甲醇合成合成車間一百問
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1、合成氣壓縮機(jī) 1 離心式壓縮機(jī)的輔機(jī)設(shè)備有哪些? 答:離心式壓縮機(jī)組主機(jī)的運(yùn)行是以輔機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行為前提的,輔機(jī)包括以下幾個(gè)方面:(1)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。(2)冷卻系統(tǒng)。(3)凝結(jié)水系統(tǒng)。(4)電氣儀表系統(tǒng)即控制系統(tǒng) 2 干氣密封系統(tǒng)投運(yùn)前操作注意事項(xiàng)有哪些? 答:(1)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)開車前10分種投入后置隔離氣。同樣油停運(yùn)10分種后方可切斷后置隔離氣。油運(yùn)開始后,后置隔離氣就不能停止,否則會(huì)對(duì)密封造成損壞。 (2)、投用過濾器時(shí)應(yīng)緩慢打開過濾器上下球閥,防止因打開過快對(duì)過濾器濾芯造成瞬間壓力沖擊而損壞。 (3)、投用流量計(jì)應(yīng)緩慢打開上下球閥,使流量保持穩(wěn)定。 (4)、檢查一級(jí)密封氣源
2、,二級(jí)密封和后置隔離氣的氣源壓力是否穩(wěn)定,過濾器是否堵塞。 3 什么是離心式壓縮機(jī)的喘振? 答:離心式壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,有時(shí)會(huì)突然產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng),氣體介質(zhì)的流量和壓力也出現(xiàn)大幅度脈動(dòng),并伴有周期性沉悶的“呼叫”聲,以及氣流波動(dòng)在管網(wǎng)中引起“呼哧”“呼哧”的強(qiáng)噪聲,這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為離心式壓縮機(jī)的喘振工況。 壓縮機(jī)不能在喘振工況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。一旦壓縮機(jī)進(jìn)入喘振工況,操作人員應(yīng)立即采取調(diào)節(jié)措施,降低出口壓力,或增加進(jìn)口或出口流量,使壓縮機(jī)快速脫離喘振區(qū),實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 4 喘振現(xiàn)象的特征是什么? 答:(1)、離心式壓縮機(jī)運(yùn)行一旦出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,則機(jī)組和管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)具有以下特征:
3、 氣體介質(zhì)的出口壓力和入口流量大幅度變化,有時(shí)還可能產(chǎn)生氣體倒流現(xiàn)象。氣體介質(zhì)由壓縮機(jī)排出轉(zhuǎn)為流向入口,這時(shí)危險(xiǎn)的工況。 (2)、管網(wǎng)有周期性振蕩,振幅大,頻率低,并伴有周期性的“吼叫”聲。 (3)、壓縮機(jī)機(jī)體振動(dòng)強(qiáng)烈,機(jī)殼、軸承均有強(qiáng)烈的振動(dòng),并發(fā)出強(qiáng)烈的周期性的氣流 聲。由于振動(dòng)強(qiáng)烈,軸承潤(rùn)滑條件會(huì)遭到破壞,軸瓦會(huì)燒壞,甚至軸被扭斷,轉(zhuǎn)子與定子會(huì)產(chǎn)生摩擦、碰撞,密封元件將遭到嚴(yán)重破壞。 5 如何進(jìn)行防喘振調(diào)節(jié)? 答:喘振的危害極大,但至今無法從設(shè)計(jì)上予以消除,只能在運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)法避免機(jī)組運(yùn)行進(jìn)入喘振工況,防喘振的原理就是針對(duì)引起喘振的原因,在喘振將要發(fā)生時(shí),立即設(shè)法把壓縮機(jī)的流量增
4、大,使機(jī)組運(yùn)行脫離喘振區(qū)。 防喘振的方法具體有三種: (1)、部分氣體放空法。 (2)、部分氣體回流法。 (3)、改變壓縮機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速法。 6 離心式壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)方法有哪些? 答:由于生產(chǎn)上工藝參數(shù)不可避免地會(huì)有變化,所以經(jīng)常需要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié),使壓縮機(jī)能適應(yīng)生產(chǎn)要求在變工況下操作,以保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)一般有兩種:一是等壓調(diào)節(jié),即在背壓不變的前提下調(diào)節(jié)流量;另一種是等流量調(diào)節(jié),即在保證流量不變的情況下調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣壓力。具體說有以下五種調(diào)節(jié)方式: (1)、出口流量調(diào)節(jié)。(2)、進(jìn)口流量調(diào)節(jié)。 (3)、改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。(4)、轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)
5、。 (5)、部分放空或回流調(diào)節(jié)。 7 轉(zhuǎn)速對(duì)壓縮機(jī)的性能有何影響? 答:壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速具有改變壓縮機(jī)性能曲線的功能,但效率是不變的。因此,它是壓縮機(jī)調(diào)節(jié)方法的最好形式。 8 壓力調(diào)節(jié)、等流量調(diào)節(jié)和比例調(diào)節(jié)的含義是什么? 答:(1)、等壓力調(diào)節(jié)是指保持壓縮機(jī)的排氣壓力不變,只改變氣體流量的調(diào)節(jié)。 (2)、等流量調(diào)節(jié)是指保持壓縮機(jī)輸送氣體介質(zhì)的流量不變,只是改變排出壓力的調(diào)節(jié)。 (3)、比例調(diào)節(jié)是指保持壓力比不變(如防喘振調(diào)節(jié)),或保持兩種氣體介質(zhì)的容積流量百分比不變的調(diào)節(jié)。 9推力瓦溫度升高的原因是什么? 答:(1)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,推力瓦承載面積小,單位面積承受負(fù)荷超標(biāo)。 (
6、2)、級(jí)間密封失效,使后一級(jí)葉輪出口氣體泄漏至前一級(jí),增加葉輪兩側(cè)的壓差,形成了較大的推力。 (3)、平衡管堵,平衡盤副壓腔壓力無法卸掉,平衡盤作用不能正常發(fā)揮。 (4)、平衡盤密封失效,工作腔壓力不能保持正常,平衡能力下降,并下降部分載荷傳至推力瓦,造成推力瓦超負(fù)荷運(yùn)行。 (5)、推力軸承進(jìn)油節(jié)流孔徑小,冷卻油流量不足,摩擦產(chǎn)生的熱量無法全部帶出。 (6)、潤(rùn)滑油中帶水或含其他雜質(zhì),推力瓦不能形成完整的液體潤(rùn)滑。 (7)、軸承進(jìn)油溫度過高,推力瓦工作環(huán)境不良。 10如何處理推力瓦溫度過高? 答:(1)、校核推力瓦受壓壓強(qiáng),適當(dāng)擴(kuò)大推力瓦承載面積,使推力承受載荷在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
7、(2)、解體檢查級(jí)間密封,更換損壞的級(jí)間密封零件。 (3)、檢查平衡管,清除堵塞物,使平衡盤副壓腔的壓力能及時(shí)卸掉,保證平衡盤平衡能力的發(fā)揮。 (4)、更換平衡盤密封條,提高平衡盤的密封性能,保持平衡盤工作腔的壓力,使軸向推力得到合理的平衡。 (5)、擴(kuò)大軸承進(jìn)油節(jié)孔的孔徑,增加潤(rùn)滑油量,使摩擦產(chǎn)生的熱量能及時(shí)帶出。 (6)、更換新的合格潤(rùn)滑油,保持潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能。 (7)、開大有冷卻器進(jìn)回水閥,增大冷卻水量,降低供油溫度。 11合成系統(tǒng)嚴(yán)重超壓時(shí),壓縮機(jī)人員應(yīng)如何處理? 答:(1)、通知合成現(xiàn)場(chǎng)人員打開合成系統(tǒng)放空閥進(jìn)行泄壓。 (2)、通知合成氣壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員打開二段手
8、動(dòng)放空進(jìn)行卸壓(緊急情況時(shí)),并注意操作人員監(jiān)護(hù)、防毒。 12合成系統(tǒng)需要緊急停車時(shí),合成氣壓縮機(jī)怎樣進(jìn)行操作? 答:(1)、合成氣壓縮機(jī)需要進(jìn)行緊急切氣操作: (2)、通知調(diào)度室,合成氣壓縮機(jī)入工段前放空,注意保壓(一般情況下不允許用二段出口放空。 (3)、打開一段防喘振閥門新鮮氣減量,打開二段防喘振閥門循環(huán)氣減量。 (4)、關(guān)閉一段進(jìn)口閥。 (5)、打開合成手動(dòng)放空緩慢卸掉機(jī)體氣缸壓力,合成氣壓縮機(jī)空負(fù)荷運(yùn)行。合成系統(tǒng)卸壓。 (6)、合成系統(tǒng)事故處理完畢后,待合成壓力泄至0.4MPa . 用氮?dú)膺M(jìn)行合成系統(tǒng)置換,打循環(huán),合成系統(tǒng)保溫保壓。 13如何進(jìn)行新鮮氣加量? 答:
9、一般情況下入工段閥門為全開狀態(tài),控制新鮮氣量只能也只有通過旁路冷卻器后一段防喘振閥門來實(shí)現(xiàn),通過關(guān)閉防喘振閥門來減少回流氣量,達(dá)到增加新鮮氣量的目的。 14如何通過壓縮機(jī)控制空速? 答:用合成氣壓縮機(jī)控制空間速度就是通過增加或減少循環(huán)量(二段加氣)來實(shí)現(xiàn)空間速度的大小改變,所以在新鮮氣量一定的情況下,增加合成循環(huán)氣量,空速就相應(yīng)提高,但空速的提高對(duì)甲醇合成反應(yīng)會(huì)有一定的影響。 15如何控制合成循環(huán)量? 答:控制循環(huán)氣量的方法有兩個(gè):一是循環(huán)氣(二段加氣)進(jìn)口閥門。通過閥門的節(jié)流作用,改變閥門開度進(jìn)行節(jié)流控制進(jìn)入壓縮機(jī)二段氣量;二是循環(huán)段(二段加氣)防喘振閥節(jié)流限制。 16合成系統(tǒng)與合
10、成氣壓縮機(jī)的聯(lián)鎖有哪些? 答:(1)、汽包(V022003)液位低限與合成氣壓縮機(jī)聯(lián)鎖,聯(lián)鎖跳車保護(hù),防止汽 包干鍋。 (2)、甲醇分離器(V022001)液位高限與合成氣壓縮機(jī)聯(lián)鎖,聯(lián)鎖跳車保護(hù),防止液體進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)氣缸損壞葉輪。 17合成循環(huán)氣(二段加氣)溫度過高應(yīng)如何處理? 答:(1)、觀察合成系統(tǒng)回路水冷卻器出口溫度TIA2039是否升高,如高于指標(biāo)應(yīng)減小循環(huán)量或通知調(diào)度提高水壓或降低水溫。 (2)、觀察E022003回水溫度是否升高,如有升高則氣體回流量過大造成冷卻效果差,此時(shí)應(yīng)加大循環(huán)量。 18合成開車時(shí),如何進(jìn)行新鮮氣與循環(huán)氣的交替加量? 答:合成開車時(shí)由于氣
11、體溫度較低,催化劑熱點(diǎn)溫度較低,合成反應(yīng)受到限制,此時(shí)加量應(yīng)以穩(wěn)定催化劑床層溫度為主,因此,在新鮮氣加量之前應(yīng)先加循環(huán)量(一般循環(huán)氣量是新鮮氣量的4~6倍),然后再加新鮮氣量。加量過程要緩慢,要有一定的時(shí)間間隔(主要看催化劑熱點(diǎn)溫度能否維持,并呈上升趨勢(shì)),在氣量加至一定程度后可要求合成關(guān)小開工蒸汽。 關(guān)小一段防喘振閥加新鮮氣量。關(guān)小二段防喘振閥加循環(huán)氣量。 19合成系統(tǒng)開停車時(shí),如何用壓縮機(jī)進(jìn)行保溫保壓? 答:用合成氣壓縮機(jī)充入氮?dú)鈱?duì)合成系統(tǒng)進(jìn)行置換、充壓,合成氣壓縮機(jī)對(duì)合成系統(tǒng)進(jìn)行打循環(huán),一般根據(jù)合成系統(tǒng)壓力決定系統(tǒng)放空,利用空速來維持合成塔出口溫度,開啟開工蒸汽提供熱量,合成系統(tǒng)低
12、壓低速循環(huán)保溫。 20合成系統(tǒng)開車時(shí),如何進(jìn)行合成系統(tǒng)提壓?提壓速度控制為多少? 答:合成系統(tǒng)提壓主要是依靠提高新鮮氣量和提高循環(huán)氣壓力實(shí)現(xiàn)的。具體說關(guān)小一段防喘振閥可提高合成新鮮氣量;關(guān)小二段防喘振閥可以控制合成壓力。 正常開車時(shí)合成系統(tǒng)提壓速度一般控制在0.2MPa/min。 21合成塔升溫時(shí),如何用合成氣壓縮機(jī)控制合成塔的升溫速度?升溫速度控制指標(biāo)是多少? 答:升溫時(shí),一方面開啟開工蒸汽提供熱源,帶動(dòng)爐水循環(huán),使合成塔溫度升高;另一方面啟動(dòng)合成氣壓縮機(jī),利用二段加氣和二段排出氣體進(jìn)行合成系統(tǒng)氣體循環(huán),控制熱量,穩(wěn)定塔的升溫幅度。因此在升溫操作時(shí)主要靠調(diào)節(jié)循環(huán)量進(jìn)行調(diào)節(jié)塔的溫升。
13、升溫速度的控制指標(biāo)為25℃/h 22壓縮機(jī)入口帶液的原因及如何處理? 答:帶液的原因:(1)、前系統(tǒng)輸送的工藝氣體溫度高,氣體未完全被冷凝,氣體輸送管道過長(zhǎng),經(jīng)過管道冷凝后氣體中含有液體。 (2)、工藝系統(tǒng)溫度低,氣體介質(zhì)中沸點(diǎn)較低的組分被冷凝為液體。 (3)、分離器液位過高,產(chǎn)生氣液夾帶。 如何處理: (1)、聯(lián)系前系統(tǒng),調(diào)整工藝操作。 (2)、本系統(tǒng)適當(dāng)提高入工段分離器排液次數(shù)。 (3)、降低分離器液位高度,防止氣液夾帶。 23壓縮比的含義是什么? 答:我們所說的壓縮比就是指壓縮機(jī)排出氣體壓力與進(jìn)氣壓力之比,所以又是也稱壓力比或壓比。壓縮比越大,離心式壓縮機(jī)所需的級(jí)數(shù)
14、就越多,其功耗就越大。 24高位油箱的作用是什么? 答:高位油箱是機(jī)組安全保護(hù)措施之一,,機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),潤(rùn)滑油從底部進(jìn)入,而由頂部排出直接回油箱,一旦發(fā)生停電停機(jī)故障,輔助油泵、事故油泵又不能及時(shí)啟動(dòng)供油,則高位油箱的潤(rùn)滑油,將沿進(jìn)油管路,流經(jīng)各潤(rùn)滑點(diǎn)后回油箱,確保機(jī)組的惰走過程對(duì)潤(rùn)滑油的需要。 25合成氣壓縮機(jī)機(jī)組有哪些安全保護(hù)設(shè)施? 答:(1)、高位油箱(2)、安全閥(3)、蓄能器(4)、事故油泵(5)、速關(guān)閥(6)、其他聯(lián)鎖裝置。 合成部分 26合成甲醇的主要反應(yīng)式及影響因素? 答:(1)CO+2H2 ←→CH3OH+Q (2)CO2+3H2 ←→CH3OH+H2O+
15、Q 影響因素:操作溫度、操作壓力、催化劑性能、空速、原料氣的氫碳比。 27合成反應(yīng)的特點(diǎn): 答:(1)體積縮小的反應(yīng);(2)放熱反應(yīng);(3)可逆反應(yīng);(4)氣、固相催化反應(yīng);(5)伴有多種副反應(yīng)發(fā)生。 28合成工段的主要控制點(diǎn)有那些? 答:(1)合成塔進(jìn)出口溫度 (2)汽包液位 (3)汽包壓力 (4)分離器入口溫度 (5)分離器液位 (6)系統(tǒng)壓力 (7)原料氣的氫碳比 (8)膨脹槽的壓力 (9)弛放氣壓力 29合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段的作用是什么? 答:合成塔內(nèi)是體積縮小的反應(yīng),加上甲醇的冷凝分離和系統(tǒng)阻力,反應(yīng)后的壓力要下降。為了保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定不變,除了補(bǔ)充新鮮氣外,還要利用循環(huán)
16、段將反應(yīng)后剩余的氣體加壓,然后送往合成塔循環(huán)利用,以提高氣體總轉(zhuǎn)化率。 30空速的定義及空速對(duì)甲醇合成的影響? 答:空速:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi),單位體積催化劑所通過的氣體流量。提高空速,單程轉(zhuǎn)化率下降,減緩了催化反應(yīng),有利于保護(hù)觸媒和提高產(chǎn)量。但提高空速,循環(huán)段能耗增加,如果空速過高,反應(yīng)溫度下降明顯,有時(shí)溫度難以維持,產(chǎn)量下降。 31壓力對(duì)甲醇生產(chǎn)的影響是什么?壓力的選擇原則是什么? 答:甲醇反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng),增加壓力對(duì)正反應(yīng)有利。如果壓力升高,組分的分壓提高,因此觸媒的生產(chǎn)強(qiáng)度也隨之提高。對(duì)于合成塔的操作,壓力的控制是根據(jù)觸媒不同時(shí)期,不同的催化活性,做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)催化劑使用初期,活
17、性好,操作壓力可較低;催化劑使用后期,活性降低,往往采用較高的操作壓力,以保持一定的生產(chǎn)強(qiáng)度??傊僮鲏毫Φ倪x用需視催化劑活性、氣體組成、反應(yīng)器熱平衡、系統(tǒng)能量消耗等方面的具體情況而定。 32循環(huán)氣中的惰性氣體有哪些成分?對(duì)合成甲醇有哪些影響? 答:惰性氣體有:CH4、N2、Ar。惰性氣體組分在合成反應(yīng)中不參與反應(yīng),但影響著反應(yīng)速率。惰性氣體含量太高,降低反應(yīng)速率,生產(chǎn)單位產(chǎn)量的動(dòng)力消耗增加;維持低惰性氣體含量,則放空量增大,有效氣體損失多。一般來說,適宜的惰性氣含量,要根據(jù)具體情況而定,而且也是調(diào)節(jié)工況的手段之一,觸媒使用初期,活性高則可允許較高的惰性氣含量;觸媒使用后期,一般維持在較
18、低的惰性氣含量。目標(biāo)若是高產(chǎn)則惰性氣含量可較低,目標(biāo)若是低耗,則可維持較高的惰性氣含量。 33合成甲醇的原料氣中含有少量的CO2對(duì)合成甲醇有什么影響? 答:有利的影響: (1)CO2本身也能參加合成反應(yīng),CO2的存在,在一定程度上抑制了二甲醚的生成。 (2)它阻止CO轉(zhuǎn)化成CO2,這個(gè)反應(yīng)在H2O存在時(shí)會(huì)發(fā)生。 (3)有利于調(diào)節(jié)溫度,防止超溫,保護(hù)銅基觸媒的活性,延長(zhǎng)其使用壽命。 (4)能防止催化劑結(jié)碳。 不利的影響: (1)與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,甲醇濃度降低,導(dǎo)致蒸汽消耗升高。 34新鮮氣氫碳比組成是根據(jù)什么
19、來確定的?目的是什么?指標(biāo)為多少? 答:A:是根據(jù)整個(gè)合成系統(tǒng)的物料平衡來決定的。 B:為了滿足物質(zhì)反應(yīng)的要求,以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。 C:( H2- CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15。 35汽包排污有幾種形式,其作用是什么? 答:有連續(xù)排污和間斷排污。 作用:(1)調(diào)節(jié)水質(zhì),提高傳熱效率。(2)微調(diào)汽包溫度。 36如何增加空速? 答:(1)開大壓縮機(jī)二段入口閥或關(guān)小防喘振閥。 (2)增加新鮮氣量。 (3)減小弛放氣量(提高系統(tǒng)壓力). 37甲醇裝置有哪些易爆,易中毒物質(zhì)? 答:易燃易爆物質(zhì):H2、CO、CH4、CH3OH、CH3OCH3。 易中毒物質(zhì)
20、有:CO、CH3OH。 38甲醇膨脹槽的作用是什么? 答:(1)減壓。 (2)閃蒸,使溶解在甲醇液中的氣體釋放出來。 39合成塔溫度為什么能夠借助于汽包壓力來控制? 答:合成塔內(nèi)殼程的鍋爐水吸收管程內(nèi)合成甲醇的反應(yīng)熱后變成一定溫度的沸騰水,沸騰水上升進(jìn)入汽包后在汽包內(nèi)上部形成與沸騰水溫相對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽,它所顯示的壓力即為汽包壓力。合成塔內(nèi)的反應(yīng)熱就是靠沸騰水不斷上升產(chǎn)生外送蒸汽而帶走熱量,床層溫度才得以保持穩(wěn)定,所以床層溫度直接受沸騰水溫的影響,它隨著沸騰水溫的改變而改變。在汽包內(nèi)對(duì)于一定溫度的沸騰水來說,就會(huì)有與之相對(duì)應(yīng)一定壓力的飽和蒸汽壓,而且兩者相互影響,—一對(duì)應(yīng)。當(dāng)沸騰
21、水的溫度上升(或下降)后,與之對(duì)應(yīng)的沸騰水的壓力也會(huì)相應(yīng)地跟著上升(或下降) 既而也影響到床層溫度的上升(或下降)。 因此,調(diào)節(jié)汽包壓力,就能相對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)催化劑床層溫度。一般是汽包壓力每改變0.1MPa,床層溫度也相對(duì)應(yīng)改變1.5℃。 40影響Cat使用壽命的因素有哪些? 答:(1)催化劑中毒(2)熱老化(3)催化劑的強(qiáng)度(4)開停車頻繁(5)工藝指標(biāo)執(zhí)行不嚴(yán),操作不當(dāng),造成溫度、壓力急劇上升或下降。 41能使Cat中毒的物質(zhì)有哪些?在操作中如何延長(zhǎng) Cat使用壽命? 答:毒性物質(zhì)有:Cl、S、胺類,F(xiàn)e及油類(引起結(jié)炭,堵塞活性表面) 操作中延長(zhǎng)Cat使用壽命方法有: (1)C
22、at裝填時(shí),嚴(yán)格按方案進(jìn)行,嚴(yán)防架橋現(xiàn)象。 (2)Cat升溫還原過程中。首先保證還原氣中 S≤0.1PPm,其次嚴(yán)格按升溫還原方案進(jìn)行,切記提溫,提氫不可同時(shí)進(jìn)行。要做到徹底還原,使其充分發(fā)揮催化作用。 (3)由于Cat在使用初期活性較高,隨著時(shí)間增加,活性逐漸下降,因此,Cat操作溫度應(yīng)隨時(shí)間不同而由低到高。 (4)操作過程中應(yīng)避免溫度急劇上升或下降,嚴(yán)禁超溫。 42 Cat還原過程“三”原則是什么? 答:(1)三低:低溫出水、低點(diǎn)還原、還原后有一個(gè)低負(fù)荷生產(chǎn)期; (2)三穩(wěn):提溫穩(wěn)、補(bǔ)H2穩(wěn)、出水穩(wěn); (3)三不準(zhǔn):不準(zhǔn)提H2提溫同時(shí)進(jìn)行、不準(zhǔn)水分帶入塔內(nèi)、不準(zhǔn)長(zhǎng)時(shí)間高溫出水
23、; (4)三控制:控制補(bǔ)氫速度、控制CO2濃度、控制好小時(shí)出水量。 43升溫還原時(shí)產(chǎn)生的液體排放要注意什么? 答:(1)首先準(zhǔn)備好裝置; (2)當(dāng)分離器有液位時(shí),開始向外排放,并認(rèn)真稱重、記錄; (3)排放時(shí),人要注意站在上風(fēng)口,以防中毒窒息; (4)殘液不許隨地亂倒,應(yīng)排至指定地點(diǎn),以防著火; 44什么叫化學(xué)平衡?濃度、壓力、溫度對(duì)化學(xué)平衡有何影響? 答:對(duì)于可逆反應(yīng),正反應(yīng)速度等于逆反應(yīng)速度(也就是單位時(shí)間內(nèi)正反應(yīng)消耗的分子數(shù)目,等于逆反應(yīng)生成的分于數(shù)目)時(shí)體系所處的平衡狀態(tài)叫化學(xué)平衡。 濃度:反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)平衡向右移動(dòng);生成物的濃度增大,化學(xué)平衡向左移動(dòng)。 壓
24、力:增大壓力,化學(xué)平衡向體積縮小的方向移動(dòng);減小壓力,化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng)。 溫度:升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。 45什么叫化學(xué)反應(yīng)速度?催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速度有何影響? 答:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示化學(xué)反應(yīng)的速度,即化學(xué)反應(yīng)速度。單位:mol?L-1?S-1或mol·L-1·min。催化劑能改變反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,增加化學(xué)反應(yīng)速度(正逆反應(yīng)速度都加快)而本身的組成,質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都保持不變。催化劑還具有選擇性。 46合成塔是怎樣升溫的? 答:(1)用脫鹽水管線向汽包加脫鹽水
25、,液位維持在30%。 (2)啟動(dòng)合成氣壓縮機(jī),建立氮?dú)庋h(huán)。 (3)打開蒸汽噴射器蒸汽噴嘴,注入蒸汽,升溫速率25℃/h。 精餾部分 47影響精餾操作的主要原因有哪些? 答:除設(shè)備問題外,還有塔的溫度(塔頂,塔底),壓力(塔頂,塔底),進(jìn)料狀態(tài),進(jìn)料組成,進(jìn)料溫度,塔內(nèi)蒸汽上升速度,再沸器的加熱量,塔底排出量,回流比。 48精餾操作應(yīng)掌握哪些平衡? 答:物料平衡,熱量平衡,汽液平衡。 49塔內(nèi)上升蒸汽的速度對(duì)精餾操作有什么影響? 答:合適的塔內(nèi)上升蒸汽速度,可使蒸汽與液體充分接觸,保證熱量和質(zhì)量的有效傳遞。若蒸汽上升速度大,則汽液兩相接觸時(shí)間短,塔的分離效率降低,直接影響傳
26、質(zhì)效率,使產(chǎn)品不合格。當(dāng)塔內(nèi)蒸汽上升速度超過一定限度時(shí),將破壞塔的操作,導(dǎo)致液泛。如果速度太低,又會(huì)使塔板效率顯著下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致液體泄露,導(dǎo)致淹塔。 50在實(shí)際生產(chǎn)中怎樣調(diào)節(jié)回流比? 答:(1)塔頂產(chǎn)物中重組分含量增加。質(zhì)量下降.要適當(dāng)增大回流比。 (2)塔的負(fù)荷過低,為了保證塔內(nèi)一定的上升蒸汽速度。應(yīng)適當(dāng)加大回流比。 (3)當(dāng)精餾液的輕組分下到提餾段,造成塔下部溫度降低時(shí),可以適當(dāng)減小回流比,將塔底溫度提高。 51怎樣進(jìn)行塔底,塔頂溫度調(diào)節(jié)? 答:塔底溫度調(diào)節(jié):(1)改變塔底加熱蒸汽量。(2)保持恒定的入料量及組成。(3)控制好操作壓力和入料溫度。 塔頂溫度調(diào)節(jié):
27、(1)改變回流比。(2)調(diào)節(jié)塔底溫度。(3)塔頂壓力控制要穩(wěn)定。(4)改變回流液溫度(調(diào)節(jié)冷卻水用量)。 52分析塔釜溫度過高或過低的原因是什么?如何調(diào)整? 答:過高:(1)蒸汽量大,減小蒸汽量。(2)回流量小,增大回流量。(3)塔釜液位過低,適當(dāng)調(diào)整液位。(4)冷卻水量小,回流溫度高,適當(dāng)加大冷卻水量。 過低:(1)蒸汽量小,適當(dāng)加大蒸汽量。。(2)回流量大,應(yīng)減少回流量。(3)塔壓力過低,調(diào)整塔壓。(4)塔釜液位高,適當(dāng)降低液位。 53溫度、壓力是怎樣影響精甲醇質(zhì)量的? 答:溫度上升,塔內(nèi)蒸汽量上升,引起塔壓上升,就會(huì)引起塔底重組分上移,使精甲醇中含水量增大,重組分含量
28、高。塔壓上升,相應(yīng)溫度也隨著上升,重組分上移,帶入塔頂,致使精甲醇產(chǎn)品質(zhì)量不合格。 溫度下降,輕組分脫除不干凈,影響甲醇回收率,壓力下降,導(dǎo)致塔溫下降,輕組分下移,脫除不凈,影響甲醇純度。 54預(yù)塔、加壓塔、常壓塔最適宜進(jìn)料口的選擇依據(jù)是什么? 答:預(yù)塔最適宜進(jìn)料口的位置是:進(jìn)料口物料的輕餾分濃度與進(jìn)料中物料的輕餾分濃度相等。 加壓塔、常壓塔最適宜的進(jìn)料口位置要求是:進(jìn)料口物料的水含量與進(jìn)料中水含量相等。 55精餾操作為什么要打回流?T022101、T022102、T022103的回流比各是多少? 答:(1)實(shí)現(xiàn)塔內(nèi)餾分的再循環(huán),從而保證塔頂有較純的產(chǎn)品。 (2)由于回流
29、液溫度低可充分利用上升氣流的冷凝熱實(shí)現(xiàn)熱量交換,在部分回流液被汽化的同時(shí)又使部分上升氣體冷凝,這樣可以使精餾連續(xù)操作。 回流比:預(yù)塔 R=∞; 加壓塔 R=3 ; 常壓塔R=2。 56簡(jiǎn)述四塔的作用是什么? 答:預(yù)精餾塔:除去粗甲醇中沸點(diǎn)低的輕組分。 加壓塔、常壓塔:除去粗甲醇中的重組分,在塔頂采出純度很高的精甲醇。 回收塔:回收廢水和雜醇中的甲醇,塔頂采出精甲醇,側(cè)線采出雜醇油。 57什么叫雜醇油?它是如何采出的? 答:常壓塔下部設(shè)有三個(gè)側(cè)線采出一些餾分,以降低常壓塔下部高沸點(diǎn)物的富集濃度,改善塔的操作,這些餾分以一些高級(jí)醇為主,稱為雜醇油。 58敘述堿液的工藝流程。
30、答:配堿槽配制成的1~5%的合格堿液,經(jīng)堿液泵加壓后與甲醇液混合進(jìn)入粗甲醇預(yù)熱器,保證T022101底部甲醇液PH=7~9。 59 T022101的塔底溫度是怎樣調(diào)節(jié)的? 答:T022101 的塔底溫度的是通過調(diào)節(jié)熱虹吸式再沸器E022101蒸汽進(jìn)量來實(shí)現(xiàn)的。 FV2103開度增大,冷凝液排出量加大,E022101供熱量加大,塔釜溫度上升;當(dāng)塔釜溫度偏高時(shí)FV2103開度變小,E022101供熱減少,塔釜溫度下降,進(jìn)料溫度也影響到塔底溫度,調(diào)整進(jìn)料溫度在指標(biāo)之內(nèi),T022101是全回流操作,調(diào)節(jié)回流溫度也能調(diào)節(jié)塔底溫度。 60 T022102塔底溫度是怎樣調(diào)節(jié)的? 答:T0221
31、02的塔底溫度的調(diào)節(jié)是通過FV2105調(diào)節(jié),操作中,塔底溫度偏低時(shí),F(xiàn)V2105開度變大,E022105供熱量增加,溫度上升;當(dāng)塔低溫度偏高時(shí),F(xiàn)V2105開度變小,E022105供熱量減小,溫度下降。此外還有改變進(jìn)塔料液溫度,調(diào)節(jié)回流量大小,塔釜液位等調(diào)節(jié)方法。 61怎樣控制T022103塔底塔頂溫度? 答:T022103的塔底溫度是通過加壓塔T022102塔頂甲醇蒸汽(量與溫度)來調(diào)節(jié)的。當(dāng)常壓塔塔底溫度TI2120值偏低時(shí),提高加壓塔的塔底溫度,這樣通過E022106的出加壓塔T022102頂?shù)臍饬吭龃?;E022106供熱量增大,塔底溫度升高,當(dāng)塔底溫度偏高時(shí),降低加壓塔塔底溫度,
32、E022106的供熱減小,常壓塔塔底溫度降低。改變進(jìn)料量大小,調(diào)整塔釜液位都能控制塔底溫度。塔頂溫度的調(diào)節(jié)是一個(gè)綜合調(diào)節(jié),首先要調(diào)節(jié)塔頂壓力在0.005MPa,塔頂壓力的調(diào)節(jié)是通過HV2102來實(shí)現(xiàn)的;其次塔底溫度要穩(wěn)定,只有塔底溫度穩(wěn)定,塔頂溫度才有保證。調(diào)節(jié)塔頂回流量的大小,也是塔頂溫度調(diào)節(jié)的一種手段,溫度高時(shí)適當(dāng)加大回流量,溫度低時(shí),適當(dāng)減小回流量。 62 T022104的塔底溫度是怎樣調(diào)節(jié)的? 答:T022104是通過在塔底直接加入低壓蒸汽加熱的,當(dāng)塔底溫度偏低時(shí),F(xiàn)V2111開度加大;蒸汽量加大,供熱多,塔底溫度增高;當(dāng)塔底溫度偏高時(shí),F(xiàn)V2111開度減??;蒸汽量減少,供熱少,塔
33、底溫度下降。 63 影響精甲醇質(zhì)量的因素有哪些? 答:影響精甲醇質(zhì)量的因素有:操作溫度、操作壓力、回流比、回流溫度、進(jìn)料量、進(jìn)料狀態(tài)、進(jìn)料組成、冷卻水量。 溫度增加,壓力增加,重組份上移,影響產(chǎn)品質(zhì)量。 壓力增加,各層溫度上升,重組份上移,影響產(chǎn)品質(zhì)量。 回流比增加,塔頂壓力下降,塔頂溫度降低,對(duì)回流溫度有影響。 進(jìn)料量增加,引起塔底溫度下降,壓力下降,預(yù)塔輕組份不能全部排除掉,影響產(chǎn)品質(zhì)量。 進(jìn)料狀態(tài)(進(jìn)料溫度、料液組成)也會(huì)影響精甲醇產(chǎn)品質(zhì)量。 冷卻水開度,因冷卻水開度不當(dāng),也會(huì)影響精甲醇質(zhì)量。氧化值含量高,輕組份含量高,可能是由于冷卻水開度大。 64 T5003精餾殘
34、液中含甲醇升高是什么原因?如何處理? 答:殘液中甲醇含量高是因?yàn)樗獪囟冗^低造成的,操作溫度過低,使輕組分下移,造成殘液含甲醇增多。如果進(jìn)料量突然增大,甲醇在塔板上來不及傳質(zhì)交換就被帶入塔釜,隨著殘液一起排出,也會(huì)造成殘液中甲醇含量上升。也造成殘液含甲醇增多。為了減少殘液中甲醇含量,精心操作,控制好塔釜溫度,控制好工藝指標(biāo),減少大的波動(dòng). 65塔釜溫度低如何處理? 答:對(duì)預(yù)塔來說,在進(jìn)料量及進(jìn)料溫度穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,加大預(yù)塔再沸器冷凝水的排放量即增 加預(yù)塔蒸汽用量,增加塔釜供熱;此外還要控制好塔頂壓力在指標(biāo)內(nèi),減少預(yù)塔回流量,提高回流溫度。 對(duì)加壓塔來說,首先要加大其再沸器的冷凝
35、液排放量,增加加壓塔蒸汽量,增加塔釜供熱;適當(dāng)減少回流比,提高回流溫度。 常壓塔的供熱是由加壓塔提供的,加大進(jìn)常壓塔再沸器的甲醇蒸汽量即加大加壓塔的蒸汽量;適當(dāng)減少回流量,提高回流溫度。 66精甲醇水含量高是何原因造成的,應(yīng)如何處理? 答:(1)精甲醇冷卻器漏,冷卻水漏入精甲醇。需停車檢修。 (2)采出溫度高,采出量過大,回流量小,造成重組分上移。處理方法:降低采出量,加大回流量,降低采出溫度。 (3)精甲醇泵密封填料漏,冷卻水進(jìn)入精甲醇。需倒泵檢修。 (4)精甲醇槽上部有漏點(diǎn),噴淋水進(jìn)入精甲醇。需倒槽處理。 67 分析T022102重組分上移的原因是什么?如何調(diào)整?
36、答:(1)粗甲醇來料質(zhì)量不合格。適當(dāng)調(diào)整合成工藝條件。 (2)蒸汽量過大,適當(dāng)減小蒸汽量。 (3)采出量過大,減小采出量。 68 成品甲醇KMnO4試驗(yàn)不合格因素有哪些? 答:(1)粗甲醇質(zhì)量差,雜質(zhì)太多。 (2)處理量大,分離效果不好。 (3)預(yù)塔溫度控制不好分離效果差。 (4)塔底液面不穩(wěn),造成入料大小不均勻,影響分離效果 (5)加堿量小 (6)回流量小。 69精甲醇初餾點(diǎn)低,干餾點(diǎn)高說明什么問題?如何調(diào)整? 答:初餾點(diǎn)低說明輕組分多,應(yīng)適當(dāng)增加蒸汽量。干餾點(diǎn)高說明重組分多,應(yīng)作以下調(diào)整:(1)蒸汽量大,重組分上移。應(yīng)減少采出量和蒸汽用量。 (2)回流量小,重組分上
37、移。應(yīng)增大回流量 (3)處理量大,塔的分離效果不好,有霧沫夾帶現(xiàn)象,重組分上移,應(yīng)減少進(jìn)料量。 70 回流量波動(dòng)如何調(diào)整? 答:(1)回流量的控制儀表有問題:調(diào)節(jié)閥卡或閥蕊脫落、流量計(jì)過濾器堵塞 。 (2)循環(huán)水冷卻水上水壓力不穩(wěn),波動(dòng)大。聯(lián)系供水,保證上水壓力穩(wěn)定在≥0.3Mpa。 (3)冷卻水產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象,打開冷卻水排氣閥,進(jìn)行放空,待平穩(wěn)正常時(shí)關(guān)閉。 (4)回流泵出現(xiàn)故障,倒泵聯(lián)系鉗工處理。 71 精餾塔塔底壓力升高是什么原因?如何處理? 答:(1)液面計(jì)失靈:聯(lián)系儀表工修校液面計(jì)。精餾塔液面高:加大采出量及殘液排出量 (2)塔頂壓力高,液封槽液面高:降低液封
38、槽內(nèi)液位。 72精甲醇水溶性不合格,應(yīng)如何處理? 答:(1)塔頂輕組分偏高:從預(yù)塔冷凝器適當(dāng)采出輕餾分。 (2)回流比?。杭哟蠡亓髁俊? (3)采出溫度高:降低采出溫度。 (4)中間餾分采出少:增加雜醇油采出量。 73什么是精餾塔液泛和淹塔?怎么處理? 答:由于操作不當(dāng),如再沸器蒸汽量過猛,致使塔內(nèi)氣流速度超過極限,上升的氣相阻止液相下降,塔板充壓致使塔板閥分離,空間先是被液體充溢,最終被液體充滿,甚至氣相出口夾帶大量液體叫液泛。在精餾中,由于入料量過大,再沸器蒸汽過小,或長(zhǎng)時(shí)間回流量過大,造成塔內(nèi)充滿液體叫淹塔。 液泛:減少蒸汽量,加大回流量。 淹塔
39、:減少進(jìn)料量,增大蒸汽量,加大精甲醇采出量。 74精餾開停車過程中,怎樣進(jìn)行負(fù)荷的加減? 答:負(fù)荷增加時(shí):(1)增加進(jìn)料量(2)增加蒸汽量(3)增加回流量(4)調(diào)整塔壓。 負(fù)荷減小時(shí):(1)減少進(jìn)料量(2)減少蒸汽量(3)減少回流量(4)減少采出量。 75分析三塔塔頂冷凝器的冷卻水的大小對(duì)精餾平衡有什么影響?如何調(diào)整? 答:(1)預(yù)塔中E022103冷卻水量太小,不能滿足不凝氣溫度≤38℃的操作指標(biāo),容易使排放的不凝氣中帶有甲醇蒸汽,造成甲醇流失。措施:加大冷卻水量,使溫度≤38℃。 (2)E022102、E022108中冷卻水量大,回流溫度低,使塔頂溫度低,造成整個(gè)塔的縱
40、向溫度過低。措施:適當(dāng)減少冷卻水流量及調(diào)整回流量。 (3)冷卻水量小,使冷凝量小,回流溫度高,導(dǎo)致塔頂溫度升高,影響產(chǎn)品質(zhì)量。措施:加大冷卻水用量,加大回流量。 變壓吸附部分 76 什么是變壓吸附? 答:變壓吸附簡(jiǎn)稱PSA,是對(duì)氣體混合物進(jìn)行提純的工藝過程,該工藝是以多孔性固體物質(zhì)(吸附劑)內(nèi)部表面對(duì)氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ),在兩種壓力狀態(tài)之間工作的可逆的物理吸附過程,它是根據(jù)混合氣體中雜質(zhì)組分在高壓下具有較大的吸附能力,在低壓下又具有較小的吸附能力,而理想的組分H2則無論是高壓或是低壓都具有較小的吸附能力的原理。在高壓下,增加雜質(zhì)分壓以便將其盡量多的吸附于吸附劑上,從而達(dá)到高的產(chǎn)品純
41、度。吸附劑的解吸或再生在低壓下進(jìn)行,盡量減少吸附劑上雜質(zhì)的殘余量,以便于在下個(gè)循環(huán)再次吸附雜質(zhì)。 77何謂PSA的氫回收率?怎樣計(jì)算氫回收率? 答:回收率是變壓吸附裝置主要考核指標(biāo)之一,它的定義是從變壓吸附裝置獲得的產(chǎn)品中被回收氫組分絕對(duì)量占進(jìn)入變壓吸附裝置的原料氣中氫組分絕對(duì)量的百分比。 計(jì)算方法: 方法一:已知下列條件: ⑴ 進(jìn)入變壓吸附裝置的原料氣流量(F,Nm3/h) ⑵ 原料氣中氫組分含量(XF,%) ⑶ 從變壓吸附裝置獲得的產(chǎn)品氫氣流量(P,Nm3/h) ⑷ 產(chǎn)品中被回收氫組分的含量(XP,%) 被回收組分的回收率(R)為: R
42、= P·XP/F·XF×100% 方法二:已知下列條件: ⑴ 原料氣中氫組分含量(XF,%) ⑵ 產(chǎn)品中被回收氫組分的含量(XP,%) ⑶ 解吸氣中的氫組分含量(XW,%) 被回收組分的回收率(R)為: R = XP(XF—XW)/ XF(XP—XW)×100% 78采用PSA提純氫氣的工藝有何特點(diǎn)? 答:⑴ 產(chǎn)品氫純度高,可達(dá)99.9%以上。 ⑵ 工藝流程短,自動(dòng)化程度高、可靠性和靈活性好,開停車方便。 ⑶ 動(dòng)設(shè)備減少,消耗低,易于管理與維修。 ⑷ 由于排放的廢氣可作為轉(zhuǎn)化爐的燃料使用,可降低生產(chǎn)綜合費(fèi)用。 79什么樣的混合氣體才能用PSA進(jìn)行分離?
43、 答:適用于采用PSA進(jìn)行分離的混合氣體應(yīng)具備如下特點(diǎn):混合氣體中各組分必須是在相同的吸附壓力下具有不同的吸附能力,不希望的組分應(yīng)當(dāng)是在較高的壓力下具有較大的吸附能力,而在較低的壓力下,又具有較小的吸附能力。吸附能力相差越大便越容易分離。而希望的組分應(yīng)當(dāng)是非吸附性的,或吸附能力很小,且隨壓力變化吸附能力變化不大。 80 PSA裝置最常用的吸附劑是什么?它們對(duì)一般氣體的吸附順序如何? 答:PSA最常用的吸附劑是分子篩和活性炭,通常兩種吸附劑組合使用。 分子篩對(duì)一般氣體的吸附順序是: H2<<N2<CH4<CO<CO2 活性炭對(duì)一般氣體的吸附順序是: H2<<N2<CO<CH4<C
44、O2 81簡(jiǎn)述活性氧化鋁和硅膠在PSA裝置中的作用。 答:活性氧化鋁是一種在物理和化學(xué)上都很穩(wěn)定的高純度多孔氧化鋁,其特點(diǎn)是耐磨,對(duì)所有腐蝕性氣體和液體都是惰性的,并且有極好的熱穩(wěn)定性。在PSA工藝上活性氧化鋁可作為一種輔助的吸附劑裝填在吸附劑的底部,首先接觸進(jìn)料用于脫除進(jìn)料中的水蒸汽和芳烴。硅膠是一種無定型二氧化硅,呈化學(xué)惰性無腐蝕的特點(diǎn),在PSA工藝上一般是裝填在吸附器的底部用來凈化重?zé)N類和酸性氣。 82為什么說PSA運(yùn)行效果的好壞關(guān)鍵是吸附劑? 答:PSA工藝是以吸附劑內(nèi)部表面對(duì)氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ)的可逆的循環(huán)工藝過程,而實(shí)現(xiàn)這一循環(huán)工藝過程,最基本要求就是吸附劑具有良好的吸
45、附性能,再生性能以及具有較長(zhǎng)的使用壽命。但在裝置運(yùn)行過程中,吸附劑極易受到如進(jìn)料帶水,升降壓速度過快,雜質(zhì)過載等多種因素的損害,從而使吸附劑失去上述性能,由此導(dǎo)致PSA裝置失去對(duì)PSA原料氣的提純作用,所以說PSA裝置運(yùn)行效果的好壞的關(guān)鍵是保護(hù)好吸附劑。 83分子篩和活性炭吸附性能的比較。 答:活性炭對(duì)二氧化碳的吸附能力很大,而且吸附量隨壓力的升降變化十分明顯,是二氧化碳的良好的吸附劑,分子篩則不然,它在低壓下就大量吸附二氧化碳,而且隨壓力升高吸附量變化不明顯,在低壓下脫附困難,故不能作二氧化碳的吸附劑。 活性炭和分子篩都可用作一氧化碳的吸附劑,活性炭的高壓吸附量比分子篩的大,低壓脫附容
46、易,但是分子篩的吸附能力更強(qiáng),適用于要求產(chǎn)品中一氧化碳很低的情況。 分子篩和活性炭都適于在PSA中吸附甲烷,它們?cè)趬毫ψ兓认嗤瑫r(shí),平衡吸附量的變化基本相同,而分子篩對(duì)甲烷的吸附能力更強(qiáng)。 84新鮮的吸附劑應(yīng)如何保存? 答:由于新鮮的吸附劑對(duì)水分子有很強(qiáng)的親合力,而且吸附了水以后脫附是很困難的,這將嚴(yán)重影響PSA裝置的性能,所以新鮮的吸附劑應(yīng)妥善保管好,應(yīng)采取以下幾點(diǎn)防護(hù)措施: ⑴ 吸附劑的容器應(yīng)當(dāng)保存在室內(nèi),以防止遭受雨水或受潮。 ⑵ 裝有吸附劑的桶不可以刺破,嚴(yán)重撞凹或破壞桶的密封。 ⑶ 吸附劑直到被立即裝填以前,其容器必須是不開封的。 85吸附劑是怎樣裝填的? 答:提純
47、回收氫氣的PSA所用的吸附劑通常是由活性炭和分子篩兩種的組合。根據(jù)活性炭和分子篩對(duì)雜質(zhì)組分二氧化碳、甲烷、一氧化碳和水的不同吸附特性,一般活性炭做為主吸附劑裝在下層,約占吸附劑總量的四分之三。分子篩作為輔助吸附劑裝在吸附器上層。如果為了脫水和防止芳烴使吸附劑中毒,通常在床層底部裝一些活性氧化鋁。 吸附劑的裝填步驟及要求: ⑴ 檢查吸附器內(nèi)部結(jié)構(gòu)合格后,首先裝入活性炭。將活性炭從容器中傾入卸料漏斗,提升到吸附器頂部后轉(zhuǎn)移到接收漏斗中,吸附劑通過管子流到連接的裝填元件上,通過裝填元件,吸附劑均勻地降落在吸附劑床層的表面上,這樣吸附劑才能獲得均勻一致的最大的堆積密度,并且使吸附劑的下沉和移動(dòng)最小
48、。 ⑵ 活性炭裝填完畢后,應(yīng)平整料面,使床層基本水平。然后按同樣的裝填方法裝入分子篩。裝填完畢后,平整料面,使吸附劑床層的頂部水平。裝好吸附器頂部分布器,封好吸附器上、下打開的法蘭。 ⑶ 通過同樣的方法裝填全部吸附器,以使經(jīng)過每個(gè)吸附器的氣體流量均勻一致。 ⑷ 在所有吸附劑裝填操作期間,必須最大限度地縮短吸附劑在空氣中的暴露時(shí)間,絕對(duì)防止暴露在濕氣中。在下雨期間絕對(duì)不許裝填。 86怎樣延長(zhǎng)吸附劑的壽命? 答:⑴ 吸附劑壓力的快速變化能引起吸附劑床層的松動(dòng)或壓碎從而危害吸附劑。所以,在操作過程中要防止使吸附器的壓力發(fā)生快速變化。 ⑵ 進(jìn)料帶水是危害吸附劑使用壽命的一大因素,所以進(jìn)料氣
49、要經(jīng)過嚴(yán)格脫水,避免發(fā)生液體夾帶。 ⑶ 進(jìn)料組分不在設(shè)計(jì)規(guī)格的范圍內(nèi)也會(huì)造成對(duì)吸附劑的損害,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致吸附劑永久性的損壞。所以,當(dāng)進(jìn)料氣出現(xiàn)高的雜質(zhì)濃度時(shí),應(yīng)縮短吸附時(shí)間,以防止雜質(zhì)超載。 ⑷ 進(jìn)料溫度過高影響吸附劑的吸附能力,易造成雜質(zhì)超載,溫度過低影響再生,所以要保證進(jìn)料溫度在要求的范圍內(nèi)。 ⑸ 合理調(diào)整吸附時(shí)間,及時(shí)處理故障報(bào)警,防止發(fā)生雜質(zhì)超載。雜質(zhì)超載嚴(yán)重時(shí),可導(dǎo)致吸附劑永久性損壞。 87簡(jiǎn)述吸附劑對(duì)水的吸附性能。 答:分子篩對(duì)大小相近的分子,優(yōu)先吸附極性分子,尤其是水分子,分子篩一旦吸附了水分子后,對(duì)其它分子的吸附能力明顯下降,而且難于脫附,所以如果進(jìn)料中帶水易造成分
50、子篩的致命損害。 活性炭對(duì)水分子的吸附能力很大,而且容易脫附,所以在PSA中總是將活性炭置于分子篩的下面,使進(jìn)料中的微量水和絕大多數(shù)的二氧化碳被吸附分離。 88吸附劑吸潮后如何處理方可使用? 答:吸附劑一旦吸潮后即失去活性,通常變壓吸附工業(yè)裝置要求分子篩含水量須小于1%,活性炭含水量須小于2%,否則會(huì)影響吸附的性能需重新活化。分子篩活化在通氣吹除的情況下活化溫度控制在360℃左右,不通氣情況下活化溫度控制在500℃左右,活性炭活化溫度控制在150℃左右?;罨瘯r(shí)間通??刂坪銣貢r(shí)間4小時(shí)以上。吸附劑吸潮后由于使用廠家一般不具備活化的條件,故都送到吸附劑生產(chǎn)廠家去活化。 89 PSA進(jìn)料中為
51、什么要充分脫水?怎樣防止進(jìn)料帶水? 答:由吸附劑對(duì)水的吸附性能可知,吸附劑極易吸水,而且脫附困難,同時(shí)吸附劑吸水之后,對(duì)其它分子的吸附能力下降。所以必須對(duì)進(jìn)料氣進(jìn)行嚴(yán)格脫水,以防止損害吸附劑。 為了防止進(jìn)料帶水,通常在進(jìn)料線上增設(shè)進(jìn)料氣水分離器,同時(shí),為防止冬季飽和氣體在管線中發(fā)生冷凝,可視情況將水分離罐后的PSA進(jìn)料管線進(jìn)行伴熱或保溫。 90吸附劑在使用中受潮引起性能下降如何處理? 答:吸附劑在使用中受潮如果不是很嚴(yán)重,可以用干燥的氣體進(jìn)行吹除或用抽真空方式抽吸,降低水的分壓,使吸附劑恢復(fù)部分活性,維持生產(chǎn)使用,但吸附性能難以恢復(fù)如初。如果受潮嚴(yán)重只有按照吸附劑活化處理辦法重新活化。
52、 91吸附器充分吸附雜質(zhì)后,各雜質(zhì)在吸附劑上如何分布?為什么? 答:當(dāng)吸附器充分地吸附了雜質(zhì)以后,雜質(zhì)界面最前沿為氮?dú)?、一氧化碳,其次是甲烷,再次是二氧化碳,最底層是微量的水? 雜質(zhì)在吸附劑中的分布規(guī)律與吸附劑對(duì)各雜質(zhì)組分的吸附能力以及吸附劑的分布狀況有關(guān)。在吸附器中,活性炭作為主要的吸附劑裝填在下部,分子篩作為輔助吸附劑裝填在上部。進(jìn)料氣由吸附器底部進(jìn)入床層,首先接觸活性炭,而活性炭對(duì)雜質(zhì)的吸附能力的大小次序?yàn)椋篐2<<N2<CO<CH4<CO2<H2O,所以吸附過程H2O、CO2、CH4、CO、N2被依次吸附下來。剩余的雜質(zhì)N2又被上部分子篩吸附,從而獲得高純度的氫氣。 92簡(jiǎn)述均
53、壓過程和意義? 答:被吹掃后的吸附器內(nèi)吸附劑再生完成,但吸附器內(nèi)壓力很低,與進(jìn)料壓力的壓差太大,不能直接進(jìn)行吸附,需要先升壓。而完成吸附步驟的吸附器壓力較高,同時(shí)吸附劑顆粒之間,存留一部分氫氣應(yīng)當(dāng)回收。均壓過程即是吸附之后的高壓吸附器與再生之后的低壓吸附器進(jìn)行壓力均衡,高壓吸附器內(nèi)部的氫氣流入低壓吸附器。均壓過程中,高壓吸附器壓力降低,部分雜質(zhì)脫附,并隨物流上移,又被上部吸附劑重新吸附,故雜質(zhì)界面上移。所以均壓過程使得再生后低壓吸附器的壓力升高,并充分利用高壓吸附器內(nèi)部存留氫氣,提高氫回收率。 93為什么順流卸壓過程中吸附器內(nèi)的雜質(zhì)界面上移? 答:變壓吸附是物理吸附,壓力降低時(shí),被吸附的
54、雜質(zhì)可以脫附,所以當(dāng)吸附器順流卸壓時(shí),隨著壓力的降低,部分雜質(zhì)逐漸脫附,并隨著物流上移,同時(shí)又被床層上部尚未吸附雜質(zhì)的吸附劑重新吸附下來。因而順流卸壓過程中吸附器內(nèi)雜質(zhì)界面逐漸上移。 94簡(jiǎn)述排放和被吹掃過程及其作用? 答:排放是吸附器從供吹掃終止壓力下降到廢氣壓力的逆流卸壓過程,排放位置在吸附器底部,隨著壓力的不斷降低,雜質(zhì)不斷脫附并排入廢氣系統(tǒng),雜質(zhì)前沿界面逐漸下移,所以排放過程使吸附器內(nèi)大部分雜質(zhì)脫附排出。排放結(jié)束,用供吹掃吸附器提供的純氫從上部進(jìn)入進(jìn)行逆流吹掃,使殘留雜質(zhì)不斷脫附并隨物流排入廢氣系統(tǒng),從而使絕大多數(shù)的吸附劑實(shí)現(xiàn)再生。所以,排放和被吹掃的作用就是排除吸附器內(nèi)的雜質(zhì),使
55、吸附劑實(shí)現(xiàn)再生。 95進(jìn)料組成變化對(duì)PSA有何影響? 答:進(jìn)料中氫含量增加時(shí),產(chǎn)氫量和氫收率提高。當(dāng)氫含量低于設(shè)計(jì)值時(shí),進(jìn)料中雜質(zhì)增加,產(chǎn)氫量和氫收率降低。如進(jìn)料中雜質(zhì)濃度增高而未能及時(shí)縮短吸附時(shí)間(或者降低進(jìn)料流量),則能造成雜質(zhì)超載,使產(chǎn)品純度下降,影響PSA的操作性能。 96進(jìn)料流速變化對(duì)PSA有何影響? 答:進(jìn)料流速降低時(shí),因減少了傳質(zhì)區(qū)的長(zhǎng)度而改善了分離效果,應(yīng)延長(zhǎng)吸附時(shí)間以充分利用吸附劑,獲得較高的氫收率。當(dāng)進(jìn)料流速提高時(shí),加長(zhǎng)了傳質(zhì)區(qū)的長(zhǎng)度,分離效果變壞,應(yīng)縮短吸附時(shí)間,保證產(chǎn)品純度,保護(hù)吸附劑,雖然氫收率下降(活產(chǎn)品純度下降),但因處理量增加產(chǎn)氫量還是提高了。 97進(jìn)
56、料溫度變化對(duì)PSA有何影響? 答:變壓吸附是物理吸附過程,進(jìn)料溫度的高低直接影響吸附劑的吸附性能。進(jìn)料溫度太高,吸附劑的吸附能力下降,因而造成氫收率下降,同時(shí)還影響產(chǎn)品純度和吸附劑的使用壽命。而溫度太低了再生困難,如果因此造成吸附劑再生不完全,則惡性循環(huán)的后果將導(dǎo)致雜質(zhì)超載的現(xiàn)象而損害吸附劑。由聯(lián)碳公司提供的資料可知,常溫下,10 - 30℃范圍內(nèi)幾乎有相等的氫收率,進(jìn)料溫度太高或太低,氫收率都有所下降。 98吸附壓力是否越高越好?為什么? 答:變壓吸附是物理吸附過程,其吸附量隨壓力的增加而增加。開始近乎直線增加,而后增加緩慢,當(dāng)壓力增加到一定值時(shí),吸附量趨于一穩(wěn)定的極大值。在較高壓力下
57、,氫氣的吸附量也增加,所以損失加大;加上再生工藝的特點(diǎn),使得氫收率有所下降。由此可見,在一定的壓力范圍內(nèi),隨壓力的升高雜質(zhì)的吸附量增加而氫收率提高。而吸附壓力過高氫收率反而下降。所以吸附壓力并非越高越好。用于氫氣提純的PSA裝置的吸附壓力一般設(shè)計(jì)值為2.3MPa左右。 99吹掃壓力是否越低越好?為什么? 答:吹掃壓力即廢氣壓力,吹掃壓力越低,氫回收率越高,吸附劑再生越好。反之,吹掃壓力越高,氫回收率越低。但考慮到廢氣要能直接送到轉(zhuǎn)化爐做燃料,故廢氣緩沖罐出口壓力最低保持0.03MPa(表)。 100什么是雜質(zhì)超載?有哪些危害? 答:在一定的工藝條件下,每個(gè)循環(huán)中被吸附劑吸附的雜質(zhì)量超出
58、最大設(shè)計(jì)允許吸附量時(shí)稱為雜質(zhì)超載。雜質(zhì)超載的發(fā)生不僅使產(chǎn)品純度下降,而且還損害吸附劑。 101造成雜質(zhì)超載的原因有哪些?如何防范? 答:⑴ 每周期循環(huán)時(shí)間過長(zhǎng),使每周期吸附的雜質(zhì)量超出允許值,造成雜質(zhì)超載。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)料流量的大小及時(shí)調(diào)整吸附時(shí)間。 ⑵ 不適當(dāng)?shù)厥褂谩笆謩?dòng)步進(jìn)”方式,人為地延長(zhǎng)了每周期循環(huán)時(shí)間,也能造成雜質(zhì)超載,因此在使用“手動(dòng)步進(jìn)”方式時(shí)要避免裝置停留在手動(dòng)步進(jìn)方式的周期時(shí)間超長(zhǎng)。 ⑶ 閥門泄漏也能引起雜質(zhì)超載。所以應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥門故障并及時(shí)切換到替換運(yùn)行程序。 ⑷ 進(jìn)料雜質(zhì)超出規(guī)格要求。如果雜質(zhì)濃度高,則應(yīng)及時(shí)降低進(jìn)料量并縮短吸附時(shí)間,若雜質(zhì)的成分特殊,則應(yīng)及時(shí)
59、切出PSA。 ⑸ 液體夾帶不僅降低了吸附劑對(duì)正常雜質(zhì)的吸附能力造成雜質(zhì)超載,而且脫附困難,嚴(yán)重?fù)p害吸附劑。所以進(jìn)料氣要經(jīng)過嚴(yán)格地脫水分離。 ⑹ 進(jìn)料溫度過高吸附劑的吸附能力下降,也能造成雜質(zhì)超載。所以應(yīng)控制進(jìn)料溫度在要求的范圍內(nèi)。 102吸附器壓力的快速變化對(duì)吸附劑會(huì)造成什么危害? 答:吸附器壓力的快速變化將引起吸附劑床層的松動(dòng)或壓碎。使經(jīng)過吸附器的壓降增加。由于吸附劑的壓碎而產(chǎn)生的粉塵將通過吸附器中的攔截篩網(wǎng)漏出,并且還可能損壞工藝閥門閥座,堵塞儀表管線,而使裝置的操作性能變壞,甚至?xí)?dǎo)致停車。 103為什么要根據(jù)進(jìn)料流量的大小調(diào)整吸附時(shí)間? 答:每個(gè)吸附器在一定的產(chǎn)品規(guī)格要求和
60、一定量吸附劑的條件下,吸附劑對(duì)雜質(zhì)的允許吸附量是一定的。所以每個(gè)吸附步驟只能提純一定量的進(jìn)料氣。在一定的進(jìn)料流速下,如果吸附時(shí)間過長(zhǎng),則吸附劑過多地吸附了雜質(zhì)造成雜質(zhì)超載,不僅使產(chǎn)品純度下降,而且使PSA操作性能變壞。若吸附時(shí)間太短,則不能充分利用吸附劑,達(dá)不到應(yīng)有的氫收率,造成浪費(fèi)。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)料流量的大小合理地調(diào)整吸附時(shí)間,充分利用吸附劑,在保證產(chǎn)品純度和保護(hù)好吸附劑的前提下,獲得高的氫收率。 104簡(jiǎn)述吸附時(shí)間控制方式的應(yīng)用。 答:吸附時(shí)間的控制方式有自動(dòng)和手動(dòng)(或能力和局部)兩種控制方式。自動(dòng)方式控制時(shí),吸附時(shí)間作為進(jìn)料流率的一個(gè)函數(shù)自動(dòng)計(jì)算。因此吸附時(shí)間可以隨進(jìn)料流率的變化而
61、及時(shí)地自動(dòng)調(diào)整;而且可以通過調(diào)整控制系數(shù)使得吸附時(shí)間與進(jìn)料流量相匹配,使氫回收率保持在一個(gè)高水平上。所以,在正常生產(chǎn)中自動(dòng)(或能力)控制方式是優(yōu)先選擇的操作方式。 手動(dòng)(或局部)控制方式時(shí),吸附時(shí)間的控制由操作員利用控制臺(tái)鍵盤輸入新的吸附時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。所以局部控制方式一般應(yīng)用于開停車或者進(jìn)料組成急劇變化和懷疑進(jìn)料流量計(jì)有故障等異常情況下,操作員根據(jù)需要或?qū)嶋H進(jìn)料量的大小,輸入合適的吸附時(shí)間,以便盡快地得到合格產(chǎn)品和防止雜質(zhì)超載的現(xiàn)象發(fā)生。 105如何使低的產(chǎn)品純度恢復(fù)正常? 答:要使低的產(chǎn)品純度恢復(fù)正常,通常采用縮短吸附時(shí)間的操作來實(shí)現(xiàn)。首先要找出使產(chǎn)品純度下降的原因,并給予糾正,如果需要
62、切換則應(yīng)及時(shí)切換到相應(yīng)的替換運(yùn)行程序,然后縮短吸附時(shí)間??赏ㄟ^局部控制方式人為地輸入一個(gè)較小的吸附時(shí)間,也可在能力控制方式下通過減小控制系數(shù)來縮短吸附時(shí)間。如果吸附時(shí)間設(shè)定到最小而產(chǎn)品純度仍未恢復(fù)時(shí),則有必要降低進(jìn)料流量,使每循環(huán)周期的處理量更少,以便盡快地恢復(fù)產(chǎn)品純度。產(chǎn)品純度恢復(fù)正常后,應(yīng)緩慢地增加吸附時(shí)間以提高氫回收率,并根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整進(jìn)料流量。 106當(dāng)要求半負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),是否應(yīng)將主運(yùn)行程序改為替換運(yùn)行程序? 答:正常生產(chǎn)時(shí),工藝過程應(yīng)優(yōu)先選擇主運(yùn)行程序操作。主運(yùn)行程序運(yùn)行時(shí),氫回收率比較高,而且PSA的操作性能最佳,產(chǎn)品和廢氣都波動(dòng)最小。而替換運(yùn)行程序運(yùn)行時(shí),氫回收率降低,并且在
63、替換運(yùn)行程序運(yùn)行時(shí),任一時(shí)刻只有一臺(tái)吸附器產(chǎn)生廢氣,或是進(jìn)行排放或是進(jìn)行吹掃,因此廢氣的壓力、組成都比主運(yùn)行程序運(yùn)行的波動(dòng)大。所以,當(dāng)要求半負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),不應(yīng)改為替換運(yùn)行程序運(yùn)行,而應(yīng)當(dāng)仍按主運(yùn)行程序運(yùn)行操作,并適當(dāng)調(diào)整吸附時(shí)間獲得高的氫回收率。 107如何防止吸附器內(nèi)的壓力變化過快? 答:要防止吸附器內(nèi)的壓力發(fā)生過快變化,應(yīng)注意以下幾種操作: ⑴ 正確使用手動(dòng)閥門操作。在進(jìn)行手動(dòng)閥門操作前,應(yīng)檢查閥門兩側(cè)的壓力。如果閥門兩側(cè)的壓差過大,進(jìn)行手動(dòng)閥門操作就易造成壓力變化過快。 ⑵ 工藝閥門失靈,應(yīng)及時(shí)切換到替換運(yùn)行程序或停車,以免造成吸附器內(nèi)的壓力變化過快。 ⑶ 在非停車步位開車,或者沒有預(yù)先校核吸附器的壓力是否與開車步位一致,則可能引起不正常的壓力變化。所以開車時(shí),要保證吸附器的壓力水平與開車步位一致。 ⑷ 使用手動(dòng)步進(jìn)方式時(shí),要注意吸附器的壓力水平與所選步位一致,否則易造成吸附器的壓力變化過快。 ⑸ 在某些不適當(dāng)?shù)牟轿挥芍鬟\(yùn)行程序切換到替換運(yùn)行程序,也能造成吸附器壓力變化過快,所以通常選擇在最佳步位進(jìn)行切換。 15
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