psa设计说明书

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1、设计说明书0版次REV说明DESCRIPTION设计人DESIGN校核人CHKD审核人APPR.项目经理PM.日期DATE第一节第二节工艺说明第三节公用工程第四节设备第五节自动控制第六节电气第七节分析化验第八节消防第九节环境保护第十节劳动安全卫生第十一节装置定员第十二节设计执行的主要标准规范第一节概述1.设计依据1.1四川盛马化工股份宥限公司与成都华西工业气体宥限公司签订的催化干气PSA氢提纯装置合同技术附件。2.装置概况2.1规模及组成本PSA装置的设计原料：是催化干气供PSA原料气，采用变压吸附(VPSA)工艺分离提纯氢气的成套装置。2.1.1装置设计的规模

2、装置公称产氢能力：600Nm7h；生产方式：三年连续生产装置操作弹性(对产品气30〜110%装置设计操作养命：215年2.1.2本单元为6-1-3VPSA流程变压吸附氢提纯装置；2.2生产方案木单元采用成都华丙工业气体有限公司的6-1-3VPSA流程变压吸附氢提纯技术，从原料气中提纯分离出纯度大于99.0%的氢气，然盾送出界区去氢气压缩机。原料气在提纯氢后剩余的PSA装置解吸气送出界区。2.3设计界区2.3.1界区示意阁2.3.2界区边界条件表名称介质流量压力MPa(G)温度°C送式输方管道规格接U位置备注原料原料气2743.7Nm3/h0.940管道DN8O，

3、A1B管廊上，界区夕卜1米产品氢气606.1Nm3/h0.840管道DN4O，A1B管廊上，界区夕卜1米副产品解吸气2137.6m3/h0.0240管道DN25O，A1B管廊上，界区夕卜1米放空可燃气体最大2743.7Nm3/h0.05常温管道DN100,AlB管廊上，界区夕卜1米事故状态去火炬排污污水400Kg/h0.02常温管道DN4O，A1B去地管11净化风50Nm3/h0.4常温管道DN4O，A1E管廊上，界区夕卜1米仪表用氮气5OONm3/次0.4常温管道DN25，A1B管廊上，界区夕卜1米置换用循环水20t/h0.434管道DN8O，A1B管廊上，界

4、区外1米冷却用脱盐水600Kg/h0.8管道DN4O，A1B管廊上，界区外1米冷却用消防蒸汽1.1280管道DN5O，A1B管廊上，界区外1米消防用2.4工艺技术特点木装置所采用的变压吸附工艺技术，具有如下优点：☆采用成熟的6-1-3VPSA流程，流程简单、运行可靠。☆在传统6-1-3VPSA流程的抽真空过程连续，真空时间松，吸附剂的再生彻底，能耗低。☆本装置先进的PSA专用软件在某个吸附塔出现故障时，可自动无扰动地将故障塔切除，转入5、4塔操作。在切塔后，可将切除塔隔离进行任意检修。因而大大地提高了装置运行的可靠性。☆作为关键设备的PSA程控阀，选用成都肀西化

5、工科技股份冇限公司专利产品一气动平板阀。保证了装置长期运行的可靠性。☆采用华丙所开发的专门用于催化干气PSA氢提纯的吸附剂，吸附剂动态吸附量大、脱除杂质精度高，可更冇效地保证产品质量和回收率。☆木装置先进成熟的控制软件包可自动实现吸附吋间的优化和吸附压力自适应调节，保证产品的合格和收率的最高。第二节工艺说明1.生产流程1.1流程示意图：注：虚线框A为设计界区1.2工艺原理吸附足指：当两种相态不同的物质接触时，苏屮密度较低物质的分子在密度较高的物质表而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

6、小的气体或液体）称为吸附质。吸附按其性质的不同可分为网人类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。PSA制氢装置中的吸附主要为物理吸附。物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包拈范徳肀力和电磁力）进行的吸附。其特点是：吸附过程没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即川•完成，这种吸附是完全川•逆的。变压吸附氢提纯工艺过程之所以得以实现是巾于吸附剂在这种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分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实

7、现对含氢气源屮杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压i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，达到连续分离提纯氢气的0的。工业PSA-比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、表面积和表而性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表而积和不同的表而性质，因而对浞合气体屮的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。正是吸附剂所爲宥的这种：吸附杂质组分的能力远强于吸附氢气能力的特性，使我们可

8、以将混合气体中的氢气提纯