天燃气制氢操作规程 - 图文(5)

5 实管阻力测定

装完触媒后，用3～5kg/cm2压力的压缩空气或氮气吹扫3分钟然后进行实管阻 力测定。测定用工具，方法，步骤，计算与测空管阻力相同。 6． 转化触媒的卸出

触媒装填不合格或经过长期使用大修时需卸出，或因结炭严重或因炉管需要局部更换均需卸出。卸触媒的主要设备是真空卸触媒装置一套。

还原后的催化剂是具有活性的金属镍，为防止它与空气中的氧化反应放热烧坏催化剂和设备，卸出前要进行钝化处理，也就是用缓慢氧化的办法预先对触媒表面进行氧化处理。一般多用蒸汽钝化，此法反应缓和，温升小，简便安全。 触媒卸出之后要检查转化管底部的托架确保它的清洁，还要检查下猪尾管是否被堵。

（2）中变催化剂的装填

催化剂装填的好与坏，会直接影响到床层的阻力和气流分部，继而影响催化剂效能的发挥。所以，应十分注意装填工作。

中变炉D0101：装B113中变触媒 1.64 m3 ； Φ9*5 ，堆比重～1.47kg/L。 1、 2、

填之前必须除尽中变换炉内的一切赃物。

装填之前应确定变换炉催化剂装填体积和高度，并在炉内标记出催化剂

要装填的高度尺寸。

3、

装填时，炉箅上面应先铺上一层耐火球，在耐火球上再铺上一层丝网

后，再装填催化剂。

4、

催化剂在装炉前可以不过筛，除非在运输过程中因方法不当而产生了粉

尘或粉粒。

5、

装催化剂时应从尽量低的高度轻轻倒入炉内，颗粒自由落下的高度因低

于0.5m。

6、

在装填过程中，催化剂应分散铺开，绝不能几种倾倒成堆，以免床层各

部分松紧不一，影响气流分布。

7、

装填催化剂过程中，严禁操作人员直接在催化剂上面踩踏，因为这样会

使床层松紧不一。为避免直接踩踏在催化剂上，可在床层上面铺好木板，人站在 木板上操作。

8、

催化剂装填好后，用木板将表面刮平，再覆盖上一层丝网、耐火球。

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9、 装填催化剂时，操作人员应穿工作服，戴防尘口罩及鞋帽等防护用品。

装填过程中应随时注意，勿将杂物遗留在炉内。

10、

在装填过程中，一定要做好记录。

（3）脱硫剂的装填

脱硫槽D0102

上段装SH－t512 0.4m3，Φ4～5*5～15，堆比重～1.3kg/L 下段装T308 0.2m3，Φ3～4*4～20，堆比重1.1～1.2kg/L

脱硫剂中的粉尘在装填前应筛去，并且将脱硫槽内打扫干净，不允许有灰尘存在。

在脱硫槽的底部封头作好标记，最底层装填φ50的氧化铝耐火球100mm，然后再装填φ25的氧化铝耐火球100mm（氧化铝耐火球最顶端与椭球形封头的直边段下缘相平齐），在其上装填I3085氧化锌脱硫剂245公斤，装脱硫槽内的档板，然后在档板上铺40目的金属丝网2张，装填SH-T512氧化锰脱硫剂520公斤，装φ25的氧化铝耐火球100mm，再加装40目金属丝网3张，最后加脱硫槽的井字压板。然后与系统的管线相连通。 （4）蒸汽发生系统的水清洗

清洗的范围：清洗的范围包括废热锅炉C0101、锅炉给水预热器C0102,对流段的锅炉给谁加热盘管及蒸汽主管道等。

用清水将清洗系统内的污物冲除，并检验系统是否漏水，水冲洗的合格标准为：肉眼观察无悬浮物。水冲洗干净后，排尽系统中的冲洗水。

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600Nm3/h天然气制氢装置变压吸附工段

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操作运行说明书

工艺过程叙述

PSA提纯氢气装置是由五台吸附塔（E0201A~E,下简称A、B、C、D、E塔）一台气液分离缓冲罐（F0201）、一台产品气缓冲罐（F0202）、一台逆放气缓冲罐（F0203）和一系列程控阀组成。压力~1.4Mpa的天然气转化器进入(吸附E0201A、B、C、D、E)进行吸附，得到的产品气经过计量在产品缓冲罐（F0202）缓冲之后，减压去用户。杂质气体经逆放气缓冲罐（F0203）缓冲去转化炉燃烧。

第一章PSA工作原理和基本工作步骤

PSA工作原理

采用PSA分离气体工艺技术从天然气转化气中提纯氢气的原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程均在环境温度下进行。 基本原理介绍

1吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质的分子表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体）称为吸附质。PSA吸附主要为物理吸附。

2物理吸附：是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力进行的吸附。特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行得极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。

变压吸附提氢工艺过程是由于吸附剂在物理吸附中所具有的两个性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的压力上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而实现氢气提纯的目的；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在 低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续提氢的目的。 24 - 24 -

PSA装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类。吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。

另外，变压吸附生产过程中吸附与解吸之间是矛盾。一般而言，吸附越容易则解吸越困难。对于N2、O2、CO等弱吸附质，就应选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛、CO专用吸附剂等，以使吸附容量更大、分离系数更高。

此外，在吸附过程中，由于吸附床内压力是不断变化的，因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。

硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅，它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络，一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲和力，而且对烃类和CO2等组分也有较强的吸附能力。

活性炭类吸附剂的特点是：其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性，加上活性炭所具有的特别大的内表面积，使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。

3吸附平衡：是指在一定的温度和压力下，吸附剂与吸附质充分接触，最后吸附质在两相中的分布达到平衡的过程。吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子引力束缚在吸附相中；同时吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附剂分子或其它吸附质分子得到能量，从而克服分子引力离开吸附相；当一定时间内进入吸附相的分子数和离开吸附相的分子数相等时，吸附过程就达到了平衡。 在压力高时，由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多，因而压力越高动态平衡吸附容量也就越大；在温度高时，由于气体分子的动能大，能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少，因而温度越高平衡吸附容量也就越小。

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