干气制氢装置低负荷运行时的操作优化

煤制氢装置工艺说明书

浙江X X X X X X有限公司培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二○一○年九月

第一章 概 述 1 设计原则 1.1 本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm 3/h 工业氢气。 1.2 本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。 1.3 认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4 采用DCS 集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA 脱碳和（PSA ）提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运→造气→气柜→水煤气脱硫→水煤气压缩→全低温变换→变换气脱硫→变压吸附脱碳→ 变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000Nm 3/h ，其中0.6MPa 产品氢7000 Nm 3/h ，1.3 MPa 产品氢23000 Nm 3/h 。装置的操作弹性为30—110%，年生产时数为8000小时。 2.4物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。 煤造气气柜变换压缩脱硫VPSA 脱碳 VPSA 氢提纯余 热 回 收 系 统 动力站界外蒸汽管网硫回收 脱硫循环水造气循环水煤栈桥原料煤库 循环水站界外界外吹风气 粉煤 炉渣蒸汽VPSA 解析气 CO2气界外 界外外卖炉渣硫磺 硫泡沫 上水回水 0.6MPa 产品氢 1.3MPa 产品氢 变脱水煤气水煤气水煤气P-55 水煤气变脱气变换气P-63上水回水空气吹风气蒸汽 蒸汽 块煤 块煤蒸汽 飞灰烟气灰渣

氢气安全操作规程(通用版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 氢气安全操作规程(通用版)

氢气安全操作规程(通用版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 氢气是易燃易爆气体，氢气混合或氢气与空气混合到一定比例，形成爆炸气体，遇到微火源（含静电和撞击打火），就会引起严重的爆炸。确保制氢、用氢安全是头等大事，特制定本安全制度，必须严格遵守。 １、制氢、用氢人员，必须强化安全意识，牢固树立安全第一思想，认真执行各项规章制度，切实做好安全工作。 ２、电解水制氢操作人员必须经过严格训练，应真正了解掌握电解水制氢设备原理、结构、性能和操作方法经考核合格方可上岗。 ３、任何人员不得携带火种进入制氢室。制氢和充灌气人员工作时，不可穿戴易产生静电的化纤服装（如尼龙、睛纶、丙纶……等）及带钉的鞋作业，以免产生静电和撞击起火。 ４、制氢人员必须严格按电解水制氢规程制氢，开机后不得远离制氢室，应注意巡视制氢设备工作情况，做到严密监视和控制各运行参数，如有异常立即处理，不允许带故障运行。

制氢装置加氢脱毒部分工艺管理和操作规程

制氢装置加氢脱毒部分工艺管理和操作规程 1.1 加氢脱毒部分的任务及主要工艺指标 1.1.1 加氢脱毒部分的任务 脱硫部分的任务是为轻烃水蒸汽转化制氢提供合格的原料（硫含量＜ 0.5PPm 、烯烃<1%）以防止转化催化剂硫中毒。其中加氢部分是在催化剂和氢气存在的条件下，将原料中 的有机硫，有机氯等转化为无机硫（H2S）和无机氯（ HCl ），无机氯被脱氯剂吸收除掉，而 硫化氢则被氧化锌吸收，使得脱硫气含硫＜0.5PPm。 1.1.2 加氢脱毒部分的主要工艺指标 (1) 轻石脑油 干点＜ 160℃ 含硫量≤ 50PPm (2) 干气 干气含硫量≤ 50PPm (3) 加热炉 F2001 出口温度340～380℃ 加热炉炉膛温度≯ 800℃ 入口压力 3.8MPa (4) 加氢反应器 R2001 入口温度340～380℃ 出口温度≯ 400℃ 入口压力 3.38MPa(abs) 出口压力 3.35MPa(abs) 空速1～ 6h-1 氢油比（体）80 ～ 100 加氢反应器床层最高温度≯400℃ (5)氧化锌脱硫反应器 R2002A.B 入口温度 350～370℃ 出口温度 360℃ 入口压力 3.35MPa(abs) 出口压力 3.32MPa(abs) 脱硫气含硫量≤ 0.5PPm 1.2 R2001反应温度的控制 反应温度是调节脱硫气含硫量的主要手段，钴－钼催化剂进行加氢脱硫时，操作温度通常控制在330～400℃范围内。当温度低于320℃时，加氢脱硫效果明显下降。温度高于420℃以上，催化剂表面聚合和结碳现象严重。一般来说，对于 T205 加氢催化剂，当温度高于 250℃ 时，就具有加氢脱硫活性了。因此，操作人员在正常操作时，必须调节TC7101 以控制好加氢反应器 R2001 入口温度。即通过调节加热炉F2001 的燃料气流量来控制加氢反应器R2001入口温度。反应温度主要参考原料性质的变化，空速的大小，氢油比的高低以及催化剂活性 情况来进行控制。 非正常操作因素： 影响因素 1、加热炉出口温度上升 2、原料含烯烃、CO、 CO2、 O2等杂质含量超标控制操作 1、降低加热炉出口温度 2、降低处理量，查明原料杂质来源，并切出超

提氢装置技术操作规程DOC

~~~~~~~化工股份有限公司 2400Nm/h膜渗透气变压吸附制氢装置 操作运行及维护说明书 四川天一科技股份有限公司 变压吸附分离工程研究所 四川●成都 1、前言 本操作说明书是为淮化精细化工股份有限公司2400Nm/H 膜渗透气变压吸附制氢装置编写的，用语指导操作人员对装置进行原始开车和装置正常运行。其主要内容包括工艺原理、工艺流程、开停车程序、操作方法、故障判断和相关的安全知识。本说明书是按设计条件及操作参数，在偏离设计条件不大的情况下，操作者可根据生产需要对操作方法及操作参数做适当和正确的调整。但在任何情况下操作人员均不应违反工业生产中普遍遵循的安全规则和惯例。 本装置采用气相吸附工艺，因此原料气中不应含有任何液体或固体。 本说明书主要对该装置的工艺过程及操作方法做详细介绍。在启动和操作运转本装置之前，操作人员需透彻地阅读本操作说明书，因为不适当的操作会影响装置的正常运行，影响产品

质量，导致吸附剂的损坏，甚至发生事故，危及人身及装置安全。 除专门标注外，本操作说明中所涉及的压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态（760mmHg、273K）下的体积流量。 1、工艺原理及过程 2．1物流 2．1.1原料 本装置原料为膜渗透气。 原料气组成及条件如下： 流量：~~~2400 Nm 压力：0。05~0。1Mpa 温度：≤40 2．1．2 产品 产品组成及条件如下：

产品氢气流量：~1400Nm/h 产品氢气压力：0.7Mpa 温度：~40 2．1．3 副产品解吸气 产品组成及条件如下： 解吸气压力：0.02Mpa 温度：~40 流量：~1000 Nm/h 2.3 工艺原理提纯氢气的原料气中主要成分是H2，其他杂质组份是N2+Ar CO CO2 和O2等。 本装置采用变压吸附技术（Pressure Swing Adsorption,简称PSA）从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品。 变压吸附技术是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高压下吸附量增加（吸附组份）、减压下吸附量减小（解吸组份）的特性。将原料气在压力下通过吸附气床层，相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附，低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组

制氢站操作规程

一、目的： 保证制氢运行工作正常、安全、有序；使制氢运行人员的各项操作有章可循，为制氢运行人员提供操作的指导规范；保障机组的稳定运行。 二、范围： 适用于6号机组制氢站运行人员。 三、职责 规范作业，杜绝违章操作，保障生产安全稳定运行。 四、内容： 4、1、制氢设备生产工艺流程。 4、1．1、氢气系统 电解槽氢分离器氢洗涤器氢气冷却器氢气捕滴器氢气气水分离器氢气动薄膜调节阀干燥器 储氢罐氢母管发电机 4、1．2、氧气系统 电解槽氧分离器氧洗涤器氧气冷却器氧气捕滴器氧气器水分离器氧气动薄膜调节阀排空 4．2、主要设备参数和有关技术标准

4．3 4．3．1、必须按厂家规定进行水压试验，要求严密不漏。4．3．2、电解槽正、负极、电解隔间电压对地绝缘良好。4．3．3、检查应备有足够合格的电解液。 电解液的配制。 30℃时,10%NaOH、15%KOH溶液比重分别为1.1043、1.180。30℃时,26%NaOH、30%KOH溶液比重分别为1.28、1.281。 待碱液配好后加入2% 0V 2 O 5 添加剂。 4．3．4、分析仪器及其所用的溶液已准备好。 4．3．5、检查应有足够的氮气。 4．3．6、检查安全工具应齐全。 4．3．7、联系热工检查有关表计应完好。 4．3．8、联系电气电工检查电气设备，并向硅整流送电。 4．3．9、检查电解槽及氢系统应用水冲洗。 4．3．9．1、启动配碱泵将原料水打进制氢系统，启动碱液循环泵，清洗电解槽，清洗1小时，停泵、打开槽底排污阀排污。 4．3．9．2、重复上述操作3~4次，直到排液清洁为止。 4、4、气密检验 4．4．1、按6．6．3．9．1操作将原料水打入制氢机，至分离器液位计中部。4．4．2、关闭制氢机所有外连阀门，打开系统中（包括制氢、干燥系统）所有阀门，通过充氮阀向制氢机充氮，使压力缓慢升至3.2MPa，关充氮阀，用肥皂水检查各气路连接部位和阀门是否漏气，并观察液路有无漏液，确认不漏后，保压12小时，泄漏率以平均每小时小于0.5%为合格。 4、5、按工艺要求的碱量进行配碱，缓慢加入KOH（化学纯）待完全溶解后，加入碱液 重量的2%0V 2O 5 添加剂（按工艺要求添加），则电解液配好。 4．6、对微氧仪、露点仪进行调校。 6．7、检查各极框之间，正负极输电铜排间有无短路或有无金属导体，或有无电解液泄漏现象，民现后必须排除。 4．8、仔细检查整流变压器各个接点、可控硅整流柜各回路及正极输电铜排对地的绝缘性，严防短路。 4．9、用15%KOH溶液试车24小时（开停车操作同正常操作规程），然后将其排污。4．10、检查制氢装置的冷却水阀门处于开启状态。 4．11、干燥装置开车前准备 4．11．1、控制柜通电，检查装置是否处于正常状态。 4、11、2、设定干燥器、加热器上下部温度，各为400~450℃和300~350℃。4．11．3、系统进行氮气置换。 4．12、气动部分 4．12．1、接通气源后，分别检查气体过滤减压器的输出是否为0.14MPa，然后用肥皂水检查气动管路及仪表接头是否漏气（每三个月定期检查一次）。

炼厂干气制氢工艺流程介绍

干气制氢工艺流程 （一）造气单元 1、进料系统 来自装置外的焦化干气进入原料气缓冲罐，经原料气压缩机压缩至3.2MPa(G)后进入原料气脱硫部分。 2、脱硫部分 进入脱硫部分的原料气经原料气-中变气换热器或开工加热炉（开工时用）升温到230℃左右进入加氢反应器，在其中原料中的不饱和烃通过加氢转化为饱和烃类，床层温度升至380℃左右，此外通过加氢反应，原料中的有机硫转化为无机硫，然后进入氧化锌脱硫反应器脱除硫化氢和氯化氢。经过精制后的气体总硫含量小于0.5PPm，氯化氢含量小于1 PPm，进入转化部分。 3、转化部分 精制后的原料气按水碳比3.5与自产的3.5MPa水蒸汽混合，再经转化炉对流段予热至500℃，进入转化炉辐射段。在催化剂的作用下，发生复杂的水蒸汽转化反应。整个反应过程是吸热的，所需热量由分布在转化炉顶部的气体燃料烧嘴提供，出转化炉840℃高温转化气经转化气蒸汽发生器换热后，温度降至360℃，进入中温变换部分。 4、变换部分 来自转化气蒸汽发生器约360℃的转化气进入中温变换反应器，在催化剂的作用下发生变换反应，将变换气中CO含量降至3％左右。中变气经原料气-中变气换热器、中变气蒸汽发生器、中变气-脱氧水换热器、中变气-除盐水换热器进行热交换回收大部分余热后，再经中变气空冷器冷却至40℃，并经分水后进入中变气PSA单元。 5、热回收及产汽系统 来自装置外的脱盐水与来自酸性水气提塔的净化水混合并经中变气-除盐水换热器预热后进入除氧器。除氧水经锅炉给水泵升压后，再经中变气-脱氧水换热器预热后进入中压汽包。

锅炉水通过自然循环的方式分别经过转化炉对流段的产汽段及转化气蒸汽发生器产生中压蒸汽。所产生的中压蒸汽在转化炉对流段蒸汽过热段过热至440℃离开汽包。一部分蒸汽作为工艺蒸汽使用；另一部分进入全厂中压蒸汽管网。 （二）中变气PSA单元 来自造气单元压力约2.1MPa（G）、温度40℃中变气进入界区后，自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的塔（始终同时有两台），在其中多种吸附剂的依次选择吸附下，一次性除去氢以外的几乎所有杂质，获得纯度大于99.9 的产品氢气，经压力调节系统稳压后送出装置。 当吸附剂吸附饱和后,通过程控阀门切换至其它塔吸附,吸附饱和的塔则转入再生过程。在再生过程中，吸附塔首先经过连续四次均压降压过程尽量回收塔内死空间氢气，然后通过顺放步序将剩余的大部分氢气放入顺放气罐(用作以后冲洗步序的冲洗气源)，再通过逆放和冲洗两个步序使被吸附杂质解吸出来。逆放解吸气进入解吸气缓冲罐，冲洗解吸气进入解吸气缓冲罐，然后经调节阀调节混合后稳定地送往造气单元的转化炉作为燃料气。

制氢装置转化工艺管理和操作规程

制氢装置转化工艺管理和操作规程 1.1 转化部分的任务及主要工艺指标 1.1.1 转化部分的任务及主要工艺指标 转化部分的任务是将合格的脱硫气在催化剂存在条件下与水蒸汽发生复杂的强吸热氢解反应，生成含H2、CO、CO2和未反应的水蒸汽、CH4的转化气。 1.1.2 转化部分的主要工艺指标 入口温度480～520℃ 出口温度≯820℃ 炉膛最高温度≯1020℃ 炉膛温差≯100℃ 入口压力 3.1MPa 出口压力 1.85MPa 炉管压差≯0.38MPa 碳空速1000h-1 水碳比 3.3～5.0 转化气中CH4≯10% 1.2 转化入口温度与转化率操作 转化温度是烃类－水蒸汽转化法制H2的重要影响因素。提高温度，甲烷转化率提高，转化气CH4含量降低。但考虑到设备的承受能力，转化炉的炉膛温度最高不能超过1020℃。 转化炉温度根据转化炉对流段入口温度TI7208的变化情况进行控制。对流段入口温度信号通过切换开关，同时进入TCA7201A及TCA7201B，使燃料系统在不同的情况下，可采用不同的控制回路。 （1）开停工期间 装置开停工时转化炉使用高压瓦斯（副燃料）燃料，采用燃料气流量FC7201与转化炉对流段入口温度TCA7201A的串级控制回路控制转化炉炉温。 （2）变换气作燃料 当装置生产出变换气后，根据需要可投用变换气。变换气通过PC7501控制阀后压力为0.05MPa，送入燃料气混合器MI2001，然后进入转化炉作为燃料使用，其燃料热值不够部分由副燃料提供。 （3）PSA脱附气作燃料 PSA运行以后，转化炉燃料投用脱附气作主燃料，脱附气流量可通过FC7503投自动进行控制，其燃料热值不够部分可通过FC7502补充高压瓦斯来提供。转化炉出口温度采用瓦斯流量FC7502与转化炉对流段入口温度TCA7201B的串级控制。 以上转化炉温度的主副燃料气两种不同控制回路之间的切换，可将一个控制回路由串级控制切换至副表单控，再切换至另一个控制回路的副表单控，然后由另一个控制回路的副表单控切换至串级控制。 在正常生产过程，认真检查转化炉的运行情况，仔细调节火嘴，防止火焰大小不一造成偏烧。尤其火苗不能扑烧炉管，务必使炉膛各点温度均匀，炉管颜色一致，发现问题及时正确处理、汇报。 在正常生产中，为了避免对流段末端发生硫酸露点腐蚀，转化炉的排烟温度不能小于150℃。另外，还要加强转化炉负压操作，防止回火。 转化炉温度控制主要手段： （1）提降整个炉膛温度，即改变瓦斯流量由FC7502完成。

水电解制氢设备系列说明书

水电解制氢设备 操 作 使 用 手 册 \ 苏州竞立制氢设备有限公司

1、简述 1.1、氢气的性质和用途： 氢是自然界分布最广的元素之一，它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低，仅有约1ppm（体积比）。氢是最轻的气体,它的粘度最小，导热系数很高，化学活性、渗透性和扩散性强（扩散系数为0.63cm2/s，约为甲烷的三倍），它是一种强的还原剂，可同许多物质进行不同程度的化学反应，生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%（空气环境）、4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高（1.6或3.2MPa）便于输送，纯度高（99.8%以上）可直接用于一般场合，还可以通过纯化（纯度提高到99.999%）和干燥（露点提高到-40～-90℃）的后续加工，可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理： 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；用相同的电量通过不同的电解质溶液时，各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比，而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量约2393Ah，原料水消耗0.9kg。 将水电解为氢气和氧气的过程，其电极反应为: 阴极: 2H 2O + 2e →H 2 ↑+ 2OH- 阳极: 2OH-- 2e →H 2O + 1/2O 2 ↑ 总反应: 2H 2O →2H 2 ↑+ O 2 ↑ 由浸没在电解液中的一对电极，中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池，通以一定电压（达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上）的直流电，水就发生电解。根据用户产量需求，使用多组水电解池组合，减小体积和增加产量，就形成水电解槽的压滤型组合结构。 本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构，中间极板接直流电源正极，两端极板接直流电源负极，并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池，并在槽内下部形成共用的进液口和排污口，上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看，A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氧铜侧），C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氢铜侧）。 我公司生产的压力型水电解槽，目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑，运行安全，使用寿命长的特点，电解液采用强制循环，电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充，相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30％KOH水溶液作为电解液，槽温控制在85-90℃左右，兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。 水电解制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的

制氢装置开工操作规程

制氢装置开工操作规程 制氢装置开工步骤可分为：装置气密、脱硫系统升温干燥硫化、低变干燥还原、中低压汽包建立液位、转化中变系统升温干燥、蒸汽并网，转化炉配汽配氢还原、脱硫系统切入转化、中变大循环系统、进干气进油、投用PSA系统、向外供氢等步骤。 1 催化剂装填 1.1 反应器固定床催化剂装填 1.1.1 准备工作与条件 （1）相关的系统隔离，防止可燃气体、惰性气体进入反应器 （2）反应器采样分析合格达到进人条件。 （3）反应器及内构件检验合格。 （4）反应器内杂物清理干净。 （5）搭好催化剂、瓷球防雨棚。 （6）按照催化剂的搬运要求将催化剂、瓷球搬运至现场进行合理堆放。 （8）对催化剂的数量及型号进行确认，将相同型号，相同生产批号的催化剂放在一起，并按照装剂的先后顺序摆放好，最好用警示牌加以区分。 （9）装催化剂所用的器具已齐备。 1.1.2 装填技术要求 （1）必须严格按催化剂装填图的要求装填瓷球（柱）和催化剂。 （2）定期测量催化剂料面的高度，核算所装催化剂的数量和装填密度，尽可能使催化剂装填密度接近设计值。 （3）催化剂装填过程中，尽可能相同水平面的密度均匀，防止出现局部过松。 （4）催化剂的自由下落高度小于1.5米以免撞碎催化剂。 （5）在催化剂上站立或行走也会损坏催化剂，要求脚下拥有大的胶合板“雪橇”或在0.3m2的支撑板上工作，尽量减少直接在催化剂上行走。 （6）每层催化剂的料面要水平。 1.1.3 装填注意事项 （1）催化剂搬至现场堆放后，应作好防雨措施。 （2）催化剂装进料斗时要检查，严禁杂物进入反应器。 （3）催化剂装填过程中，车间的质量监督人员若发现操作过程中存在影响装填质量的问题，停止装填操作，待问题处理完毕后方能继续装填。 （4）催化剂搬运过程中，应小心轻放，不能滚动。 （5）在天气潮湿的情况下，只有在装填催化剂时才将催化剂开封，并在装填催化剂的平台上架设帆布棚。 （6）在催化剂装填过程中，对催化剂的型号进行确认，检查催化剂的质量，防止结块的或粉碎的催化剂装进反应器。 （7）在装催化剂期间装剂人员必须做好防尘措施。 （8）准确记录装入每一层催化剂的类型、体积和重量。 （9）装填期间，遇到任何与装填图要求不符的情况要及时通知工程技术人员以决定下一步的装填方法。 （10）在催化剂装填时，所有带入反应器内的工具应在出反应器时核对检查，防止将工

制氢站使用维护说明书(天津大陆)

制氢站 1 水电解制氢装置用途------------------------------------------------ 2 2 水电解制氢装置工作原理-------------------------------------------- 2 2.1 水电解制氢原理---------------------------------------------- 2 2.2 氢气干燥工作原理-------------------------------------------- 2 3 FDQG10/3.2-IV 型水电解制氢干燥装置系统详述： ----------------------- 2 3.1 氢气制备及干燥系统------------------------------------------ 2 3.2 除盐水冷却系统---------------------------------------------- 3 3.3 气体分配系统------------------------------------------------ 3 3.4 储气系统---------------------------------------------------- 4 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------- 4 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述-------------------------------- 4 4 制氢干燥系统工作流程---------------------------------------------- 5 4.1 制氢干燥设备作业简介---------------------------------------- 5 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------ 6 4.3 配碱：------------------------------------------------------ 6 4.5 碱液从系统回收至碱箱----------------------------------------- 7 4.6 制氢干燥过程------------------------------------------------ 7 4.7 N 2 置换流程------------------------------------------------ 10 5 FDQG10/3.2-IV 型循环水电解制氢及干燥操作规程 --------------------- 10 5.1 工艺部分开车前准备----------------------------------------- 10 5.2 气动部分开车前的准备---------------------------------------- 12 5.3 开车顺序--------------------------------------------------- 12 5.4 正常操作及维护--------------------------------------------- 14 5.5 正常情况下停车--------------------------------------------- 15 5.6 非正常情况下停车------------------------------------------- 15 6 水电解制氢干燥装置常见故障及排除方法------------------------------ 16 6.1 水电解制氢装置常见故障排除方法------------------------------ 16 6.2 氢气干燥装置常见故障排除方法-------------------------------- 19 7 自控仪表的检修--------------------------------------------------- 20 8 水电解制氢装置安全注意事项--------------------------------------- 20附表一------------------------------------------------------------- 22

制氢操作规程(变压吸附部分)

第二部分变压吸附部分 1 主题内容 本操作规程描述了甲醇重整制氢的工艺控制、设备运行的操作规范，以及操作中的注意事项、异常情况的处理；通过实施本操作规程，确保甲醇重整制氢的质量和设备的正常运行，减少事故的发生。 2 适用范围 本操作规程适用甲醇重整制氢装置的操作与控制。 3 职责 3.1 生产部管理人员负责本工艺操作规程的编制、修改、监督与管理。 3.2 制氢岗位操作人员负责执行本操作规程。 4 工作程序 4.1 装置概况 4.1.1 概述 本装置采用变压吸附（简称PSA）法从甲醇转化气中提取氢气，在正常操作条件，转化气的处理量可达到800NM3 --1200NM3/h。在不同的操作条件下可生产不同纯度的氢气，氢气纯度最高可达99，9995%。 4.1.2 吸附剂的工作原理 本装置采用变压吸附（PSA）分离气体的工艺，从含氢混合气中提取氢气。其原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附，同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料中杂质组份，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程是在环境温度下进行的。 4.1.3 吸附剂的再生 吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的： （1）吸附塔压力降至低压 吸附塔内的气体逆着原料气进入的方向进行降压，称为逆向放压，通过逆向放压，吸附塔内的压力直到接近大气压力。逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排出吸附塔。 （2）抽真空 吸附床压力下降到大气压后，床内仍有少部分杂质，为使这部分杂质尽可能解吸，

要求床内压力进一步降低，在此利用真空泵抽吸的方法使杂质解吸，并随抽空气体带出吸附床。 （3）吸附塔升压至吸附压力，以准备再次分离原料气 4.2 工艺操作 本装置是有5台吸附塔（T201A、B、C、D、E）、二台真空泵（P203A、B）、33台程控阀和2个手动调节阀通过若干管线连接构成 4.2.1 工艺流程说明 工艺过程是按设定好的运行方式，通过各程控阀有序地开启和关闭来实现的。现以吸附塔T201A在一次循环内所经历的20个步骤为例，对本装置变压吸附工艺过程进行说明。 （1）吸附 开启程控阀KS205和KS201，原料气由阀KS205进入，并自下而上通过吸附塔T201A，原料气中的杂质组份被吸附，分离出的氢气通过阀KS201输出。当被吸附杂质的吸附前沿（指产品中允许的最低杂质浓度）移动到吸附塔一定位置时，关闭KS205和KS201，停止原料气进入和产品气输出。此时吸附器中吸附前沿至出口端之间还留有一段未吸附杂质的吸附剂。 （2）第一次压力均衡降(简称一均降) 开启程控阀KS203和KS216，吸附器T201A与刚结束隔离步骤的吸附器T201C进行第一次压力均衡降，均压过程中吸附器T201A的吸附前沿朝出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当两台吸附塔压力基本相等时，关闭阀KS216，一均降步骤结束（继续开启阀KS203，便于吸附器V201A下一步二均降进行）。 （3）第二次压力均衡降（简称二均降） 开启程控阀KS222，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束隔离步骤的吸附塔T201D进行第二次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿继续朝出口端方向推进，仍未到达其出口端。当两台吸附器压力基本相等时，关闭阀KS222，二均降步骤结束（继续开启阀KS203，便于吸附塔T201A下一步三均降进行）。 （4）第三次压力均衡降（简称三均降） 开启程控阀KS228，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束抽真空步骤的吸附塔T201E进行第三次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿刚好到达出口端时，两台吸附塔压力也基本相等，此时关闭阀KS203和KS228，三均降步骤结束。

干气密封的特性及主要工作原理

干气密封的特性及主要工作原理 一、干气密封概述 早在20世纪60年代末期，奠定在气体动压轴承应用的基础上，干气密封发展起来，并成为一种全新的非接触式密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触性运行。最初，采用干气密封形式，主要为了改善高速离心压缩机的轴封问题。由于密封采取非接触性的运行方式，因此其密封的摩擦副材料基本不会受到PV值的任何影响，尤其在高压设备、高速设备中应用，具有良好前景。随着我国密封技术的飞速发展，再加上干气密封的广泛应用，彻底解决了困扰高速离心压缩机运行中的轴封问题，密封使用寿命及性能都得到了很大提高，为机组稳定，长周期运行提供了保证，因此该技术的应用范围进一步扩大，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。 干气密封图 二、干气密封与机械密封性能比较

机械密封是一种传统的密封型式，其特点是密封结构简单，技术成熟，加工精度要求不太高。其缺点是泄漏率高，故障频发。 干气密封是目前最先进的一种非接触密封型式，与传统的机械密封形式相比较，采用干气密封技术，主要具备以下优势： 1)采用干气密封技术，可有效提高密封的质量与使用时间，确保设备安全、可靠、稳定运行。 2)采用干气密封技术，能源消耗较小。 3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠，操作简单，在使用过程中不需要任何维护手段。 4)采用干气密封技术，泄漏量较少，应用效果良好。 三、干气密封工作原理 一般来讲，典型的干气密封技术，包含了静环、动环(旋转环)、副密封O 形圈、静密封、弹簧和弹簧座等。静环位于弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上动环(旋转环)配合。 这类密封与机械密封的区别在于，它是一种气膜润滑的流体动、静压相结合的非接触式机械密封。动环与静环配合表面具有很高的平面度和光洁度，通常在动环表面上加工有一系列的特种槽。随着转动，气体被向内泵送到槽的根部，根部以外的无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。配合表面之间产生的压力，使静环表面与动环脱离，保持一个很小的间隙。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。在有效确保动力平衡的基础上，密封中产生的作用力状况。 闭合力Fc，即弹簧力与气体压力之间的总和。其中，开启力Fo通过端面之间分布的压力，对端面的面积形成积分。在平衡状态下，Fc=Fo;其中运行的间隙约3微米。如果由于受到干扰作用，造成密封的间隙逐渐降低，此时端面之间的压力就会有所升高，此时Fc>Fo，端面之间的间隙也会有所降低，则密封就会达到一种全新平衡状态。通过该机制的运行，可在动环组件与静环组件之间形成较

制氢干燥说明书(中电制氢)

CHE-5000氢气发生器（原料氢气再生） 操作使用手册 编制：-------------- 校核：--------------- 审批：--------------- 扬州中电制氢设备有限公司 2010.04.12

1、简述 1.1、氢气的性质和用途： 氢是自然界分布最广的元素之一，它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低，仅有约1ppm（体积比）。氢是最轻的气体。它的粘度最小，导热系数很高，化学活性、渗透性和扩散性强（扩散系数为0.63cm2/s，约为甲烷的三倍），它是一种强的还原剂，可同许多物质进行不同程度的化学反应，生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的主要特性。氢含量范围在4-75%（空气环境）、4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高（1.6或3.2MPa）便于输送，纯度高（99.8%以上）可直接用于一般场合，还可以通过纯化（纯度提高到99.999%）和干燥（露点提高到-40～-90℃）的后续加工，可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理： 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；用相同的电量通过不同的电解质溶液时，各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比，而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量2390Ah，原料水消耗0.9kg。

制氢装置工艺流程说明

制氢装置工艺流程说明 1.1 膜分离系统 膜分离单元主要由原料气预处理和膜分离两部分组成。 混合加氢干气经干气压缩机升压至 3.4MPa，升温至110℃，首先进入冷却器（E-102）冷却至45℃左右，然后进入预处理系统，预处理系统由旋风分离器（V-101）、前置过滤器(F-101AB)、精密过滤器(F-102AB)和加热器（E-101）组成。 预处理的目的是除去原料气中可能含有的液态烃和水，以及固体颗粒，从而得到清洁的饱和气体，为防止饱和气体在膜表面凝结，在进入膜分离器前，先进入加热器（E-101）加热到80℃左右，使其远离露点。 经过预处理的气体直接进入膜分离器（M-101），膜分离器将氢气与其他气体分离，从而实现提纯氢气的目的。 每个膜分离器外形类似一管壳式热交换器，膜分离器壳内由数千根中空纤维膜丝填充，类似于管束。原料气从上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，导致不同气体在膜中的相对渗透速率不同，在原料气的各组分中氢气的相对渗透速率最快，从而可将氢气分离提纯。 在原料气沿膜分离器长度方向流动时，更多的氢气进入中空纤维。在中空纤维芯侧得到94％的富氢产品，称为渗透

气，压力为1.3 MPa（G），该气体经产品冷却器（E-103）冷却到40℃后进入氢气管网。 没有透过中空纤维膜的贫氢气体在壳侧富集，称为尾气，尾气进入制氢下工序。 本单元设有联锁导流阀（HV-103）和联锁放空阀（HV-104），当紧急停车时，膜前切断阀（HV-101）关闭，保护膜分离器，同时HV-103和HV-104自动打开，保证原料气通过HV-103直接进入制氢装置，确保制氢装置连续生产；通过HV-104的分流，可以保证通过HV-103进入制氢装置的气体流量不至于波动过大，使制氢装置平稳运行。 1.2 脱硫系统 本制氢装置原料共有三种：轻石脑油、焦化干气、加氢干气（渣油加氢干气、柴油加氢脱硫净化气、加氢裂化干气）。 以石脑油为原料时，石脑油由系统管网进入，先进入原料缓冲罐（V2001），然后由石脑油泵（P2001A、P2001B、P2001C、P2001D）抽出经加压至4.45MPa后进入原料预热炉（F2001）。钴－钼加氢脱硫所需的氢气，由柴油加氢装置来，但是一般采用南北制氢来的纯氢气或由PSA返回的自产氢经压缩机加压后在石脑油泵出口与石脑油混合，一起进入原料预热炉。 以加氢干气和焦化干气为原料时，干气首先进入加氢干气分液罐（V2002），经分液后进入加氢干气压缩机（C2001A、

制氢站安全操作规程

制氢站安全操作规 程 1

制氢站安全操作规程 一、液氨制氢炉操作 1．检查气、电、水各系统是否符合要求。如有问题, 应先排除故障后, 才能进行下步工作。 2．进行触媒活化: 通电使设备升温至650℃, 然后打开放空阀, 并立即打开氨阀, 通入氨气, 此时氢阀关闭, 气体不经过净化系统。等到嗅出氨的刺激性味道不大时, 活化就可停止。 3．接通水源打开氢阀, 关闭放空阀, 可正常送气。 4．停车, 切断电源。先关氨气阀, 再关氢气阀, 最后切断水源。 5．操作过程中, 注意防爆防火。操作者严禁吸烟, 设备周围不准进行明火作业或有可能产生火花的作业。工作人员不得穿有带钉子的鞋。如果需要在氢炉附近动火, 必须事先测定该场所空气中的含氢量不得大于3％, 并经过安技部门同意后才可进行。 6．经常检查设备密封性, 自动温度控制是否灵敏可靠。 7．触媒需更换时的现象: (1)氨分解率降低, 气体刺激性增加; (2)分解氨的火焰颜色由深橘红变黄色; (3)系统阻力的增加, 从压力表读数可判断。

8．更换触煤程序: (1)松开与分解炉并联的各气体进出口、接头, 取出热电偶; (2)把整个设备向一侧倾斜; (3)抽出炉底的挡板, 并取出炉底的石棉板然后把分解炉由下部抽出; (4)将分解炉倒置, 使法兰朝上, 松开紧固螺钉, 移开法兰; (5)把炉内触媒倒出来, 并清洁炉体; (6)装入新鲜触媒约10千克。粘度为7～9毫米的3千克, 9～13毫米的7千克, 分层装入, 并用氨进行检漏试验; (7)将分解炉装入设备并检查设备密封性。 二、电解槽 1．电解槽新装后, 应检查装配质量, 绝缘情况, 电气系统管道等气液系统是否正确。 2．配制电解液要用导管将苛性钠注入气液分离塔, 流至电解槽体, 注意液面至标线内。 3．测量电解槽槽体电解液浓度合格后开车。 4．电解槽最好长期处于低挡使用, 例如, 其中电流、电压及槽温不得超过规定。 5．每班当班人员, 每小时做一次爆鸣试验。 6．调整气液分离器的压力与温度。如发现贮气框压力过大, 氢气管道堵塞, 抽出封瓶中的水。如发现硫酸干燥瓶失效应立即更换。 7．电解槽每年大修一次, 每半年小修一次, 每三个月清洗一次。过滤器每月清洗。每周检测一次电源是否合符规定。必要时作全面检测。如有异常,

制氢装置安全措施与常见事故案例

制氢装置安全措施及常见事故案例 一、预防措施 1．安全技术措施 （1）减少潜在危险因素 在新工艺、新产品的开发时，尽量避免使用具体危险性的物质、工艺和设备，即尽可能用不燃和难燃的物质代替可燃物质，用无毒和低毒物质代替有毒物质，这样火灾、爆炸、中毒事故将因失去基础而不会发生。这种减少潜在危险因素的方法是预防事故的最根本措施。 （2）降低潜在危险因素的数值 潜在危险因素往往达到一定的程度或强度才能施害。通过一些方法降低它的数值，使之处在安全范围内就能防止事故发生。如作业环境中存在有毒气体，可安装通风设施，降低有毒气体的浓度，使之达到容许值以下，就不会影响人身安全和健康。 （3）联锁 当设备或装置出现危险情况时，以某种方法强制一些元件相互作用，以保证安全操作。例如，当检测仪表显示出工艺参数达到危险值时，与之相连的控制元件就会自动关闭或调节系统，使之处于正常状态或安全停车。目前由于化工、石油化工生产工艺越来越复杂，联锁的应用也越来越多，这是一种很重要的安全防护装置，可有效的防止人的误操作。 （4）隔离操作或远距离操作 由事故致因理论得知，伤亡事故的发生必须是人与施害物相互接触，如果将两者隔离开来或保持一定距离，就会避免人身事故的发生或减弱对人体的危害。例如，对放射性、辐射和噪音等的防护，可以通过提高自动化生产程度，设置隔离屏障，防止人员接触危险有害因素都属于这方面的措施。 （5）设置薄弱环节 在设备或装置上安装薄弱元件，当危险因素达到危险值之前这个地方预先破坏，将能量释放，防止重大破坏事故的发生。例如，在压力容器上安装安全阀或爆破膜，在电气设备上安装保险丝等。 （6）坚固或加强 有时为了提高设备的安全程度，可增加安全系数，加大安全裕度，提高结构的强度，防止因结构破坏而导致事故发生。 （7）封闭 封闭就是将危险物质和危险能量局限在一定范围之内，防止能量逆流，可有效的预防事

制氢监控系统说明书分析

一、概述 1．自控设计原则 本装置自动设计原则是根据工艺的操作条件设置检测，调节，报警，联锁及电气控制系统以保证制氢装置可靠，安全，高质量地运行，制氢装置的产品是氢气和氧气，操作压力是3.14MPa。氢气是一种易燃易爆的气体，油类物质在高压纯氧里会自燃，制氢装置的电解液是腐蚀性较强的碱溶液，根据这些特点自控设计选用了具有防腐，防爆性能的仪表，对不具备防爆性能的仪表和电气设备都安装在现场相隔离的控制室内，对不具备防腐性能的仪表采用隔离措施，对与氧气相接触的仪表采取禁油措施，操作人员在控制室里就能方便地进行开、停车，监视制氢装置，了解运行机制、联锁点设置。 2．自控系统的构成 2.1下位机 下位机采用可编程序控制器（PLC）控制制氢设备。PLC选用SIEMENS公司生产的S7-400系列硬冗余PLC，系统主要的调节、控制、联锁保护功能均由它完成，因而保证了系统的高可靠性。 2.2上位机 上位机监控下位机的运行。上位机操作系统采用Windows2000中文版，监控软件采用INTOUCH软件。监控系统软件部分主要是上位机的人机交互界面，通过各个不同的画面，可使运行人员直观的监视各类系统参数，手动干预各调节参数和控制参数。 2.3通讯 下位机与就地监控上位机之间是通过2块西门子专用的CP1613网卡进行通讯的。 本说明书只对人机交互界面的使用进行说明，关于PLC、微机、网卡等硬件方面的使用请参考相关硬件使用说明书，自控系统原理图

见说明书最后一页附图。 4．自控系统硬件构成（请以具体的实物为准） PLC是制氢装置自控系统的核心硬件、PLC除了包括电源、CPU 之外还包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及模板所需的外部提供24V直流仪表电源。 4.1 模拟量输入模块 模拟量输入模块采用8通道331-7KF02-0AB0模块4块，光电隔