天然气制氢装置工艺技术规程.pdf

装置概况1.1装置概况规模及任务本制氢装置主要利用巴陵石化洞庭氮肥厂日产1100吨合成氨装 置中的脱硫造气、中低变和脱碳工序的设备、管道以及钢结构等。巴陵石化洞庭氮肥厂合成氨装置是七十年代初从美国凯洛格公 司引进的、以石脑油为原料日产850吨合成氨的“气改油”装置。为 了扩大生产能力与降低能耗，先后在1988年、1996年对合成氨装置 进行了两次改造，最终达到日产1100吨合成氨的生产能力。2004年 装置停车。现在改为神华天然气制氢项目，是利旧设备,部分改造更换新的,用于神华煤制油的直接液化项目的用氢。设计80000 Nm3/h本项目由中国石化第十建设公司承建计划于2008年8月8日中 交，于同年9月底投料生产。1,2制氢装置组成本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、脱碳工序和PSA制氢工 序组成。1,3 工艺路线及产品规格该制氢装置以天然气为原料，采用干法脱硫、3.8MPa压力下的 蒸汽转化，一氧化碳高、低温变换，热钾碱法脱CO2,PSA工艺制得 产品氢气。1,4 消耗定额（lOOONn?氢气作为单位产品）序号名称单位小时消耗量单位产品消耗备注1天然气Nm338976453-原料天然气Nm335840417-燃料天然气Nm3313636.52电kWh3584.0241.673脱盐水t119.41.39装置平面布置图（见附图）2.1工艺过程原理及工艺流程2.1.1工艺原理1.天然气脱硫本装置采用干法脱硫来处理该原料气中的硫份。为了脱除有机 硫，采用铁镒系转化吸收型脱硫催化剂，并在原料气中加入约15%的氢，在约400C高温下发生下述反应：rsh+h2=h2s+rhH2S+MnO=MnS+H2O经铁镒系脱硫剂初步转化吸收后，剩余的硫化氢，再在采用 的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被吸收：H2S+ZnO=ZnS+H2OC2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流动方向逐层进行，最终 硫被脱除至o.l ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。2蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烧一-蒸汽 转化反应，主要反应如下：CH4+H2O-CO+3H2-Q(1)一氧化碳产氢CO+H20CO2+H2+Q(2)前一反应需大量吸热，高温有利于反应进行；后一反应是微放热 反应，高温不利于反应进行。因此在转化炉中反应是不完全的。在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。包括烧类的 热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积炭，氧化等。在转化反应中，要使转化率高，残余甲烷少，氢纯度高，反应温 度就要高。但要考虑设备承受能力和能耗，所以炉温不宜太高。为缓 和积炭，增加收率，要控制较大的水碳比。3变换反应的反应方程式如下：CO+H2O=CO2+H2+Q这是一个可逆的放热反应，降低温度和增加过量的水蒸汽，均有 利于变换反应向右侧进行，变换反应如果不借助于催化剂，其速度是 非常慢的，催化剂能大大加速其反应速度。为使最终c o浓度降到低 的程度，只有低变催化剂才能胜任。高低变串联不仅充分发挥了两种 催化剂各自的特点，而且为生产过程中的废热利用创造了良好的条4改良热钾碱法改良热钾碱溶液中含碳酸钾，二乙醇胺及V2O5。碳酸钾做吸收剂、二乙醇胺做催化剂、它起着加快吸收和解吸的作用。V2O5为缓蚀剂，可以使碳钢表面产生致密的保护膜，从而防止碳钢的腐蚀。K2c吸收 C02的反应机理如下：K2cO3+CO2+H2O-2KHe。3上式通常认为按下列步骤进行：h2oh+oh-K2CO3-2K+CO3-CO2+OH-*HCO3-H+CO32-HCO3-K+HCO3-KHCO3在溶液中添加了二乙醇胺后，其反应机理为：c o2+（C2H5O）2nh-（c2h5o）2ncoo+H+（C2H5O）2ncoo-+h2o-（c2h5o）2nh+HCO3-由于二乙醇胺与C02的反应速度较快，因此二乙醇胺的加入可以 加速C02的吸收和解吸。从平衡观点看，加入活化剂，降低了溶液面上的C02平衡分压，从而有利于净化度的提高。5变压吸附原理变压吸附简称PSA,是对气体混合物进行提纯的工艺过程。该工 艺是以多孔性固体物质（吸附剂）内部表面对气体分子的物理吸附为 基础，在两种压力状态之间工作的可逆的物理吸附过程。它是根据混 合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸附能力，在低压下又具有较 小的吸附能力，而理想组分上无论在高压下还是在低压下都具有较小 的吸附能力的原理。在高压下，增加杂质分压以便将其尽量多的吸附 于吸附剂上，从而达到高的产品纯度；吸附剂的解析或再生在低压下 进行，尽量减少吸附剂上杂质的残余量，以便在下个循环再次吸附杂 质。2.1.2流程简图(附图)2.1.3流程简述1、脱硫流程和设备天然气为原料，H2S只有几十ppm和少量的有机硫(20 30Ppm),因此采用流程为：在一个铁镒加氢器后串两个氧化锌脱硫槽。加热主 要是(原料天然气达到脱硫反应温度350 40(TC)。设在一段炉对流 段低温蒸汽过热蒸汽过热器之后的一个原料预热盘管组，利用烟气余 热进行加热的。来自界区的天然气经天然气过滤器(0101-LM)除尘后，进入原 料气压缩吸入罐(H6-F)分离掉其中的液体，分为两股，一股作为 燃料气与来自PSA制氢工序的尾气在燃料气混合器(0103-FM)混合 后去对流段预热；一股作为原料天然气，配入来自脱碳工序的返氢气 后，进入原料气压缩机102J,压缩到42公斤/平方厘米左右，进 入一段转化炉对流段的原料气预热盘管，预热到427C,并用未预热 的副线调节到350 400,再送入加氢转化器101D原料天然气在加氢转化器内反应后，串联通过两个氧化锌脱硫槽108-DA.DB中使天然气的硫含量降低至0.l ppm以下。这两个槽任 何一个都可以作为第一个槽，也可以只使用一个槽，另一个更换脱硫 剂。经过脱硫的气体送入一段炉。2转化流程脱硫后的天然气配入中压蒸汽，达到一定的水碳比（3.5-4.5）,进入一段炉对流段的混合气预热盘管，加热到500C,送到一段炉辐 射段顶的9根上集气管。每根上集气管又把气体分配到42根转化炉 管中，炉管共378根，内装催化剂。气体在管内边吸热边反应，到转 化管底的温度达820o每一排横竖42根炉管的气体汇合于一根水 平的下集气管。下集气管也是9,各有一根上升管。反应后的气体沿 9根上升管上升，继续吸收一些热量.在一段炉对流段分别设置：混合气预热器烟气废锅蒸汽过热器原料气预热器锅炉给水预热器燃料气预热器助燃空气预热器充分回收烟气热量提高一段炉总的热效率。一段炉出口的转化气温度约813C,甲烷含量约9.7%（干基），经输气管（107-D）进入二段转化炉Q03-D）,二段转化炉仅作为通道 使用，在二段炉水夹套的作用下，一段转化气的温度降低到约789,在第一废热锅炉（101-CA/B）和第二废热锅炉（102-C）中回收热量后，温度降低至约371C去变换工序。3变换原理转化气进入高变炉U04-DA）,高变换炉中装填了铁系的高温变换 触媒，在高温变换触媒中发生变换反应，大部分一氧化碳与蒸汽反应 生成二氧化碳和氢气，离开高温变换炉的工艺气中一氧化碳含量降低 到约2.2%（干基）。为使变换反应更接近平衡，高温变换炉出口气依 次经过高变废热锅炉（103-C）和高变气锅炉给水预热器（0108-CM）回收热量后，在约220 230C进入装有铜触媒的小低变（104-DB1）进 一步发生变换反应，从小低变出来的变换气经过高变炉出气锅炉给水 预热器（106-C）回收热量后，进入到低变炉（104-DB）进一步发生 变换反应，低变换炉出口的一氧化碳含量降低到0.24%（干基），送 往脱碳工序。4脱碳温度223.6C左右的低变气分成两股，一股经冷凝液锅炉（H04-C）冷却后进入再沸器Q105-C）进一步降低温度至130C,另一股经低变 气锅炉给水换热器（1106-CM）换热，混合后进入回流液再沸器（1160-C）进一步冷却后进入102-F。工艺气进分离罐102-F,分出 冷凝水，然后进入吸收塔1101-E底部。气体在吸收塔内自下而上通过四层填料，与从上流下的热碱液逆 流接触。气体中CO?被吸收，部分水蒸汽也同时冷凝，最后气体中还 剩余0.1%C（）2。出塔气体再经过一个液滴分离罐1113-F,除去夹带 的溶液。分出的溶液通过液位调节器回到贮糟。从1113-F出来的气 体送往PSA工序。吸收塔有两个进液口，从塔中部进入的是温度口0,转化率0.4 左右的半贫液。它来自再生塔中部，用半贫液泵H07-J打入吸收塔,流过下边两层填料。半贫液有流量调节器FRC-67。贫液从再生塔底部流出，经锅炉给水预热器1107-C冷却到71 后，用贫液泵H10-J送到吸收塔顶，自上而下流过两层填料，再与 半贫液汇合。贫液也有流量调节器FRC-5,一部分贫液在进塔前流过 过滤器1106-L以除去杂质，防止气泡。通过过滤器的溶液量靠手动 调节阀调节，大约占贫液总量的1/10。过滤器前后有压差计，用以 判断是否需要清洗。吸收塔底的富液位调节器LRC-91流出，利用自身压力送到再生塔 顶。由于吸收塔压力很高，所以富液可用来驱动一台水力透平回收能 量。这台水力透平带动三台半贫液泵1107-J当中的一台。其余两台 由蒸汽透平带动。水力透平设有旁路阀，在开停车或事故时富液不经 水力透平而直接送往再生塔。使用旁路阀不仅不能回收能量，而且因 阀工作条件很差，较易损坏，应尽量少用。富液经过水力透平减压（或通过旁路阀及限流孔板减压），在再 生塔顶就闪蒸出一些C02o液体从上而下流经填料层，与从下而上的 热气体（水蒸气和CO2混合物）逆流接触。气液间互相换热和传质，液体温度不断上升，溶解的CO?不断放出。只经过两层填料的半贫液 从再生塔中部抽出，用半贫液泵送往吸收塔中部。小部分溶液约占总 量20%继续流过最下一层填料，再进一步再生，最后流入变换器再 沸器1105-C和蒸汽再沸器热保持沸腾状态，使溶液中的CO2 脱除到规定要求，返回再生塔底部。随后贫液经1107-C被锅炉给水 冷却，然后用贫液泵1110-J送吸收塔顶。再生塔的富液进口之上为除沫装置，再往上是三层泡罩塔板。再 这里用水洗涤上升气体中夹带的碱液。洗涤水来自冷凝水分水罐 1103-Fo再生出来的CO2气体经洗涤后，从再生塔顶出来，经冷凝器1110-C 冷却，并在1103-F分出冷凝水后送往下一道工序，或排大气5 PSA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）、低压下吸附量 减小（解吸组份）的特性。将原料气在压力下通过吸附剂床层，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（作为产品输出），达到氢和杂质组份的分离。然后在 减压下解吸被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生，以利于下一次再次 进行吸附分离杂质。这种压力下吸附杂质提纯氢气、减压下解吸杂质 使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程。多床变压吸附的作用在于：保证在任何时刻都有相同数量的吸附床处 于吸附状态，使产品能连续稳定地输出；保证适当的均压次数，使产品有较高的提取率。在变压吸附过程中，吸附床内吸附剂解吸是依靠降低杂质分压实现的，本装置采用的方法是：常压解吸（见图2-1）降低吸附床压力（泄压）逆放解吸冲洗解吸图2-1示意说明吸附床的吸附、解吸过程。PO Pl P2 P3真空大气压 吸附压力压力图2-1变压吸附循环中吸附-解吸过程示意图升压过程（A-B）：经解吸再生后的吸附床处于过程的最低压力Pn床内杂质吸附量为Qi（A点）。在此条件下用产品组 份升压到吸附压力P3,床内杂质吸附量Q1不变（B 点）。吸附过程（B-C）:在恒定的吸附压力下原料气不断进入吸附床，同 时输出产品组份。吸附床内杂质组份的吸附量逐步增加，当到达规定吸附量Q3（C点）时停止进入原 料气，吸附终止。此时吸附床内仍预留有一部分未 吸附杂质的吸附剂（如吸附剂全部吸附杂质，吸附 量可为Q4,C点）。顺放过程（C-D）：沿着进入原料气输出产品的方向降低压力，流出 的气体仍为产品组份用于别的吸附床升压或冲洗。在此过程中，随床内压力不断下降，吸附剂上的杂 质被不断解吸，解吸的杂质又继续被未充分吸附杂 质的吸附剂吸附，因而杂质并未离开吸附床，床内 杂质吸附量Q3不变。当吸附床降压至D点时，床内 吸附剂全部被杂质占用，压力为P2。逆放过程（D-E）：开始逆着进入原料气输出产品的方向降低压力，直到变压吸附过程的最低压力Pi（通常接近大气压 力），床内大部分吸附的杂质随气流排出塔外，床 内杂质吸附量为Q2o冲洗过程（E-A）：根据实验测定的吸附等温线，在压力P1下吸附 床仍有一部分杂质吸附量，为使这部分杂质尽可 能解吸，要求床内压力进一步降低。在此利用顺 放气冲洗床层不断降低杂质分压使杂质解吸。经 一定程度冲洗后，床内杂质吸附量降低到过程的 最低量Q1时，再生终止。至此，吸附床完成一 次吸附-解吸再生过程，再次升压进行下一次循环经过冷却、分水后的中变气进入装有吸附剂的吸附器，吸附除去 氢气以外的其它杂质(同0、CO、CO2、ch4),使气体得以净化。净化后的工业氢纯度大于99.9%(V/V),以恒定的流量和压力通 过氢气压缩机(H0-J)外送。供直接液化装置。吸附剂再生得到的尾气，经脱附气缓冲罐F7003,稳定后经过 PIC7007多余的部分由PIC7005放空进火炬后，进入螺杆压缩机0115 J/JT送转化做燃料6工艺冷凝液回收变换气分离罐中分离下来的工艺冷凝液经工艺冷凝液泵(109-J/JA)加压，与汽提后的工艺冷凝液在工艺汽提冷凝液换热器(130-CA/CB)中换热后进入工艺冷凝液汽提塔(103-E)的顶部。汽 提蒸汽自工艺冷凝液汽提塔底部进入，将工艺冷凝液中溶解的微量 氨、二氧化碳和醇汽提出来，用作工艺蒸汽。汽提后的工艺冷凝液经 过汽提冷凝液锅炉给水换热器(131-0进一步回收热量，并经工艺 冷凝液水冷器(0105-CM)冷却后送出界区，开车或操作不正常时电 导率超标的工艺冷凝液去污水处理7脱盐水系统温度40C压力0.6MPA的脱盐水从界区来，经贫液锅炉给水换热 器1107-C温度升至72,大约40%经汽提冷凝液锅炉给水换热器 131-C换热至105C,与剩余的脱盐水混合后经净化器水冷器换热至 94C进入除氧器101-UM,通过注联胺和热力除氧去除夹带的氧离子 温度升至115C,通过注氨水调节PH值后进入汽包给水泵0104-J/JA 送入汽包。8蒸汽系统锅炉水通过101-CA/CB,102-C,103-C及烟气废热锅炉生产高压 蒸汽（温度313.8C,压力10.3MPA）,高压蒸汽经一段炉对流段蒸汽 过热盘管，温度过热至420C,再经脱氧水减温减压后温度降至350 压力降至3.8MPA供工艺蒸汽及各蒸汽透平用。部分中压蒸汽经再次 减温减压，压力降至0.35MPA温度200C用做除氧用蒸汽。在开工阶 段，启用透平及表面冷凝器则需引用外来中压及低压蒸汽。2.1.4装置辅助系统2.1.4.1仪表风系统界区来仪表空气经流量计FRQ5060进入仪表风罐0107-FM缓 冲后送到装置各用户。当仪表风压力PAL5061压力低时PSLL 报警后连锁停车。2.1.4.2循环水系统循环水自界区来，温度28C压力0.5MPA分别进入各冷却点冷却设备用量T/H0102-J2690105-CM2250104-CM341109-C.1110-C20000116-CM680106-CM152101-JCM22400110-J/JA134.20115-J102PSA装置1.6油系统及其他150返回温度升至38C,压力降至0.3MPA2.1.4.3火炬系统所有放空燃气及放空气进入火炬罐0119 FM稳压后进入火炬 管烧掉。2.L 4.4氮气系统从界区来的氮气有两种，一种是5.2MPA的中压氮气，用于 高压系统的吹扫和气密。另一种是0.8MPA的低压氮气用于 平时吹扫。2.2装置控制指标2.2.1原料质量指标1.原料天然气组成体积%ch496.30C2H60.787C3H80.114C4H100.033C5H120.008n20.559He0.024C022.17总硫2.89mg/m3压力正常值 1.45MPa(G)2.2.2燃料指标2.2.2.1燃料天然气同原料天然气2.2.2.2燃料尾气出口温度120出口压力 0.3MPA(G)尾气流量11300.65kg/h组成(MOL%)H237.89CO1.37C020.48ch449.96H2O9.42n20.88100.002.2.3产品质量指标氢气组成如下h299.6c o+c o220.0PPMn2+ch499.6ch4%(V/V)0.002c o%(V/V)0.001c o2%(V/V)NO2结构式：分子量：105.14,识CAS 号：111-42-2RTECS 号：KL29750001 分、HS编码：UN编号：3077（固体）危险货物编号：82507IMDG规则页码：UN3082（液体）理外观与性状：无色粘性液体或结晶。液体无色，固体白色，略有死鱼味或氨味。主要用途：用作分析试剂，酸性气体吸收剂，软化剂和润滑剂，以及用于有机合成。熔点：28沸点：269(分解)化相对密度(水=1)：1.09性相对密度(空气=1)：3.65饱和蒸汽压(kPa)：0.67/138质溶解性：易溶于水、乙醇，不溶于乙酸、苯。临界温度()：临界压力(MPa)：燃烧热(8/mol)：无资料燃避免接触的条件：烧燃烧性：可燃建规火险分级：丙爆闪点()：137炸自燃温度()：662爆炸下限(V%)：1.6危爆炸上限(V%)：9.8险危险特性：遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受热分解放出有毒的氧化氮烟 气。腐蚀铜、铜合金、锌和镀铁。与空气中的二氧化碳接触发生反应。吸湿。易燃性(红色)：1反应活性(黄色)：0性燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。稳定性：稳定聚合危害：不能出现禁忌物：酸类、强氧化剂、铜、锌。灭火方法：雾状水、泡沫、二氧化碳、砂土、干粉。蒸气比空气重，易在低处聚集。封 闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有 潜在水体污染的下游用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。包危险性类别：第8.2类碱性腐蚀品装危险货物包装标志：20包装类别：III与储运储运注意事项：储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂、酸类分开存放。分装和搬运作业要注意个人防护。搬运时要轻 装轻卸，防止包装及容器损坏。ERG指南：171 ERG指南分类：物质（低至 中等危害的）毒接触限值：中国MAC：未制定标准苏联MAC：5mg/m3美国TWA：ACGIH 3ppm,13mg/m3美国STEL：未制定标准性侵入途径：吸入食入经皮吸收毒性：LD50：1820mg/kg（大鼠经 口）；1220mg/kg（兔经皮）LC50：危害健康危害：吸入本品蒸气或雾，刺激呼吸道。高浓度吸入出现咳嗽、头痛、恶心、呕吐、昏迷。蒸气对眼有强烈刺激性；液体或雾可致严重眼损害，甚至导致失明。长时间皮肤接触，可致灼伤。大量口服出现恶心、呕吐和腹痛。慢性影响：长期反复接触可能引起肝肾损害。嗅阈：3.06mg/m3健康危害（蓝色）：1急皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。确保医务人员了解该物质相关 的个体防护知识，注意自身防护。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液 冲洗。立即就医。救吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。如果呼吸困难，给予吸氧。食入：误服者立即漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。防护工程控制：密闭操作，注意通风。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩带防毒口罩。高于NIOSHREL浓度或尚未建立 REL,任何可检测浓度下：自携式正压全面罩呼吸器、供气式正压全面罩呼 吸器辅之以辅助自携式正压呼吸器。逃生：装有机蒸气滤毒盒的空气净化式 全面罩呼吸器（防毒面具）、自携式逃生呼吸器。措眼睛防护：可采用安全面罩。施防护服：穿工作服（防腐材料制作）。手防护：戴橡皮手套。其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。进行就业前和定期的 体检。泄漏处置：疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议 应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，在确保 安全情况下堵漏。用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后收集运至废物处 理场所处置。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄 漏，收集回收或无害处理后废弃。环境信息：防止空气污染法：危害空气污 染物(篇1,条A,款112)。应急计划和社区知情权法:款304应报告量0.454kg。应急计划和社区知情权法：款313表R最低应报告浓度1.0%o有毒物质控 制法：40CFR716.120(a)o2.2.4.6碳酸钾临界压力(MPa)：燃烧热(8/mol)：燃避免接触的条件：接触潮湿空气。燃烧性：不燃建规火险分级：烧闪点()：爆炸自燃温度()：引燃温度()：无意义爆炸下限(V%)：无意义爆炸上限(V%)：无意义危危险特性：未有特殊的燃烧爆炸特性。燃烧(分解)产物：二氧化碳、氧化钾。险稳定性：稳定性聚合危害：不能出现禁忌物：强氧化剂、潮湿空气、强酸。灭火方法：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。包危险性类别：装危险货物包装标志：包装类别：与储运储运注意事项：储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。包装必须密封完整。防止受潮。应与 酸类、潮湿物品等分开存放。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。毒接触限值：中国MAC：未制订标准前苏联MAC：2mg/m3美国TLVTWA：未制订 标准美国TLVSTEL：未制订标准性侵入途径：吸入食入毒性：LD50：1870mg/kg（：）LC50：危害健康危害：吸入本品对呼吸道有刺激作用，出现咳嗽和呼吸困难等。对眼有轻到中度刺 激作用，引起眼疼痛和流泪。皮肤接触有轻到中度刺性，出现痒、烧灼感和 炎症。大量摄入对消化道有腐蚀性，导致胃痉挛、呕吐、腹泻、循环衰竭，甚至弓1起死亡.急皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水彻底冲洗。眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。救吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停 止时，立即进行人工呼吸。就医。食入：给饮牛奶或蛋清。就医。防工程控制：生产过程密闭，加强通风。护呼吸系统防护：作业工人应戴口罩。眼睛防护：可采用安全面罩。措防护服：穿工作服。施手防护：必要时戴防护手套。其他：工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。泄漏处置：戴好防毒面具和手套。用大量水冲洗，经稀释的洗液放入废水系统。2.2.5主要工艺操作条件2.2.5.1项目仪表位号单位控制范围原料天然气压力PIC5002MPa1.35-1.55原料压缩机出口压力PIC27MPa4.2燃料混合罐压力PIC5063MPa0.3加氢反应器入口温度TI1051350-380加氢反应器床层温度TI1138-1143400脱硫反应器入口温度TI1143330-380脱硫反应器出口温度TI0052 TI0055300-370水碳比H/C1013.5-4.5配比蒸汽温度TI1002323转化炉入口温度TI1003490-510转化炉出口温度TRC1117750-820中变反应器入口温度TRC0010310-370中变反应器出口温度TI1197424小低变入口温度TI5030220-235小低变床层温度TI5031-5036250低变入口温度TRC1053205-220低变床层温度TI1012-1016 1108250入1104-C低变气温度223.6低变气入1105-C温度TI1019165低变气入CO2吸收塔温度121出CO2吸收塔净化气温度TI105471去PSA净化气温度TI505040富液出CO2吸收塔温度TI1136119贫液出再生塔温度TI1113121半贫液出再生塔温度TI4017119半贫液出闪蒸槽温度110出再生塔CO2气体温度TI1023101进再生塔顶酸性冷凝水温度TI113740进CO2吸收塔顶贫液温度71进C02吸收塔中部半贫液温度110入CO2吸收塔底低变气压力MPa2.77出CO2吸收塔顶净化气压力MPa2.6出C02再生塔CO2气压力PIC0042MPa0.165入CO2吸收塔顶贫液流量FIC5kg/h149,900入CO2吸收塔半贫液流量FIC67kg/h1,119,000入C02再生塔富液流量kg/h1,323,986二氧化碳吸收塔出口 CO2含量V%0.30生活用水常温0.30循环冷水0.45循环热水420.35公用风常温0.60仪表风常温0.60氮气常温1.62.2.6.2氮气条件1.OMPa蒸汽2000.80消防水常温1.0脱盐水251.00.5MPa蒸汽1500.40管网燃料气400.50此纯度99.99 mol%,氧含量：10 vppm露点-70 C中压氮气次高压氮气压力MPa(g)温度。C设计值6.2120最大操作值5.394正常操作值5.294最小操作值5.194低压氮气压力MPa(g)温度 C设计值1.060最大操作值0.9常温正常操作值0.8常温最小操作值0.75常温2.2.6.3工艺用脱盐水压力MPa(g)温度C设计值1.360最大操作值正常操作值0.640最小操作值脱盐水特性PH值6.2-7.5电导率（25 C）0.2 S/c m硬度一 0含 SiO2 0.02 mg/L含铁 0.02 mg/L含铜 0.003 mg/L2.2.6.4仪表风及工厂空气仪表空气压力MPa(g)温度 C机械设计值1.060最大操作值0.8 40正常操作值0.7 40最小操作值0.55 40正常操作值露点温度 0.7 MPa(g)冬季:-40。C/夏季:-20。C含油10 mg/m3(0.Ol ppm)含尘Wl mg/m3 粒度23微米工厂空气压力MPa(g)温度。C设计值1.0 60最大操作值0.8 400.6 40最小操作值0.4 402.2.7消耗指标消耗定额（l OOONn?氢气作为单位产品）备注:序号名称单位小时消耗量单位产品消耗备注1天然气Nm338976453-原料天然气Nm335840417-燃料天然气Nm3313636.52电kWh3584.0241.673脱盐水t119.41.394冷却水t5425.863.095蒸汽（3.9MPaA）kg12000139.5外输6工艺冷凝液Kg50892591.7外输1）.设计规模：按一段炉的最大能力进行设计。2.3装置物料平衡（见附表）2.4生产控制分析项目序分析项目控制指标分析频率号1原料气：组成1次/天2两套脱硫反应器出口：硫含量0.00005%(V/V)1次/天3转化气：组成CH410.5%(V/V)1次/班4中变气：组成C03.3%(V/V)1次/班5低变气：组成C00.3(V/V)1次/班6净化气：组成C020.1(V/V)1次/班7产品气：组成比99.6(V/V)1次/班8溶液：组成1次/天9脱氧水：含氧量0.015mg/L1次/天10高压炉水：pH,POJpH：9-11;PO:30mg/L2次/班11酸性水：pH、CODpH：7-10;COD0.003%(V/V)1次/天12饱和中压蒸汽：SiO220ug/kg1次/周13过热高压蒸汽：SiO220ug/kg1次/周序号 项目 单位 预计数值1pHmg/L7-92CODc rmg/L200-2503BOD5mg/L60-754石油类mg/L1005氨氮mg/L60-756硫化物mg/L0.57酚mg/L0.58氯离子mg/L7009硫酸根离mg/L850子10总硬度（以mg/L750CaW 计）11总碱度（以mg/L750CaCOs 计）12浊度NTU3013溶解性固mg/L 3000体2.5仪表控制方案及主要仪表性能2.5.1仪表控制方案1.1转化系统控制点控制目的控制方式控制指标PIC-4002（鼓风机 压力控制）提供转 化炉辐射段 在正常生产 中炉内燃料 燃烧所需氧 量控制器PIC-4002通过控制阀 PV-4002控制鼓风机透平转速而达 到控制鼓风机出口风压的目的，风 压高低直接体现在空气进料的多 少，从而提供燃料燃烧所需氧量。氧含量分 析 仪AIA-5010/AIA-5011分析值 为35PIC-4005（一段炉 辐射段压 力控制）控制炉膛负 压在合理范 围内控制器PIC-4005通过控制阀 PV4005控制引风机透平转速来达 到控制炉膛负压的目的PIC-4005 指示值一 5 ml nHz。PIC-5063（一段炉 燃料气压 力控制）控制一段炉 转化气出口 温度控制器PIC-5063通过调节压力 控制阀PV-5063控制燃料混合罐压 力。转化气出口温度的调节是依靠 燃料进料量的调节来控制的，主控 制是转化炉出口温度控制器 nc i-117,从控制是天然气燃料压 力控制器PIC-5063,两者采用串级 控制燃料气压 控 指示 PIC-4002 压力-0.25Mpa（A）转化器温 度 控制 TIC1-117 指示 值83cMIC-0011（对流过 热段燃料 流量手控）控制一段炉 对流过热段 温度通过手动控制器MIC-0011调 节过热段燃料流量来控制对流过 热段温度，与烟道燃料压力控制器 组成混合控制，控制对流段各预热 过热段温度。对流段各 预热过热段所 需12点温度在 控制范围PIC-5066（烟道燃 料压控）FRC-5063（过热段 燃料流量 控制）控制一段炉 烟道气温度控制器PIC-5066通过控制阀 PV-5066调节燃料进烟道烧嘴压 力，来控制进烟道燃料量的多少从 而控制烟道气温度，达到调节对流 段温度的目的，PIC-5066与 FRC-5063组成串级控制系统，主 控制是FRC-5063,从控制是 PIC-5066烟道气 温度指示值 1000,过烟 囱温度指示值 130FRC-0002（转化反 应蒸汽用 量流量控 制）控制转化反 应所需合适 水碳比控制器FRC-0002通过控制阀 FV-0002调节蒸汽流量控制水碳 比。正常生产状况下，水碳比的调 节是一种比例控制系统，主控制为 原料压缩机出口流量控制器 FRC-0001,从控制是 FRC-0002,根据原料天然气量的多少来调节水碳比 控制正常值为 3.5LIC-0 028/LIC-00 29（第一废 锅夹套水 液位控制）控制第 一废锅水夹 套液位控制器 LIC-0028/LIC-0029 通过控制液位控制阀 LV-0028/LV-0029调节水夹套中夹 套水液位液位指示 值为100%LIC-0025（二段 炉夹套水 液位控制）控制二 段炉水水夹 套液位在合 理范围内控制器LIC-0025通过控制液 位控制阀LV-0025调节水夹套中夹 套水液位液位指示 值为100%1.1 高低温变换系统控制 点控制目 的控制方式控制指标TIC-0 010（出第 二废锅转 化气温度 控制）控缶1转 化气入高变 炉温度控制器TIC-0010通过控制第 二废锅旁路温度控制阀TV-0010调 节来调节入高温变换炉的转化气 温度转化气入 高变温控 TIC-0010 指示 值 371TRC-0011（入小 低变温控）控制进 小低变的气 体温度控制器TRC-0011通过控制高 变废热锅炉副线调节阀TV-0011来 调节入小低变的气体温度入小低变 TRC-0011 温 控指示值 210TRC-5 039（低变 炉温控）控缶1进 低变炉的气 体温度控制器TRC-5039通过控制 106-C副线调节阀TV-5039来调节 入低变炉的气体温度入低变TRC-5039 温 控指示值 220 LIC-0078（变换 气分离罐 液位控制）控缶！J变 换气分离罐 液位在合理 范围内工艺冷凝液泵（109-J/JA）出 口管线调节器LIC-4019与液体排 放线上的调节器LIC-0078通过分 程控制方式控制调节阀LV-4019与 调节阀LV-0078动作分离罐液 位控制值 50%1.2 脱碳系统控制 点控制目 的控制方式控制指标LIC-0 091A/B/C（吸收塔 液控）控制吸 收塔液位在 正常工艺指 标内，并控制 入CO2再生 塔富液流量液力透平入口控制器 LIC-0091A与液力透平副线控制器 LIC-0091B/C通过分程控制方式控 制调节阀 LV-0091A 与 LV0091B/C 动作吸收塔液 位控制值50%CO2再生 塔富液流量控 制 值l,323,986kg/hLIC-0027（CO2 吸收塔出 气分离器 液控）CO2吸 收塔出气分 离器液位控 制在较低水 平控制器LIC-0027通过控制控 制阀LV-0027动作来调节分离器液 位CO2吸收 塔出气分离器 液位控制值V 10%LIC-4013（半贫 液闪蒸槽 壳侧液位 控制）控制半 贫液闪蒸槽 壳侧液位控制器LIC-4013通过控制控 制阀LV-4013动作来调节分离器液 位半贫液闪 蒸槽壳侧液位 控制值50%LIC-4003（供蒸 汽喷射冷 凝锅炉壳 侧液位控 制）控制1供 蒸汽喷射冷 凝锅炉壳侧 液位控制器LIC-4003通过控制控 制阀LV-4003动作来调节分离器液 位供蒸汽喷 射冷凝锅炉壳 侧液位控制值 50%LIC-0097（CO2 再生塔回 流罐液位 控制）控 制CO2再生塔 回流罐液位控制器LIC-0097通过控制控 制阀LV-0097动作来调节分离器液 位CO2再生 塔回流罐液位 控制值50%FIC-0005（吸收 塔贫液流 量控制）控制入 吸收塔贫液 流量，控制吸 收塔吸收温 度，也起控制 再生塔液位 控制目的贫液泵出口管线调节回路控 制器FIC-0005控制调节阀FV-0005 动作来调节入吸收塔贫液量吸收塔贫 液流量控制值 14,990kg/hFIC-0067（吸收 塔半贫液 流量控制）控制入 吸收塔半贫 液流量，控制 吸收塔吸收 温度半贫液泵出口管线调节回路 控制器FIC-0067控制调节阀 FV-0067动作来调节入吸收塔贫液 量吸收塔半 贫液流量控制 值 l,119,000kg/hFIC-0104（CO2 再生塔洗 涤水流量 控制）控制再 生塔洗涤水 流量，调整碱 液组成不发 生变化控制器FIC-0104控制调节阀FV-0104来调节洗涤水流量CO2再生 塔洗涤水流量 根据碱液组成 分析值调整PRC-0 005（净化 气出塔压 力控制控制净 化气出塔压 力，控制吸收 塔压力.也是 系统压控。控制器PRC-0005控制调节阀 PV-0005的开度来调节净化气出塔 压力出CO2吸 收塔顶净化气 压 力2.6Mpa（A）PIC-0042（CO2 再生塔压 力控制）控 制 CO2气体出 塔压力，控制 再生塔操作 压力控制器PIC-0042控制调节阀 PV-0042的开度来调节净化气出塔 压力出CO2再 生塔顶CO2气 体压力0.165 Mpa（A）PIC-4007（供蒸 汽喷射冷 凝锅炉壳 侧压力控 制）控制喷 射蒸汽压力，控制供蒸汽 喷射冷凝锅 炉壳侧压力，调整闪蒸槽 壳侧压力控制器PIC-4007控制调节阀 PV-4007的开度来调节供蒸汽喷射 冷凝锅炉壳侧压力供蒸汽喷 射冷凝锅炉壳 侧压力2.5.2主要操作条件转化炉操作条件项目控制参数控制点控制方式一段炉转化管压差Mpa(A)0.42PdI-0055转化管入口工艺气预热温度510TR1-3MIC-0011 与PIC-5066一段炉转化管出口温度 813TE 1-117PIC-5063一段炉入口水碳比3.5FIC-0001 FIC-0002二段转化炉出口温度789TI 1-85 TI1-9 0第二废锅后转化气温度 371TICA-0010TICA-0010转化炉炉膛温度0C燃料气去烧嘴温度185TL5061MIC-0011 与PIC-5066烟道气出对流段温130TI 1-61燃料气去烧嘴压力MPa(A)0.25PI-5074PI