PSA脱碳知识讲座

1、12安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 本装置用于合成氨变换气中二氧化碳的脱除，设计能力为200000Nm3/h。 本岗位作用：从氢氮气压缩机来的变换气经一段二段吸附塔加压脱除二氧化碳及硫后，制取合格的净化气送往氢氮压缩合成液氨；一段吸附塔经降压抽真空解吸制的高浓度的二氧化碳气送往二氧化碳压缩去合成尿素。 主要内容：包括工艺原理、工艺流程、工艺过程、开停车程序、操作方法、故障判断和相关的安全知识 。 采用气相吸附工艺 ； 压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态下的体积流量 。第一部分 前言3安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训一吸附过程具有如下特性 1、吸附剂对气体

2、的吸附具有选择性，即不同的气体（吸附质）在吸附剂上的吸附量有差异； 2、一种特定的气体在吸附剂上的吸附量随着其分压的降低而减少。二. 变压吸附脱碳技术（工艺原理） 就是根据这些特性，在较高压力下吸附原料中的CO2等组分；不易吸附的组分则穿过吸附床从顶部输出，然后通过降低吸附剂床层的压力，使得吸附的CO2等组分脱附解吸，从而使吸附剂获得再生。第二部分 工艺原理及过程4采用变压吸附技术从原料气中提纯及脱除的变压吸附装置，变压吸附是以吸附剂，（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为依据和和吸附剂在相同压力下易吸附高浮点组份不易吸附低沸点组份和高压下被吸附组份吸附量增加，低压下吸附量减小的特性来

3、实现杂质的分离。将原料气在一定压力下通过吸附床层时，在一段原料气中的高沸点杂质组分CO2等被选择性吸附，低沸点组份N2，H2等作为半成品气由吸附塔出口排出，然后在减压下解吸所吸附的杂质组份CO2等作为产品CO2气输出，使吸附剂获得再生以利于下一次，再次进行吸附分离杂质。一段的半成品气进入二段，作二段的原料气（半成品气）半成品气中的高沸点杂组份CO2等被选择性吸附，低沸点组份N2，H2等作为净化气（产品气）由吸附塔出口输出，然后在减压下解吸被吸附质组份CO2等作为解吸气输出，使吸附剂获得再生的循环便是变压吸附过程.在变压吸附过程中吸附床内吸附剂的解吸是依靠降低杂质分压实现的，本装置采用的解吸方法

4、是：降低吸附压力（卸压），抽空、解析。5安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训三. 吸附的分类 吸附分为物理吸附和化学吸附 物理吸附也称范德华吸附，是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力产生的吸着现象，是可逆的表面吸附。变压吸附过程属于物理吸附。 化学吸附吸附过程中伴有化学反应的吸附，是不可逆的吸附，吸附过程发生了质变。石灰石吸附氯气，沸石吸附乙烯的过程属于化学吸附。四物理吸附的传质过程 吸附质从气体主流到吸附剂颗粒内部的传递过程分为两个阶段： 第一阶段是从气体主流通过吸附剂颗粒周围的气膜到颗粒的表面，称为外部传递过程或外扩散；6安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 第二阶段是从吸

5、附剂颗粒表面传向颗粒中心，称为内部传递过程或内扩散。 这两个阶段是按先后顺序进行的，吸附时，气体先通过气膜到达颗粒表面，然后才能向颗粒扩散，脱附时则逆向进行。 五多床变压吸附的意义在于 在技术上可以处理更大负荷、同时有效地降低一次性投资；保证生产的连续性；可以使吸附床交替循环运行 ，并实现多次均压，来保证装置有较高回收率；六. 多床同时在线吸附的意义在于 保证在任何时刻都有不只一台、相同数量的吸附床处于吸附状态，使产品能够稳定连续地输出；保证适当次数的多次均压，使产品的回收率有保证。7安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训七物理吸附特点 吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快。参与吸附

6、的各相物质间的动态平衡即可完成。并且这种吸附是完全可逆的。 变压吸附分离气体组分的成功与否取决于选择吸附剂的性能。不同的分离组分对象应选择不同的吸附剂。八什么叫吸附？答：当气体分子运动到固体表面上时，由于固体表面原子剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。相反固体表面被吸附的分子又重新返回气相的过程称为解吸和脱附，吸附物质的固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。按吸附质与吸附剂之间引力场的性质，吸附可分为化学吸附和物理吸附。8安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 吸附可分为物理吸附、化学吸附、活性

7、吸附和毛细管凝缩物理吸附是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力所引起的。被吸附气体也较容易的从固体表面解吸出来，所以物理吸附是可逆的。九吸附法的分类 变压吸附法:在加压下进行吸附、减压下进行解吸； 变温吸附法:在低温下吸附，升温下解吸。9安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训10安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训11安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 相关术语：物料部分相关术语：物料部分1原料气变换气流量：200000(Nm3/h)变换气压力：2.7(MPa)变换气温度：4012安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训2 2净化气净化气变换气在经过本装置后变换气在经过本

8、装置后, CO, CO2 2等组份将被一定程度脱除，等组份将被一定程度脱除， 未被脱除的部分称为产品净化气，规格如下：未被脱除的部分称为产品净化气，规格如下：净化气净化气COCO2 2纯度纯度: CO: CO2 20.20.2净化气压力：净化气压力：2.7(MPa)2.7(MPa)净化气温度：净化气温度：40403 3产品产品COCO2 2气气变换气中被脱除的纯度较高的那部分变换气中被脱除的纯度较高的那部分COCO2 2组份，称为产品组份，称为产品COCO2 2气，规格如下：气，规格如下：产品产品COCO2 2气纯度气纯度: CO: CO2 298.598.5产品产品COCO2 2气压力：气压

9、力：0.020.020.05(MPa)0.05(MPa)产品产品COCO2 2气温度：气温度：404013安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训4解吸气 变换气中被脱除的CO2含量较低的部分，称为解吸气，规格如下： 解吸气压力：0.02 (MPa) 解吸气温度：40 主要设备与伐门 1个超细油分离器1个气液分离器、1个空气缓冲罐、2018个吸附塔、43个缓冲罐、 45 台真空泵、207 186 台程控阀和 64 台调节阀通过管线相连接(见所附流程图)组成了变压吸附装置。14安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训15安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 程控阀编号规则： KV N

10、0 i x KV 程序控制阀 N 程序控制系统、工段号 0 I 阀门功能 X 塔的编号: 从A到R 注：吸附塔也有采用数字进行编1号，例如F塔改写为6塔； 根据习惯，程控阀编号略去工序号”，即KV109F改为KV9F。16安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 变压吸附系统 原料气（变换气）在压力2.62.7MPa温度40下进入系统，进入水分离器除去游离水后送入一段，经流量计（FT101）计量后进入由20个吸附塔组成的PSACO2/R系统，在一段任何时刻总有5台吸附器处于吸附步骤，由入口通入原料气在出口端获得812%的半成品气。每台吸附器在不同时间依次经历吸附（A）第一级压力均衡降（E1D

11、）第二级均衡降（E2D），第三级压力均衡压力降（E3D），第四次压力均衡降（E4D）直至第10次压力均衡降（E10D）顺放（PP），逆向放压一（D1）逆向放压二（D2），逆向放压三（D3）抽空（V），预升压（R），第10级压力均衡升（10R），第9级压力均衡（E9R）直至第一级压力均衡（E1R），预终充（Fr）和最终升压（FR）。17安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 吸附器所有的压力均衡降都用于其它吸附器的压力均衡升，以充分回收将被再生吸附器中的有效气体H2、N2及CO逆放步骤排出吸附器中吸留的CO2等组份，剩于的CO2通过抽真空步骤进一步解吸并作为产品CO2气输出。半产品气经半成品

12、气缓冲罐缓冲后以稳定的流量压力2.602.70MPa下输出直接进入一段PSACO2/R系统。采用18410DP/V工艺。18安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 在二段中任和何时刻总是有4台吸附器处于吸附步骤，由入口端通入原料气（半成品气），在出口端获得CO2含量为1.1%的净化气。每台吸附器在不同时间依次经历吸附（A），顺放（PP），第一级压力均衡降（EID），第二级压力均衡降（E2D）第三级压力均衡均降（E3D）第四级压力均衡降（E4D）直至第10级压力均衡降（E10D）顺放（PP2），逆向放压1D1，逆向放压2（D2），抽真空（V），第10级压力均衡升（E10R），第9级压力均衡升

13、（E10R）至第一级压力均衡升（E1R）和最终升压（FR），所有的压力均衡降都用于其它吸附器的压力均衡升，以充分回收将被再生成吸附器中的有效气体H2，N2及CO。顺放步骤的顺放进入升压气缓冲罐作为一段升压用，顺放二D1气进入混合器缓冲罐预升压用，剩于的CO2通过抽真空步骤进一步解吸，作为解吸气放空。 19安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训20安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 工艺指标 压力； 吸附塔压力2.7 Map 100吸附塔真空度-0.045Map -0.08 Map 200吸附塔真空度-0.045Map -0.08 Map 均降、均升后压差0.05 Map 温度 变换

14、气40度 电流 100真空度35.2 200真空度22.621安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 气体成份 变换气中硫化氢5mg/m3 半产品气中CO2 812 净化气中CO2 1.0 产品CO2 98.022安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 运行时序 PSA1 主程序20510/V 辅助程序19410/V 18410/V PSA2 主程序18410/V 辅助程序17310/V 1639/V 负荷大、小时：主程序、辅助程序？ 1、尽量采用主程序运行，因为它的效果是最好的；除非负荷极低时。 2、由于是按2塔进行硬件分组，所以，要拆开处理时，最少必须切除2塔；23安徽昊源化工有限

15、责任公司PSA脱碳知识培训24安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训25安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训26安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训27安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训28安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训29安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训30安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训31安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训32安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训33安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训34安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训35安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训36安徽昊源化工有限责

16、任公司PSA脱碳知识培训37安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训38安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训总结：其它塔的工作步骤与A塔相同。 原料气同时进入吸附状态下的5个塔, 由于各塔的工作步骤在时间上相互错开, 这样就能达到连续处理原料气及得到产品气的目的。39安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训40安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训41安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 第四部分自动控制系统与仪表第四部分自动控制系统与仪表PSA工艺是靠周期性地切换阀门来实现工艺是靠周期性地切换阀门来实现, 为使整个工艺过程能连续稳定的进行为使整个工艺过程能连续稳定的进行,

17、要求自要求自动控制系统具有较高的水平。本装置程控系统采用动控制系统具有较高的水平。本装置程控系统采用DCS控制系统。控制系统。 系统控制画面上设有工艺流程模拟图系统控制画面上设有工艺流程模拟图,显示阀门的开关状态和吸附塔工作状态。显示阀门的开关状态和吸附塔工作状态。 本装置的主要工艺参数有压力、温度、流量和组分。除部分压力在现场检测和部分分本装置的主要工艺参数有压力、温度、流量和组分。除部分压力在现场检测和部分分析点在现场取样外析点在现场取样外, 与装置运行相关的重要参数如吸附塔压力、原料气、产品气流量、与装置运行相关的重要参数如吸附塔压力、原料气、产品气流量、产品含量等在控制画面有上指示。产

18、品含量等在控制画面有上指示。本装置共设置了流量计量系统、吸附塔压力记录系统、压力自动调节系统、手动调节本装置共设置了流量计量系统、吸附塔压力记录系统、压力自动调节系统、手动调节系统、系统、 流量调节系统、在线连续分析仪、计算机程序控制系统和报警系统。流量调节系统、在线连续分析仪、计算机程序控制系统和报警系统。流量计量系统：用于检测、指示和记录流量流量计量系统：用于检测、指示和记录流量 。吸附塔压力记录系统吸附塔压力记录系统 吸附塔压力自动调节及低限报系统吸附塔压力自动调节及低限报系统 最终充压流量调节系统最终充压流量调节系统 组分含量分析及报警系统组分含量分析及报警系统 控制界面功能键：控制界

19、面功能键： 手动键手动键、暂停键暂停键、步进键步进键、自检键自检键 复位键复位键（主要供检查程序用，有权限要求，不会出现误操作）（主要供检查程序用，有权限要求，不会出现误操作）42安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训第五部分设备一览表第五部分设备一览表43安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训4.2 运转设备： 2BE1系列水环式真空泵工作原理该泵属容积式泵，即利用容积大小的改变得到吸排气的目的，当叶轮旋转时（启动前向泵内注入少量的水）水受离心力的作用，而在泵体壁上形成一旋转水环，水环上部内表面与轮毂相切旋转。再前半转过程中，水环内表面与轮毂靠近，叶片间的空间容积随着缩小，叶片间的空

20、间容积改变一次，每个叶片间的水好像活塞一样往复一次，泵就连续不断的抽吸气体。 工作特点：高可靠性、高郊节能，适应冲击载荷，维护方便。44安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 泵结构：采用单级单作用的结构形式，由泵体 叶轮，前后端盖（二件）前后分配器 轴，前后轴承部件，阀板部件等组成。填料装在两端盖内，密封液经由端盖处中的孔进入填料室，冷却填料及加强密封效果。前后分配器上环有吸排气月牙孔和椭圆形排气孔并安装有阀板部件，阀板的作用是当叶轮叶片间的气体压力达到排气压力时，在月牙形排气口以前就将气体排出，减少了因气体压力过大而加大功率的消耗。 4.3.4 符号说明：2BE1*，其中*代表叶轮名义

21、半径，2BE1 单级水环真空泵。45安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 特点： 水质要求软水； 水量控制要点：进水、出水达到平衡； 平常巡检目标：电流值，工作液温度等； 才开始时，尽量不采用循环水；46安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 4 .产品气纯度差的原因及处理？ 原因 1.伐门内漏。 2 .时间短和阀门开度小。 3. 入或真空泵进口阀内漏使泵内产生负压从鸭嘴处吸入空气。 处理 1. 切塔更换内漏程控阀内部密封垫片。 2. 调整顺放和逆放1的开启时间和阀门开启度。消除真空泵进口漏点。 3. 打开真空泵出口阀使泵内产生微正压。47安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训

22、5. 净化气中的CO2含量超标的原因？ 原因 1原料气负荷增大时未及时缩短吸附时间， 2再生时吸附塔的真空度达不到规定值。 3负荷过大真空泵开启台数少。 4开启真空泵上水过小或上不去水。 5调整时间时手误将吸附时间更改过大 处理 1 及时缩短吸附时间。 2 查明吸附塔真空度提不上来的原因 并尽快处理。增加真空泵的开启台数。 3 加大真空泵的上水量。提高责任心避免手误，在没有运行到那一小步之前切除一个塔用辅助程序运行。48安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训7. 泵的启动与停止启动1. 钳电工到场（泵盘车，有无卡拌现象，减速机油位，电机转向）。2 .联系配电室送电，微机送开泵信号。3. 打

23、开泵出口阀，水分器排水阀可少开。4. 启动电机。5.缓慢打开供水阀门，调整上水量，保证电流在额定范围。 6 .当泵进口压力在0.05MPa时打开泵进口阀门。7 .开填料冷却水，填料压盖处不能有大量水流出，或不流现象；检查泵运转情况，及水分液位。停止1. 关闭供水阀门，注意水分液位。 2. 关闭泵进口阀。 3. 关闭电机。4. 关闭出气阀和排水阀。49安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训注意事项1. 禁止泵在极限真空运转，可调整水量及气量。2. 鸭嘴前吸排气情况。3. 水分液位。4 .泵的响声。8. 水泵的启停： 启动1. 调整水位。2. 打开上水阀门，排出体内空气3. 起动电机4. 压力

24、在0.250.3MPa时缓慢打开出口阀门，注意压力变化。5. 检查电流，填料，水位。停止1. 停下电机。2. 关闭出口阀门。3. 关进水阀门50安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 什么是吸附分离？吸附是化工生产中对流体混合物进行分离的一种方式。是利用混合物中各组分在多孔性固体吸附剂中被吸附力的不同，使其中的一种或数种组分被吸附于吸附剂表面上，从而达到分离的目的。根据吸附剂表面和被吸附物质之间作用力的不同，可分为物理吸附和化学吸附两种类型。 什么样的混合气体才能用PSA进行分离？适于采用PSA进行分离的混合气体应具备如下特点：混合气体中各组分必须是在相同的吸附压力下具有不同的吸附能力，不

25、希望的组分应当是在较高的压力下具有较大的吸附压力，而在较低的压力下，又具有较小的吸附能力。吸附能力相差越大便越容易分离。而希望的组分应当是非吸附性的，或吸附能力很小，且随压力变化吸附能力变化不大。51安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 为什么说PSA运行效果的好坏关键是吸附剂？PSA工艺是以吸附剂内部表面对气体分子的物理吸附为基础的可逆的循环工艺过程，而实现这一循环工艺过程，最基本要求就是吸附剂具有良好的吸附性能，再生性能以及具有较长的使用寿命。但在装置运行过程中，吸附剂极易受到如进料带水，升降压速度过快，杂质过载等多种因素的损害，从而使吸附剂失去上述性能，由此导致PSA装置失去对PS

26、A原料气的提纯作用，所以说PSA装置运行效果的好坏的关键是保护好吸附剂。 什么进入PSA装置的原料气必须要除油？被分离的气体如果含有象有机机械润滑油 煤焦油之类的物质，那么在吸附过程中，这些油性物质会粘附在吸附颗粒的外表面，堵塞吸附剂内的通道，使吸附剂失去吸附能力。粘附有油类物质的任何吸附剂，不管采用升温还是降压抽空的再生方法，都是不能再生的。因此对气体中的含油量必须严格限制，有的场合就需增设除油设施，以免吸附剂在使用中失效。52安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 为什么要控制适宜的气流速度？在吸附床运行过程中因床内压力周期地变化，气体短时间内进入 排出，吸附剂应有足够的强度，以减少破

27、碎和磨损。当气流速度过快，导致吸附剂悬浮时，则磨损加剧，造成吸附剂破碎，影响吸附剂使用寿命。不同的吸附剂，选择的气流速度不同。这主要取决于吸附剂的强度和吸附剂颗粒的大小。 什么叫死空间？所谓死空间，既吸附床层内扣除吸附剂所占体积后，剩余的空间。也就是说，某组分吸附平衡时在吸附床内的总量有两部分，一部分是在死空间中，另一部分被吸附剂所吸附，其总和叫做某组分在吸附床内的存留量。弱吸附组分和强吸附组分各自在死空间中含有的量占床内存留量的比值之比称为分离系数。分离系数越大分离越容易。53安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训新鲜的吸附剂应如何保管？由于新鲜的吸附剂对水分子有很强的亲合力，而且吸附了

28、水以后脱附是很困难的，这将严重影响PSA装置的性能，所以新鲜的吸附剂应妥善保管好，应采取以下几点防护措施：1.装吸附剂的容器应当保存在室内，以防止遭受雨雪或受潮2.装有吸附剂的桶不可以刺破，严重撞凹或破坏桶的密封。3.吸附剂直到被立即装填以前，其容器必须是不开封的。吸附剂是怎样装填的？制氢装置中的PSA所用的吸附剂通常是由活性碳和分子筛两种组合的。根据活性碳和分子筛对杂质组分CO2 CH4 CO和H2O的不同吸附特性，一般活性碳作为主吸附剂装在下层，约占吸附剂总量的四分之三。分子筛作为辅助吸附剂装在吸附器上层。如果为了脱水和防止芳烃使吸附剂中毒，通常在床层底部装一些活性氧化铝。54安徽昊源化工

29、有限责任公司PSA脱碳知识培训 吸附剂的装填步骤及要求： 1. 检查吸附器内部结构合格后，首先装入活性碳。将活性碳从容器中倾入卸料漏斗，提升到吸附器顶部后转移到接收漏斗中，吸附剂通过管子流到连接的装填元件，通过装填元件，吸附剂均匀地降落在吸附剂床层的表面上，这样吸附剂才能获得均匀一致的最大的堆积密度，并且使吸附剂的下沉和移动最小。 2. 活性碳装填完毕后，应平整料面，使床层基本水平。然后按同样的装填方法装入分子筛。装填完毕后，平整料面，使吸附剂床层的顶部水平。装好吸附器顶部分布器，封好吸附器上 下打开的法兰。 3. 通过同样的方法装填全部吸附器，以使经过每个吸附器的气体流量均匀一致。 4. 在

30、所有吸附剂装填操作期间，必须最大限度地缩短吸附剂在空气中的暴露时间，绝对防止暴露在湿气中。在下雨或下雪期间绝对不许装填。55安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训怎样延长吸附剂的寿命？ 1 .吸附器压力的快速变化能引起吸附剂床层的松动或压碎从而危害吸附剂。所以，在操作过程中要防止使吸附器的压力快速变化。 2 .进料带水是危害吸附剂使用寿命的一大因素，所以进料气要经过严格脱水，避免发生液体夹带。 3. 进料组分不在设计规格的范围内也会造成对吸附剂的损害，严重时可能导致吸附剂永久性损坏。所以，当进料气出现高的杂质浓度时，应缩短吸附时间，以防止杂质超载。 4 .进料温度过高影响吸附剂的吸附能力，

31、易造成杂质超载，温度过低影响再生，所以要保证进料温度在要求的范围内。 5. 合理调整吸附时间，及时处理故障，防止发生杂质超载。杂质超载严重时，可导致吸附剂永久性损坏。56安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 简述吸附剂对水的吸附特性。分子筛对大小相近的分子优先吸附极性分子，尤其是水分子，分子筛一旦吸附了水分子后，对其它分子的吸附能力明显下降，而且难于脱附，所以如果进料中带水易造成分子筛的致命损害。活性碳对水分子的吸附能力很大，而且容易脱附，所以在PSA中总是将活性碳置于分子筛的下面，使进料中的微量水和绝大多数的CO2被吸附分离。 吸附剂吸潮后如何处理方可使用？吸附剂一旦吸潮后即失去活性，

32、通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%，活性碳含水量须小于2%，否则会影响吸附的性能需重新活化。分子筛活化在通气吹除的情况下活化温度控制在360左右，不通气情况下活化温度控制在500左右，活性碳活化温度控制在150左右。活化时间通常控制恒温4小时以上。吸附剂吸潮后由于使用厂家一般不具备活化的条件故都送到吸附剂生产厂家去活化。57安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 PSA进料中为什么要充分脱水？怎样防止进料带水？由吸附剂对水的吸附特性可知，吸附剂极易吸水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其它分子的吸附能力下降。所以必须对进料气进行严格脱水，以防止损害吸附剂。为了防止进料带水，

33、通常在进料线上增设进料气水分离罐，同时，为防止冬季饱和气体在管线中发生冷凝，而将水分离后的PSA进料线全部进行伴热并保温。 吸附剂在使用中受潮引起吸附性能下降如何处理？吸附剂在使用中受潮如果不是很严重可以用干燥的气体进行吹除或用真空方式抽吸，降低水的分压，使吸附剂恢复部分活性，维持生产使用，但吸附性能难以恢复如初。如果受潮严重只有按吸附剂活化处理办法重新活化。58安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训为什么顺流泄压过程中吸附器内的杂质界面上移？变压吸附是物理吸附，压力降低时，被吸附的杂质可以脱附，所以当吸附器顺流泄压时，随着压力的降低，部分杂质逐渐脱附，并随物流上移，同时又被床层上部尚未吸

34、附杂质的吸附剂重新吸附下来。因而顺流泄压过程中吸附器内杂质界面逐渐上移。简述排放和被吹扫过程及其作用。排放是吸附器从供吹扫终止压力下降到废气压力的逆流泄压过程，排放位置在吸附器底部，随着压力的不断降低，杂质不断脱附并排入废气系统，杂质前沿界面逐渐下移，所以排放过程使吸附器内大部分杂质脱附排出。排放结束，用供吹扫吸附器提供的纯氢从上部进入进行逆流吹扫，使残留杂质不断脱附并随物流排入废气系统，从而使绝大多数的吸附剂实现再生。所以排放和被吹扫的作用就是排除吸附器内的杂质使吸附剂实现再生。 什么是杂质超载？有哪些危害？在一定的工艺条件下，每个循环中被吸附剂吸附的杂质量超出最大设计允许吸附量时称为杂质超

35、载。杂质超载的发生不仅使产品纯度下降，而且还损害吸附剂。59安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 造成杂质超载的原因有哪些？如何防范？ 1 .每周期循环时间过长，使每周期吸附的杂质量超出允许值，造成杂质超载。所以应根据实际进料流量的大小及时调整吸附时间。 2 .阀门泄漏也能引起杂质超载。所以应及时发现阀门故障并及时切换到替换运行程序。 3. 进料杂质超出规格要求。如果杂质浓度高则应及时降低进料量并缩短吸附时间，若杂质的成份特殊则应及时切出PSA。 4 .液体夹带不仅降低了吸附剂对正常杂质的吸附能力造成杂质超载，而且脱附困难，严重损害吸附剂。所以进料气要经过严格地脱水分离。 5. 进料温度

36、过高吸附剂的吸附能力下降，也能造成杂质超载。所以应控制进料温度在要求的范围内。60安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 吸附器压力的快速变化对吸附剂造成什么危害？吸附器压力的快速变化将引起吸附剂床层的松动或压碎。使经过吸附器的压降增加。由于吸附剂的压碎而产生的粉尘将通过吸附器中的拦截筛网漏出，并且还可能损坏工艺阀门阀座，堵塞仪表管线，而使装置的操作性能变坏，甚至会导致停车。 为什么要根据进料量的大小调整吸附时间？ 每个吸附器在一定的产品规格要求和一定量吸附剂的条件下，吸附剂对杂质的允许吸附量是一定的。所以每个吸附步骤只能提纯一定量的进料气。在一定的进料流率下，如果吸附时间过长，则吸附剂过

37、多地吸附了杂质造成杂质超载，不仅使产品纯度下降，而且使PSA操作性能变坏。若吸附时间太短，则不能充分利用吸附剂，达不到应有的净化度。所以应根据实际进料流量的大小合理地调整吸附时间，充分利用吸附剂。61安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 关键部位及控制点关键部位及控制点 1. 是否按时对变换气分离器、CO2缓冲罐进行排污。 2. 各运转设备的轴承温度、电流、液位振动情况是否在规定指标之内，有无异常声音。 3. 各塔压力趋势是否是正常走向，有无中压窜入低压现象，真空度是否在指标之内。 4. 吸附压力是否稳定，均压后两塔压差及降压解析时的逆放压力是否在指标之内。62安徽昊源化工有限责任公司P

38、SA脱碳知识培训为什么要进行逆放和抽空？ PSA的再生方式为逆放和抽空，抽空压力选择为-0.0450.08MPA.能够保证吸附塔的再生效果。二是保证100号二氧化碳产品气纯度在98%以上；三是保证吸附剂的循环利用。 为什么要设置100号和200号？100号为脱除及提纯系统，200号为净化系统，100号主要是脱除大部分二氧化碳气并加以提浓，200号主要是保证产品气净化气二氧化碳合格。只用100号只能保证二氧化碳的提纯及回收。不能保证净化气二氧化碳在1.5%以下。为什么100号吸附塔设置三段吸附剂？活性氧化铝脱除气体夹带的水汽防止硅胶的吸水破坏。活性炭主要脱硫，细孔硅胶主要脱除二氧化碳气，通过吸附

39、剂对不同气体的选择吸附。保证半产品气二氧化碳在指标之内。 63安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训为什么200号设置二段吸附剂？1.活性炭进一步脱除硫化物，2.硅胶进一步脱除二氧化碳，保证净化气出口二氧化碳在1.5%以下。 100号二氧化碳气纯度差的原因及处理？原因1.顺放及逆放得时间不够或阀门开度小； 2.100号吸附压力低，吸附时间短；3.100号塔顶均压阀门有内漏现象；4.抽真空阀门.管道.法兰.阀门填料有漏气现象；5.原料气中二氧化碳低6.真空度低，泵上水量少；7.分析仪故障，表假处理：1.延长100号顺放及逆放的时间，开大阀门开度； 2.提高吸附压力，延长100号吸附周期时间；

40、 3.发现阀门有内漏现象及时处理，尽量减少阀门内漏现象； 4.联系前工段，提高原料气中二氧化碳含量； 5.提高真空度，加大泵的上水量； 6.联系仪表定时校正分析仪。64安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训100号二氧化碳气压高的原因及处理？原因：1. 二氧化碳压缩突然减机减量；2.100号程控阀出现不关现象.串气造成；3.生产气量突然增加，二氧化碳气过剩，压力高；4.本岗位启100号真空泵；处理：及时开二氧化碳缓冲罐放空，延长时间，增大HV103及PV103的开度及时联系相关岗位配合处理。影响：可造成100号真空泵负荷重。电机超电流。泵抽真空，吸附塔再生效果差。PSA相关岗位及相互影响？

41、1.尿素总控，二氧化碳纯度偏低尿素塔中压放空量大，反应差。2.二氧化碳压缩混解气压力直接影响二氧化碳压缩机量的稳定。3.合成岗位，净化气中二氧化碳提高可造成甲醇.烃化气中二氧化碳超标。造成切机甚至使合成触煤中毒，系统停车。4.NH压缩，影响本岗位压力，开车时NH气回收的联系5.甲醇岗位，净化气总硫偏高，可使甲醇岗位触媒中毒，造成系统停车。65安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 100号为什么要进行逆放放空？ 因为逆放气作为尿素的原料气，必须保证二氧化碳产品气纯度在98%以上。因此必须将吸附塔下部的死空间气体活性氧化铝及活性炭处的不合格气进行逆放放空，从而保证二氧化碳产品气得纯度，维护尿

42、素系统正常安全生产。 提高有效气体的回收方法？ 保证足够的均压时间； 半产品气中二氧化碳控制在8-12% 提高吸附压力小于等于2.7兆帕大于降解变换气温度 提高吸附塔的真空度接近-0.08兆帕 在允许的基础上提高净化气二氧化碳含量 尽可能减少程控阀内漏66安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 倒泵步骤 首先联系调度车间钳工电工给备用泵送电 微机选备用泵允许开启.单双系列各选一个 现场给备用泵盘车无卡泮现象，加水至鸭嘴处有水溢出，关加水阀 开备用泵付线阀出口阀 启动电流，当泵进口压力达到-0.08时，开进口阀，开泵填料水阀 同时开在用泵副线及进口阀，上水，停下电机。关出口阀，及冷却水回水阀

43、和填料水阀 全面检查备用泵的开启运转情况67安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 真空泵常见的故障及处理 一.可能出的故障.现象： 机组振动2.气蚀发生达达声3.气液分离器液位高4.填料函流水过大5.前后端盖发热6.泵体发热7.真空度低 原因 轴不同心基础不牢 真空度过高进气量小 检查出口压力 密封不严 缺乏润滑油 水温高有杂 阀板损坏上水少68安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 世界上最轻的气体，它的密度非常小，只有空气的1/14. 氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以

44、可以用排水集气法收集氢气，。另外，在101千帕压强下，温度-252.87时，氢气可转变成无色的液体；-259.1时，变成雪状固体。可燃性：氢气在空气里的燃烧，实际上是与空气里的氧气发生反应，生成水。2H2+O2=2H2O这一反应过程中有大量热放出，是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。第八部分：气体介绍第八部分：气体介绍69安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 氮气是一种无色、无臭、无味的气体。 氮气作为一种工业气体可由空气分离而得。氮气是空气的主要组分，空气中含氮78.09%。在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。首先，利用它“性格

45、孤独”的特点，我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度，延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。 利用液氮给手术刀降温，就成为“冷刀”。医生用“冷刀”做手术，可以减少出血或不出血，手术后病人能更快康复。氮气介绍氮气介绍70安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 二氧化碳的特征 二氧化碳又称碳酸气或碳酸酐，化学式为CO2，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。它是一种无色无臭无毒的气体。它的密度是1.977g/L(相对密度1.53，以空气的平均密度1.29g/L为基准)。二氧化碳能溶于水，并生成碳酸，它也可以使澄清的石灰水变浑浊。液态二氧化碳

46、蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化碳，俗称干冰。二氧化碳的化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳虽然无毒，但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。二氧化碳也是植物光合作用的主要碳源。二氧化碳介绍二氧化碳介绍71安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 二氧化碳其实是自然界一种常见的普通气体，我们应该正确地认识它。二氧化碳在空气中的含量值本来是相对稳定的，但由于人类活动(如化石燃料燃烧)的影响，近年来二氧化碳含量猛增，才导致温室效应，全球气候变暖，冰川融化，海平面升高。 二氧化碳有许多有益的作

47、用，比如固态的二氧化碳(或干冰)在常温下会气化，能吸收大量的热，因此可用于急速的食品冷冻上。低浓度的二氧化碳气体是生理性呼吸兴奋药，可以把57的二氧化碳气体与9395的氧混合吸入，用于急救溺毙、吗啡或一氧化碳中毒者、新生儿窒息等。二氧化碳的重量比空气重，不助燃，因此许多灭火器都会产生二氧化碳气体，利用其特性灭火。而二氧化碳灭火器是直接用液化的二氧化碳灭火，除上述特性外，更有灭火后不会留下固体残留物的优点。 72安徽昊源化工有限责任公司PSA脱碳知识培训 甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。 甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、