氯乙烯变压吸附操作规程.docx

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1、20003h氯乙烯尾气变压吸附操作规程目录1范围22规范性引用文件23工艺原理及工艺过程24工艺流程95操作系统106工艺过程参数检测及自动控制调节系统117开车148停车及再启动219故障与处理方法2410安全技术271范围本规程适用于金威化工PVC车间精储工序尾气变压吸附的基本原理和操作方法。2规范性引用文件济宁金威煤电有限公司2000Nm3h氯乙烯尾气净化回收装置操作运行及维护说明书3工艺原理及工艺过程3. 1概述本装置原料气为氯乙稀装置分储尾气，其组成如下：表2-1尾气组成组份C2H3C1C2H2N2+H2+其它V%8.0-10.02.0-5.0余100原料气经过本装置后，在吸附塔出口

2、端输出净化气，主要成分为N2、H2等，净化气中的C2H3C1、C2H2等杂质将达到国家排放标准，可直接排放至大气，吸附剂中被吸附的C2H3C1、C2H2等气体组分在进口端通过逆放和抽空步骤得到解吸，称为解吸气，主要包含C2H3CKC2H2、N2及少量H2气体，解吸气返回到转化工序二段进口回收。通过本装置处理后，达到净化氯乙稀装置分储尾气并回收C2H3CKC2H2有效气体的目的。本装置包括五台吸附塔（A201A、B、C、D、E）、均压罐（V201）、解吸气缓冲罐（V202A、B）、换热器（E201、E202、E203）及动力设备真空泵组（P201A、B、C、D）和增压机（C201A.B、C）等。

3、本装置的主要工艺指标如下：原料气：原料气输入流量（Nm3h）：2000原料气输入压力（MPa）：0.46-0.55MPa原料气输入温度（C）：-50净化气：净化气杂质含量：C2H2120mgm3,C2H3C1W36mgm3（放空气达到现行国家环保排放标准）净化气输出压力（MPa）：0.46MPa净化气温度（）：常温产品气：产品气压力（MPa）：20.05产品气中（乙快+氯乙烯）回收率：99.9%产品气温度（）:50803.2工艺原理及过程实施3.2.1工艺原理本装置采用变压吸附技术（PreSSureSwingAdsorption,简称PSA）回收精储系统分储尾气（一次尾排）中的氯乙烯和乙快，同

4、时使净化后气体达标排放。所谓变压吸附就是利用吸附剂对混合气体中不同组份吸附容量的差异且对同一组分的吸附量随压力变化而呈现差异的特性，吸附剂在加压时选择吸附原料气中的氯乙烯和乙快等吸附能力较强的组份，吸附能力较弱的组份如氢气、氮气等作为净化气由吸附塔出口排出，排放至大气。减压（逆向放压及抽真空）时吸附的氯乙烯和乙焕得到解吸，解吸气经解吸气缓冲罐混匀后返回转化工序二段转化器进口，同时吸附剂获得再生。本装置主工艺流程为5T-3&PP/VP,即工作时任意时刻总有1台吸附塔进行吸附操作，其余4台吸附塔处于再生过程的不同阶段，5台吸附塔循环操作，达到连续输入原料气、输出净化气和解吸气的目的。本装置由5台吸

5、附塔、2台解吸气缓冲罐、1台均压罐、4台真空泵和3台增压机通过41台程控阀、7台调节阀及相关管线相连接（见附图1）。与变压吸附有关的程控阀的编号说明见表2-2：表2-2程控阀编号说明KV-X1X2KVX1X2程序控制切换阀按照作用所编阀门序号吸附塔代号X1X2KV-I原料气进口AEKV-2净化气出口AEKV-3抽空AEKV-4均压/顺放AEKV-5均压/终充AEKV-6逆放AEKV-7原料气联锁放空阀KV-8终充总阀KV-9均压总阀KV-IO顺放总阀KV-IK15逆放总阀KV-12抽空分组切换阀KV-13抽空搭接阀KV-14解吸气输出阀3.2.2工艺过程实施本装置的主工艺流程为5-1-3&PP

6、/VP工艺，即5个吸附塔任意时刻有1塔进料3次均压带顺放抽空及冲洗解吸工艺，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附(A)、顺向放压I(PPI)、顺向放压2(PP2)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、压力均衡3降(E3D)、顺向放压3(PP3)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(V&VP)、压力均衡3升(E3R)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(E2R)及最终升压(FR)等十三个步骤，其工艺时序见表2-3。表2-35-1-3/VP工艺时序表及阀门开关表现以A塔在一次循环内经历十三个步骤的工况为例，对本装置5-1-3&PP/VP变压吸附工艺过程进行说明：(1)吸附(A)开启程控阀K

7、V1A、KV2A,原料气通过KVIA进入A床，原料气中氯乙烯和乙快等在吸附压力下被吸附剂吸附，未被吸附的氢气、氮气等组份(称为净化气)经KV2A进入放空管道，随后输出到界外放空。当氯乙烯和乙快的吸附前沿到达吸附塔的某一位置时，关闭程控阀KV1.KV2A,原料气停止输入A床，床内保持吸附时的压力。(2)顺向放压1(简称顺放，PPDA塔吸附步骤结束后，开启阀KV4A、HV-IOKKV1O,A塔内气体顺着吸附的方向从吸附塔输出，进入到净化气管道，A塔降低至一定压力后关闭阀Kv10,该步骤结束，阀KV4A保持开启状态。(3)顺向放压2(简称顺放，PP2)顺向放压1结束后，开启KV5D,A塔内气体通过K

8、V4A、HV1OkKV5D阀进入D塔对处于抽空步骤的D塔进行冲洗再生。(4)压力均衡1降(简称一均降，E1D)A塔顺向放压2步骤完成后，关闭程控阀KV4A、KV5D,调节阀HV1O1o开启KV5A和KV5C,使A塔出口端与刚结束二均升步骤的C塔出口端相连通进行压力均衡，使吸附剂吸附前沿得以平稳推进，此时A塔内的氯乙烯和乙快气体得到进一步的浓缩。该步骤结束时，A塔和C塔的压力基本上达到平衡。(5)压力均衡2降(简称二均降，E2D)A塔一均降步骤完成后关闭KV5A、KV5Co开启KV4A、KV9,使A塔出口端与均压罐V1O1连通进行压力均衡，A塔内氯乙烯和乙快气体进一步浓缩，该步骤结束时A塔和均压

9、罐V1O1的压力基本上达到平衡。(6)压力均衡3降(简称三均降，E3D)A塔二均降步骤完成后，关闭程控阀KV9,程控阀KV4A保持开启状态。开启KV4D,使A塔出口端与刚结束抽空步骤的D塔出口端连接进行压力均衡，进一步回收A塔压力，并进一步浓缩A塔内的氯乙烯和乙快气体，该步骤结束时，A塔和D塔压力基本上达到平衡。(7)顺向放压3(简称顺放3,PP3)三均降结束以后，程控阀KV4A保持开启状态，关闭KV4Do开启KV5E和HV1O1A塔内剩余部分气体从E塔顶部进入，对该处于抽空阶段的吸附塔进行冲洗。该步骤结束后KV5E、HV1O1.KV4A关闭。逆向放压(简称逆放，D)A塔顺放3步骤结束后，打开

10、KV6A,并在逆放不同阶段先后开启程控阀KVII和程控阀KV15,逆放初期压力较高部分气体先通过KV11进入解吸气缓冲罐V102A,待塔内压力降至一定时，关闭KVI1；逆放后期压力较低的气体经KV-15进入解吸气缓冲罐V102B与来自V102A的气体混合后输出。这一过程中大部分被吸附的氯乙烯和乙烘气体组份脱附了出来，吸附剂得到一定程度的再生。逆放步骤结束时，吸附塔A内压力接近常压(约0.O1MPa)o(9)抽空及抽空冲洗(V&VP)逆放步骤结束后，关闭阀KV6A,开启KV3A,此时吸附塔处于抽空初期，用真空泵对A塔进行抽空。抽空形式有两种，一种是5-1-3/V分组抽空，一种是5-1-3/V连续

11、抽空。当选择5-1-3/V分组抽空时，吸附塔处于抽空初期时，用A组真空泵对A塔进行抽空；抽空一段时间后，吸附塔处于抽空中期，再开启阀KV12,用A组和B组真空泵同时对A塔进行抽空；当吸附塔进入抽空后期时，关闭阀KV12,继续用A组真空泵对A塔抽空，在抽空步骤进行的适当阶段，分别短时间开启KV5A,并通过调节阀HV-IO1先后从A塔顶部引入其它吸附塔的顺放气或净化气自上而下对床层进行边冲洗边抽空，该步骤结束时塔内吸附剂再生完全。当只开启一台真空泵时选择5-1-3/V连续抽空,此时程控阀KV12处于常开状态。(10)压力均衡三升(简称三均升，E3R)A塔完成了降压抽空解吸过程后，准备开始升压。关闭

12、阀KV3A。开启阀KV4A.KV4C,利用C塔的三均降气体对A塔进行第一次充压,充压结束时两塔压力大致相等，该步骤结束，KV4A关闭。(H)压力均衡二升(简称二均升，E2R)三均升结束后，开启KV4A、KV9,使A塔与均压罐V1O1相连通,用均压罐中气体对A塔进行第二次充压，该步骤结束时塔和均压罐压力基本相等。(12)压力均衡一升(简称一均升，E1R)二均升结束后，关闭KV9、KV4Ao开启KV5A、KV5D,使A塔出口端与D塔出口端相连通，刚结束顺放二步骤的D塔内气体经KV5D、KV5A进入A塔，对A塔进行第三次充压，该步骤结束后，A、D两塔压力基本相等。该步骤结束后KV5A、KV5D关闭。

13、(13)最终升压(终充FR)A塔经历一均升步骤后塔内压力还未达到吸附步骤的工作压力，此时，阀KV5A、KV8开启，通过终充调节阀HV-102和KV8阀由净化气管道引少量气体对A塔进行最终升压，直到A塔压力基本上达到吸附压力为止。至此，A塔在一次循环中的各工作步骤全部结束，紧接着进行下一次循环。其它4个吸附塔的操作步骤与A塔相同，只是各步骤在时间上是相互错开的，这样就能达到连续处理原料气及得到产品气的目的。当某一台吸附塔上的程控阀因外部元件故障(主要指电磁阀、功率放大器及控制线路故障等)导致程控阀不能正常开关时，可切除故障所在的吸附塔而运行4-1-2&PP/VP工艺，即4个吸附塔，每时刻总有1塔

14、进料2次均压抽空及冲洗解吸工艺。运行4-1-2&PP/VP工艺时，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附(A)、顺向降压(PP)、压力均衡1降(E1D)、压力均衡2降(E2D)、逆向放压(D)、抽空及抽空冲洗(V/VP)、压力均衡2升(E2R)、压力均衡1升(EIR)及最终升压(FR)等九个步骤，其工艺时序见表2-4。4-1-2&PP/VP工艺中各步骤阀门的开关情况与5塔工艺相类似，可参考5-1-3&PP/VP工艺过程，在此不再详述。表2-44-1-2&PP/VP(连续抽空)工艺时序表4工艺流程4.1 本装置工艺流程图见附图4. 2精微系统分储尾气作为本装置的原料气在一定压力和温度下进入本装置，通

15、过管道PG1O1先经原料气加热器加热至2040C,然后经流量计F1Q1OI计量后经管道PG102和程控阀KVT(A、B、C、D、E)进入吸附塔A1OI(A、B、C、D、E)。尾气中的氯乙烯和乙焕气体被吸附剂吸留下来，净化气则从KV-2(A、B、C、D、E)排出，通过管道PG103吸附压力调节阀PVTo1、流量计F1Q1O2计量后输出界外进入放空总管。4.3 本装置解吸气作为产品气分两部分排出，第一部分是吸附塔逆向放压的排出气体，该部分气体经程控阀KV-6(A、B、C、D、E)排出吸附塔，通过管道WB1O1、WB1O2、程控阀KV11、KV15进入解吸气缓冲罐V202A,经调节阀PV102进入解吸气缓冲罐V202B和真空解吸气混匀后进入鼓风机C201升压后输出到转化工序二段系统；另一部分为真空解吸气，经程控阀KV-3（A、B、C、D、E）及管道TG102及TG103由真空泵（P201AC）抽出，经真空泵后冷却器E202冷却后进入解吸气缓冲罐V202B,和来自V202A的逆放气混合后进入鼓风机C201升压，升压后气体经管道CH1O5、CH106程控阀KV14、止回阀V135和阀V1