變壓吸附設(shè)計(jì)說明書

文檔文檔內(nèi)蒙古宜化化工30萬噸/年聚氯乙烯變壓吸附裝置〔工程號(hào)：KY9304〕工藝設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)階段：施工圖圖號(hào)：KY9304-30-01天津渤?；ぜ瘓F(tuán)規(guī)劃設(shè)計(jì)院中國(guó)天津20230609.6校核：陶建設(shè)許淑萍

09.609.6名目1概述… 6設(shè)計(jì)概況… 6原料、產(chǎn)品及副產(chǎn)品… 7公用工程參數(shù)及消耗量… 9生產(chǎn)制度和勞動(dòng)定員… 102工藝… 122.1概述… 12工藝原理… 12工藝流程表達(dá)… 13設(shè)備選型說明… 14能源利用… 14主要掌握指標(biāo)… 15裝置布置… 16吸附劑的裝填及數(shù)量… 18消耗定額… 18管道設(shè)計(jì)… 203.1概述… 20變壓吸附裝置工藝管道特性… 20設(shè)計(jì)遵循的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)… 20管道及管道器材的選用… 21吸附劑裝填留意事項(xiàng)… 22管道施工及驗(yàn)收… 22管架設(shè)計(jì)… 24靜電接地與跨接… 24程控閥安裝方向… 24防腐設(shè)計(jì)… 26設(shè)計(jì)范圍… 26涂料選型… 26施工要求… 26絕熱設(shè)計(jì)… 285.1概述… 285.2施工要求… 28概述設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)依據(jù)內(nèi)蒙宜化〔甲方〕與四川開元科技〔乙方〕簽訂的《內(nèi)蒙古宜化化工30萬噸/及技術(shù)附件；料。設(shè)計(jì)原則配套問題?！惨惑w化、露天化、輕型化、社會(huì)化、國(guó)產(chǎn)化原則。建設(shè)周期，制造盡可能好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)。有效措施，改善勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)。設(shè)計(jì)范圍及設(shè)計(jì)分工裝置界區(qū)劃分界區(qū)范圍見圖1—1.200#②氫氣輸出①原料氣加熱PSA凈扮裝置100#④廢氣排放逆放氣③解吸氣輸出冷卻冷卻真空泵增壓機(jī)1—1圖中虛線內(nèi)為本裝置界區(qū)，點(diǎn)①、②、③、④為界內(nèi)外對(duì)接點(diǎn)。點(diǎn)①：原料氣進(jìn)界區(qū)管道點(diǎn)②：產(chǎn)品氫氣出界區(qū)管道點(diǎn)③：解吸氣出界區(qū)管道點(diǎn)④：廢氣排放管道設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)為PVC包括界區(qū)內(nèi)的工藝、設(shè)備、自控、土建、電氣專業(yè)的工程設(shè)計(jì)。裝置建設(shè)概況裝置名稱：氯乙烯尾氣凈化及提氫裝置裝置代號(hào)：KY9304年操作時(shí)間：8000原料、產(chǎn)品及副產(chǎn)品原料本裝置原料為氯乙烯裝置分餾尾氣，由管道輸送至界區(qū)。規(guī)格如下：壓力：0.52～0.55MPa溫度：-15～-20℃處理量：1800Nm3/h1—11—1原料氣組成組分組分N2H2C2H3ClC2H2其余合計(jì)組成V%10～1559～6310～125～92100產(chǎn)品氣本裝置產(chǎn)品有兩種，分別為：逆放和抽真空解吸出來的解吸氣，解吸氣經(jīng)增壓機(jī)加壓后用管道送往后序工段使用。規(guī)格如下：產(chǎn)品氣流量：600Nm3/h產(chǎn)品氣輸出壓力≥0.05MPa產(chǎn)品氣溫度：60～8℃1—2組成H2N2組成H2N2C2H3ClC2H2合計(jì)V%26.9310.1835.9426.95100產(chǎn)品氫氣，規(guī)格如下：產(chǎn)品氫氣流量：812Nm/h產(chǎn)品氫氣輸出壓力：≥0.1MPa氫氣純度：≥99.9%副產(chǎn)品本裝置副產(chǎn)品氣為解吸氣，就地高空排放。公用工程參數(shù)及消耗量公用工程參數(shù)電電壓：380VAC±10%三相頻率：50HZ±3220VAC±10%單相頻率：50HZ±3溫度：常溫壓力：0.4～0.6MPa露點(diǎn)：-4010℃要求凈化、除塵、無油，符合儀表空氣要求。溫度：常溫壓力：0.4MPa10℃，要求凈化、除塵、無油。熱水壓力：0.3～0.5MPa溫度：～90℃流量：～0.50m3/h循環(huán)冷卻水(a)上水溫度：～32℃上水壓力：0.2～0.3MPa3～5℃0.1～0.2MPa公用工程參數(shù)消耗量1—4.1-4公用工程消耗量一覽表序名稱規(guī)格使用狀況單小時(shí)消耗量備注號(hào)位正常最大1電220V50HZ連續(xù)KW2儀表照明用380V50HZ連續(xù)KW132機(jī)泵用2氣壓力：0.4～0.6MPa溫度：常溫露點(diǎn)低于環(huán)境溫度10℃連續(xù)Nm3100程控閥調(diào)整用3氣壓力：0.4MPa溫度：常溫純度：N2≥99.5%連續(xù)Nm3500開車初期使用4循環(huán)冷卻水32℃連續(xù)t10冷卻器、真空泵、增壓機(jī)用5熱水壓力：0.3～0.5MPa溫度：90℃連續(xù)t0.5加熱器用生產(chǎn)制度和勞動(dòng)定員2人〔含值班長(zhǎng)，另設(shè)技術(shù)員2人。裝置修理、分析及治理定員由工廠統(tǒng)一安排解決。1—5序號(hào)勞動(dòng)定員表崗位班次每班人數(shù)小計(jì)備注1操作人員52102技術(shù)人員212合計(jì)12工藝概述1800Nm3/h。本裝置由PSAI、PSAII個(gè)工序;100#凈化工序、200#提氫工序。工藝原理產(chǎn)品氣與雜質(zhì)組分的分別。上能有效地解吸，使吸附劑能重復(fù)使用時(shí)，吸附分別工藝才有意義。故每個(gè)吸附器在實(shí)際過程中必需經(jīng)過吸附和再生兩個(gè)階段。由此可見，對(duì)每個(gè)吸附器而言，吸附過程是間歇的，必需承受多個(gè)吸附器循環(huán)操作。本裝置承受五塔操作，一塔進(jìn)料、三次均壓，抽真空解吸的變壓吸附工藝〔5-1-3/V。整個(gè)操作過程在環(huán)境溫度下進(jìn)展。每個(gè)(AP、一均降E1，二均降E2，三均降E3、逆放，抽空、三均升E3、二均升E3、一均升E1、終充F〕等十一個(gè)操作步驟完成一個(gè)吸附周期，每30料氣連續(xù)穩(wěn)定地輸入，凈化氣連續(xù)穩(wěn)定地輸出。5-1-3/V完成均壓后的吸附器I、抽真空對(duì)吸附床層進(jìn)展解吸，來自逆放、抽真空步驟排出的氣體統(tǒng)乙烯等組分進(jìn)展更徹底的解吸。完成均壓后的吸附器II解吸氣。解吸氣高空排放。本裝置核心技術(shù)是變壓吸附〔PSA〕工藝，該工藝具有流程簡(jiǎn)潔、能耗低、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品純度高、本錢低等優(yōu)點(diǎn)，與深冷分別、膜分別等工藝相比，更具有牢靠性、敏捷性及經(jīng)濟(jì)合理性。整個(gè)吸附分別循環(huán)過程由計(jì)算機(jī)掌握，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，裝置操作彈性大，能適應(yīng)原料氣量和組成的波動(dòng)。工藝流程表達(dá)工藝管道及儀表流程圖見圖KY9304-32-101～2010.50～0.55MPa，-10℃的氯乙烯尾氣經(jīng)原料氣加熱器〔E101〕加熱到～40℃，再經(jīng)流量計(jì)〔FIQ-101〕計(jì)量后，進(jìn)入由5臺(tái)吸附器〔A101A～E〕及一組程控閥組成的PSAI壓吸附PSAI吸的工藝流程。原料氣自下而上通入一臺(tái)正處于吸附狀態(tài)的吸附器，驟的操作。變壓吸附的十一個(gè)步驟由計(jì)算機(jī)掌握完成。調(diào)整閥〔HV-101、HV-201〕掌握最終充壓步驟的氣體量，調(diào)整閥壓力。降〔E2D〕和二均升〔E2R〕時(shí)的儲(chǔ)氣罐。從吸附器〔A101A～E〕頂部出來的凈化氣經(jīng)調(diào)整閥〔PV-101〕調(diào)壓，再經(jīng)流量計(jì)〔FIQ-102〕200#提氫。變壓吸附I緩沖、再經(jīng)調(diào)整閥〔PV-101〕調(diào)壓后進(jìn)入解吸氣緩沖罐II〔V102B〕吸氣緩沖罐II〔V102B〕;逆放完畢后進(jìn)入抽真空階段，通過真空泵〔P101A～E〕抽真空解吸，抽出的解吸氣經(jīng)后冷卻器〔E102〕冷卻后V102〔C101AB進(jìn)入冷卻器〔E103〕冷卻，冷卻后的解吸氣經(jīng)調(diào)整閥〔PV-106〕調(diào)壓后作為產(chǎn)品氣分兩路送出界外。調(diào)整閥〔PV-105〕和調(diào)整閥〔PV-106〕掌握增壓機(jī)〔C101ABC〕進(jìn)口的壓力。變壓吸附PSAII吸的工藝流程。原料氣自下而上通入一臺(tái)正處于吸附狀態(tài)的吸附器，作。變壓吸附的糾葛步驟由計(jì)算機(jī)掌握完成。經(jīng)流量計(jì)〔FIQ-201〕計(jì)量后，經(jīng)過調(diào)整閥〔PV-203、PV-205〕降壓后連續(xù)穩(wěn)定地送至界外。變壓吸附II真空階段，通過真空泵〔P201ABC〕抽真空解吸，抽出的解吸氣就地高空排放。設(shè)備選型說明本裝置PSA立式固定床。均壓罐均壓罐的容積及尺寸依據(jù)工藝過程進(jìn)展計(jì)算和多年工程開發(fā)閱歷確定。能源利用本裝置的原料、產(chǎn)品氣均設(shè)置了計(jì)量裝置。本設(shè)計(jì)承受的變壓吸附為節(jié)能技術(shù)，其特點(diǎn)是：度變化不大。故變壓吸附的吸附劑再生不需外加熱源。主要掌握指標(biāo)原料氣壓力：0.52～0.55MPa原料氣溫度：～30℃原料氣流量：1800Nm3/h產(chǎn)品氣壓力：≥0.06MPa產(chǎn)品氣溫度：～40℃產(chǎn)品氣流量：～600Nm3/h產(chǎn)品氫氣壓力：≥0.1MPa產(chǎn)品氫氣溫度：～40℃產(chǎn)品氫氣流量：～812Nm3/h2-1100#工藝時(shí)序表步驟壓力〔MPa〕溫度〔℃〕吸附A0.50≤40℃順放PP0.45≤40℃一均壓降ED10.32≤40℃二均壓降ED20.23≤40℃三均壓降ED30.08≤40℃逆放D0.01≤40℃抽空V-0.085≤40℃三均壓升ER30.08≤40℃二均壓升ER20.1