psa设计说明书.doc

设计说明书














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版次
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说明
DESCRIPTION
设计人
DESIGN
校核人
CHK'D
审核人
APPR.
项目经理
PM.
日期
DATE
目录
第一节概述
第二节工艺说明
第三节公用工程
第四节设备
第五节自动控制
第六节电气
第七节分析化验
第八节消防
第九节环境保护
第十节劳动安全卫生
第十一节装置定员
第十二节设计执行的主要标准规范
第一节概述
1. 设计依据
四川盛马化工股份有限公司与成都华西工业气体有限公司签订的催化干气PSA氢提纯装置合同技术附件。
2. 装置概况
规模及组成
本PSA装置的设计原料:是催化干气供PSA原料气,采用变压吸附(VPSA)工艺分离提纯氢气的成套装置。
装置设计的规模
装置公称产氢能力: 600Nm3/h;
生产方式: 三年连续生产
装置操作弹性(对产品气): 30~110%
装置设计操作寿命: ≥15年
本单元为6-1-3VPSA流程变压吸附氢提纯装置;
生产方案
本单元采用成都华西工业气体有限公司的6-1-3VPSA流程变压吸附氢提纯技术,%的氢气,然后送出界区去氢气压缩机。
原料气在提纯氢后剩余的PSA装置解吸气送出界区。
设计界区
界区示意图
①
②
6塔VPSA-H2
产品氢气
原料气
③
真空
解吸气
界区边界条件表
名称
介质
流量
压力MPa(G)
温度℃
输送方式
管道规格
接口位置
备注
原料
原料气


40
管道
DN80,A1B
管廊上,界区外1米
产品
氢气


40
管道
DN40,A1B
管廊上,界区外1米
副产品
解吸气
m3/h

40
管道
DN250,A1B
管廊上,界区外1米
放空
可燃气体


常温
管道
DN100,A1B
管廊上,界区外1米
事故状态去火炬
排污
污水
400Kg/h

常温
管道
DN40,A1B
去地管
公用工程
净化风
50Nm3/h

常温
管道
DN40,A1E
管廊上,界区外1米
仪表用
氮气
500Nm3/次

常温
管道
DN25,A1B
管廊上,界区外1米
置换用
循环水
20t/h

34
管道
DN80,A1B
管廊上,界区外1米
冷却用
脱盐水
600Kg/h

管道
DN40,A1B
管廊上,界区外1米
冷却用
消防蒸汽

280
管道
DN50,A1B
管廊上,界区外1米
消防用
工艺技术特点
本装置所采用的变压吸附工艺技术,具有如下优点:
采用成熟的6-1-3VPSA流程,流程简单、运行可靠。
在传统6-1-3 VPSA流程的抽真空过程连续,真空时间长,吸附剂的再生彻底,能耗低。
本装置先进的PSA专用软件在某个吸附塔出现故障时,可自动无扰动地将故障塔切除,转入5、4塔操作。在切塔后,可将切除塔隔离进行任意检修。因而大大地提高了装置运行的可靠性。
作为关键设备的PSA程控阀, 选用成都华西化工科技股份有限公司专利产品-气动平板阀。保证了装置长期运行的可靠性。
采用华西所开发的专门用于催化干气PSA氢提纯的吸附剂,吸附剂动态吸附量大、脱除杂质精度高,可更有效地保证产品质量和回收率。
本装置先进成熟的控制软件包可自动实现吸附时间的优化和吸附压力自适应调节,保证产品的合格和收率的最高。第二节工艺说明

流程示意图:
①
②
6塔VPSA-H2
产品氢气
原料气
③
解吸气
真空
注:虚线框内为设计界区
工艺原理
吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。PSA制氢装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(包括范德华力和电磁力)进行的吸附。其特点是:吸