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甲醇驰放气膜分离操作规程

目录1、工艺规程适用范围 (5)2、工艺原理 (5)3、工艺流程简述 (5)4、工艺设计数据 (6)5、工艺指标及连锁、报警一览表 (8)6、设备一览表 (3)7、调节阀一览表 (3)8、安全阀一览表 (4)9、岗位任务及管辖范围 (6)10、装置的开停车步骤 (6)11、紧急停车 (16)12、成分的调整 (17)13、操作注意事项 (17)14、安全技术规程 (18)驰放气提氢膜分离操作规程1、工艺规程适用范围甲醇岗位提氢膜分离2、工艺原理膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同,因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同而分离。

推动力(膜两侧相应组分的分压差)、膜面积及膜的分离选择性,构成了膜分离的三要素。

依照气体渗透通过膜的速率快慢,可把气体分成“快气”和“慢气”。

常见气体中,H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”;而称为“慢气”的则有的CH4及其它烃类、N2、CO、Ar等。

普里森分离器的外壳类似一管壳式换热器,内装数万根细小的中空纤维丝。

中空纤维的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积,使得分离系统紧凑高效,同时可以在很薄的纤维壁支撑下,承受较大的压力差。

混合气体进入膜分离器壳程后,沿纤维外侧流动,维持纤维内外两侧一适当的压力差,则气体在分压差的驱动下,“快气”(氢气)选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集而作为渗透气导出膜分离系统,渗透速率较慢的气体则被滞留在非渗透气侧,压力几乎跟原料气的相同,经减压后送出界区。

3、工艺流程简述3.1工艺气流程膜分离的工艺流程可划分为预处理和膜分离两部分,用于从甲醇驰放气中将氢气浓度提浓,以应用于甲醇生产工艺。

膜分离提氢装置原料气体为回收的氨醇车间T2001出口驰放气、碳一车间801A水洗塔驰放气、801B水洗塔驰放气。

回收驰放气以14944Nm3/h、4.18MPaG、40℃进入膜分离装置界区,此气体首先通过PV41001调节阀稳定压力后,进入装有高效除雾元件的除雾器R41001,以除去小于1µm的粒子,可冷凝的液沫雾滴被捕集形成液体后,通过除雾器底部的阀门V23/V24排出;经过除雾后的原料气进入加热器E41001加热至50℃,使原料气远离露点,并恒定膜分离系统的操作温度,而不第5页共15页影响膜分离性能,用蒸汽流量调节阀TV41001,温度计和温度变送器TG41002,TG41003,TT41001,TICSA41001实现原料气温度控制、指示、报警和联锁。

原料气加热至50℃后,进入膜分离器M41001A~H进行分离,每个膜分离器外形类似一管壳式换热器,膜分离器壳内由中空纤维束填充,类似于管束,原料气从下端侧面进入膜分离器,由于各种气体组分在透过中空纤维膜时的溶解度和扩散系数不同,不同气体在膜中的相对渗透速率不同,各组分中氢气的相对渗透速率最快,从而可将氢气分离,在原料气沿膜分离器长度方向流动时,更多的氢气扩散进入中空纤维,在中空纤维芯侧得到渗透汽产品,该含氢气量92.87%的渗透气以11756Nm3/h,50℃,1.8MPaG的压力进入氢气压缩机进行提压。

壳程得到的3189Nm3/h,50℃,4.08MPaG的非渗透气经减压阀HV41001减压送至0.8MPaG燃料气管网,0.8MPaG燃料气管网超压时燃料气可经减压阀PV4105减压至0.08 MPaG燃料气管网,送动力岛热动锅炉回收。

3.2蒸汽流程来自S5蒸汽管网的0.5MPaG,158℃的饱和低压蒸汽,经温度调节阀TV41001后进入列管式加热器E41001的壳程,将管程内的原料气加热至50℃,冷却后的蒸汽冷凝液经加热器底部的疏水器送回冷凝液管网。

4、工艺设计数据4.1原料气体技术规格第6页共15页表1 膜分离原料气技术规格表4.2 产品气技术规格表2 膜分离产品气技术规格第7页共15页4.3公用工程及化学品条件公用工程包括:电、蒸汽、仪表空气、氮气等。

少量仪表用电;蒸汽用来加热原料气;仪表空气用于现场仪表的操作和控制;氮气用于开车前的管路置换。

表3 公用工程消耗清单5、工艺指标及联锁、报警一览表(见附页)6、设备一览表第8页共15页7、调节阀一览表8、安全阀一览表第9页共15页第10页共15页9、岗位任务及管辖范围9.1 岗位任务将氨醇车间甲醇合成T2001出口驰放气、碳一车间甲醇合成801A水洗塔驰放气、801B水洗塔驰放气三股气体合并,送至碳一车间甲醇合成驰放气提氢膜分离装置,进行分离、提纯,得到纯度≥92.87%的H2渗透产品气,此气体经氢气压缩机压缩后送至2#甲醇合成装置用于甲醇生产;分离得到的尾气经减压后分别送至0.8 MPaG燃料气管和0.08 MPaG燃料气管。

9.2 岗位管辖范围①膜分离器:M41001A/B/C/D/E/F/G/H,共8台。

②加热器:E41001共1台。

③除雾器:R41001共1台。

上述设备和设备的附属管线、阀门及仪表等。

10、装置的开停车步骤10.1开车前的准备10.1.1检查机械部分(1)核对膜分离装置对外交接点与现场管路的联接正确无误。

(2)移去所有放空及排净口处的塑料密封片,确认外接管口8字盲板处于盲板状态。

(3)安全阀的压力设定启跳点已由生产厂调好,铅封完好,检查安全阀时必须小心注意其位置。

(4)检查地脚螺栓,管道法兰螺栓垫片,静电接地等结构完整。

(5)检查原料气加热器E41001上的管路畅通。

(6)检查所有应保温的设备及管路已完成保温。

10.1.2检查仪表部分(1)检查所有仪表接线正确无误。

(2)打开仪表空气界区阀V40,向所有用气仪表供仪表空气。

(3)所有调节阀已调试合格,阀门行程、事故状态、正反作用均正确无误。

第11页共15页(4)对所有仪表进行效验,检查现场温度表,压力表完整无损。

(5)检查报警及联锁功能,联锁调试完毕,具备投用条件。

10.1.3系统管道、设备吹扫已完成,吹扫期间拆除的止逆阀、流量计等已回装,临时管线已拆除,管道上8字盲板处于正确位置,与其他装置连接界区阀已关闭。

10.1.4系统高压区、低压区气密试验均合格,系统保压24小时,压力不降(压力降≤0.1MpaG)。

10.1.5现场已做好分析取样准备工作。

10.2氮气置换10.2.1置换前所具备的条件(1)确认N3管网氮气供应正常,纯度99.9%以上,无尘、无油。

(2)确认设备、管道吹扫工作完成。

(3)确认装置仪表及调节阀调试合格,具备使用条件。

(4)确认所有的临时管线已拆除,管道上盲板处于正确位置,界区阀已关闭。

(5)置换用临时压力表已安装好,压力表已经校验。

(6)关闭回路中所有导淋,取样分析点。

10.2.2置换步骤10.2.2.1置换预处理系统(1)确保下列手动阀门处于关闭状态:A 原料气管线上游的截止阀V01;B 非渗透气管线下游的截止阀V10;C 非渗透气管线上游的截止阀V08A/B;D 氢气管线下游的截止阀V14;E 氢气上游管线的截止阀V12;G 所有排污阀、放空阀和取样阀;(2)确保下列调节阀处于失气时的安全位置,相应的调节器处于“手动”位置:A温度调节阀TV-41001关闭;B流量调节阀HV-41001关闭;C导流阀DV-41001关闭;D非渗透气阀减压阀HV-41001关闭;E 0.8MPaG燃料气管网减压阀PV4105关闭。

(3)打开所有仪表的表根部阀,确保所有的仪表和管路已完全释压,核实所有的压力表指示应为零。

(4)如果除雾器内存有液体,则将其排掉,并关闭底阀V23/V24。

(5)打开原料气管线上的旁通阀VT41002上的阀门V05/V06,手动打开尾气管线减压阀第12页共15页HV41001(6)打开N3管网低压氮气管线上游阀门,去掉V19阀后8字盲板,先打开V22,然后慢慢打开V19给系统升压至气源压力,关闭注氮阀V19/V22。

(7)打开放空管线150-VT41008上的V18A/B,慢慢地对预处理系统降压。

(8)重复以上升、降压步骤,对预处理系统进行置换,直至置换出的气体中氧含量低于0.2%后;并立即关闭V18A/B。

10.2.2.2置换膜分离器系统(1)确认膜系统所有手动阀门处于关闭状态,渗透气去火炬串联阀V16A/B阀关闭。

(2)打开膜出口阀V11a~h,渗透气总管阀门V12,非渗透气管线上游的截止阀V08。

(3)打开N3管网低压氮气管线上游阀门,先打开V22,然后慢慢打开V19给原料气管线升压至气源压力。

(4)慢慢打开原料气进膜调节阀DV41001旁路阀V03/04,为膜分离器系统升压,升压速度为0.3MPa/min,直至升压到气源压力(观察压力表PG41005),关闭注氮阀V19/V22。

(5)慢慢打开渗透气管线上的放空管线VT41003上的阀门V16A/B进行放空,对分离器降压。

(6)观察压力表PG41005,当压力降至0.2MPaG时,关闭放空阀V16A/B。

(7)缓慢打开非渗透气管上放空阀V18A/B进行置换,必须保证非渗透气管线压力要始终大于渗透气管线压力。

(8)重复上述升、降压步骤对膜分离器及管路进行置换,直至置换出的气体中氧含量低于0.2%。

注意升降压时需缓慢进行,避免膜分离内部垫圈的移位。

(9)取样分析合格,置换合格后,充氮0.20~0.30MpaG 后关闭氮气阀门V19/V22,关闭所有工艺阀门,渗透气和非渗透气管线去火炬管线放空阀V16A/V18B拆口处复位。

系统氮气保护,氮气倒淋V20阀打开。

10.3开车操作步骤10.3.1预处理部分开车操作预处理的开车,是通过膜分离器的旁路,经过管路PG41001,PG41002,PG41003,PG41003,VT41002及FG41002进行的。

在预处理的开车平稳后,方可切入膜分离器管线,投入运行。

10.3.1.1将手动阀门置于下列位置:(1)关闭所有调节阀的旁路及排净阀;(2)确保氮气管路阀门V19/V22是关闭的;且盲板已恢复关闭位置,其余管路接口处的盲板处于打开状态;(3)确认膜分离器前升压阀V02,DV41001的旁路阀V03/V04关闭;(4)所有的仪表根阀打开;(5)所有安全阀的前后阀门打开;第13页共15页(6)所有排污阀、排气阀、放空阀和取样阀关闭;(7)仪表空气可供所有阀门使用。

(8)0.08MPaG燃料气管网、0.8MPaG燃料气管网、火炬管网分别与各自总管切断根部阀打开。

10.3.1.2 确保下列调节阀处于安全位置,相应的调节器处于“手动”位置:(1)温度调节阀TV41001关闭;(2)原料气进口调节阀PV41001关闭;(3)导流调节阀DV41001关闭;(4)手动调节阀HV41001关闭;(5)减压阀PV4105关闭。

10.3.1.3 确保处于DV41001的旁路管线上的阀V02,DV41001的旁路阀V03/V04是关闭的,确保管线FG41001上的膜非渗透气出口总阀V08已关闭。

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