天然氣制氫基本工藝關(guān)鍵技術(shù)作業(yè)規(guī)程

天然氣制氫裝置工藝技術(shù)規(guī)程

1.1裝置概況規(guī)模及任務(wù)

本制氫裝置由脫硫造氣工序、變換工序、PSA制氫工序組成

1.2工藝路線及產(chǎn)品規(guī)格

該制氫裝置已天然氣為原料，采取干法脫硫、3.8MPa壓力下蒸汽轉(zhuǎn)化，一氧化碳中溫

變換，PSA工藝制得產(chǎn)品氫氣。

1.3消耗定額(lOOONnr?氫氣作為單位產(chǎn)品)

序號“可單位小時(shí)消耗量單位消耗備注

1天然氣Nm338976453

2原料天然氣Nm335840417

3燃料天然氣Nm3313636.5

4電KWh3584.0241.67

5脫鹽水噸119.41.39

2.1工藝過程原料及工藝步驟

2.1.1工藝原理

1.天然氣脫硫

本裝置采取干法脫硫來處理該原料氣中硫份。為了脫除有機(jī)硫，采取鐵銃系轉(zhuǎn)化吸收型

脫硫催化劑，并在原料氣中加入約1-5%氫，在約400c高溫下發(fā)生下述反應(yīng)：

RSH+H2=H2S+RH

H2S+MnO=MnS+H2O

經(jīng)鐵缽系脫硫劑初步轉(zhuǎn)化吸收后，剩下硫化氫，再在采取氧化鋅催化劑作用卜發(fā)生卜.述

脫硫反應(yīng)而被吸收：

H2S+ZnO=ZnO+H2O

C2H5SH+ZnS+C2H5+H2O

氧化鋅吸硫速度極快，所以脫硫沿氣體流動方向逐層進(jìn)行，最終硫被脫除至O.lppm以

下，以滿足蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑對硫要求。

2.蒸汽轉(zhuǎn)化和變換原理

原料天然氣和蒸汽在轉(zhuǎn)化爐管中高溫催化劑上發(fā)生燃一蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，關(guān)鍵反應(yīng)以下:

CH4+H2O=CO+3H2-Q(1)

?氧化碳產(chǎn)氫CO+H2O=CO2+H2+Q(2)

前一反應(yīng)需大量吸熱，高溫有利于反應(yīng)進(jìn)行；后一反應(yīng)是微放熱反應(yīng)，高溫不利于反應(yīng)

進(jìn)行。所以在轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)是不完全。

在發(fā)生上述反應(yīng)同時(shí)還伴有一系列復(fù)雜付反應(yīng)。包含燃類熱裂解，催化裂解，水

合，蒸汽裂解，脫氫，加氫，積碳，氧化等。

在轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，要使轉(zhuǎn)換率高，殘余甲烷少，氫純度高，反應(yīng)溫度要高，但要考

慮設(shè)備承受能力和能耗，所以爐溫不宜太高。為緩解積碳，增加收率，要控制較大水碳

比。

3.改變反應(yīng)反應(yīng)方程式以下：

CO+H2O=CO2+H2+Q

這是一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，降低溫度和增加過量水蒸氣，全部有利于變換反應(yīng)向右

惻進(jìn)行，變換反應(yīng)假如不借助于催化劑，其速度是很慢，催化劑能大大加速其反應(yīng)速度。

使最終co濃度降到低程度，且為生產(chǎn)過程中廢熱利用發(fā)明了良好條件

4.變氏吸附原理

變壓吸附簡稱PSA,是對氣體混合物進(jìn)行提純工藝過程。該工藝是以多孔性固體物質(zhì)（吸

附劑）內(nèi)部表面對氣體分子物理吸附為基礎(chǔ)，在兩種壓力狀態(tài)直接工作可逆物理吸附過

程。它是依據(jù)混合氣體中雜質(zhì)組分在高壓下含有較大吸附能力，在低壓下又有較小吸附

能力，而理想組分W不管在高壓下還是在低壓下全部含有較小吸附能力原理。在高壓

下，增加雜質(zhì)分壓方便將其盡可能多吸附于吸附劑上，從而達(dá)成高產(chǎn)品純度；吸附劑解

析或再生在低壓下進(jìn)行，盡可能降低吸附劑上雜質(zhì)殘余量，方便在下個(gè)循環(huán)再次吸附雜

質(zhì)

2.1.2步驟簡圖（附圖）

2.1.3步驟簡述

1.脫硫步驟和設(shè)備

天然氣為原料，H2s只有幾十ppm和少許有機(jī)硫（20-30ppm）,所以采取步驟為：在一

個(gè)鉆鑰加氫器后串兩個(gè)氧化鋅脫硫槽。加熱關(guān)鍵是（原料天然氣達(dá)成脫硫反應(yīng)溫度

355400"。設(shè)在一段爐對流段低溫蒸汽過熱蒸汽過熱器以后一個(gè)原料預(yù)熱盤管組，利

用煙氣余熱進(jìn)行加熱。

來自界區(qū)天然氣經(jīng)進(jìn)入原料氣分離器（F1101）分離掉其中液體，分為兩股，一股作為燃料

氣和來自PSA制氫工序尾氣在燃料氣分離器（F1102）混合后去對流段余熱；一股作為

原料天然氣，配入來自中溫變換后氫氣，進(jìn)入原料氣壓縮機(jī)J1101,壓縮到22Kg/cm2左

右，進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐對流段余熱盤管，預(yù)熱到427℃,并用未預(yù)熱副線調(diào)整到350-400C,

再送入加氫轉(zhuǎn)化器D1101

原料天然氣在加氫轉(zhuǎn)化器內(nèi)反應(yīng)后，串聯(lián)經(jīng)過兩個(gè)氧化鋅脫硫槽D1103A、B中使

天然氣硫含量降低至O.lppm以下。這兩個(gè)槽任何一個(gè)全部能夠作為第一個(gè)槽，也能夠

只使用一個(gè)槽，另一個(gè)更換脫硫劑，經(jīng)過脫硫氣體送入一段爐。

2.轉(zhuǎn)化步驟

脫硫后天然氣配入中壓蒸汽，達(dá)成一定水碳比（3.5左右），進(jìn)入一段爐對流段混

合氣預(yù)熱盤管，加熱到500℃,送到一段爐輻射段頂9根上集氣管。每根上集氣管又把

氣體分配到42根轉(zhuǎn)化爐管中，共378根，內(nèi)裝催化劑。氣體在管內(nèi)邊吸熱邊反應(yīng)，到

轉(zhuǎn)換管底溫度達(dá)成820℃o每一排橫豎42根爐管氣體匯合于一根水平下集氣管。下集氣

管也是9,各有一根上升管。反應(yīng)后氣體沿9根上升管上升，繼續(xù)吸收部分熱量。

在一段爐對流段分別設(shè)置：

混合器預(yù)熱器

煙氣廢鍋

蒸汽過熱器

原料氣預(yù)熱器

鍋爐給水預(yù)熱器

燃料氣預(yù)熱器

助燃空氣預(yù)熱器

充足P1收煙氣熱量提升一段爐總熱效率。

一段爐出口轉(zhuǎn)化氣溫度約為813℃,甲烷含量約9.7%（干基），經(jīng)輸氣管（107-D）進(jìn)入

二段轉(zhuǎn)化爐（103-D）,二段轉(zhuǎn)化爐僅作為通道使用，在二段爐水夾套作用下，一段轉(zhuǎn)化

氣溫度降低到約789℃,在第磔熱鍋爐（101-CA/B）和第二廢熱鍋爐（102-05回收

熱量后，溫度降低至約371C去改變工序。

3.變換原理

轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入高變爐（D1102）,高變爐中裝填了鐵系高溫變換觸媒，在高溫變換觸媒中發(fā)

生變換反應(yīng)，大部分一氧化碳和蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，離開高溫變換爐工藝氣

中一氧化碳含量降低到約2.2%（干基）。為使變換反應(yīng)更靠近平衡，高溫變換爐出口氣

依次經(jīng)過高變換廢熱鍋爐（103-0和高變氣鍋爐給水預(yù)熱器（0108-CM）回收熱量后,

在約220-230℃進(jìn)入裝有銅觸媒小低變（104-DB1）深入發(fā)生變換反應(yīng)，從小低變出來變

換氣經(jīng)過高變爐出氣鍋爐給水預(yù)熱器（106?C）回收熱量后，進(jìn)入到低變爐（104-DB）

深入發(fā)生變換反應(yīng)，低低變換爐出口一氧化碳含量降低到0.24%（干基），送往脫碳工序。

4.PSA

變壓吸附技術(shù)是以吸附劑（多孔固體物質(zhì)）內(nèi)部表面對氣體分子物理吸附為基礎(chǔ)，

利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點(diǎn)組份、不易吸附低沸點(diǎn)組份和高壓下吸附量增加

（吸附組份）低壓下吸附量減小（解吸組份）特征。將原料氣在壓力下經(jīng)過吸附劑床層，

相對于氫高沸點(diǎn)雜質(zhì)組份被選擇性吸附，低沸點(diǎn)組份氫不易吸附而經(jīng)過吸附劑床層（作

為產(chǎn)品輸出），達(dá)成氫和雜質(zhì)組份分離。然后在減壓下解吸被吸附雜質(zhì)組份使吸附劑取

得再生，已利于下一次再次進(jìn)行吸附分離雜質(zhì)。這種壓力下吸附朵質(zhì)提純氫氣、減壓下

解吸雜質(zhì)使吸附劑再生循環(huán)便是變壓吸附過程。

多層變壓吸附作用在于：確保在任何時(shí)刻全部有相同數(shù)量吸附床處于吸附狀態(tài)，

使產(chǎn)品能連續(xù)穩(wěn)定地輸出；確保合適均壓次數(shù)，使產(chǎn)品有較高提取率。

在變壓吸附過程中，吸附床內(nèi)吸附劑解吸時(shí)依靠降低雜質(zhì)分壓實(shí)現(xiàn)，本裝置采取方

法是：常壓解吸

降低吸附床壓力（泄壓）

逆放解吸

沖洗解吸

圖2-1示意說明吸附床吸附、解吸過程。

C'

D順向放壓

C

預(yù)而效應(yīng)/

吸吸

留附

，南

量

QiB

A升壓

PoPlP2

吸附壓力

真大

圖2-明吸附床吸附、解吸過程

空氣

升壓?一B）：

壓

經(jīng)解…生后吸附床處于過程最低壓力P】，床內(nèi)雜質(zhì)吸附量為Q1（A點(diǎn)）。在此條件

下用產(chǎn)品組份升壓到吸附壓力%,床內(nèi)雜質(zhì)吸附量Ch不變（B點(diǎn)）。

吸附過程（B-C）：在恒定吸附壓力下原料氣不停進(jìn)入吸附床，同時(shí)輸出產(chǎn)品組份。吸附

床內(nèi)雜質(zhì)組份吸附量逐步增加，當(dāng)?shù)诌_(dá)要求吸附量Q（C點(diǎn)）時(shí)停止進(jìn)入原料氣，吸附

終止。此時(shí)吸附床內(nèi)仍預(yù)留有一部分未吸附雜質(zhì)吸附劑（如吸附劑全部吸附雜質(zhì)，吸附

量可為Q,U點(diǎn)）。

順放過程（C-D）：

沿著進(jìn)入原料輸出產(chǎn)品方向降低壓力，流出氣體仍為產(chǎn)品組份用于別吸附床升壓或

沖洗。在此過程中，隨床內(nèi)壓力不停下降，吸附劑上雜質(zhì)被不停解吸，解吸雜質(zhì)由繼續(xù)

被未充足吸附雜質(zhì)吸附劑吸附，所以雜質(zhì)并未離開吸附床，床內(nèi)雜質(zhì)吸附量5不變。

當(dāng)吸附床降壓至D點(diǎn)時(shí)，床內(nèi)吸附劑全部被雜質(zhì)占用，壓力為P2。

逆放過程（D-E）：

開始逆著進(jìn)入原料氣輸出產(chǎn)品方向降低壓力，直到變壓吸附過程最低壓力Pi（通常

靠近大氣壓力），床內(nèi)大部分吸附雜質(zhì)隨氣流排出塔外，床內(nèi)雜質(zhì)吸附量為

沖洗過程（B-A）：依據(jù)試驗(yàn)測定吸附等溫線,在壓力％下吸附床仍有一部分雜質(zhì)吸附量，

為使這部分雜質(zhì)盡可能解吸，要求床內(nèi)壓力深入降低。在此利用順放氣沖洗床層不停降

低雜質(zhì)分壓使雜質(zhì)解吸。經(jīng)一定程度沖洗后，床內(nèi)雜質(zhì)吸附量降低到過程最低量Qi時(shí).，

再生終止。至此，吸附床完成一次吸附-解吸過程，再次升壓進(jìn)行下一次循環(huán)。

經(jīng)過冷卻、分水后中變氣進(jìn)入裝有吸附劑吸附器，吸附除去氫氣以外其它雜質(zhì)

（H2O\CO\CO2\CH4）,使氣體得以凈化。

凈化后工業(yè)氫純度大于99.9%（V/V）,以恒定流量和壓力經(jīng)過氫氣壓縮機(jī)（110-J）

外送。供直接液化裝置。

吸附劑再生得到尾氣，經(jīng)脫附氣緩沖罐F7003,穩(wěn)定后經(jīng)過PIC7007多出部分由

PIC7005放空進(jìn)火炬后，進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)0115-J/JT送轉(zhuǎn)化做燃料

6工藝?yán)淠夯厥?/p>

變換氣分離罐中分離下來工藝?yán)淠航?jīng)工藝?yán)淠罕茫?09-J/JA）加壓，和汽提后工

藝?yán)淠涸诠に嚻崂淠簱Q熱器（130-CA/CB）中換熱后進(jìn)入工藝?yán)淠浩崴?03-E）

頂部。汽提蒸汽自工藝?yán)淠浩崴撞窟M(jìn)入，將工藝?yán)淠褐腥芙馕⒘堪?、二氧化?/p>

和醇汽提出來，用作工藝蒸汽。汽提后工藝?yán)淠航?jīng)過汽提冷凝液鍋爐給水換熱器

（131-0深入回收熱量，并經(jīng)工藝?yán)淠核淦鳎?105-CM）冷卻后送出界區(qū)，開車或

操作不正常時(shí)電導(dǎo)率超標(biāo)工藝?yán)淠喝ノ鬯幚怼?/p>

7、脫鹽水系統(tǒng)

溫度40c壓力0.6MPa脫鹽水從界區(qū)來，經(jīng)貧液鍋爐給水換熱器1107-C溫度升至

72℃,大約40%經(jīng)汽提冷凝液鍋爐給水換熱器131-C換熱至105℃,和剩下脫鹽水混合

后經(jīng)凈化器水冷器換熱至94c進(jìn)入除氧器101-UM,經(jīng)過注聯(lián)胺和熱力除氧去除夾帶氧

離子溫度升至115℃,經(jīng)過注氨水調(diào)整PH值后進(jìn)入汽包給水泵0104-J/JA送入汽包。

8、蒸汽系統(tǒng)

鍋爐水經(jīng)過101-CA/CB,102-C及煙氣廢熱鍋爐生產(chǎn)高壓蒸汽（溫度313.8C,壓力

103MPa）,高壓蒸汽經(jīng)一段爐對流段蒸汽過熱盤管，溫度過熱至420℃,再經(jīng)脫氧水減

溫減壓后溫度降至350c壓力降至3.8MPa供工業(yè)蒸汽及各蒸汽透平用。部分中壓蒸汽

經(jīng)再次減溫減壓，壓力降至035MPa溫度200C用作除氧用蒸汽。在開工階段，啟用透

平及表面冷凝器則需引用外來中壓及低壓蒸汽。

2.1.4裝置輔助系統(tǒng)

2.1.4.1儀表風(fēng)系統(tǒng)

界區(qū)來儀表空氣經(jīng)流量計(jì)FRQ5060進(jìn)入儀表風(fēng)罐0107-FM緩沖后送到裝置各用戶。當(dāng)

儀表風(fēng)壓力PAL5061壓力低時(shí)PSLL報(bào)警后連鎖停車。

2.1.4,2循環(huán)水系統(tǒng)

循環(huán)水自界區(qū)火，溫度28度壓力0.5MPa分別進(jìn)入各冷卻點(diǎn)

冷卻設(shè)備用量T/H

0102-J269

0105-CM225

0104-CM34

1109-C,H10-C

0116-CM63

0106-CM152

101-JCM2240

0110-J/JA134.2

0115-J102

PSA裝置1.6

油系統(tǒng)及其它150

返回溫度升至38℃,壓力降至0.3MP&

2.1.43火炬系統(tǒng)

原有放空燃?xì)饧胺趴諝膺M(jìn)入火炬罐0119FM穩(wěn)壓后進(jìn)入火炬管燒掉。

2.1.4.4氮?dú)庀到y(tǒng)

從界區(qū)來氮?dú)庥袃煞N，一個(gè)是中壓用于高壓系統(tǒng)吹掃和氣密。另一個(gè)是

5.2MPaN2,

0.8MPa低壓氮?dú)庥糜谄綍r(shí)吹掃。

2.2裝置控制指標(biāo)

2.2.1原料質(zhì)量指標(biāo)

1.原料天然氣

組成體積％

CH496.30%

C2H60.787

C3HS0.114

C4H100.033

C5H120.008

N20.559

He0.024

CO22.17

總硫2.89mg/m3

壓力正常值1.45MPa

2.2.2燃料指標(biāo)

222.1燃料天然氣

同原料天然氣

2.2.2.2燃料尾氣

出口溫度120

尾氣流量113O3.65kg/h

組成(MOL%)

H238.89

co1.37

co20.48

49.96

CH4

9.42

H2O

0.88

N2

2100.00

2.2.3產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

氫氣組成以下

299.6

H2

CO+CO2W20.0PPm

N2+CH4W0.4

出口溫度40c

出口壓力2.4MPa

產(chǎn)品流量85885Nm3/h

2.23.1二段爐轉(zhuǎn)化氣指標(biāo)

溫度789JC

壓力31.6bar

流量209344.22Nm3/h

出69.85%

co9.84%

co210.49%

CH49.66%

2.2.33高變氣指標(biāo)

溫度415.8℃

流量20934422Nm3/h

71.94%

H2

CO2.19%

C0216.71%

CH48.99%

壓力29.7bar

2.23.4低變氣指標(biāo)

溫度2236c

流量20934422Nm3/h

H272.48%

CO0.24%

co21831%

CH48.82%

壓力28.5bar

2.23.5脫碳?xì)庵笜?biāo)

溫度4or

流量10829751Nm3/h

H288.66%

CO0.29%

co20.1%

CH410.81%

壓力25.8bar

2.2.3.6PSA產(chǎn)品氣指標(biāo)

項(xiàng)目單位指標(biāo)

進(jìn)裝置溫度℃20-40

進(jìn)裝置壓力MPa2.55

氫純度%(V/V)>99.6

CH4%(V/V)$0.002

CO%(V/V)W0.001

co2%(V/V)<0.0001

2.23.7外輸蒸汽指標(biāo)

本裝置生產(chǎn)10P3.9MPaT350c

2.2.4三劑及化學(xué)藥品物化性質(zhì)及控制指標(biāo)

2.2.4.1磷酸三鈉

2.2.4.2氨

含量10-35%密度0.91

2.2.43聯(lián)胺

密度1.01閃點(diǎn)38爆炸極限2.9-98.0

2.2.4.4五氧化二機(jī)

密度3.35能助燃

224.5二乙醇胺

密度1.09可燃閃點(diǎn)137爆炸極限169.8%

2.2.4.6碳酸鉀

密度2.43

2.2.5關(guān)鍵工藝操作條件

項(xiàng)目儀表位號單位控制范圍

原料天然氣壓力PIC5002MPa1.35-1.55

原料壓縮機(jī)出口壓力PIC27MPa4.2

燃料混合罐壓力PIC5063MPa0.3

加氫反應(yīng)器入口溫度TI1051℃350-380

加氫反應(yīng)器床層溫度TI1138-1143℃W400

脫硫反應(yīng)器入口溫度TI1143330-380

脫硫反應(yīng)器出口溫度TI0052TI0055℃330-370

水碳比H/C1013.S-4.5

配比蒸汽溫度TI1002℃323

轉(zhuǎn)化爐入口溫度TI1003490-510

轉(zhuǎn)化爐出口溫度TRC1117750-820

中變反應(yīng)器入口溫度TRC0010℃310-370

中變反應(yīng)器出口溫度TI1197℃W424

小低變?nèi)肟跍囟萒I5030c220-235

小低變床層溫度TI5O31-5O36cW250

低變?nèi)肟跍囟萒RC1053℃205-220

TI1012-1016

低變床層溫度W250

1108

入1104-C低變氣溫度℃223.6

低變氣入1105-C溫度TI1019c165

低變氣入C02吸收塔溫度℃121

出C02吸收塔凈化氣溫度TI1054℃71

去PSA凈化氣溫度TI5050C40

富液出C02吸收塔溫度TI1136119

貧液出再生塔溫度TI1113℃121

半貧液出再生塔溫度TI4017C119

半貧液出閃蒸槽溫度C110

出再生塔C02氣體溫度TI1023C101

進(jìn)再生塔頂酸性冷凝水溫度TI1137"C40

進(jìn)C02吸收塔頂貧液溫度℃71

入C02吸收塔底低變氣壓力MPa2.77

出C02吸收塔頂凈化氣壓力MPa2.6

出C02再生塔C02氣壓力MPa0.165

入C02吸收塔頂貧液流量FIC5Kg/h149900

入C02吸收塔半貧液流量FIC67Kg/h1119000

入C02再生塔富液流量Kg/h1323986

C02吸收塔出口C02含量V%<0.1%

中壓蒸汽溫度TRC5192℃350-400

PRC51915197

中壓蒸汽壓力MPa3.5-4.0

5202

PSA原料溫度TI7002C20-40

PSA原料壓力PI7002MPa23-2.6

高壓蒸汽壓力PRC5192MPa8.0-10.5

高壓蒸汽溫度TI0085℃420

低壓蒸汽壓力PRC5194MPa0.35

低壓蒸汽溫度TIC52025191r200

進(jìn)C02吸收塔中部半貧液溫度c110

226公用工程及界區(qū)條件

2.2.6.1

項(xiàng)目溫度（C）壓力(MPa)

新鮮水常溫>0.30

生活用水常溫>0.30

循環(huán)冷水<32>0.45

循環(huán)熱水>42>0.35

公用風(fēng)常溫>0.60

儀表風(fēng)常溫>0.60

氮?dú)獬?gt;1.6

l.OMPa蒸汽>200>0.80

消防水常溫>1.0

脫鹽水>25>1.0

0.5MPa蒸汽>150>0.40

管網(wǎng)燃料氣>40>0.50

226.2氮?dú)鈼l件

純度99.99%

氯含量<10ppm

露點(diǎn)-70℃

2.2.63工藝用脫鹽水

PH值6.2-7.5

電導(dǎo)率（25℃）WO.2s/cm

硬度0

含SQW0.02mg/l

鐵<0.02mg/l

銅<0.003mg/l

2.2.6.4儀表及工廠空氣

儀表空氣

壓力MPa溫度℃

機(jī)械設(shè)計(jì)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

露點(diǎn)溫度冬季：-40℃夏季:-20℃

含油<10mg/m3(O.Olppm)

含塵<1mg/m3

工廠空氣

壓力MPa溫度℃

設(shè)計(jì)值1.060

最大操作值0.8<40

正常操作值0.6<40

最小操作值0.4<40

2.2.7消耗指標(biāo)

序單位產(chǎn)品消

名稱單位小時(shí)消耗量備注

號耗量

1天然氣Nm338976453

2原料天然氣Nm335840417

3燃料天然氣Nm3313636.5

4電KWh3584.0241.67

5脫鹽水T119.41.39

6冷卻水T5425.863.09

7蒸汽(3.9MPa)Kg1139.5

8工藝?yán)淠篕g50892591.7

備注：

1）設(shè)計(jì)規(guī)模：按一段爐最大能力進(jìn)行設(shè)計(jì)

2.3裝置物料平衡（見附表）

2.4生產(chǎn)控制分析項(xiàng)目

序號分析項(xiàng)目控制指標(biāo)分析頻率

1原料氣：組成1次/天

2兩套脫硫器反應(yīng)器出口：硫含量<0.00005%(V/V)1次/天

轉(zhuǎn)化氣：組成

3CH4<10.5%(V/V)1次/班

4中變氣；組成CO<3.3%(V/V)1次/班

5低變氣：組成CO<0.3%(V/V)1次/班

凈化氣：組成

6C02<0.1%(V/V)1次/班

7產(chǎn)品氣：組成H2299.6%(V/V)1次/班

8溶液：組成1次/天

9脫氧水：含氧量^0.015mg/l1次/天

10高壓爐水：PH、PO產(chǎn)9-11,<30mg/l2次/班

11酸性水：PH、COD7-10.<0.03%1次/天

12飽和中壓蒸汽：SQ2W20ug/Kg1次/周

過熱高壓蒸汽：

13SiO2W20ug/Kg1次/周

序

項(xiàng)目單位估計(jì)數(shù)值

號

1PHMg/L7-9

2CODMg/L200-250

3BODMg/L60-75

4石油類Mg/LW100

5完氮Mg/LW60-75

6硫化物Mg/LW0.5

7酚Mg/LW0.5

8氯離子Mg/L<700

9硫酸根離子Mg/L<850

10總硬度Mg/L<750

11總堿度Mg/LW750

12濁度W30

13溶解性固體Mg/LW3000

2.5儀表控制方案及關(guān)鍵儀表性能

2.5.1儀表控制方案

1.1轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

控制點(diǎn)控制目標(biāo)控制方法控制指標(biāo)

PIC-4002（鼓風(fēng)機(jī)提供轉(zhuǎn)化爐捽制器PIC-4002經(jīng)過捽制閥氧含量分析儀

壓力控制）輻射段在正PV-4002控制鼓風(fēng)機(jī)透平轉(zhuǎn)速而達(dá)AIA-5010/AIA-5011

常生產(chǎn)中爐成控制鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓目標(biāo)，風(fēng)壓分析值為3-5

內(nèi)燃料燃燒高低直接表現(xiàn)在空氣進(jìn)料多少，從

所需氧量而提供燃料燃燒所需氧量。

PIC-4005（一段爐控制爐膛負(fù)控制器PIC-4005經(jīng)過控制閥PV4005PIC-4005指示值

輻射段壓力控壓在合理范控制引風(fēng)機(jī)透平轉(zhuǎn)速來達(dá)成控制爐5mmH2O

制）圍膛負(fù)壓目標(biāo)

PIC-5063（一段爐控制一段爐控制器PIC-5063經(jīng)過調(diào)整壓力控制燃料氣壓控指示

燃料氣壓力控轉(zhuǎn)化氣出口閥PV-5063控制燃料混合罐壓力。PIC-4002壓力

制）溫度轉(zhuǎn)化氣出口溫度調(diào)整是依靠燃料進(jìn)-0.25MPa,轉(zhuǎn)化氣

氣量調(diào)整來控制，主控制時(shí)轉(zhuǎn)化爐溫度控制TICI-117

出口溫度控制器TICI-117,從控制時(shí)指示值813c

天然氣燃料壓力控制器PIC-5063,

二者采取串級控制

MIC-0011（對流控制一段爐經(jīng)過手動控制器MIC-0011調(diào)整過對流段各預(yù)熱過

過熱段燃料流量對流過熱段熱段燃料流量來控制對流過熱段溫?zé)岫嗡?2點(diǎn)溫

手控）溫度度，和煙道燃料壓力控制器組成混度在控制范圍

合控制，控制對流段各預(yù)熱過熱段

溫度。

PIC-5066（煙道燃控制一段爐控制器PIC-5066經(jīng)過控制閥煙道氣溫度指示

料壓控）FRC-5063煙道氣溫度PV-5066調(diào)整燃料進(jìn)煙道燒嘴壓力，值1000C,過煙囪

（過熱段燃料流來控制進(jìn)煙道燃料量多少從而控制溫度指示值130℃

量控制）煙道氣溫度，達(dá)成調(diào)整對流段溫度

目標(biāo)，PIC-5066和FRC-5063組成串

級控制系統(tǒng)，主控制是FRC-5063

FRC-0002（轉(zhuǎn)化反控制轉(zhuǎn)化反控制器FRC-0002經(jīng)過控制閥水碳比控制正常

應(yīng)蒸汽用量流量應(yīng)所需適宜FV-0002調(diào)整蒸汽流量控制水碳比。值為3.5

控制）水碳比正常生產(chǎn)情況下，水碳比調(diào)整是一

個(gè)百分比控制系統(tǒng)，主控制為原料

壓縮機(jī)出口流量控制器FRC-00C1,

從控制是FRC-0002依據(jù)原料天然氣

量多少來調(diào)整

LIC-0028/LIC-0029控制第一廢控制器LIC-0028/LIC-0029經(jīng)過控制液位指示值為

（第一廢液鍋夾鍋水夾套液液位控制閥LV-008/LV-0029調(diào)整水100%

套水液位控制）位夾套中夾套水液位

LIC-0025（二段爐控制二段爐控制器LIC-0025經(jīng)過控制液位控制液位指示值為

夾套水液位控水水夾套液閥LV-0025調(diào)整水夾套中夾套水液100%

制）位在合理范位

圍內(nèi)

1.1高低溫變換系統(tǒng)

控制點(diǎn)控制目標(biāo)控制方法控制指標(biāo)

TIC-010（出第二控制轉(zhuǎn)化氣控制器TIC-0010經(jīng)過控制第二廢鍋轉(zhuǎn)化氣入高變溫

廢鍋轉(zhuǎn)化氣溫度入高變爐溫旁路溫度控制閥TV-0010調(diào)整入高控TIC-1110指示

控制）度溫變換爐轉(zhuǎn)化氣溫度值371c

TRC-0011（如小低控制進(jìn)小低控制器TRC-0011經(jīng)過控制高變廢入小低變

變溫控）變氣體溫度熱鍋爐副線調(diào)整閥TV-0011來調(diào)整TRC-0011溫控指

入小低變氣體溫度示值210c

TRC-5039（低變爐控制進(jìn)低變控制器TRC-5039經(jīng)過控制106-C副入低變TRC-5039

溫控）爐氣體溫度線調(diào)整閥TV-5039來調(diào)整入低變爐溫控指示值220,C

氣體溫度

LIC-0078（變換氣控制變換氣工藝?yán)淠罕茫?09-J/JA）出口管技分離罐液位控制

分離罐液位控分離罐液位調(diào)整器UC-4019和液位排放線上調(diào)值50%

制）在合理范圍整器LIC-0078經(jīng)過分程控制方法控

內(nèi)制調(diào)整閥LV-4019和調(diào)整閥LV-0078

動作

1.2脫碳系統(tǒng)

2.5.2關(guān)鍵操作條件

轉(zhuǎn)化爐操作條件

項(xiàng)目控制參數(shù)控制點(diǎn)控制方法

一段爐轉(zhuǎn)化管壓差MPa（A）0.42PDI-0055

轉(zhuǎn)化管入口工藝氣預(yù)熱溫度C510TR1-3MIC-0011和PIC-5066

一段爐轉(zhuǎn)化管出口溫度℃813TE1-117PIC-5063

一段爐入口水碳比3.5FIC-0001FIC-0002

二段轉(zhuǎn)化爐出口溫度（789Tll-85TR1-90

第二廢鍋后轉(zhuǎn)化氣溫度℃371TICA-0010TICA-0010

燃料氣去燒嘴溫度C185TI-5061MIC-0011和PIC-5066

煙道氣出對流段溫度℃130TI1-61

燃料氣去燒嘴壓力MPa0.25PI-5074PIC-5063

一段轉(zhuǎn)化爐頂負(fù)壓5mm比0PT68PT4006PT4005PICA4005

2.5.3連鎖邏輯一覽表

聯(lián)鎖邏輯位號I-101B

聯(lián)鎖名稱一段爐聯(lián)鎖

邏輯描述保護(hù)一段爐爐管，一段爐熄火

聯(lián)鎖起因聯(lián)鎖值聯(lián)鎖動作

一段爐輻射段爐膛負(fù)壓高高PV5063關(guān)

PS4006V5065-1關(guān)

燃料氣總管壓力高高PS5065V5065-2關(guān)

燃料氣總管壓力低低PS5065V5065-3關(guān)

鼓風(fēng)機(jī)出口壓力低低PS4001

聯(lián)鎖邏輯位號I-101B

聯(lián)鎖名稱轉(zhuǎn)化聯(lián)鎖

邏輯描述系統(tǒng)緊急停車

聯(lián)鎖起因聯(lián)鎖值聯(lián)鎖動作

水碳比低低HCS切斷原料FV1SP71

全廠緊急手動停車切斷返氫FV5003

MSI-101B關(guān)去PSA閥V5051

接一段爐聯(lián)鎖I-101B低變爐聯(lián)鎖SP5開啟

汽包液位低低LS5090SP4SP4A關(guān)閉

儀表風(fēng)壓力低低PS5061實(shí)施101B聯(lián)鎖

PSA停車

汽包上水LV1關(guān)閉

聯(lián)