移动
标准模块化,拆卸简单,移动方便。
可随时改变地点、台数
建设周期
2~3个月
现货,一周内完成脱硫成套设备安装,投入运行。
工艺流程简述(主流程):
串联流程:
关闭阀门2、3、5、6、11,打开阀门1、4、7、8、9.天然气经阀门1从底部进入脱硫罐,气体从下向上经脱硫剂脱硫后,从脱硫罐的上部出来,经阀门4进入第二台脱硫罐的底部,同样的顺序从第二台脱硫罐的上部出来,经阀门7进入第三台脱硫罐的底部,然后从其上部出来经阀门8进入气体出口总管,经阀门9、过滤器、阀门10去后工序。
并联流程:
关闭阀门4、7、11,打开阀门1、2、3、5、6、8.天然气经阀门1、3、6从底部进入脱硫罐,气体从下向上经脱硫剂脱硫后,从脱硫罐的上部出来,经阀门2、5、8进入气体出口总管,经阀门9、过滤器、阀门10去后工序。
脱硫罐进气时缓慢升压,阀门开启度以1/12或1/8圈为宜,直至阀门完全打开,待脱硫罐压力升至入口管压力时。
开启下一个脱硫罐的进口阀。
四、操作指标:
1、SDS-200脱硫剂的工艺操作指标:
项目
指标
温度,℃
常温~80
压力,MPa
常压~10.0
液态空速,h-1
≤1
气态空速,h-1
≤1500
出口H2S含量,10-6(wt)
≤0.1
穿透硫容(wt)
≥30
2、主要分析项目及指标
分析项目
说明
进口H2S含量分析,10-6(wt)
按实际硫化氢含量记录
出口H2S含量分析,10-6(wt)
≤20
进口油含量分析,10-6(wt)
进口水含量分析:
饱合水(每天脱硫系统排凝水量不超过100Kg)
进口原料气温度℃:
最佳温度:
30~50
5、设备简介:
型号
设备规格及材质
罐体材质
外尺寸/mm
设计压力/MPa
出入口尺寸/mm
设备总重/t
B05
Q345
6600×2200×2200
≤0.6
φ200×150
5.94
六、操作规程:
专用脱硫剂开停车步骤
(一)开车前的准备工作
1.设备安装工作结束后,对照图纸,仔细检查系统内的所有设备、管道、阀门、分析、取样点、仪表控制点、安全装置等。
2.通知维修人员检查本工序所属仪表、设备,检查所属仪表是否齐全完好,调节系统是否灵活可靠。
使仪表、设备处于备用状态,调校正常。
3.检查所属管道、设备是否完整,保温、防腐是否完成,阀门是否灵活,并应在阀杆上涂抹黄油,使所有阀门处于安全开车的位置
4.检查安全阀是否校正就位,安全阀上是否有铅封,确认启跳整定值。
5.通知分析人员作好脱硫工序开车的各项分析准备。
。
6.公用工程准备就绪,如氮气、水等。
7.检查盲板是否在工作位置上,所有的人、手孔是否封闭严密
8.准备好备用工具、操作记录本,开车方案经过讨论和批准。
9.检查安全设施是否齐全,如氧呼吸器、过滤式面具、灭火器等
10.原料气组分、压力、气量符合设计及开车要求
(2)原始开车顺序安排
1、系统吹净。
2、气密试验.
3、脱硫系统热氮气置换。
4、阀门设定。
5、脱硫开车。
6、缓慢加压送气,直至出合格净化气。
(3)精脱硫具体开车步骤
本系统开车属于原始开车,必须遵循以下开车规程:
1、系统吹净。
拆开各设备及阀门的法兰,拆除分析取样阀、压力表、过滤器、仪表调节机构,按流程逐段管吹净,反复多次,直至吹出气体清净为止。
每吹完一部分,装好有关法兰、阀门、及仪表等。
工艺管道一般用空气吹扫,水系统用水清洗。
2、气密试验。
向系统通入压缩空气,压力每升0.3Mpa,用肥皂水检查所有连续处和焊缝,压力升至操作压力后,保压1h,压力不下降为合格。
若检修后再开车,则应针对具体情况作完上述有关工作后,再行开车。
3、无杂质的干净水喷淋。
通过喷淋口向设备内注水,当设备底部的排凝口有水出来时,切断注水口。
喷淋口加盲板。
4、热氮气置换:
准备98%的氮气备用。
现场将向本系统充氮的管线(本系统从设备底部的喷淋口进气)盲板导通;开启塔顶防空阀,关闭脱硫系统其它导淋阀、取样阀和排污阀等进出口阀门;以上工作确认无误后,现场将氮气加热到50℃后开氮气入系统切断阀,向系统充氮气置换约10分钟,然后关闭塔顶放空阀,氮气冲压至0.6MPa;15分钟后开脱硫塔放空阀,各取样阀及其它排放口,采取间断憋压、排放的方法置换系统中的氧气,直至系统中各取样点任一处排放口取样分析氮含量≈98%;氧含量≤0.5%;脱硫罐出口气体温度在30-45℃时为合格。
5、阀门设定。
开车前脱硫系统所有阀门均需处于关闭状态。
6、脱硫系统开车。
串联流程开车步骤:
1、热氮气置换完毕后,立即切换原料气并将阀门2、3、5、6、11关闭。
2、慢慢打开阀门1,原料气通过进口阀1进入第一个脱硫罐。
慢慢升压(阀门开启度以1/12或1/8圈为宜,直至阀门完全打开),待脱硫塔压力升至入口管压力时。
打开阀门4,原料气慢慢进入第二个脱硫罐。
慢慢升压,待第二个脱硫罐压力升至系统压力时,慢慢打开阀门7,原料气慢慢进入第三个脱硫罐。
慢慢升压,待第三个脱硫罐压力升至系统压力时,慢慢打开阀门8,在第三台脱硫罐气体出口处取样进行分析。
分析原料气不合格进行放空处理。
待第三个脱硫罐出口原料气分析合格后。
慢慢打开阀门9,原料气经过阀门9进入过滤器,从过滤器出来后,经阀门10进入后工序。
3、本脱硫工艺可以任意两个脱硫罐串联使用。
也可单独使用。
4、当其中一个脱硫罐硫容饱和需进行更换或停用时,关闭其脱硫罐的进出口阀门,打开本脱硫罐在主管线上进出口之间的阀门即可。
并联流程开车步骤:
1、热氮气置换完毕后,立即切换原料气并将阀门4、7、11关闭。
2、慢慢打开阀门1、3、6,原料气通过进口阀1、3、6进入第一、第二、第三个脱硫罐。
慢慢升压(阀门开启度以1/12或1/8圈为宜,直至阀门完全打开),待脱硫塔压力升至入口管压力时。
打开阀门2、5、8,在第三台脱硫罐气体出口处取样进行分析。
分析原料气不合格进行放空处理。
待第三个脱硫罐出口原料气分析合格后。
慢慢打开阀门9,原料气经过阀门9进入过滤器,从过滤器出来后,经阀门10进入后工序。
阀门11为过滤器的副线,检修过滤器时,打开阀门11,关闭阀门9、10.并加盲板与系统隔离。
冷凝水排放步骤:
排放步骤:
每台脱硫设备底部的排凝根部阀处于常开状态。
排放时打开排污阀,进行排凝。
当没有大量水流出时,关闭排凝阀。
每8小时,排放一次冷凝水,视情况每天3-4次。
安全放空系统操作步骤:
排放步骤:
每台脱硫设备的顶部都有安全放空系统。
安全放空系统有放空管道、安全阀、控制阀门、旁通阀组成。
正常操作时旁通阀处于关闭状态。
当压力超标且安全阀不能自动打开时,关闭安全阀的前后阀门,并加盲板与系统隔离。
再将旁通阀打开。
进行人工放空操作。
(5)长期停车和短时期开车
短时间停车后的开车,热氮气置换完毕后立即打开脱硫系统的进口阀、出口阀即可。
长期停车后的开车,进行热氮气置换。
然后按照正常开车步骤进行即可。
(6)脱硫临时(紧急)停车短期停车:
是指在短时间内(一般24小时)为了检修设备所进行的有计划停车,或者因发生故障需进行的紧急停车,短期停车对催化剂和脱硫剂不需作特殊处理,其停车步骤如下:
1、联系调度切除气源或将进脱硫罐的进、出口处的阀门关闭,使气体走旁路,进入后工序。
2、关闭脱硫塔进口阀和出口阀,使脱硫罐单体保压。
3、对不进行更换的脱硫剂设备,单独切除保压,在其出入口阀后加盲板与其它设备隔离。
其它情况现场技术人员另行处理。
长期停车:
是指要在较长时间(超过24小时)内检修设备,并要更换催化剂,所进行的有计划停车。
其操作步骤如下:
停车前逐步减量,切断气源,停车卸压;
停车卸压后,对系统置换,当放空气中N2入口与出口浓度相近时,为置换合格。
(六)不正常现象及处理
1 、系统出口硫化氢含量超标 :
脱硫剂已经饱和。
应立即更换。
系统原料气中硫化氢波动变大、压力变低、气量突增。
脱硫剂被水浸泡,导至穿透硫容变低。
按时排水或更换脱硫剂。
2、系统压差大
脱硫剂硫容已饱和。
脱硫剂受潮粉化结垢。
系统管道被脱硫剂堵塞。
工艺条件变化,压力表不准。
需更换脱硫剂或压力表。
(七) 安全操作规程
1、化工安全生产以预防为主,杜绝各种事故的发生(如发生事故,务必按照有关规定进行急救);
2、保持操作室良好的通风,防止有毒气体超标;并备好防毒面具。
3、不准对带压设备、管道、阀门进行任何修理,更不准挪动和取走防护装置;
4、所有设备、仪表、管线、法门及配件应经常检查,并保持清洁完好;
5、对修理中的设备、仪表、管线、法门及配件,应在启动装置上,挂上“禁动”字样,并在开关上加安全锁;
6、严格控制工艺指标;严禁超压;脱硫塔进出口硫化氢应每天至少化验一次。
7、当设备、管道泄漏时应立即进行处理,必要时可以部分停车或全部停车;
8、随时检查设备运行情况,按时按质做好巡回检查,并按规定做好生产记录;
9、操作中不得随便调节安全阀、仪表等;
10、生产不正常时,应立即通知北京三聚相关技术人员及时处理;11、对紧急情况,按紧急停车处理;
(八)注意事项
1、注意脱硫装置进出口的管道阀门全部处于开启状态。
管道内干净、无杂质。
2、开关阀门要缓慢,平稳。
阀门开启度以1/12或1/8圈为宜,直到完全打开。
避免造成系统内压力波动。
3、注意温度、压力、气量大小的变化。
注意系统不能出现憋压情况。
4、注意按时排除脱硫塔底部的冷凝水,每八小时排水一次。
5、脱硫塔排凝系统要加热保温,冬季要注意防冻。
6、注意开、关阀门时不要处于阀门的正前方,防止安全事故的发生。
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