分子筛吸附系统.docx
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分子筛吸附系统
HXK-32500/5.2型分子筛吸附系统作业指导书
1范围
规定了HXK-32500/5.2型分子筛吸附系统作业的操作要求。
适用于能源中心制氧分厂制氧作业区HXK-32500/5.2型分子筛吸附系统的操作。
2引用标准和术语
2.1《氧气及相关气体安全技术规程》
2.2《氧气站设计规范》
3工作职责
3.1空分主操作负责设备的安全稳定运行，对操作过程中发生的各种异常现象及时逐级汇报、处理。
3.2空分操作人员负责分子筛系统的开机,停机并保持设备清洁。
3.3空分操作人员负责监控设备的各部参数稳定，尤其是主要控制参数必须达标，参数有较大变化时及时采取有效措施并逐级汇报、处理。
3.4空分操作人员做好运行设备的原始记录。
4.工作程序
4.1工作流程
启动前准备启动切换控制系统启动电加热器、蓄热器
工况调整运行检查并记录停机
4.2作业准备
4.2.1工具材料备品及设备的准备
序号
工具/设备的名称
数量
适用阶段
1
加力棒
1根
启动电加热器
2
对讲机
1对
工况调整
4.2.2作业人员的准备
a）机组操作人员均持证上岗。
b）按规定穿戴好劳保防护用品，女工发辫放入帽内。
c）由带班班长主持召开班前会，确认人员精神状态、危险预知及上班的生产情况。
做好班前会记录。
d）检查设备是否完好，工具是否齐全，环境卫生是否干净。
异常情况上报值班长，并由值班长在交接班记录中说明。
4.3概述
4.3.1工作原理：
吸附器是成对交替使用的，一只工作时，另一只被再生。
吸附器再生一般分四步进行：
第一步降压、第二步加热、第三步吹冷、第四步升压。
降压：
吸附器在工作周期结束时，须将容器内的带压空气排放出去。
降压是将V1205阀打开而实现的，降压的速度不能太快，完成时间不要短于7分钟。
加热：
打开V1218、V1220阀，相应地关闭V1217、V1219阀。
一股约四分之一的再生污氮气通过V1221阀，经V1231阀或V1232阀进入电加热器FH1201被加热到205℃，一股约为四分之三的再生污氮气经蓄热器HA1201复热，二股汇总的干燥热污氮气在吸附器入口处温度为165℃以上，自上而下通过吸附器，时间为26分钟。
吹冷：
打开V1217、V1219阀，相应地关闭V1218、V1220阀，使吹冷用污氮气不经过电加热器而旁通。
经加热器的污氮气通过蓄热器HA1201后由消声器SL1201放空。
吹冷用污氮气在吸附器入口处温度与出主换热器的温度相等，最高为12℃。
吹冷期内，污氮气出吸附器的温度起初继续上升，待上升至100℃以上后就逐渐下降。
吹冷末，氮气出吸附器温度可下降至比工作温度高5～10℃。
升压：
打开V1207阀，关闭相应的加温吹除阀，使正在工作的一只吸附器中的空气充入即将再生完毕的一只吸附器中，当压差联锁Pds→0时，说明再生吸附器的压力与工作吸附器的压力已均衡，升压便告结束。
同时为避免气流冲击分子筛床层,使床层发生移动或摩擦，故升压要缓慢，此完成时间不要短于12分钟。
工作时间的吸附器空气入口温度为10℃，由于吸附器热容和吸附热的关系，刚开始投入工作之时，出口温度比入口温度高约20℃，工作一段时间后，出口温度逐渐平稳，其升温约为5℃左右。
装置启动时，尚无可供再生用的氮气，可用部分已被净化的空气再生，部分空气经V1250阀减压后作再生气体用，另外由于电加热器的容量关系，首先再生气加热后进入蓄热器内，将其热量蓄存于蓄热器内的填料中，加热时间为1.8小时，出蓄热器的氮气经V1219阀进入消声器（SL1201）直接排放于大气中，其间管路上设有一安全阀V1230。
如果减压后空气压力大于0.1MPa，安全阀起跳排压。
蓄热器蓄热完毕，将时间程序控制器调整至正常切换程序后投入吸附器的再生。
由于装入的分子筛刚开始使用，故应较彻底地进行活化，此时活化温度应尽量高些，活化时间也应长些，一般不少于正常工作时间的三倍。
4.3.2工艺流程：
经透平压缩机被升压的空气通过喷淋冷却塔冷却到10℃，自下而上通过立式分子筛吸附器MS1201或MS1202（以下简称吸附器）时，空气中所含的水、乙炔、二氧化碳等杂质相继被吸附清除，净化后空气进入冷箱中主换热器。
4.4主要技术参数
空气：
气量：
28000～35000m3/h
压力：
0.4～0.52MPa（表压）
进口温度：
＜15℃
相对湿度：
100%
CO2含量：
360×10-6
空气出口CO2含量：
≤1×10-6（主控参数）
再生用污氮气:
气量：
8000～12000m3/h（主控参数）
进MS再生气温度：
≥165℃（主控参数）
进加热器气量：
1500～2500m3/h
进蓄热器气量：
6000m3/h
进加热器压力：
0.01～0.018MPa
进加热器温度：
5～15℃
电加热器温度:
180℃（最高不超过230℃）
允许阻力:
空气通过系统之阻力:
～0.008MPa
污氮气通过系统之阻力:
～0.012MPa
吸附剂名称:
分子筛 型号:
V0P13X-APG
规格:
1/16（条形）比热:
0.96kJ/kg.℃
堆比重:
0.62kg/L装填量:
6000kg/只
再生时间分配:
处理空气量
工作时间
再生各阶段所需时间（分）
m3/h
分钟
降压
加热
吹冷
升压
32500
108
7
26
63
12
4.5起动准备
4.5.1起动切换系统
a）开启各空气切换管路。
b）将备用仪表空气接通。
c）接通程序控制器。
d）接通切换阀，并检查切换程序。
e）按仪控说明书和仪表制造厂说明，将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入。
4.5.2起动电加热器:
按电控要求，对电加热器通电钮一按即放，看其是否通电，然后应先送入气体，而后通电使其投入工作。
4.5.3启动电加热器时的危险点及安全措施或要求
序号
危险点
安全措施或要求
1
未确认电加热器连锁，电炉加热原件损坏。
启动电加热器连锁前，要进行连锁试验。
2
未通气开启电加热器，使设备损害。
严格遵守先通气后启动的原则。
4.5.4使入吸附器前的空气压力和温度逐步达到设计要求。
空气的压力和温度达不到设计要求，虽可将空气送入吸附器，但不得打开空气进冷箱阀。
4.6空分装置起动或加温时的操作:
吸附器的吸附和再生的切换是由时间程序控制器控制，自动进行的。
4.6.1再生用空气先经电加热器，加热至规定温度，从上部进入蓄热器，从下部经阀门，消声器放空。
4.6.2再生用空气总量的四分之一经电加热器，四分之三经蓄热器汇总后从吸附器上部进入，出下部经阀门消声器放空。
4.6.3加热后，再生用空气经电加热器量不变，经蓄热器回收热量，其余气量自动切换至旁通管路经V1217进入吸附器进行吹冷，待达到规定时间，V1217阀关闭，吹冷自动停止。
4.6.4再生好的吸附器，在切换之前所有的进、出口阀是关闭的。
只通过阀V1207将另一只尚在工作的吸附器内的空气充入，使该吸附器的压力逐渐升高，待两只吸附器压力平衡时，关闭V1207，充压结束。
自动切换至空气流路进行吸附工作。
已工作过的一只吸附器通过阀V1205（或V1206）慢慢排压，使压力降低。
然后该吸附器按上述步骤进行再生。
4.7空分装置正常操作时的操作:
当空分装置正常操作时，吸附器的再生气体为自冷箱出来的污氮气，此时V1208阀应关闭，其它操作步骤均与4.6相同。
4.8控制测量点及参数如下表
项目
编号
位置及内容
单位
设计值
报警值
备注
分析取样点
AE1201
空气入MS1201前
分析取样点
AE1202
空气入MS1202前
分析指示记录报警
AIA1203
空气出MS1201（MS1202）后
×10-6
＜0.2
1
流量指示报警
FIA1201
再生用污氮气流量
m3/h
10000
Min：
7000
流量指示联锁
FIASC1203
污氮气入EH1201（或EH1202）前流量
m3/h
2000
1800
联锁1650调节值2000
GOS1201
MS1201空气进口阀
GOS1202
MS1202空气进口阀
GOS1203
MS1201空气出口阀
阀位联锁
GOS1204
MS1202空气出口阀
GOS1205
MS1201空气排放阀
GOS1206
MS1202空气排放阀
GOS1207
MS1201、MS1202间均衡阀
GOS1211
MS1201氮气进口阀
GOS1212
MS1202氮气进口阀
GOS1213
MS1201氮气出口阀
阀位联锁
GOS1214
MS1202氮气出口阀
GOS1215
MS1201氮气出口阀
GOS1216
MS1202氮气出口阀
GOS1217
MS1201（MS1202）吹冷阀
阀位联锁
GOS1218
MS1201（MS1202）加温阀
GOS1219
HA1201氮气出口阀
GOS1220
HA1201氮气进口阀
时间程序控制
ESC1201
时间程序控制器
温度指示报警
TIA1205
空气入MS1201（MS1202）
℃
10
TIA1207
再生污氮气入MS前不低于
℃
142
TIA1206
放空再生污氮气温度不低于
℃
100
吹冷期间
TIAS1212
污氮气出EH1201（EH1202）温度
℃
205
max:
230
min:
180
联锁250
温度记录
TE1213
污氮气出EH1201（EH1202）温度调节
℃
205
控制调节205
TR1201
MS1201空气进口（污氮气出口）温度
项目
编号
位置及内容
单位
设计值
报警值
备注
TR1202
MS1202空气进口（污氮气出口）温度
TR1203
MS1201氮气进口（空气出口）温度
℃
0～170
TR1204
MS1202氮气进口（空气出口）温度
TR1214
HA1201氮气进口温度
12～205
TR1215
HA1201氮气出口温度
℃
12～205
当△P→0时，关闭均衡V1207阀
压差联锁
Pds1201
MS1201前后压差
Pds1202
MS1201前后压差
MPa
0
Pds1203
MS1202前后压差
Pds1204
MS1202前后压差
压力指示报警联锁
MS空气进出口压差
mmH20
～700
～1200
联锁1500
压力指示
PI1201
MS1201器内压力
MPa
0.52～
0.014
PI1202
MS1201器内压力
PI1203
MS1202器内压力
PI1204
MS1202器内压力
PI1206
污氮气放空量调节
MPa
0.0142
调节值0.0142
压力联锁
PS1201
排气末MS1201器内压力
MPa
0.0135
PS1202
排气末MS1201器内压力
PS1203
排气末MS1202器内压力
PS1204
排气末MS1202器内压力
4.9起动时阀门状态和仪表测量值如下表
点
阀门代号
阀门状态
测量点
测量值
1
起动电加热器EH1201或（EH1202）
V1221
自调
V1231（V1232）
开
V1233（V1234）
开
V1208
手调
FIA1201
2000m3/h
V1210
手调
蓄热器HA加热
V1219
开
V1217
关
V1218
关
V1220
关
V1210
自调
PIC1206FIA1201
～0.0142MPa
～8000m3/h
点
阀门代号
阀门状态
测量点
测量值
2
吸附器MS1201再生
V1205
开
V1213
开
V1215
开
V1211
开
V1218
开
TIA1207
～165℃
V1220
开
V1222
常开
V1217
关
V1219
关
3
V1217
开
V1219
开
V1218
关
V1220
关
4
V1217
关
V1211
关
V1213
关
V1215
关
V1205
关
V1207
开→关
PI1201
0.0135～0.52MPa
V1203
开
V1201
开
V1202
关
V1204
关
5
切换后吸附器MS1202再生
PI1203
0.52～0.0135MPa
V1206
开
V1214
开
V1216
开
V1218
开
TIA1207
～165℃
V1220
开
V1219
关
V1217
开
6
V1219
开
V1218
关
V1220
关
7
V1217
关
V1214
关
V1216
关
V1212
关
V1206
关
V1207
开→关
PI1203
0.0135～0.52MPa
V1204
开
V1202
开
V1203
关
V1201
关
4.10每隔1小时检查运转中的仪表实际参数在受控范围，并做好原始记录。
4.11交班前确保设备管道清洁无灰尘。
4.12安全注意事项
4.12.1将空气出吸附器的二氧化碳含量控制在1×10-6以下，在线分析仪应定期校验。
吸附器定时切换，程控器动作必须灵敏、可靠。
4.12.2定期从观察孔检查分子筛破碎情况及床层平整情况，定时耙平。
如有破碎，要按规定量更换分子筛，填装分子筛时，注意保证必要的吸附床高度840毫米。
4.12.3必须注意当人员进入分子筛吸附器之前，要用足够的空气进行置换，以驱除残余污氮气体，含氧量要在19.5％－23%之间确保人身安全。
4.12.4必须注意加热器使用情况，当发生故障时应及时进行检修。
4.12.5注意再生气体进加热器的气量，不得低于规定值。
如低于规定值，必须立即查出原因，进行调整。
4.12.6必须严格控制分子筛吸附系统在每个阶段运行时各部温度、压力在达到规定范围内（保证加热温度在180℃以上，流量在8000～12000m3/h，冷吹时分子筛出口温度冷吹至30℃以下）。
4.12.7必须严格检查分子筛在运行中的每个工作阶段，其现场阀门是否“开”“关”到位，谨防阀门漏气或系统“串气”。
4.12.8严格控制空冷塔水位在500mm左右，并保证水位自动控制阀灵敏可靠。
检查分子筛及疏水器工作是否正常，谨防分子筛空气纯化系统进水。
4.12.9在进行分子筛吸附转动耙平机构操作时，不得耙平正在使用中的分子筛，操作人员登高手动作业时，应系安全带，谨防坠落。
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6.1《制氧分厂岗位操作工日常点检手册》
6.2《制氧分厂作业区交接班管理办法》
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