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%8.0-10.02.05.0余100原料气经过本装置后，在吸附塔

2、出口端输出净化气，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C2H3CK C2H2、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C2H3CK C2H2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（C2

3、01A.B、C）等。 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. 55 MPa原料气输入温度（C） ： -50净化气：净化气杂质含量：C2H2 120mgm3, C2H3C1 W36mgm3 （放空气达 到现行国家环保排放标准）净化气输出压力（MPa） ： 0 46 MPa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（PreSSure Swing Adsorpt

4、ion,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

5、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-Xl X2KVXlX2程序控制切换阀按照作用所编阀门序 号吸附塔代号XlX2KV-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-IK 15逆放总阀KV-12抽空分组

6、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/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(ElD)、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2-3 5-1-3/VP工艺时序表及阀门开关表现以A塔

7、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KV1A、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-IOK KVlO, 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

8、压力后关闭阀Kvl0,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KV4A、HVlOk KV5D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，ElD)A塔顺向放压2步骤完成后，关闭程控阀KV4A、KV5D,调节阀 HVlOlo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

9、完成后关闭KV5A、KV5Co开启KV4A、KV9,使A 塔出口端与均压罐VlOl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塔和均压罐VlOl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HV

10、lOL A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、HVlOl. KV4A关闭。 逆向放压(简称逆放，D)A塔顺放3步骤结束后，打开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KVll 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. OlMPa) o

11、 (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-IOl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

12、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VlOl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，ElR)二均升结束后，关闭

13、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)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

14、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

15、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2-4 4-1-2&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，通过管道PGlOl先经原料气加热器加热至2040C,然后 经流量计FlQlOI计量后经管道PG102和程控阀KVT (A、B、C、D、 E)进入吸附塔AlOI (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FlQlO2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WBlO1、WBlO2、程控阀KVll、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