1生产车间工艺操作规程

1生产车间工艺操作规程1)．二氧化碳的物理性质为了便于生产操作管理，本处列出与装置有关的二氧化碳物理性质数据，以便工作时参考。表1二氧化碳的相变参数性质数值性质数值三相点：温度，℃压力，MPa汽化热，kJ/kg熔化热，kJ/kg-56.570.518347195.82升华状态：温度，℃升华热，kJ/kg固态密度kg/m3气态密度kg/m30.101MPa-78.5573.615622.814（-78.5℃）表2液体二氧化碳密度-温度对照表温度℃密度kg／m3温度℃密度kg／m331.030.027.525.022.520.017.515.012.510.07.55.02.50.0-2.5-5.0-7.5-10.0463.9596.4661.0705.8741.2770.7795.5817.0838.5858.0876.0893.1910.0924.0940.0953.0968.0980.8-12.5-15.0-17.5-20.0-22.5-25.0-27.5-30.0-32.5-35.0-37.5-40.0-42.5-45.0-47.5-50.0-55.0993.81008.11018.51029.91041.71052.61063.61074.21084.51094.91105.01115.01125.01134.51144.41153.51172.1表3二氧化碳在不同温度下的汽化热温度℃汽化热kJ/kg温度℃汽化热kJ/kg-56.57-55-50-45-40-35-30-25-20-15347.77345.18337.06328.82320.41311.75302.80293.63283.63270.04-10-505101520253031261.54248.95234.85219.03201.21180.20155.23119.3762.970.00表5液体二氧化碳饱和蒸汽压温度℃饱和蒸汽压kPa温度℃饱和蒸汽压kPa温度℃饱和蒸汽压kPa温度℃饱和蒸汽压kPa-59-58-57-56-55-54-53-52-51-50465.96487.15509.05531.67555.05579.19604.10629.80656.30695.65-36-35-34-33-32-31-30-29-28-271162.01203.81246.61290.41335.51381.61428.91477.51527.21578.3-13-12-11-10-9-8-7-6-5-42430.22501.72574.72649.42725.52803.22882.72963.63046.33130.7101112131415161718194501.44613.94728.54845.34964.45085.75209.35335.15463.55549.2-49-48-47-46-45-44-43-42-41-40-39-38-37711.8740.9770.7801.5833.3865.8899.4933.9969.41005.91043.41081.91121.5-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-141630.41683.91738.51794.61852.01910.61970.62032.02094.82159.02224.62291.72360.2-3-2-101234567893216.73304.53394.03485.33578.43673.33769.93868.63969.14071.54176.04282.44390.82021222324252627282930315727.45863.16001.46142.46286.16432.86582.16734.66890.17048.97210.97376.3表6二氧化碳的工程量值性质数值性质数值气体粘度，mPa·s表面张力，mN/m比热容，kJ/(kg·K)CpCv0.0138(0℃,0.101MPa)9.13(-25℃)(0℃,0.101MPa)0.8450.651热导率折射率52.75(0℃,0.101MPa)/[W/(m·K)]1.0004506(0℃,0.101MPa,λ=546.1)2)．液体二氧化碳产品规格本装置生产的产品：质量符合GB10621-2006标准的食品级二氧化碳产品。表7GB10621-2006食品添加剂-液体二氧化碳标准序号项目指标1二氧化碳含量10-2（V/V）≥99.92水分，10-6（V）≤203酸度按5.4检验合格4一氧化氮，10-6（V/V）≤2.55二氧化氮，10-6（V/V）≤2.56二氧化硫，10-6（V/V）≤1.07总硫（除二氧化硫外，以硫计）,10-6（V/V）≤0.18碳氢化合物总量(以甲烷计),10-6（V/V）≤50(其中非甲烷烃不超过20)9苯,10-6（V/V）≤0.0210甲醇，10-6（V/V）≤1011乙醇，10-6（V/V）≤1012乙醛,10-6（V/V）≤0.213其它含氧有机物，10-6（V/V）≤1.014氯乙烯，10-6（V/V）≤0.315油脂，10-6（m/m）≤516水溶液气味、味道及外观按5.10检验合格17蒸发残渣，10-6（m/m）1018氧气,10-6（V/V）≤3019一氧化碳,10-6（V/V）≤1020氨,10-6（V/V）≤2.521磷化氢,10-6（V/V）≤0.322氰化氢,10-6（V/V）≤0.5注:其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。3)．生产工序说明本装置通过对二氧化碳原料气进行压缩，然后依次经过“夹心饼”精脱硫、催化氧化脱烃、分子筛干燥、冷凝液化、浅低温提纯等工序，得到质量符合GB10621-2006标准的食品级二氧化碳产品。3.1脱硫二氧化碳原料气中含有以H2S、COS为主的多种形态的硫化物，脱硫的目的一是保证产品质量，二是保护脱烃催化剂。脱硫的任务及指标是保证原料气中的总硫≤0.1ppm。本装置采用“夹心饼”精脱硫工艺，即原料气先经过氧化铁预脱硫，脱除原料气中的绝大部分H2S，然后再经过水解塔，将原料气中的COS转化为H2S，然后在经过活性炭精脱硫塔，脱除残余的H2S。主要反应如下：预脱硫塔：Fe2O3.H2O+3H2S=Fe2S3.H2O+3H2OFe2O3.H2O+3H2S=2FeS+S+4H2O水解塔：COS+H2O=H2S+CO2精脱硫塔：H2S＋1／2O2＝S＋H2O3.2催化氧化脱烃催化氧化脱烃的主要目的是脱除原料气中的H2、CO、烃类（碳氢化合物）等可燃杂质。原料气经过预热至380℃后进入脱烃塔，在脱烃塔中贵金属（活性氧化铝负载铂、钯）催化剂存在的条件下，原料气中的可燃杂质与O2发生催化燃烧反应，生成CO2和H2O，脱烃过程操作温度为380~500℃。由于硫化物会使脱烃催化剂中毒，因此必须保证进入脱烃系统原料气中的总硫≤0.1ppm。3.3分子筛脱水利用分子筛将原料气中的微量水脱除，保证原料气中的水分≤20ppm，分子筛吸附饱和后加热再生循环使用。分子筛吸附塔一共设置两台，一台吸附，一台再生，切换使用，采用热再生方式进行再生，利用放空尾气进行吹冷。3.4液化提纯原料气经过液化后进入提纯塔进行精馏提纯，利用精馏原理，根据二氧化碳与杂质组分的沸点不同，在特定条件下将杂质加以分离，提高二氧化碳纯度，降低消耗。4)．工艺流程简述从界外来的原料气进入压缩机（C0101），压缩过程中，从压缩机二段引出去预脱硫塔（T0201A/B），脱除原料气中的H2S。预脱硫塔共设置2台，可串可并，根据脱硫剂的使用情况进行串联或并联使用。经过预脱硫后的原料气返回压缩机（C0101）三段入口，经过三段压缩后，经过脱硫加热器预热至60℃~90℃后进入水解塔（T0202），将原料气中的有机硫水解为无机硫，然后进入精脱硫塔（T0203）脱除原料气中残余的H2S。从精脱硫塔出来脱硫合格的原料气，经过脱烃热交（E0202）预热380℃，再经过脱烃电加热器（F0201）后进入脱烃塔（T0204），当温度不够时，开脱烃电加热器（F0201）进行提温。脱烃塔（T0204）出来的高温原料气经过脱烃热交（E0202）回收热量后，经过脱硫水冷器（E0203）冷却至常温，然后经过除湿器（E0204）与回冰机系统的气氨换热而被冷却至-5℃，冷却除湿除去原料气中的部分水分，除湿器（E0204）出来的原料气进入分子筛塔（T0205A/B），经过分子筛吸附脱水使水分≤20ppm，分子筛塔一开一备，当水份接近20ppm时，则启用备用塔，该塔退出再生(再生时引入经电加热器加热至约250℃的空气进行再生，当再生气出口温度≥150℃时，再生结束，用提纯塔放空气冷却到35℃后备用）。从分子筛塔（T0205A/B）出来干燥合格的原料气，进入冷凝器（E0205）与冰机系统来的液氨换热被冷凝液化（约-15℃），然后进入提纯塔（T0206）进行精馏提纯，提纯塔釜加热盘管利用分子筛塔出口的常温原料气提供热量，维持塔底温度在约-13℃左右，进入提纯塔（T0206）的液体CO2与塔釜上来的热气体进行传热传质，将低沸点杂质蒸发，塔顶通过加液氨将塔下部与杂质气体一起蒸发的二氧化碳重新冷凝形成回流，提高二氧化碳回收率。出提纯塔（T0206）底部的液体二氧化碳进入过冷器（E0206）进一步冷却后进入低温贮槽（V0401）。5)．主要工艺指标5.1压力(表压MPa)进预脱硫系统（压缩机二段出口）压力：0.75~0.95压缩机三段出口压力：2.6~2.9提纯塔压力：2.55～2.85（根据产品纯度调节）贮槽压力：1.8～2.15电加热器压力：常压氨压缩机进口压力：0～0.1氨压缩机出口压力：≤1.56储氨器压力：≤1.56冰机喷油压力大于冰机出口压力0.15～0.3二氧化碳压缩机操作指标见随机说明书5.2温度预脱硫塔进口温度：常温水解塔进口温度：60~90℃脱烃塔入口温度：380℃除湿器出口温度：5℃再生电加热器出口：≤300℃分子筛再生结束标志温度（再生放空气温度）：≥150℃，持续30分钟冷凝器出口：－12～－16℃提纯塔底部：－12～－15℃提纯塔顶部：－16～－19℃过冷器：－16～－25℃二氧化碳压缩机各段温度指标见随机说明书5.3液位除湿器液位：＜20%（每次巡检排放一次）冷凝器氨液位：40%～60%提纯塔冷却段氨液位：＜50%提纯塔塔底二氧化碳液位：60%～80%过冷器氨液位：40%～60%二氧化碳贮槽：＜90%冰机储氨器：30%~80%5.4气体成分预脱硫塔出口硫含量：≤1ppm精脱硫塔出口总硫：≤0.1ppm分子筛塔后水分：≤20ppm分子筛塔后氧含量：≥0.2%分子筛后总烃含量：≤50ppm提纯塔出口产品纯度≥99.9%提纯塔放空气二氧化碳浓度≤80%6)．开车前准备装置安装竣工后到开车前所必须完成的一切工作，统称为开车前准备。为保证开车顺利，避免发生故障，必须认真完成下列前期工作。6.1现场清理检查装置安装竣工后，首先要清理现场，特别要求进出道路必须畅通。分专业按设计要求，对照图纸逐项检查，是否符合设计要求。通过检查，证明施工质量达到设计要求后，可进行其他各项工作。并按照二氧化碳压缩机及制冷机组的要求，组织单体试车。在二氧化碳压缩机单体试车完成后，进行下一步工作。6.2系统吹除吹除的目的是吹出设备、管道本身携带或安装过程中遗留下的杂物。吹除按工艺气体流程从前到后，逐台设备，逐根管道进行。本装置的吹尽工作根据工艺流程划分为两个部分进行，从气源至二氧化碳压缩机采用空压机进行吹尽，压缩机出口至储槽采用空气经二氧化碳压缩机加压后进行吹除。在二氧化碳压缩机加负荷试车结束后，即可对系统进行吹除（二氧化碳压缩机本体及附件连接管线吹除按二氧化碳压缩机安装使用说明进行，不列入本吹除内容）。具体步骤：①采用压缩空气对气源至二氧化碳压缩机部分的管线及设备进行一一吹尽，要求压力≤0.2Mpa。②对一入管道吹除后，在二氧化碳压