PSA总工艺.docVIP

1、概述 本装置为连续重整装置提供重整催化剂再生用氢气，同时为聚丙烯装置提供少量精制氢气。 当连续重整装置开工期，本装置的原料为催化干气；当连续重整装置正常生产期，本装置的原料为重整氢气。 2、装置规模 公称产氢能力为3000Nm3/h，其中包括15kg/h 精制氢气。 3、装置组成 原料预处理、变压吸附、精制氢气纯化、精制氢气压缩及解吸气压缩系统。 4、辅助材料 主要是吸附剂：焦炭、活性氧化铝、细孔硅胶、活性炭、分子筛，均由PSA 专利商成套供应。 5、工艺技术方案选择 本装置采用变压吸附氢提纯技术，通过原料预处理和氢气提纯两个工序。冷却、分水后的含氢气体进入吸附塔，利用吸附剂的选择吸附性能，吸附塔内的吸附剂将其中的各种杂质吸附，使气体得以净化。吸附塔经过均压、顺放、逆放、冲洗等过程，使吸附剂得以再生，上述过程是在一套程序控制系统的指挥下自动地循环进行的。考虑到原料气中含有C5 及以上重组分和H2S，采用抽真空负压解吸工艺，进一步将原料气中的杂质吸附掉，直接分离出纯度≥99.9％的产品氢气。 6、技术方案主要特点 变压吸附氢提纯工艺是利用吸附剂对含氢气体的吸附容量随压力不同而不同的特性，使吸附剂先在加压下对气体组分选择吸附，除去气体混合物中的杂质组分，然后减压解吸使吸附剂得以再生的物理过程实现氢气提纯的一种工艺，具有以下特点： 1) 产品纯度高：根据需要，产品氢的纯度可以达到 99.9%，甚至更高。 2) 工艺流程简单：变压吸附法可以一步将各种杂质组分脱除而获得纯氢，因此相应的占地面积较小。 3) 原料适应性强：对于炼油厂中大部分含氢气源，可以直接采用变压吸附的办法予以提纯。 4) 操作弹性大：变压吸附的操作弹性一般可达 30%～120%。 5) 操作简便：变压吸附装置的设备简单，运转设备少，且全部是自动化操作，开停车只需0.5～2 小时。 6) 变压吸附一般在常温和中、低压力下进行，且正常操作下吸附剂可与装置同寿命。 7、工艺流程简述 本装置的配置采用抽空和冲洗两种工艺流程：在处理催化干气时采用抽空流程，在处理重整气时来用冲洗流程。当装置进料为重整气时，采用冲洗工艺流程6-1-3/P（常压解吸）；当装置进料为催化干气时，采用抽空工艺流程6-1-3/V（真空解吸）。原料气重整气在2.OMPa、温度～30℃或催化干气在1.OMPa、温度～40℃下进入PSA装置，在变压吸附系统中，每台吸附器在不同时间依次经历吸附（A）、多级压力均衡降（EiD）、顺放（PP）、逆放（D）、冲洗（P）、抽空（V）、多级压力均衡升(EiR)、最终升压(FR）。逆放步骤排出吸附器中吸留的部分杂质组分，剩余的杂质通过冲洗或抽空步骤进一步完全解吸。产品氢在H2≥99.9%时送入重整装置，其中一部分(约168Nm3/h)经过净化器纯化精制后增压至6.0MPa、≤40℃后送入聚丙烯装置。 解吸气经增压至0.5MPa 送出界区。 8、节能原则及措施 本工艺流程的配置可以达到抽空和冲洗两种工艺的功效，在处理催化干气时采用6-1-3/V 抽空流程，在处理重整气时采用6-1-3/P 冲洗流程。根据工艺技术，采取相应的节能措施确保装置最大限度地降低单位加工能耗。 节能措施 1) 优化操作参数，达到经济合理的氢气回收率； 2) 把能耗作为选择技术路线的重要指标，条件允许的情况下，采用能耗低的技术路线。 3) 在总平面布置上，尽量安排合理紧凑，减少物料输送行程，降低动力消耗。 4) 选用节能新设备。 5) 采用效率高、能力合适的传动设备。 6) 合理设置计量仪表，真实反应生产过程中的能耗。 7) 确定合理的供电方式，尽量缩短供电距离，减少线路损耗。 9、仪表 根据PSA 装置的特点和安全生产要求，装置拟设分散控制系统DCS、火气系统FGS，以及仪表管理系统AMS。 10、仪表选型 温度检测选用热电阻。 气体流量测量元件采用文丘利管。 大口径控制阀选用偏心蝶形调节阀。 成套供货仪表要求符合全厂自控专业统一规定的设计要求。 程控阀门（成套供货）。 11、主要设备说明 1) 塔 PSA 氢气提纯装置吸附塔6 台，操作压力在-0.08～2.0MPa(g)之间交变，循环次数按3.5×104 次/年进行疲劳设计。 2) 容器 原料分液罐、解吸气缓冲罐和解吸气混合罐均采用立式罐。 3) 机泵 真空泵采用水环式真空泵。 4) 压缩机 压缩机采用对称平衡往复式压缩机，电动机驱动。 设备主要选材说明 1) 选择钢材应考虑容器的使用条件（如设计压力、设计温度、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。PSA 氢气提纯装置原料分液罐、吸附塔、氢气纯化器、解吸气缓冲罐和解吸气混合罐壳体材料均选用20R。 2) 与主体相连接的接管和法兰材料应与主体材料相同或相近。 3) 非