资源描述
合成气压缩机
1 离心式压缩机的辅机设备有哪些?
答:离心式压缩机组主机的运行是以辅机设备的正常运行为前提的,辅机包括以下几个方面:(1)润滑油系统。(2)冷却系统。(3)凝结水系统。(4)电气仪表系统即控制系统
2 干气密封系统投运前操作注意事项有哪些?
答:(1)、润滑油系统开车前10分种投入后置隔离气。同样油停运10分种后方可切断后置隔离气。油运开始后,后置隔离气就不能停止,否则会对密封造成损坏。
(2)、投用过滤器时应缓慢打开过滤器上下球阀,防止因打开过快对过滤器滤芯造成瞬间压力冲击而损坏。
(3)、投用流量计应缓慢打开上下球阀,使流量保持稳定。
(4)、检查一级密封气源,二级密封和后置隔离气的气源压力是否稳定,过滤器是否堵塞。
3 什么是离心式压缩机的喘振?
答:离心式压缩机在生产运行过程中,有时会突然产生强烈的振动,气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动,并伴有周期性沉闷的“呼叫”声,以及气流波动在管网中引起“呼哧”“呼哧”的强噪声,这种现象统称为离心式压缩机的喘振工况。
压缩机不能在喘振工况下长时间运行。一旦压缩机进入喘振工况,操作人员应立即采取调节措施,降低出口压力,或增加进口或出口流量,使压缩机快速脱离喘振区,实现压缩机的稳定运行。
4 喘振现象的特征是什么?
答:(1)、离心式压缩机运行一旦出现喘振现象,则机组和管网的运行状态具有以下特征:
气体介质的出口压力和入口流量大幅度变化,有时还可能产生气体倒流现象。气体介质由压缩机排出转为流向入口,这时危险的工况。
(2)、管网有周期性振荡,振幅大,频率低,并伴有周期性的“吼叫”声。
(3)、压缩机机体振动强烈,机壳、轴承均有强烈的振动,并发出强烈的周期性的气流
声。由于振动强烈,轴承润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏,甚至轴被扭断,转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件将遭到严重破坏。
5 如何进行防喘振调节?
答:喘振的危害极大,但至今无法从设计上予以消除,只能在运转中设法避免机组运行进入喘振工况,防喘振的原理就是针对引起喘振的原因,在喘振将要发生时,立即设法把压缩机的流量增大,使机组运行脱离喘振区。
防喘振的方法具体有三种:
(1)、部分气体放空法。
(2)、部分气体回流法。
(3)、改变压缩机运行转速法。
6 离心式压缩机的工况调节方法有哪些?
答:由于生产上工艺参数不可避免地会有变化,所以经常需要对压缩机进行手动或自动调节,使压缩机能适应生产要求在变工况下操作,以保持生产系统的稳定。
离心式压缩机的调节一般有两种:一是等压调节,即在背压不变的前提下调节流量;另一种是等流量调节,即在保证流量不变的情况下调节压缩机的排气压力。具体说有以下五种调节方式:
(1)、出口流量调节。(2)、进口流量调节。
(3)、改变转速调节。(4)、转动进口导叶调节。
(5)、部分放空或回流调节。
7 转速对压缩机的性能有何影响?
答:压缩机的转速具有改变压缩机性能曲线的功能,但效率是不变的。因此,它是压缩机调节方法的最好形式。
8 压力调节、等流量调节和比例调节的含义是什么?
答:(1)、等压力调节是指保持压缩机的排气压力不变,只改变气体流量的调节。
(2)、等流量调节是指保持压缩机输送气体介质的流量不变,只是改变排出压力的调节。
(3)、比例调节是指保持压力比不变(如防喘振调节),或保持两种气体介质的容积流量百分比不变的调节。
9推力瓦温度升高的原因是什么?
答:(1)、结构设计不合理,推力瓦承载面积小,单位面积承受负荷超标。
(2)、级间密封失效,使后一级叶轮出口气体泄漏至前一级,增加叶轮两侧的压差,形成了较大的推力。
(3)、平衡管堵,平衡盘副压腔压力无法卸掉,平衡盘作用不能正常发挥。
(4)、平衡盘密封失效,工作腔压力不能保持正常,平衡能力下降,并下降部分载荷传至推力瓦,造成推力瓦超负荷运行。
(5)、推力轴承进油节流孔径小,冷却油流量不足,摩擦产生的热量无法全部带出。
(6)、润滑油中带水或含其他杂质,推力瓦不能形成完整的液体润滑。
(7)、轴承进油温度过高,推力瓦工作环境不良。
10如何处理推力瓦温度过高?
答:(1)、校核推力瓦受压压强,适当扩大推力瓦承载面积,使推力承受载荷在标准范围内。
(2)、解体检查级间密封,更换损坏的级间密封零件。
(3)、检查平衡管,清除堵塞物,使平衡盘副压腔的压力能及时卸掉,保证平衡盘平衡能力的发挥。
(4)、更换平衡盘密封条,提高平衡盘的密封性能,保持平衡盘工作腔的压力,使轴向推力得到合理的平衡。
(5)、扩大轴承进油节孔的孔径,增加润滑油量,使摩擦产生的热量能及时带出。
(6)、更换新的合格润滑油,保持润滑油的润滑性能。
(7)、开大有冷却器进回水阀,增大冷却水量,降低供油温度。
11合成系统严重超压时,压缩机人员应如何处理?
答:(1)、通知合成现场人员打开合成系统放空阀进行泄压。
(2)、通知合成气压缩机现场巡检人员打开二段手动放空进行卸压(紧急情况时),并注意操作人员监护、防毒。
12合成系统需要紧急停车时,合成气压缩机怎样进行操作?
答:(1)、合成气压缩机需要进行紧急切气操作:
(2)、通知调度室,合成气压缩机入工段前放空,注意保压(一般情况下不允许用二段出口放空。
(3)、打开一段防喘振阀门新鲜气减量,打开二段防喘振阀门循环气减量。
(4)、关闭一段进口阀。
(5)、打开合成手动放空缓慢卸掉机体气缸压力,合成气压缩机空负荷运行。合成系统卸压。
(6)、合成系统事故处理完毕后,待合成压力泄至0.4MPa . 用氮气进行合成系统置换,打循环,合成系统保温保压。
13如何进行新鲜气加量?
答:一般情况下入工段阀门为全开状态,控制新鲜气量只能也只有通过旁路冷却器后一段防喘振阀门来实现,通过关闭防喘振阀门来减少回流气量,达到增加新鲜气量的目的。
14如何通过压缩机控制空速?
答:用合成气压缩机控制空间速度就是通过增加或减少循环量(二段加气)来实现空间速度的大小改变,所以在新鲜气量一定的情况下,增加合成循环气量,空速就相应提高,但空速的提高对甲醇合成反应会有一定的影响。
15如何控制合成循环量?
答:控制循环气量的方法有两个:一是循环气(二段加气)进口阀门。通过阀门的节流作用,改变阀门开度进行节流控制进入压缩机二段气量;二是循环段(二段加气)防喘振阀节流限制。
16合成系统与合成气压缩机的联锁有哪些?
答:(1)、汽包(V022003)液位低限与合成气压缩机联锁,联锁跳车保护,防止汽
包干锅。
(2)、甲醇分离器(V022001)液位高限与合成气压缩机联锁,联锁跳车保护,防止液体进入合成气压缩机气缸损坏叶轮。
17合成循环气(二段加气)温度过高应如何处理?
答:(1)、观察合成系统回路水冷却器出口温度TIA2039是否升高,如高于指标应减小循环量或通知调度提高水压或降低水温。
(2)、观察E022003回水温度是否升高,如有升高则气体回流量过大造成冷却效果差,此时应加大循环量。
18合成开车时,如何进行新鲜气与循环气的交替加量?
答:合成开车时由于气体温度较低,催化剂热点温度较低,合成反应受到限制,此时加量应以稳定催化剂床层温度为主,因此,在新鲜气加量之前应先加循环量(一般循环气量是新鲜气量的4~6倍),然后再加新鲜气量。加量过程要缓慢,要有一定的时间间隔(主要看催化剂热点温度能否维持,并呈上升趋势),在气量加至一定程度后可要求合成关小开工蒸汽。
关小一段防喘振阀加新鲜气量。关小二段防喘振阀加循环气量。
19合成系统开停车时,如何用压缩机进行保温保压?
答:用合成气压缩机充入氮气对合成系统进行置换、充压,合成气压缩机对合成系统进行打循环,一般根据合成系统压力决定系统放空,利用空速来维持合成塔出口温度,开启开工蒸汽提供热量,合成系统低压低速循环保温。
20合成系统开车时,如何进行合成系统提压?提压速度控制为多少?
答:合成系统提压主要是依靠提高新鲜气量和提高循环气压力实现的。具体说关小一段防喘振阀可提高合成新鲜气量;关小二段防喘振阀可以控制合成压力。
正常开车时合成系统提压速度一般控制在0.2MPa/min。
21合成塔升温时,如何用合成气压缩机控制合成塔的升温速度?升温速度控制指标是多少?
答:升温时,一方面开启开工蒸汽提供热源,带动炉水循环,使合成塔温度升高;另一方面启动合成气压缩机,利用二段加气和二段排出气体进行合成系统气体循环,控制热量,稳定塔的升温幅度。因此在升温操作时主要靠调节循环量进行调节塔的温升。升温速度的控制指标为25℃/h
22压缩机入口带液的原因及如何处理?
答:带液的原因:(1)、前系统输送的工艺气体温度高,气体未完全被冷凝,气体输送管道过长,经过管道冷凝后气体中含有液体。
(2)、工艺系统温度低,气体介质中沸点较低的组分被冷凝为液体。
(3)、分离器液位过高,产生气液夹带。
如何处理:
(1)、联系前系统,调整工艺操作。
(2)、本系统适当提高入工段分离器排液次数。
(3)、降低分离器液位高度,防止气液夹带。
23压缩比的含义是什么?
答:我们所说的压缩比就是指压缩机排出气体压力与进气压力之比,所以又是也称压力比或压比。压缩比越大,离心式压缩机所需的级数就越多,其功耗就越大。
24高位油箱的作用是什么?
答:高位油箱是机组安全保护措施之一,,机组正常运行时,润滑油从底部进入,而由顶部排出直接回油箱,一旦发生停电停机故障,辅助油泵、事故油泵又不能及时启动供油,则高位油箱的润滑油,将沿进油管路,流经各润滑点后回油箱,确保机组的惰走过程对润滑油的需要。
25合成气压缩机机组有哪些安全保护设施?
答:(1)、高位油箱(2)、安全阀(3)、蓄能器(4)、事故油泵(5)、速关阀(6)、其他联锁装置。
合成部分
26合成甲醇的主要反应式及影响因素?
答:(1)CO+2H2 ←→CH3OH+Q
(2)CO2+3H2 ←→CH3OH+H2O+Q
影响因素:操作温度、操作压力、催化剂性能、空速、原料气的氢碳比。
27合成反应的特点:
答:(1)体积缩小的反应;(2)放热反应;(3)可逆反应;(4)气、固相催化反应;(5)伴有多种副反应发生。
28合成工段的主要控制点有那些?
答:(1)合成塔进出口温度 (2)汽包液位 (3)汽包压力 (4)分离器入口温度 (5)分离器液位 (6)系统压力 (7)原料气的氢碳比 (8)膨胀槽的压力 (9)弛放气压力
29合成气压缩机循环段的作用是什么?
答:合成塔内是体积缩小的反应,加上甲醇的冷凝分离和系统阻力,反应后的压力要下降。为了保证系统压力稳定不变,除了补充新鲜气外,还要利用循环段将反应后剩余的气体加压,然后送往合成塔循环利用,以提高气体总转化率。
30空速的定义及空速对甲醇合成的影响?
答:空速:单位时间内,单位体积催化剂所通过的气体流量。提高空速,单程转化率下降,减缓了催化反应,有利于保护触媒和提高产量。但提高空速,循环段能耗增加,如果空速过高,反应温度下降明显,有时温度难以维持,产量下降。
31压力对甲醇生产的影响是什么?压力的选择原则是什么?
答:甲醇反应是分子数减少的反应,增加压力对正反应有利。如果压力升高,组分的分压提高,因此触媒的生产强度也随之提高。对于合成塔的操作,压力的控制是根据触媒不同时期,不同的催化活性,做适当的调整。当催化剂使用初期,活性好,操作压力可较低;催化剂使用后期,活性降低,往往采用较高的操作压力,以保持一定的生产强度。总之,操作压力的选用需视催化剂活性、气体组成、反应器热平衡、系统能量消耗等方面的具体情况而定。
32循环气中的惰性气体有哪些成分?对合成甲醇有哪些影响?
答:惰性气体有:CH4、N2、Ar。惰性气体组分在合成反应中不参与反应,但影响着反应速率。惰性气体含量太高,降低反应速率,生产单位产量的动力消耗增加;维持低惰性气体含量,则放空量增大,有效气体损失多。一般来说,适宜的惰性气含量,要根据具体情况而定,而且也是调节工况的手段之一,触媒使用初期,活性高则可允许较高的惰性气含量;触媒使用后期,一般维持在较低的惰性气含量。目标若是高产则惰性气含量可较低,目标若是低耗,则可维持较高的惰性气含量。
33合成甲醇的原料气中含有少量的CO2对合成甲醇有什么影响?
答:有利的影响:
(1)CO2本身也能参加合成反应,CO2的存在,在一定程度上抑制了二甲醚的生成。
(2)它阻止CO转化成CO2,这个反应在H2O存在时会发生。
(3)有利于调节温度,防止超温,保护铜基触媒的活性,延长其使用寿命。
(4)能防止催化剂结碳。
不利的影响:
(1)与CO合成甲醇相比,每生成1㎏甲醇多耗0.7m3的H2。
(2)粗甲醇中的含水量增加,甲醇浓度降低,导致蒸汽消耗升高。
34新鲜气氢碳比组成是根据什么来确定的?目的是什么?指标为多少?
答:A:是根据整个合成系统的物料平衡来决定的。
B:为了满足物质反应的要求,以维持系统的稳定生产。
C:( H2- CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15。
35汽包排污有几种形式,其作用是什么?
答:有连续排污和间断排污。
作用:(1)调节水质,提高传热效率。(2)微调汽包温度。
36如何增加空速?
答:(1)开大压缩机二段入口阀或关小防喘振阀。
(2)增加新鲜气量。
(3)减小弛放气量(提高系统压力).
37甲醇装置有哪些易爆,易中毒物质?
答:易燃易爆物质:H2、CO、CH4、CH3OH、CH3OCH3。
易中毒物质有:CO、CH3OH。
38甲醇膨胀槽的作用是什么?
答:(1)减压。
(2)闪蒸,使溶解在甲醇液中的气体释放出来。
39合成塔温度为什么能够借助于汽包压力来控制?
答:合成塔内壳程的锅炉水吸收管程内合成甲醇的反应热后变成一定温度的沸腾水,沸腾水上升进入汽包后在汽包内上部形成与沸腾水温相对应的饱和蒸汽,它所显示的压力即为汽包压力。合成塔内的反应热就是靠沸腾水不断上升产生外送蒸汽而带走热量,床层温度才得以保持稳定,所以床层温度直接受沸腾水温的影响,它随着沸腾水温的改变而改变。在汽包内对于一定温度的沸腾水来说,就会有与之相对应一定压力的饱和蒸汽压,而且两者相互影响,—一对应。当沸腾水的温度上升(或下降)后,与之对应的沸腾水的压力也会相应地跟着上升(或下降) 既而也影响到床层温度的上升(或下降)。 因此,调节汽包压力,就能相对应地调节催化剂床层温度。一般是汽包压力每改变0.1MPa,床层温度也相对应改变1.5℃。
40影响Cat使用寿命的因素有哪些?
答:(1)催化剂中毒(2)热老化(3)催化剂的强度(4)开停车频繁(5)工艺指标执行不严,操作不当,造成温度、压力急剧上升或下降。
41能使Cat中毒的物质有哪些?在操作中如何延长 Cat使用寿命?
答:毒性物质有:Cl、S、胺类,Fe及油类(引起结炭,堵塞活性表面)
操作中延长Cat使用寿命方法有:
(1)Cat装填时,严格按方案进行,严防架桥现象。
(2)Cat升温还原过程中。首先保证还原气中 S≤0.1PPm,其次严格按升温还原方案进行,切记提温,提氢不可同时进行。要做到彻底还原,使其充分发挥催化作用。
(3)由于Cat在使用初期活性较高,随着时间增加,活性逐渐下降,因此,Cat操作温度应随时间不同而由低到高。
(4)操作过程中应避免温度急剧上升或下降,严禁超温。
42 Cat还原过程“三”原则是什么?
答:(1)三低:低温出水、低点还原、还原后有一个低负荷生产期;
(2)三稳:提温稳、补H2稳、出水稳;
(3)三不准:不准提H2提温同时进行、不准水分带入塔内、不准长时间高温出水;
(4)三控制:控制补氢速度、控制CO2浓度、控制好小时出水量。
43升温还原时产生的液体排放要注意什么?
答:(1)首先准备好装置;
(2)当分离器有液位时,开始向外排放,并认真称重、记录;
(3)排放时,人要注意站在上风口,以防中毒窒息;
(4)残液不许随地乱倒,应排至指定地点,以防着火;
44什么叫化学平衡?浓度、压力、温度对化学平衡有何影响?
答:对于可逆反应,正反应速度等于逆反应速度(也就是单位时间内正反应消耗的分子数目,等于逆反应生成的分于数目)时体系所处的平衡状态叫化学平衡。
浓度:反应物的浓度增大,化学平衡向右移动;生成物的浓度增大,化学平衡向左移动。
压力:增大压力,化学平衡向体积缩小的方向移动;减小压力,化学平衡向体积增大的方向移动。
温度:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应的方向移动。
45什么叫化学反应速度?催化剂对化学反应的速度有何影响?
答:用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应的速度,即化学反应速度。单位:mol·L-1·S-1或mol·L-1·min。催化剂能改变反应历程,降低了反应的活化能,增加化学反应速度(正逆反应速度都加快)而本身的组成,质量和化学性质在反应前后都保持不变。催化剂还具有选择性。
46合成塔是怎样升温的?
答:(1)用脱盐水管线向汽包加脱盐水,液位维持在30%。
(2)启动合成气压缩机,建立氮气循环。
(3)打开蒸汽喷射器蒸汽喷嘴,注入蒸汽,升温速率25℃/h。
精馏部分
47影响精馏操作的主要原因有哪些?
答:除设备问题外,还有塔的温度(塔顶,塔底),压力(塔顶,塔底),进料状态,进料组成,进料温度,塔内蒸汽上升速度,再沸器的加热量,塔底排出量,回流比。
48精馏操作应掌握哪些平衡?
答:物料平衡,热量平衡,汽液平衡。
49塔内上升蒸汽的速度对精馏操作有什么影响?
答:合适的塔内上升蒸汽速度,可使蒸汽与液体充分接触,保证热量和质量的有效传递。若蒸汽上升速度大,则汽液两相接触时间短,塔的分离效率降低,直接影响传质效率,使产品不合格。当塔内蒸汽上升速度超过一定限度时,将破坏塔的操作,导致液泛。如果速度太低,又会使塔板效率显著下降,严重时会导致液体泄露,导致淹塔。
50在实际生产中怎样调节回流比?
答:(1)塔顶产物中重组分含量增加。质量下降.要适当增大回流比。
(2)塔的负荷过低,为了保证塔内一定的上升蒸汽速度。应适当加大回流比。
(3)当精馏液的轻组分下到提馏段,造成塔下部温度降低时,可以适当减小回流比,将塔底温度提高。
51怎样进行塔底,塔顶温度调节?
答:塔底温度调节:(1)改变塔底加热蒸汽量。(2)保持恒定的入料量及组成。(3)控制好操作压力和入料温度。
塔顶温度调节:(1)改变回流比。(2)调节塔底温度。(3)塔顶压力控制要稳定。(4)改变回流液温度(调节冷却水用量)。
52分析塔釜温度过高或过低的原因是什么?如何调整?
答:过高:(1)蒸汽量大,减小蒸汽量。(2)回流量小,增大回流量。(3)塔釜液位过低,适当调整液位。(4)冷却水量小,回流温度高,适当加大冷却水量。
过低:(1)蒸汽量小,适当加大蒸汽量。。(2)回流量大,应减少回流量。(3)塔压力过低,调整塔压。(4)塔釜液位高,适当降低液位。
53温度、压力是怎样影响精甲醇质量的?
答:温度上升,塔内蒸汽量上升,引起塔压上升,就会引起塔底重组分上移,使精甲醇中含水量增大,重组分含量高。塔压上升,相应温度也随着上升,重组分上移,带入塔顶,致使精甲醇产品质量不合格。
温度下降,轻组分脱除不干净,影响甲醇回收率,压力下降,导致塔温下降,轻组分下移,脱除不净,影响甲醇纯度。
54预塔、加压塔、常压塔最适宜进料口的选择依据是什么?
答:预塔最适宜进料口的位置是:进料口物料的轻馏分浓度与进料中物料的轻馏分浓度相等。
加压塔、常压塔最适宜的进料口位置要求是:进料口物料的水含量与进料中水含量相等。
55精馏操作为什么要打回流?T022101、T022102、T022103的回流比各是多少?
答:(1)实现塔内馏分的再循环,从而保证塔顶有较纯的产品。
(2)由于回流液温度低可充分利用上升气流的冷凝热实现热量交换,在部分回流液被汽化的同时又使部分上升气体冷凝,这样可以使精馏连续操作。
回流比:预塔 R=∞; 加压塔 R=3 ; 常压塔R=2。
56简述四塔的作用是什么?
答:预精馏塔:除去粗甲醇中沸点低的轻组分。
加压塔、常压塔:除去粗甲醇中的重组分,在塔顶采出纯度很高的精甲醇。
回收塔:回收废水和杂醇中的甲醇,塔顶采出精甲醇,侧线采出杂醇油。
57什么叫杂醇油?它是如何采出的?
答:常压塔下部设有三个侧线采出一些馏分,以降低常压塔下部高沸点物的富集浓度,改善塔的操作,这些馏分以一些高级醇为主,称为杂醇油。
58叙述碱液的工艺流程。
答:配碱槽配制成的1~5%的合格碱液,经碱液泵加压后与甲醇液混合进入粗甲醇预热器,保证T022101底部甲醇液PH=7~9。
59 T022101的塔底温度是怎样调节的?
答:T022101 的塔底温度的是通过调节热虹吸式再沸器E022101蒸汽进量来实现的。
FV2103开度增大,冷凝液排出量加大,E022101供热量加大,塔釜温度上升;当塔釜温度偏高时FV2103开度变小,E022101供热减少,塔釜温度下降,进料温度也影响到塔底温度,调整进料温度在指标之内,T022101是全回流操作,调节回流温度也能调节塔底温度。
60 T022102塔底温度是怎样调节的?
答:T022102的塔底温度的调节是通过FV2105调节,操作中,塔底温度偏低时,FV2105开度变大,E022105供热量增加,温度上升;当塔低温度偏高时,FV2105开度变小,E022105供热量减小,温度下降。此外还有改变进塔料液温度,调节回流量大小,塔釜液位等调节方法。
61怎样控制T022103塔底塔顶温度?
答:T022103的塔底温度是通过加压塔T022102塔顶甲醇蒸汽(量与温度)来调节的。当常压塔塔底温度TI2120值偏低时,提高加压塔的塔底温度,这样通过E022106的出加压塔T022102顶的气量增大;E022106供热量增大,塔底温度升高,当塔底温度偏高时,降低加压塔塔底温度, E022106的供热减小,常压塔塔底温度降低。改变进料量大小,调整塔釜液位都能控制塔底温度。塔顶温度的调节是一个综合调节,首先要调节塔顶压力在0.005MPa,塔顶压力的调节是通过HV2102来实现的;其次塔底温度要稳定,只有塔底温度稳定,塔顶温度才有保证。调节塔顶回流量的大小,也是塔顶温度调节的一种手段,温度高时适当加大回流量,温度低时,适当减小回流量。
62 T022104的塔底温度是怎样调节的?
答:T022104是通过在塔底直接加入低压蒸汽加热的,当塔底温度偏低时,FV2111开度加大;蒸汽量加大,供热多,塔底温度增高;当塔底温度偏高时,FV2111开度减小;蒸汽量减少,供热少,塔底温度下降。
63 影响精甲醇质量的因素有哪些?
答:影响精甲醇质量的因素有:操作温度、操作压力、回流比、回流温度、进料量、进料状态、进料组成、冷却水量。
温度增加,压力增加,重组份上移,影响产品质量。
压力增加,各层温度上升,重组份上移,影响产品质量。
回流比增加,塔顶压力下降,塔顶温度降低,对回流温度有影响。
进料量增加,引起塔底温度下降,压力下降,预塔轻组份不能全部排除掉,影响产品质量。
进料状态(进料温度、料液组成)也会影响精甲醇产品质量。
冷却水开度,因冷却水开度不当,也会影响精甲醇质量。氧化值含量高,轻组份含量高,可能是由于冷却水开度大。
64 T5003精馏残液中含甲醇升高是什么原因?如何处理?
答:残液中甲醇含量高是因为塔釜温度过低造成的,操作温度过低,使轻组分下移,造成残液含甲醇增多。如果进料量突然增大,甲醇在塔板上来不及传质交换就被带入塔釜,随着残液一起排出,也会造成残液中甲醇含量上升。也造成残液含甲醇增多。为了减少残液中甲醇含量,精心操作,控制好塔釜温度,控制好工艺指标,减少大的波动.
65塔釜温度低如何处理?
答:对预塔来说,在进料量及进料温度稳定的基础上,加大预塔再沸器冷凝水的排放量即增
加预塔蒸汽用量,增加塔釜供热;此外还要控制好塔顶压力在指标内,减少预塔回流量,提高回流温度。
对加压塔来说,首先要加大其再沸器的冷凝液排放量,增加加压塔蒸汽量,增加塔釜供热;适当减少回流比,提高回流温度。
常压塔的供热是由加压塔提供的,加大进常压塔再沸器的甲醇蒸汽量即加大加压塔的蒸汽量;适当减少回流量,提高回流温度。
66精甲醇水含量高是何原因造成的,应如何处理?
答:(1)精甲醇冷却器漏,冷却水漏入精甲醇。需停车检修。
(2)采出温度高,采出量过大,回流量小,造成重组分上移。处理方法:降低采出量,加大回流量,降低采出温度。
(3)精甲醇泵密封填料漏,冷却水进入精甲醇。需倒泵检修。
(4)精甲醇槽上部有漏点,喷淋水进入精甲醇。需倒槽处理。
67 分析T022102重组分上移的原因是什么?如何调整?
答:(1)粗甲醇来料质量不合格。适当调整合成工艺条件。
(2)蒸汽量过大,适当减小蒸汽量。
(3)采出量过大,减小采出量。
68 成品甲醇KMnO4试验不合格因素有哪些?
答:(1)粗甲醇质量差,杂质太多。
(2)处理量大,分离效果不好。
(3)预塔温度控制不好分离效果差。
(4)塔底液面不稳,造成入料大小不均匀,影响分离效果
(5)加碱量小
(6)回流量小。
69精甲醇初馏点低,干馏点高说明什么问题?如何调整?
答:初馏点低说明轻组分多,应适当增加蒸汽量。干馏点高说明重组分多,应作以下调整:(1)蒸汽量大,重组分上移。应减少采出量和蒸汽用量。
(2)回流量小,重组分上移。应增大回流量
(3)处理量大,塔的分离效果不好,有雾沫夹带现象,重组分上移,应减少进料量。
70 回流量波动如何调整?
答:(1)回流量的控制仪表有问题:调节阀卡或阀蕊脱落、流量计过滤器堵塞 。
(2)循环水冷却水上水压力不稳,波动大。联系供水,保证上水压力稳定在≥0.3Mpa。
(3)冷却水产生气阻现象,打开冷却水排气阀,进行放空,待平稳正常时关闭。
(4)回流泵出现故障,倒泵联系钳工处理。
71 精馏塔塔底压力升高是什么原因?如何处理?
答:(1)液面计失灵:联系仪表工修校液面计。精馏塔液面高:加大采出量及残液排出量
(2)塔顶压力高,液封槽液面高:降低液封槽内液位。
72精甲醇水溶性不合格,应如何处理?
答:(1)塔顶轻组分偏高:从预塔冷凝器适当采出轻馏分。
(2)回流比小:加大回流量。
(3)采出温度高:降低采出温度。
(4)中间馏分采出少:增加杂醇油采出量。
73什么是精馏塔液泛和淹塔?怎么处理?
答:由于操作不当,如再沸器蒸汽量过猛,致使塔内气流速度超过极限,上升的气相阻止液相下降,塔板充压致使塔板阀分离,空间先是被液体充溢,最终被液体充满,甚至气相出口夹带大量液体叫液泛。在精馏中,由于入料量过大,再沸器蒸汽过小,或长时间回流量过大,造成塔内充满液体叫淹塔。
液泛:减少蒸汽量,加大回流量。
淹塔:减少进料量,增大蒸汽量,加大精甲醇采出量。
74精馏开停车过程中,怎样进行负荷的加减?
答:负荷增加时:(1)增加进料量(2)增加蒸汽量(3)增加回流量(4)调整塔压。
负荷减小时:(1)减少进料量(2)减少蒸汽量(3)减少回流量(4)减少采出量。
75分析三塔塔顶冷凝器的冷却水的大小对精馏平衡有什么影响?如何调整?
答:(1)预塔中E022103冷却水量太小,不能满足不凝气温度≤38℃的操作指标,容易使排放的不凝气中带有甲醇蒸汽,造成甲醇流失。措施:加大冷却水量,使温度≤38℃。
(2)E022102、E022108中冷却水量大,回流温度低,使塔顶温度低,造成整个塔的纵向温度过低。措施:适当减少冷却水流量及调整回流量。
(3)冷却水量小,使冷凝量小,回流温度高,导致塔顶温度升高,影响产品质量。措施:加大冷却水用量,加大回流量。
变压吸附部分
76 什么是变压吸附?
答: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,而理想的组分H2则无论是高压或是低压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。吸附剂的解吸或再生在低压下进行,尽量减少吸附剂上杂质的残余量,以便于在下个循环再次吸附杂质。
77何谓PSA的氢回收率?怎样计算氢回收率?
答:回收率是变压吸附装置主要考核指标之一,它的定义是从变压吸附装置获得的产品中被回收氢组分绝对量占进入变压吸附装置的原料气中氢组分绝对量的百分比。
计算方法:
方法一:已知下列条件:
⑴ 进入变压吸附装置的原料气流量(F,Nm3/h)
⑵ 原料气中氢组分含量(XF,%)
⑶ 从变压吸附装置获得的产品氢气流量(P,Nm3/h)
⑷ 产品中被回收氢组分的含量(XP,%)
被回收组分的回收率(R)为:
R = P·XP/F·XF×100%
方法二:已知下列条件:
⑴ 原料气中氢组分含量(XF,%)
⑵ 产品中被回收氢组分的含量(XP,%)
⑶ 解吸气中的氢组分含量(XW,%)
被回收组分的回收率(R)为:
R = XP(XF—XW)/ XF(XP—XW)×100%
78采用PSA提纯氢气的工艺有何特点?
答:⑴ 产品氢纯度高,可达99.9%以上。
⑵ 工艺流程短,自动化程度高、可靠性和灵活性好,开停车方便。
⑶ 动设备减少,消耗低,易于管理与维修。
⑷ 由于排放的废气可作为转化炉的燃料使用,可降低生产综合费用。
79什么样的混合气体才能用PSA进行分离?
答:适用于采用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,不希望的组分应当是在较高的压力下具有较大的吸附能力,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。
80 PSA装置最常用的吸附剂是什么?它们对一般气体的吸附顺序如何?
答:PSA最常用的吸附剂是分子筛和活性炭,通常两种吸附剂组合使用。
分子筛对一般气体的吸附顺序是:
H2<<N2<CH4<CO<CO2
活性炭对一般气体的吸附顺序是:
H2<<N2<CO<CH4<CO2
81简述活性氧化铝和硅胶在PSA装置中的作用。
答:活性氧化铝是一种在物理和化学上都很稳定的高纯度多孔氧化铝,其特点是耐磨,对所有腐蚀性气体和液体都是惰性的,并且有极好的热稳定性。在PSA工艺上活性氧化铝可作为一种辅助的吸附剂装填在吸附剂的底部,首先接触进料用于脱除进料中的水蒸汽和芳烃。硅胶是一种无定型二氧化硅,呈化学惰性无腐蚀的特点,在PSA工艺上一般是装填在吸附器的底部用来净化重烃类和酸性气。
82为什么说PSA运行效果的好坏关键是吸附剂?
答: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PSA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。
83分子筛和活性炭吸附性能的比较。
答:活性炭对二氧化碳的吸附能力很大,而且吸附量随压力的升降变化十分明显,是二氧化碳的良好的吸附剂,分子筛则不然,它在低压下就大量吸附二氧化碳,而且随压力升高吸附量变化不明显,在低压下脱附困难,故不能作二氧化碳的吸附剂。
活性炭和分子筛都可用作一氧化碳的吸附剂,活性炭的高压吸附量比分子筛的大,低压脱附容易,但是分子筛的吸附能力更强,适用于要求产品中一氧化碳很低的情况。
分子筛和活性炭都适于在PSA中吸附甲烷,它们在压力变化幅度相同时,平衡吸附量的变化基本相同,而分子筛对甲烷的吸附能力更强。
84新鲜的吸附剂应如何保存?
答:由于新鲜的吸附剂对水分子有很强的亲合力,而且吸附了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:
⑴ 吸附剂的容器应当保存在室内,以防止遭受雨水或受潮。
⑵ 装有吸附剂的桶不可以刺破,严重撞凹或破坏桶的密封。
⑶ 吸附剂直到被立即装填以前,其容器必须是不开封的。
85吸附剂是怎样装填的?
答:提纯回收氢气的PSA所用的吸附剂通常是由活性炭和分子筛两种的组合。根据活性炭和分子筛对杂质组分二氧化碳、甲烷、一氧化碳和水的不同吸附特性,一般活性炭做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。
吸附剂的装填步骤及要求:
⑴ 检查吸附器内部结构合格后,首先装入活性炭。将活性炭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上,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。
⑵ 活性炭装填完毕后,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。
⑶ 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。
⑷ 在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。在下雨期间绝对不许装填。
86怎样延长吸附剂的寿命?
答:⑴ 吸附剂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发生快速变化。
⑵ 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。
⑶ 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的损坏。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。
⑷ 进料温度过高影响吸附剂的吸附能力,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。
⑸ 合理调整吸附时间,及时处理故障报警,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。
87简述吸附剂对水的吸附性能。
答: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。
活性炭对水分子的吸附能力很大,而且容易脱附,所以在PSA中总是将活性炭置于分子筛的下面,使进料中的微量水和绝大多数的二氧化碳被吸附分离。
88吸附剂吸潮后如何处理方可使用?
答:吸附剂一旦吸潮后即失去活性,通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%,活性炭含水量须小于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,活性炭活化温度控制在150℃左右。活化时间通常控制恒温时间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。
89 PSA进料中为
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