浅谈PSA装置节能生产

格尔木炼油厂PSA制氢共有两套装置, 一套以甲醇装置所产驰放气为原料, 进行制氢, 为PPSSAA制氢AA套装置, 简称AA套;另外一套以全厂重整气和脱硫后的催化干气与低分气混合为原料进行制氢, 为PSA制氢B套装置, 简称B套。节能降耗的工作是多方面, 譬如节约水电, 也可以节约蒸汽, 仪表风等。作为一名操作工, 本文主要从操作方面来谈下装置节能的一些方法。

工艺操作方面对PSA制氢装置的节能主要包括吸附塔泄压操作, 除盐水补水操作, 汽轮机凝汽器真空度异常情况判断处理, 产品氢压缩机返回量调整操作, 两套装置解析气升压外送流程优化, 程控阀仪表风泄露处理, 和生产出合格产品。

第一, 在平时PSA吸附塔泄压操作过程中要减少可燃气体放火炬, 尽可能多回收利用可燃气体。

吸附塔泄压是PSA装置常见的一个操作过程。因为吸附塔内的气体都为可燃气体, 可以用作炉子燃料使用, 所以在泄压过程中, 尽可能多回收利用, 而不是放火炬, 对PSA装置来说是节能的。泄压过程有两点最重要, 一个是时间的选择, 另一个是泄压流程的选择。在吸附塔进行吸附时切除, 吸附塔内残存压力最高;在吸附塔进行冲洗时, 压力最低。选择在冲洗时切除, 则吸附塔内残存压力最低, 泄压时间短, 浪费气体介质最少, 因此吸附塔泄压操作前, 选择合适的切除时间非常重要。如果是在非冲洗阶段切除吸附塔, 则可以根据此塔当时所在的步序打开相应的程控阀, 进行泄压, 压力泄到下个步序, 则关闭上个步序的程控阀, 打开下个步序的程控阀, 直到泄压至冲洗步序为止。

第二, 优化凝汽器, 水环真空泵的补水流程。

凝汽器补水一般操作都是通过除盐水对凝汽器进行补水, 经过改变操作方法, 可以用凝结水泵出口的凝结水, 倒回凝汽器内, 对凝汽器补水, 对水环真空泵补水时, 也可以利用凝结水对水环真空泵进行补水。这样操作, 可以节约大量除盐水, 尤其是在冬季, KT102停运情况下, 为了防止凝结水泵冻坏, 通常做法都是给凝汽器补除盐水, 启泵, 消耗了大量除盐水, 经过改变操作, 可以节约除盐水的使用。

第三, 少打返回线, 提高压缩机做功效率。

压缩机节能, 主要在于解析气压缩机和往复式压缩机的节能。PSA装置处理量偏小, 产生的解析气量不足, 造成了解析气压缩机入口流量不足问题, 为了解决这个问题, 两套装置解析气压缩机不得不开防喘振线来补充入口流量, 降低了压缩机做功效率。A套压缩机设计为2MCL457低压缸和2MCL459高压缸, 共16级, 出口压力2.5MPa, 输送至甲醇装置, 用作原料气;实际生产中, 由于解析气量不足, 不能满足压缩机的压缩要求, A套解析气压缩机改为向甲醇装置输送燃料气, 压力有0.6MPa就可满足甲醇装置的使用要求, 而B套解析气压缩机的出口压力也在0.6MPa, 所输送气体也是作燃料气使用, 因此, 可以通过流程优化操作, 将两套装置的解析气, 用一台压缩机压缩机输送。这样就可在停用一台压缩机基础上, 增大运行工作压缩机的入口流量, 减少返回量, 达到节能降耗的目的。。

影响往复式压缩机做功效率的主要在压缩机的返回量的多少, 可以通过提高吸附压力, 降低压缩机入口压力, 减小氢气返回量, 来提高压缩机做功效率。

第四, 确保汽轮机凝汽器的真空度, 让汽轮机安全的, 经济的运行。

汽轮机节能主要在于凝汽器真空度, 真空度如果不足, 则会造成中压蒸汽对汽轮机做功能力下降, 还会影响汽轮机的轴向力, 对汽轮机的安全运行带来危害。汽轮机的真空度跟抽气器和冷却水有很大的关系, 抽气器故障, , 冷却水不畅, 或者空气吸入凝汽器都会造成真空度下降, 如果是冷却器的问题, 则要对循环水进行检查, 确保循环水畅通;如果是抽气器的问题, 则可以启用辅助抽气器, 或者是备用的抽气器;如果是泄露, 则要尽快消除露点。总之, 在发生真空度下降后, 要尽快查明原因, 及时处理, 确保汽轮机的长周期运行。

第五, 装置程控阀多, 仪表风使用量大, 要减少仪表风的泄露损失。

仪表风节能主要在于消除露点。PSA装置程控阀在规定时间进行启闭的, 会使用大量仪表风, 而装置程控阀数量多, 动作频繁, 仪表风的大量泄露也会造成装置的能耗上升。外操发现仪表风泄露后, 应通知内操, 由内操人员在确定阀门运行状态的基础上, 联系仪表工消除泄露点。

第六, 要精心操作, 生产出合格的产品, 这是节能降耗工作的前提。

产品质量也会影响到装置的节能, 产品不合格, 是最大的浪费, 应秉持质量就是生命的理念, 精心操作, 确保产出质量合格的氢气。在生产中, 氢气纯度是氢气质量合格的重要指标。在氢气纯度不足时, 在满足解析气压缩机安全运行的情况下, 尽可能减少B套的处理量;启用备用水环真空泵, 确保吸附剂得到充分的再生;提高吸附压力, 这些都是提高氢气纯度的举措。

除了以上的几个节能方面外, 减少装置的跑冒滴漏也是装置的节能工作, 这就要求我们以主人翁的态度来对待装置节能生产的各个方面工作。

摘要：节约能源, 实现低碳生产是全球化大生产的趋势, 也是提高企业生产竞争力的重要指标, 本文以格尔木炼油厂两套制氢装置为例, 讲述了在制氢装置生产过程中的一些节能举措, 为PSA制氢装置节能降耗提供参考。

关键词：PSA,吸附塔,压缩机