二氧化碳生产工艺规程Word文档格式.docx
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V302
贮氨罐
8
V303
集油器
9
V304
空气分离器
10
V305
紧急泄氨器
11
V306
氨分器
12
V307
辅助贮氨气
13
L101
循环水过滤器
二换热器
E101
第一冷却器
14
E102
第二冷却器
15
E103
预冷器
16
E201
再沸器
17
E202
全凝器
18
E301
冷凝器
19
E302
液化器
三塔类
20
T101
水洗塔
21
T102A
脱硫床
22
T102B
23
T103A
吸附床
24
T103B
25
T104A
干燥床
26
T104B
27
T201
精馏塔
四加热器
28
M102A
电加热器
29
M102B
五机电设备
30
C101
二氧化碳压缩机
31
C102
32
C301
氨压缩机
33
C302
34
C303
35
M101A
罗茨鼓风机
36
M101B
37
P101A
水洗泵
38
P101B
39
P201A
成品输送泵
40
P201B
41
P202A
装车泵
42
P202B
43
P202C
44
P202D
（二）工艺过程介绍
1.压缩吸附工段（100号）
从酒精装置引来常压、低于40℃二氧化碳原料气，在罗茨鼓风机作用下首先进入水洗塔中,用循环水洗去原料气中杂质并降低原料气温度，由塔顶引出送入稳压罐中，稳压后原料气体再由稳压罐上部引出送入二氧化碳压缩机中。
二氧化碳压缩机是三级压缩，分别把原料气由常压压缩到0.3、0.9和2.5MPa。
每一级经过压缩后，气体分别进入到级间冷却器，由冷却水降温冷却，然后进入级间分水器分水，再进入到下一级压缩。
原料气经三级压缩增压到2.5MPa后，送入第一冷却器中，用来自300号系统液氨冷却降温到5～10℃，由分水罐分水，再进入第二冷却器中释放冷量。
升温后原料气由第二冷却器顶部引出经脱硫床脱去总硫和二硫化碳等组份后进入吸附床，甲醇、乙醇、乙醛等含氧有机物在吸附床中由吸附剂吸附除净。
原料气由吸附床底部引出进入干燥床进行深度脱除水份和油脂。
由干燥床顶部引出二氧化碳气送进第二冷却器降温后，再进入预冷器进行深降温。
压缩机设有进出口短路阀门，用以调节流量和压力。
各分水器底部排水分别连接到废水管网中。
脱硫床设计为两个同样大小体积圆桶形，根据原料气中总硫和二氧化硫含量，可并联或串联使用，也可只使用一个脱硫床，另一个为备用床。
吸附床同样设计为两个同样大小体积圆桶形，在某一时间内，原料气由吸附床A顶部进入吸附床，重组分甲醇、乙醇、乙醛等含氧有机物杂质被吸附剂吸附，净化后原料气由吸附床A底部引出送入干燥床中。
当吸附床A需要再生时，原料气经过阀门切换进入吸附床B中进行相同操作。
此时引入残气作为再生气，通过电加热器A，将再生气逐渐加热到电加热器A出口为120℃，从吸附床A底部引入，反向把吸附杂质解吸下来，再从吸附床A顶部引出经过阀门排空。
保持吸附床顶部出口为80℃恒温1小时，就可以把杂质解吸干净。
此时关闭加热电源，利用预冷器引过来低温残气，迫使床层迅速降到常温，以备再用，如此便完成了一次循环。
两个吸附床轮换操作，可以使生产连续进行。
干燥床也设计为两个同样大小体积圆桶形。
在某一时间内，原料气进入干燥床A中，在压力作用下水分、油脂等杂质被床内吸附剂吸附，净化后原料气体从干燥床A顶部引出，送入第二冷却器中。
当干燥床A吸水接近饱和后，原料气经过阀门切换进入干燥床B中进行相同操作。
此时引入残气作为再生气，通过电加热器B，将再生气逐渐加热到电加热器B出口为250℃，从干燥床A顶部引入，反向把吸附杂质解吸下来，从干燥床A底部引出经过阀门排空。
如此保持干燥床底部出口为150℃恒温1小时，就可以把杂质解吸干净。
两个干燥床轮换操作，可以使生产连续进行。
2.精馏贮存工段（200号）
由300号工段中液化器引来液体二氧化碳直接进入精馏塔中，液体二氧化碳中所含氢气、氮气、氧气、甲烷等轻组分从塔顶部排除，食品级液体二氧化碳产品则从塔底部引出送入产品贮罐中贮存。
从精馏塔顶部排除轻组分不凝气经节流降压到0.2Mpa，温度降到-10～-40℃左右，送到预冷器中回收冷量后排空，或用于电加热器、吸附床、干燥床吹冷降温床体后运载解吸气体再排空。
塔底再沸器所需要热源是由螺杆式氨压缩机出口引出一小部分高温气氨供给。
高温气氨放热给液体二氧化碳后变成液氨，经节流压力降到0.2Mpa左右，温度降到-15～-20℃送到液化器中换热变为气氨，经氨分器回到冷冻压缩机入口。
3.冷冻液化工段（300号）
经过吸附、干燥、降温由100号工段中引来原料气体，在液化器中被节流降温到-15～-20℃液氨进一步冷却，原料气降温到-14℃左右，在此条件下气体中绝大部分二氧化碳被液化，连同轻组分氮气、氧气、甲烷等一起被送到200号系统精馏塔中。
使二氧化碳液化降温液氨是由制冷系统提供。
气氨进入螺杆式冷冻机压缩到1.0Mpa左右，
进入氨冷凝器中，被冷却水冷却为液氨后贮存在贮氨器中。
由贮氨器出来液氨，经过节流后压力降到0.2左右Mpa，温度降到-15～-20℃分别送到液化器、全凝器和第一冷却器中，液氨本身被汽化重新返回到冷冻机中。
（三）装置操作
1.首次开车准备
工程建设竣工后即进入单机首次试车，在单机试车运转正常后才能进行系统联动试车。
单机首次试车前必须做好管路系统和机电设备开车准备工作，然后进行机泵单机试车。
在投产后，如进行了管路或设备改动及大修，则再次开车时也应参照首次开车要求进行开车前准备。
1.1管路系统准备工作
管路系统开车准备主要是指管路系统中工艺管道、管件及阀门等检验，管道系统吹扫与清洗，管道系统气密检验等。
由于本装置有液氨冷冻系统管线，因而管路系统检验需特别仔细认真。
1.1.1工艺管道、管件及阀门检验
A.逐根核对所用管道材质、规格、型号是否与设计相符。
B.逐根严格检查管道是否有裂纹、孔、褶皱、重皮、加渣、凹陷等外观缺陷。
C.逐个检查法兰、弯头、三通、异径管等管件材质、规格、型号是否符合国家有关规定和设计要求。
D.检查管件法兰密封面是否平整光洁。
严禁有毛刺或径向凹槽。
法兰螺纹应完整、无损伤。
凹凸面法兰应能自然吻合，凸面高度不得低于凹面深度。
E.在法兰连接时，法兰间应保持平行，禁止用强紧螺栓方法消除歪斜。
F.非金属密封垫应质地柔韧，无老化变质、分层现象及折痕、皱纹等缺陷；
金属密封垫尺寸、精度应符合规范，无裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕等缺陷。
G.检查各种工艺阀门规格、型号、压力等级、材质是否符合设计要求。
H.所有阀门均应作强度和严密性试验。
试验应用洁净水进行。
I.阀门应按有关规定进行强度试验，以壳体和填料无渗漏为合格。
J.阀门严密性试验在公称压力下按国家有关规定进行，试验完成后应排净积水，关闭阀门，密封出入口，密封面应涂防锈油脂（需脱脂阀门除外）。
K.安全阀在安装前，首先应检查其规格、型号、压力等级、材质是否符合设计要求，并按设计规定进行调试与整定。
1.1.2管道系统吹扫
A.在装置全部安装完成后，应进行系统吹扫，可分段吹扫。
一般工艺管道吹扫气可用压缩空气或压缩氮气，水管线也可用蒸汽吹扫，仪表管线用仪表风吹扫。
吹扫气压力一般应不低于0.5MPa，不锈钢液压管线吹扫压力应不低于1.0MPa。
B.管线吹扫顺序一般是先主管、后支管，分段进行。
遇到孔板、滤网、止回阀、节流阀、调节阀等装置，必须拆除。
C.各罐、塔、床类设备应和管路系统一同吹扫。
D.吹扫过程中，应用锤子（不锈钢管道用木锤）不断敲击管道。
E.在吹扫排气口设一白布或白色靶板，当吹出气体连续5分钟无尘土、铁锈、焊渣、水或其他脏物，白布或白色靶板颜色无变化时，认为吹扫合格。
1.1.3管道系统强度检验
A.管道系统强度检验应在管道系统、支吊架施工完成后进行。
B.管道系统强度试验前应将不能参与试验设备、仪表等隔离，安全阀应拆除或隔离，加装临时盲板位置应有明显标记。
C.试验中，压力应缓慢上升，在达到试验压力后，应稳压10～15分钟，以目测系统无变形、渗漏为合格。
D.试验中如遇问题，不得带压处理，应在卸压消除缺陷后重新试验
1.1.4管道系统气密性检验
A.在完成管道系统吹扫和强度试验后还应进行气密性检验。
B.系统各设备、管道、仪表均应按设计安装好才可进行整个装置气密性试验。
C.升至实验压力后，要求用肥皂水检查所有管件连接处和管道焊缝，如有泄露点，则应卸压处理后再继续检查，严禁带压处理。
D.系统保压要求：
用压缩机将系统升压到2.5Mpa，保持压力最少4小时以上，压力下降量不超过系统压力0.5%。
1.2机泵、控制系统单机试车
1.2.1二氧化碳压缩机单机试车，具体操作见设备生产厂家使用说明书。
1.2.2氨压缩机单机试车，参见设备生产厂家说明书
1.2.3电加热器、装车泵单机试车，具体操作见设备生产厂家使用说明书。
1.2.4DCS控制系统运行正常，所有手动、气动调节阀门运行灵活。
开车前各个调节阀应按0-25%-50%-75%-100%-75%-50%-25%-0阀位操作数次，以检查各控制信号与现场阀位是否一致及其重现性。
开车准备工作检查符合要求后，控制系统及所有仪表通电并投入运行进行联动开车。
2.正常开车步骤
2.1压缩吸附工段
2.2.1开启系统冷却循环水水泵。
2.1.2打开循环水过滤器进出口阀门（V102、V103），关闭旁通阀门（V104）。
2.1.3打开罗茨鼓风机A进出口阀门（V107、V105），罗茨鼓风机B备用。
2.1.4打开水洗塔入口阀（V109）。
2.1.5开启水洗泵A进出口阀门（V113、V111），水洗泵B备用。
2.1.6打开二氧化碳压缩机各级进出口阀门及循环水冷却水进出口阀。
2.1.7打开分水器进口阀门（V136），关闭疏水阀门（V137、V138）。
2.1.8打开脱硫床A进出口阀（V147、V143），关闭A/B床串联阀门（V145、V146、V144、V148），脱硫床B备用。
2.1.9打开Y型过滤器前后阀门（V141、V142），关闭旁通阀（V140）。
2.1.10打开吸附床A进出口阀门（V149、V155），关闭阀门（V150、V151、V152、V153、V154、V156），吸附床B备用。
2.1.11打开过滤器前后阀门（V167、V168），关闭旁通阀门（V166）。
2.1.12打开干燥床A进出口阀门（V175、V169），关闭阀门（V173、V174、V176、V170、V171、V172），干燥床B备用。
2.1.13打开过滤器前后阀门（V181、V183），关闭旁通阀（V182）。
2.1.14打开第二冷却器出口阀（V186）、预冷器出口阀门（V190）。
2.1.15全开残气管道阀门（V179、V180）。
2.1.16关闭电加热器A/B进出口阀（V159、V161、V160、V162）及旁通阀（V157、V158）。
2.1.17开启水洗泵A，使水洗塔中洁净水循环。
2.2精馏成品工段
2.2.1打开精馏塔进口阀门（V209）。
2.2.2打开精馏塔顶残气排放阀门（V203、PV202、V201），关闭旁通阀（V202）。
2.2.3打开塔底再沸器产品出口阀（V213、V215、V216、LV202、V221、V228、V235、V242）及各产品罐进口阀门，关闭旁通阀门（V217）、放空阀门（V220）。
当各产品罐中压力达到1.5Mpa左右时，关闭各产品罐进口阀门和塔底再沸器产品出口阀门（LV202）。
2.3冷冻液化工段
2.3.1打开氨压缩机油冷却器进出口阀（V307、V304、V311、V308、V315、V312）。
2.3.2打开氨冷凝器进出口阀（V318、V319、V321、V322），关闭阀门（V303）。
打开供水阀（V317）将贮水池加满水。
检查冷凝器循环水能否正常工作。
2.3.3打开辅助贮氨器进出口阀门（V325、V326、V327、V323、V328）。
2.3.4打开贮氨器进出口阀门（V329、V330、V332、V333），关闭贮氨器至紧急泄氨器阀门（V342），关闭贮氨器至集油器阀门（V343）。
2.3.5打开液化器液体二氧化碳出口阀门（V364、V366），关闭放空阀门（V365）；
打开液化器氨气出口阀门（V362、V361）；
打开液氨供给阀门（V371、V367、V372、V368）；
关闭调节阀门（LV301、TV203）及旁通阀门（V369、V370），关闭至集油器阀门（V363）。
2.3.6打开氨分器进出口阀门（V352、V355、V358、、V350）关闭阀门（V353、V356、V357）。
2.3.7打开第一冷却器供液氨阀门（V132、V130），关闭调节阀（LV101）及旁通阀门（C131）。
打开氨气出口阀（V125）。
2.3.8打开全凝器供液氨阀门（V206、V207），关闭调节阀门（LV201）及旁通阀门（V208）
2.4启动机电设备
2.4.1根据生产厂家提供操作说明书要求启动鼓风机、水洗泵、二氧化碳压缩机，将原料气增压后向后续系统充压。
在系统逐步增压时，要密切注意各点压力显示，有异常情况应立即停车查找原因。
2.4.2通过控制精馏塔顶调节阀门（PV202）开度大小，保持PIRC202稍低于二氧化碳压缩机三级出口压力。
2.4.3调节残气管道上减压阀门和放空阀门V179开度大小,使残气管道压力保持在0.2Mpa。
2.4.4在系统充压运行正常且没有异常情况时，根据操作说明书启动螺杆氨压缩机，逐渐将系统温度降下来。
（四）装置正常运行
1.压缩吸附工段
1.1水洗塔操作
水洗塔（T101）运行时，洗涤循环水在塔底要保持一定液位。
通过控制阀门（V191）和水泵出口阀门（V111或V112）使液位LG101保持中上位。
当液位高于原料气入口时，系统会吸入大量水份，影响系统运行。
1.2第一冷却器操作
通过调节阀门（LV101）开度大小，控制液氨液位LG103高度为1/3～1/2，使TI106在5～10℃范围内变化，以达到良好分水效果。
1.3脱硫床操作
两台脱硫床（T102A/B）可串联也可并联使用，一般情况下单独使用即能满足生产要求，另一台备用。
当脱硫床（T102A）使用一段时间吸附剂失效时，打开脱硫床（T102B）进出口阀门（V148、V144），再关闭脱硫床（T102A）进出口阀门（V147、V143），此时脱硫床（T102B）进入吸附工作状态。
以后用新吸附剂置换脱硫床（T102A）中失效吸附剂，重新装添后以备用。
1.4吸附床操作及再生
当分析产品中重组分甲醇、乙醇、乙醛超标时,吸附床（T103A）由吸附状态需切换为再生状态。
1.4.1首先打开吸附床（T103B）进出口阀门（V150、V156），再关闭吸附床（T103A）进出口阀门（V149、V155），原料气经切换进入吸附床（T103B）中进行吸附操作。
打开阀门（V151）阀门使吸附床（T103A）内带压气体放空降压。
1.4.2打开电加热器（M102A）进出口阀门（V159、V161），关闭旁通阀（V157、V158、V165）。
1.4.3打开吸附床（T103A）再生阀门（V153），再关闭残气管道阀门（V180），引入气量约为250Nm3/h左右残气作为再生气通过电加热器（M102A）、吸附床（T103A）后排入残气管网中由阀门（V179）放空。
1.4.4开通再生流程后，在确定再生气由电加热器（M102A）中畅通后（注意：
必须先打开阀
（V159、V161），关闭旁通阀门（V157）使电加热器中再生气畅通后，才能通电加热，绝对不能让加热器无气干烧！
），打开电加热器（M102A）电源，使其出口气体温度TI107达到约为150℃左右，直接通过阀门（V153）进入吸附床（T103A）对其进行再生。
当吸附床（T103A）出口温度TI114达到80℃时，维持此温度加热吹扫60分钟左右后关闭电加热器（M102A）电源。
250Nm3/h左右低温残气继续通入电加热器（M102A）和吸附床（T103A）中使其降温。
当电加热器（M102A）出口温度TI107逐渐降到常温后，打开电加热器（M102A）旁通阀门（V157），再关闭电加热器（M102A）进出口阀门（V159、V161），低温残气通过阀门（V157、V153）直接对吸附床（T103A）进行冷吹降温，直至TI114降到常温为止。
此时打开残气管道（V180）阀，关闭（V157、V153、V151）阀门，低温残气通过阀（V180、V179）继续排入残气管网中。
吸附床（T103A）再生完毕处于备用状态。
如此便完成了吸附、解吸再生一次循环。
两吸附床（T103A/B）轮换操作，可以使生产连续进行。
1.5干燥床操作及再生
干燥床T104A/B内新装干燥剂第一次使用时，最好对干燥床进行加热再生。
当分析产品中露点超标时，干燥床（T104A）由吸附状态需切换为再生状态。
1.5.1首先打开干燥床（T104B）进出口阀门（V176、V170），再关闭干燥床（V104A）进出口阀门（V175、V169），原料气切换进入干燥床（T104B）进行干燥脱水操作。
打开（V173）阀门，使干燥床（T104A）内带压气体放空降压。
1.5.2打开电加热器（M102B）进出口阀门（V160、V162），关闭旁通阀门（V158、V157、V165）。
1.5.3打开干燥床（T104A）再生阀门（V171），再关闭残气管道阀门（V180），引入气量约为250Nm3/h左右残气作为再生气，通过电加热（M102B）、干燥床（T104A、）后排入残气管网中由阀门（V179）放空。
1.5.4开通再生流程后，在确定再生气由电加热器（M102B）中畅通后（注意：
必须先打开阀（V160、V162），关闭阀门（V158）使电加热器中再生气畅通后，才能通电加热，绝对不能让加热器无气干烧！
），打开电加热器（M102B）电源使其出口温度TI108达到约为250℃左右，通过阀门（V171）进入干燥床（T104A）中对其进行再生。
当干燥床（T104A）出口温度TI109达到150℃时，维持此温度加热吹扫60分钟左右后关闭电加热器（M102B）电源。
250Nm3/h左右低温残气继续通入电加热器（M102B）和干燥床（T104A）中使其降温。
当电加热器（M102B）出口温度TI108逐渐降到常温后，打开电加热器（M102B）旁通阀门（V158），再关闭其进出口阀门（V160、V162），低温残气通过阀门（V158）直接对干燥床（T104A）进行冷吹降温，直至TI109降到常温为止。
此时打开残气管道（V180）阀，关闭（V158、V171、V173）阀门，低温残气通过阀（V180、V179）继续排入残气管网中。
干燥床（T104A）再生完毕处于备用状态。
如此便完成了吸附、解吸再生一次循环，两个干燥床轮换操作，可以使生产连续进行。
2.精馏贮存工段
2.1精馏塔和全凝器操作
本套装置精馏塔采用内回流式，集蒸发、分离、冷凝接收、尾气捕集一体化，结构紧凑。
生产中，液化二氧化碳通过阀门（V209）进入精馏塔（T201）后蒸发、分离，并逐步在塔底再沸器（E201）中积液。
部分没有被液化气态二氧化碳和其它轻组份由精馏塔顶排出进入预冷器（E103）中回收冷量再由残气管线排空。
控制调节阀（PV202）开度大小，使PIRC202保持稍低于系统压力。
随后逐步调整残气管道压力阀门（V179）开度大小，使压力指示PI108保持在0.2Mpa。
控制全凝器（E202）调节阀（LV201）开度大小，使LIRC201氨液位保持在1/3～1/2左右，塔顶冷凝温度TI201一般在－20℃左右。
2.2塔底再沸器操作
当食品级二氧化碳产品取样分析轻组份超标时，打开氨压缩机（C301、C302、C303）至塔底再沸器（E201）阀门（V303、V210），再打开塔底再沸器（E201）至液化器（E302）阀门（V212、V372、V368），由氨压缩机出口引入一小部分高温高压氨气给塔底再沸器（E201）中液态二氧化碳加热，
气氨吸收冷量后转为液氨送入液化器（E302）中。
控制调节阀（TV203）开度大小，使TIRC203保持在-6℃左右，蒸发二氧化碳连同不凝轻组份返回精馏塔（T201）中再次分离、冷凝并建立回流。
当塔底再沸器（E201）中二氧化碳液位LIRC202达到中上位时，打开排液阀门（V213、V215、V216、V221）和产品贮罐进口阀（此前塔底再沸器E201排液管道和产品罐内已充压并保持1.5Mpa左右压力），关闭阀门（V217、V220）。
通过调整调节阀（LV202）开度大小，来控制塔底再沸器（E201）中二氧化碳液位LIRC202，使其保持在一个稳定状态范围内，并连续向产品罐中充液。
如输送液态二氧化碳产品阻力较大时，可开启成品输送泵（P201A/B）加大输送压力。
在排液初期，这种液体二氧化碳产品可能还不能完全符合产品质量要求。
这时可利用液体自身冷量来预冷产品贮罐。
在塔釜产品充入成品贮罐初期将产生大量蒸汽，此时宜适当开大产品贮罐气相放空阀门和减压阀。
在产品贮罐蒸发气量较大，压差较大时，如发现发生震动，可调整气相阀门开度，使节流后压力为1.0MPa左右，再用减压阀降压到0.2Mpa排入残气管线。
在对产品贮罐预冷后期，罐内开始积液，蒸发气体逐渐减少。
这时应及时调整贮罐气相放空阀和减压阀开度，使产品罐内压力不超过2.0MPa。
2.3充装槽车
本装置有二台产品球罐（V202A/B）、一台产品立罐（V202C）。
为二台产品球罐配置了三台装车泵（P202B/C/D），其中（P202B）为产品球罐（V202B）装车泵，（P202C/D）为产品球罐（V202A）装车泵。
当阀门（V238）打开时，（P202B）也可为产品球罐（V202A）装车泵，同样（P202C/D）也可为产品球罐（V202B）装车泵。
产品立罐（V202C）配置了一台装车泵（P202A）。
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