【正文】 分離與提純。二、切塔后的步序PSA 氫提純裝置主流程由 12 臺吸附塔組成。為提高裝置運行的連續(xù)性和可靠性，本裝置還編制了一套自動切塔與恢復(fù)程序。即：當(dāng)某一臺吸附塔出現(xiàn)故障時，可將其脫出工作線，讓剩余的 11 個吸附塔轉(zhuǎn)入 1127 流程運行，如果再有一臺吸附塔出現(xiàn)故障則可繼續(xù)切除，轉(zhuǎn)入 1026 流程,切除 6 塔后，可依次轉(zhuǎn)入 928171613 ，裝置處理氣量和產(chǎn)氫量等指標(biāo)會發(fā)生變化。切塔后的相關(guān)運行參數(shù)見下表（原料氣為合成氣時正常滿負(fù)荷情況下的期望值）吸 附 塔總 數(shù) 流 程在線吸附床數(shù)均壓次數(shù)操作壓力MPa(g)原料處理量Nm3/h氫氣回收率 %12 塔 1228 2 8 74000 11 塔 1127 2 7 74000 10 塔 1026 2 6 74000 9 塔 925 2 5 74000 8 塔 815 1 5 60000 7 塔 714 1 4 55000 6 塔 613 1 3 50000 . . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 切塔前后的流程時序表及程控閥閥態(tài)表附詳見附表二。 控制功能說明由 于 VPSA 裝 置 的 主 要 控 制 量 是 開 關(guān) 量 ， 主 要 的 功 能 要 求 是 邏 輯 順 控 ， 因 此 采 用 PLC控 制 系 統(tǒng) 更 為 合 適 ， 而 且 隨 著 PLC 控 制 系 統(tǒng) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， PLC 已 經(jīng) 具 備 了 完 善 的 復(fù) 雜 PID調(diào) 節(jié) 功 能 ， 和 可 靠 的 雙 冗 余 、 熱 插 拔 能 力 ， 因 此 本 系 統(tǒng) 確 定 采 用 PLC 控 制 系 統(tǒng) 。本 裝 置 控 制 主 機(jī) 采 用 日 本 原 裝 進(jìn) 口 OMRON 產(chǎn) CS 系 列 冗 余 PLC 配 上 位 監(jiān) 控 站 ?？蓪崿F(xiàn)完善直觀的工藝流程監(jiān)控與動態(tài)顯示，PID 回路調(diào)節(jié)、故障自診斷，歷史趨勢，事故狀態(tài)和各種操作記錄及打印報表。 WINDOWS 監(jiān)控界面具有界面友好、操作簡便、且性 能 可 靠 的 特 點 。本裝置的基本控制與管理功能包括：程控閥開關(guān)控制、模擬量檢測與調(diào)節(jié)、質(zhì)量聯(lián)鎖、故障報警與記錄、歷史數(shù)據(jù)記錄、流量累計等功能。分別介紹如下： 程控閥開關(guān)控制功能本裝置的吸附與分離過程都是依賴于程控閥門的開關(guān)來實現(xiàn)切換的，因而程控閥門的開關(guān)控制是本裝置最重要的控制部分。本裝置的程控閥開關(guān)控制過程示意圖如下：程控閥開關(guān)控制過程說明：PLC 系統(tǒng)根據(jù)工藝要求(見工藝閥態(tài)表)制訂出程序，然后按一定的時間順序?qū)?DC24V 開關(guān)信號送至液壓系統(tǒng)的電磁換向閥，電磁換向閥將該開關(guān)電信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動氣壓的高、低壓信號，送至程控閥的驅(qū)動氣缸，驅(qū)動程控閥門按程序開、關(guān)。同時，程控閥門將其開、關(guān)狀態(tài)通過閥位傳感器反饋給 PLC 系統(tǒng)，用于狀態(tài)顯示和監(jiān)控，并通過與輸出信號的對比實現(xiàn)閥門故障的判斷與報警。說明：液壓系統(tǒng)的作用是為程控閥門提供開、關(guān)的動力和控制手段，其壓力高低對程控閥的開關(guān)影響很大，故用于閥門驅(qū)動的液壓油壓力進(jìn) PLC 系統(tǒng)，由 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行顯示、監(jiān)控、運行監(jiān)控PLC 系統(tǒng)程序控制 工藝裝置程控閥液壓系統(tǒng)工藝參數(shù)運行參數(shù)閥位檢測程序控制驅(qū)動. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手報警和聯(lián)鎖控制。 模擬量檢測與調(diào)節(jié)功能本裝置模擬量調(diào)節(jié)均由 PLC 完成，共包括 25 個模擬量檢測點和 7 個模擬量調(diào)節(jié)點。各檢測及調(diào)節(jié)信號的功能與控制方式簡述如下：1)原料氣壓力指示、記錄、調(diào)節(jié)、報警 PRCA101本調(diào)節(jié)回路由安裝于原料氣進(jìn)口總管 P101 上的壓力變送器 PT101，安裝于原料氣超壓放空管線 P105 上的調(diào)節(jié)閥 PV101 以及安裝于界區(qū)外合成氣總管上的調(diào)節(jié)閥組成，用于原料氣壓力指示、記錄、調(diào)節(jié)、報警。其調(diào)節(jié)方式為：先通過界區(qū)外合成氣管線上的調(diào)節(jié)閥控制PSA 原料氣壓力，其設(shè)定值為 ，如原料氣壓力超過 ，則通過 PV101 進(jìn)行超壓調(diào)節(jié)，超壓氣通過 P106 送出界區(qū)或通過 P107 去火炬總管。2)吸附塔壓力指示記錄 PR102A～L安裝于吸附塔 T101A～L 的出口總管上的壓力變送器，用于指示記錄各吸附塔的壓力。3) 吸附壓力指示記錄調(diào)節(jié) PRCA103本調(diào)節(jié)回路由安裝于 PSA 產(chǎn)品出口總管 H103 上的壓力變送器 PT103 和調(diào)節(jié)閥 PV103 構(gòu)成，用于穩(wěn)定吸附壓力及產(chǎn)品氫壓力。本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值一般定為比原料氣壓力低 左右。4)逆放氣壓力記錄指示調(diào)節(jié) KV102本調(diào)節(jié)回路由安裝于解吸氣緩沖罐進(jìn)口總管 FG103 上的調(diào)節(jié)閥 KV102 以及各吸附塔對應(yīng)的壓力變送器 PR102A～L 構(gòu)成，用于調(diào)節(jié)逆放速度,減小逆放罐的壓力波動和降低逆放過程產(chǎn),調(diào)節(jié)方式為自適應(yīng)隨動 PID 調(diào)節(jié)5)解吸氣混合罐進(jìn)口壓力指示、記錄、調(diào)節(jié)、報警 PRCA104本調(diào)節(jié)回路由安裝于解吸氣混合罐 V103 進(jìn)口管線 FG110 上的壓力變送器 PT104 和調(diào)節(jié)閥 PV104 構(gòu)成，用于解吸氣混合罐進(jìn)口壓力指示、記錄、調(diào)節(jié)、報警，避免解吸氣混合罐壓力過高。本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值一般為 ，報警設(shè)定：。6)產(chǎn)品氣升壓調(diào)節(jié)閥 KV101調(diào)節(jié)閥 KV101 安裝于產(chǎn)品氣升壓總管 H2109 上，用于調(diào)節(jié)吸附塔產(chǎn)品氣升壓的速度. 本調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值隨終升過程的吸附塔壓力變化而變化,調(diào)節(jié)方式為自適應(yīng)隨動 PID 調(diào)節(jié).應(yīng)注意：①升壓速度嚴(yán)禁過快。②必須保證最終升到的壓力基本等于吸附壓力。7)原料氣流量指示記錄、積算、調(diào)節(jié) FRCQ101該調(diào)節(jié)回路由安裝于原料氣進(jìn)氣總管 P103 上的流量計 FT101 和調(diào)節(jié)閥 FV101 構(gòu)成，用于指示、記錄和控制進(jìn)裝置的原料氣流量,并在 PLC 中積算其累積值。其設(shè)定值將根據(jù)進(jìn)裝置. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手的原料氣負(fù)荷大小在 30－110％范圍內(nèi)由操作人員設(shè)定。8)產(chǎn)品氣流量指示記錄積算 FRQ102產(chǎn)品氫流量計 FT102 安裝于產(chǎn)品氣總管 H2103 上，用于指示和記錄裝置的產(chǎn)品氫流量,并在 PLC 中積算其累積值。9)產(chǎn)品氫純度在線分析記錄報警 ARA101本裝置 H2 純度在線分析儀的取樣點，位于產(chǎn)品氫氣總管 H2103，用于在線指示產(chǎn)品氫純度，為 PSA 操作參數(shù)的設(shè)定和修改提供依據(jù)，其報警低限設(shè)定值：％。10)解吸氣混合罐液位記錄、報警 LRA102安裝于解吸氣混合罐上的液位變送器 LT102 用于解吸氣混合罐液位的指示、報警，當(dāng)液位指示超過報警上限（80％）時，由操作工現(xiàn)場排水。11)管閥架區(qū)可燃?xì)怏w檢測、報警 EA101a/d安裝于管閥架區(qū)的可燃?xì)怏w檢測、報警儀用于管閥架區(qū)的氫氣泄漏量指示、報警，報警儀數(shù)量、安裝位置、報警設(shè)置等見儀表專業(yè)詳細(xì)設(shè)計。 現(xiàn)場其他主要儀表1)真空泵分液罐高液位排水控制和低液位補(bǔ)水控制安裝于真空泵分液罐上的液位開關(guān) LSH101a/b 和 LSL101a/b 分別用于高液位排水控制和低液位補(bǔ)水控制（高液位時開啟排水電磁閥 HLV102a/b，低液位時開啟補(bǔ)水電磁閥LLV101a/b） 。2)原料氣分液罐液位指示安裝于原料氣分液罐上的現(xiàn)場液位計 LG101 用于 V101 液位指示，并由操作人員定期循檢和排液。 工藝參數(shù)的設(shè)定 變壓吸附的工藝參數(shù)主要包括吸附時間、壓力和處理量。其設(shè)定的原則與方法如下： 吸附時間參數(shù)的設(shè)定 吸附時間參數(shù)是變壓吸附的最主要參數(shù)，其設(shè)定值將直接決定裝置產(chǎn)品氫的純度和氫氣回收率。 因而，PSA 部分的吸附時間參數(shù)應(yīng)盡量準(zhǔn)確，以保證產(chǎn)品純度合格，且氫氣回收率最高。吸附時間的設(shè)定總原則：產(chǎn)品純度過高則延長吸附時間，產(chǎn)品純度過低則縮短吸附時間吸附時間參數(shù)設(shè)定表：. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手12 塔(1228 主流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則12Time1 一均、三均、五均、七均時間40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等12Time2 八均時間 40 秒 保證八均時兩塔的壓力能均至相等12Time3 40 秒注：單塔總吸附時間=2x(12Time1+12Time2+12Time3)單塔真空時間= (12Time1+12Time2+12Time3)二均、四均、六均、終升時間= (12Time2+12Time3)逆放時間= (12Time1+12Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 12Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。11 塔(1127 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則11Time1 一均、三均、五均、七均時間40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等11Time2＋11Time3二均、四均、六均、終升、逆放時間 80 秒 保證均壓時兩塔的壓力能均至相等注：單塔總吸附時間=2x(11Time1+11Time2+11Time3)單塔真空時間= (11Time1+11Time2+11Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 11Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。10 塔(1026 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則10Time1 一均、三均、五均、時間 40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等10Time2 六均時間 40 秒 保證六均時兩塔的壓力能均至相等10Time3 40 秒注：單塔總吸附時間=2x(10Time1+10Time2+10Time3)單塔真空時間= (10Time1+10Time2+10Time3)二均、四均、終升時間= (10Time2+10Time3). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手逆放時間= (10Time1+10Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 10Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。9 塔(925 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則9Time1 一均、三均、五均、時間 40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等9Time2＋9Time3二均、四均、終升、逆放時間80 秒 保證均壓時兩塔的壓力能均至相等注：單塔總吸附時間=2x(9Time1+9Time2+9Time3)單塔真空時間= (9Time1+9Time2+9Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 9Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。8 塔(815 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則8Time1 一均、三均、五均、時間 40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等8Time2＋8Time3二均、四均、終升、逆放時間80 秒 保證均壓時兩塔的壓力能均至相等注：單塔總吸附時間=1x(8Time1+8Time2+8Time3)單塔真空時間= (8Time1+8Time2+8Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 9Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。7 塔(714 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則7Time1 一均、三均時間 40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等7Time2 四均時間 40 秒 保證六均時兩塔的壓力能均至相等7Time3 40 秒注：單塔總吸附時間=1x(7Time1+7Time2+7Time3)單塔真空時間= (7Time1+7Time2+7Time3)二均、終升時間= (7Time2+7Time3). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手逆放時間= (7Time1+7Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 7Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。6 塔(613 切塔流程)時間參數(shù)時間序號 含 義 預(yù)設(shè)值 設(shè) 定 原 則6Time1 一均、三均時間 40 秒 保證兩塔的壓力能均至相等6Time2＋6Time3 二均、終升、逆放時間 80 秒 保證均壓時兩塔的壓力能均至相等注：單塔總吸附時間=1x(6Time1+6Time2+6Time3)單塔真空時間= (6Time1+6Time2+6Time3)在吸附時間不變且能保證均壓時壓力相等的情況下，應(yīng)盡可能延長 6Time3，以保證逆放和終升過程盡可能緩慢。以上的預(yù)設(shè)值為滿負(fù)荷預(yù)設(shè)值，且與最終開車后的整定值可能有差異。由于吸附塔的大小和裝填的吸附劑量是固定的，因而在原料氣組成和吸附壓力一定的情況下，吸附塔每一次所能