甲醇驰放气膜分离操作规程

目录1、工艺规程适用范围..............................................................................................................12、工艺原理..............................................................................................................................13、工艺流程简述......................................................................................................................14、工艺设计数据......................................................................................................................25、工艺指标及连锁、报警一览表..........................................................................................36、设备一览表..........................................................................................................................37、调节阀一览表......................................................................................................................38、安全阀一览表......................................................................................................................49、岗位任务及管辖范围..........................................................................................................610、装置的开停车步骤............................................................................................................611、紧急停车..........................................................................................................................1212、成分的调整......................................................................................................................1213、操作注意事项..................................................................................................................1214、安全技术规程..................................................................................................................14驰放气提氢膜分离操作规程第1页共15页1、工艺规程适用范围甲醇岗位提氢膜分离2、工艺原理膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同而分离。推动力（膜两侧相应组分的分压差）、膜面积及膜的分离选择性，构成了膜分离的三要素。依照气体渗透通过膜的速率快慢，可把气体分成“快气”和“慢气”。常见气体中，H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”；而称为“慢气”的则有的CH4及其它烃类、N2、CO、Ar等。普里森分离器的外壳类似一管壳式换热器，内装数万根细小的中空纤维丝。中空纤维的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积，使得分离系统紧凑高效，同时可以在很薄的纤维壁支撑下，承受较大的压力差。混合气体进入膜分离器壳程后，沿纤维外侧流动，维持纤维内外两侧一适当的压力差，则气体在分压差的驱动下，“快气”（氢气）选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集而作为渗透气导出膜分离系统，渗透速率较慢的气体则被滞留在非渗透气侧，压力几乎跟原料气的相同，经减压后送出界区。3、工艺流程简述3.1工艺气流程膜分离的工艺流程可划分为预处理和膜分离两部分，用于从甲醇驰放气中将氢气浓度提浓，以应用于甲醇生产工艺。膜分离提氢装置原料气体为回收的氨醇车间T2001出口驰放气、碳一车间801A水洗塔驰放气、801B水洗塔驰放气。回收驰放气以14944Nm3/h、4.18MPaG、40℃进入膜分离装置界区，此气体首先通过PV41001调节阀稳定压力后，进入装有高效除雾元件的除雾器R41001，以除去小于1µm的粒子，可冷凝的液沫雾滴被捕集形成液体后，通过除雾器底部的阀门V23/V24排出；经过除雾后的原料气进入加热器E41001加热至50℃，使原料气远离露点，并恒定膜分离系统的操作温度，而不影响膜分离性能，用蒸汽流量调节阀TV41001，温度计和温度变送器TG41002，TG41003，TT41001，TICSA41001实现原料气温度控制、指示、报警和联锁。原料气加热至50℃后，进入膜分离器M41001A~H进行分离，每个膜分离器外形类似一管壳式换热器，膜分离器壳内由中空纤维束填充，类似于管束，原料气从下端侧面进入膜分离器，由于各种气体组分在透过中空纤维膜时的溶解度和扩散系数不同，不同气体在膜中的相对渗透速率不同，各组分中氢气的相对渗透速率最快，从而可将氢气分离，在原料气沿膜分离器长度方向流动时，更多的氢气扩散进入中空纤维，在中空纤维芯侧得到渗透汽产品，该含氢气量92.87%的渗透气以11756Nm3/h，50℃，1.8MPaG的压力进入氢气压缩机进行提压。壳程得到的3189Nm3/h，50℃，4.08MPaG的非渗透气经减压阀HV41001减压送至0.8MPaG燃料气管网，0.8MPaG燃料气管网超压第2页共15页时燃料气可经减压阀PV4105减压至0.08MPaG燃料气管网，送动力岛热动锅炉回收。3.2蒸汽流程来自S5蒸汽管网的0.5MPaG，158℃的饱和低压蒸汽，经温度调节阀TV41001后进入列管式加热器E41001的壳程，将管程内的原料气加热至50℃，冷却后的蒸汽冷凝液经加热器底部的疏水器送回冷凝液管网。4、工艺设计数据4.1原料气体技术规格表1膜分离原料气技术规格表4.2产品气技术规格表2膜分离产品气技术规格序号名称摩尔百分比（mol%）温度（℃）压力（MPaG）流量Nm3/h1原料气H2：77.61%；N2：7.54%；CO：5.85%；H2O：0.16%；AR+O2：0.67%；CO2：2.26%；CH4：5.92%；CH3OH：0.000137%404.1814944第3页共15页4.3公用工程及化学品条件公用工程包括：电、蒸汽、仪表空气、氮气等。少量仪表用电；蒸汽用来加热原料气；仪表空气用于现场仪表的操作和控制；氮气用于开车前的管路置换。表3公用工程消耗清单序号项目规格单位数量备注1低压蒸汽0.5MPaG，饱和Kg/h2402电220V/380V50HZKWh很少3仪表空气0.5-0.7MPa，净化空气Nm3/h14氮气99.5%，无油、无尘Nm3/次505、工艺指标及联锁、报警一览表（见附页）6、设备一览表序号位号名称容器类别型式技术规格与主要元件用材技术参数制造单位序号名称摩尔百分比（mol%）温度（℃）压力（MPaG）流量Nm3/h1渗透气（氢气）H2：92.87%；N2：1.67%；CO：1.89%；H2O：0.20%；AR+O2：0.24%；CO2：2.08%；CH4：1.04%；CH3OH：0.000126%501.80117562非渗透气（尾气）H2：21.32%；N2：29.16%；CO：20.45%；H2O：0.0024%；AR+O2：2.27%；CO2：2.91%；CH4：23.8%；CH3OH：0.000176%504.083189第4页共15页1R41001除雾器Ⅱ立式DN700*3000,T=14,Q345R,内件：高效不锈钢除雾元件设计压力：4.7MPa；设计温度：100℃；工作压力：4.2MPa；工作温度：50℃；容积：0.75m3蓬莱禄昊化工机械有限公司2E41001加热器Ⅱ卧式列管式换热器Φ325*1500，F=6.0m2；20G设计压力：管程：4.7MPa,壳程：1.2MPa；设计温度：管程：100℃，壳程：200℃；工作压力：管程：4.2MPa,壳程：1.0MPa;工作温度：管程：50℃，壳程：179℃工作介质：管程：原料气，壳程：蒸汽蓬莱禄昊化工机械有限公司3M41001A~H膜分离器SL8100-P3，,8*4000；20G工作压力：4.2MPa,工作温度：50℃；设计压力：4.7MPa,设计温度：100℃；腐蚀裕度：3mm柏美亚（中国）有限公司7、调节阀一览表位号名称事故状态位号名称事故状态PV41001原料气进口压力控制阀FCTV41001原料气温度控制阀FCDV41001膜分离器进口控制阀FCHV41001尾气流量减压阀FCPV41050.8MPaG燃料气减压阀FO8、安全阀一览表序号安全阀位号安装位置型号参数1PSV41001除雾器后1.563HT06H0410B-C许可证号：TSF10067-2014整定压力：4.62MPaG开启高度：≥5.5mm额定排量系数：0.872产品编号：14-08666冷态试验差压力：4.42MPaG排放压力：≤5.082MPaG使用介质：气体制造日期：2014年6月第5页共15页公称通径：1.563in公称压力：600/150Lb流道直径：22mm回座压力：≥4.297MPaG适用温度：40℃生产厂家：北京航天石化技术装备工程公司2PSV41002加热器壳侧3L4HTBGM0110B-C许可证号：TSF10067-2014整定压力：0.8MPaG开启高度：≥12.88mm额定排量系数：0.872产品编号：14-08640冷态试验差压力：0.808MPaG排放压力：≤0.88MPaG使用介质：气体公称通径：3L4in公称压力：150/150Lb流道直径：51.5mm回座压力：≥0.744MPaG适用温度：150℃制造日期：2014年7月生产厂家：北京航天石化技术装备工程公司3PSV41003渗透氢管1.563HTO6M0310B-C许可证号：TSF10067-2014整定压力：2.5MPaG开启高度：≥5.5mm额定排量系数：0.872产品编号：14-08641冷态试验差压力：2.3MPaG排放压力：≤2.75MPaG使用介质：气体公称通径：1.563in公称压力：300/150Lb第6页共15页流道直径：22mm回座压力：≥2.325MPaG适用温度：50℃制造日期：2014年6月生产厂家：北京航天石化技术装备工程公司4PSV41005