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PSA制氢装置培训教材PSA制氢装置培训教材⽬录第⼀节、概述第⼆节、吸附分离⼯艺原理第三节、⼯艺流程及⼯艺条件的选择第四节、主要设备第⼀节概述吸附现象早就被⼈们发现利⽤，早在数千年前，⼈门就开始利⽤⽊炭、酸性⽩⼟、硅藻⼟等物质所具有的强吸附能⼒进⾏防潮、脱臭和脱⾊，湖南长沙市出⼟的汉代古墓中就放有⽊碳，显然墓主当时是⽤⽊炭吸收潮⽓等作为防腐措施。
因此吸附分离是⼀门古⽼的技术。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)⽓体分离与提纯技术成为⼤型化⼯⼯业的⼀种⽣产⼯艺和独⽴的单元操作过程（称为吸附分离⼯程），是在上世纪六⼗年代迅速发展起来的。
由于最早的吸附剂吸附能⼒较低、选择性较差，吸附分离仅⽤在吸湿⼲燥、脱⾊、除臭、饮⽤⽔净化上，吸附剂往往是⼀次性使⽤，使⽤时能耗不⾼。
1942年德国发表了第⼀篇⽆热吸附⼲燥和净化空⽓（脱除CO2和H2O）的专利⽂献，1959年Skarstrom发明了PSA⽓体分离技术（当时称为“等温吸附”或“⽆热吸附”）。
上世纪60年代初，在世界能源危机情况下，美国联合碳化物公司(UCC)⾸次实现了变压吸附四床⼯艺技术的⼯业化，于1966年建成投产了第⼀套PSA法从含氢⼯业⽓体中回收⾼纯度氢的⼯业装置。
随着世界能源的短缺，各国和各⾏业越来越重视低品位资源的开发与利⽤，以及各国对环境污染的治理要求也越来越⾼，由于吸附分离技术投资少、运⾏费⽤低、产品纯度⾼、操作简单、灵活、环境污染⼩、原料⽓源适应范围宽，使得吸附分离技术在钢铁⼯业、⽓体⼯业、电⼦⼯业、⽯油和化⼯⼯业中⽇益受到重视；另⼀⽅⾯，吸附剂也有了重⼤发展，如性能优良的分⼦筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的⼤型吸附分离⼯艺奠定了技术基础。
我国⽯化⾏业在上世纪70年代开始引进吸附分离技术，从合成⽓中脱除CO2以制造⾼纯度氢⽓。
制氢装置PSA氢提纯单元工艺过程说明第一节吸附工艺原理1.1基本原理吸附是指当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸着、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。
化学吸附是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。
其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。
活性吸附是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。
其解吸过程一般也较困难。
毛细管凝缩是指固体吸附剂在吸附蒸气时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。
一般需加热才能完全再生。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
PSA制氢装置中的吸附主要为物理吸附。
1.2吸附剂及吸附力工业PSA制氢装置所用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、硅胶类、活性炭类和分子筛类。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
1.2.1本装置所用吸附剂的特性如下：1).AS吸附剂在大型PSA氢提纯中的应用结果表明：我公司的AS吸附剂对上0均有很高的吸附能力，同时再生非常容易，并且该吸附剂还具有很高的强度和稳定性，因而适合于装填在吸附塔的底部脱除水分和保护上层吸附剂。
2).HXSI-Ol吸附剂本装置所用PSA专用硅胶属于一种高空隙率的无定型二氧化硅，化学特性为惰性，无毒、无腐蚀性.其中规格为中「3球状的硅胶装于吸附塔中下部，用于吸附水分和CO2。
3).HXBC-15B吸附剂本装置所用活性炭是以煤为原料，经特别的化学和热处理得到的孔隙特别发达的专用活性炭。
制氢培训讲义制氢装置设计及改造情况1、大连西太平洋石油化工有限公司制氢装置规模为6×104Nm3/h。
两套加氢、脱硫、转化炉、中变采用国内技术；净化系统为变压吸附法，技术为德国林德（Linde）公司专利，引进控制计算机、成套阀门、管线、仪表和吸附剂，吸附罐为国内制作，林德公司制造技术。
设计单位为中国石化北京设计院。
本装置由下列五部分组成：（1）原料油干法加氢、脱硫部分（2）转化及相应对流段热回收部分（3）中温变换及变换气换热冷却部分（4）PSA中变气净化部分（5）开工及循环氢压缩机及酸性水汽提部分装置的加氢、脱硫、转化、中变过程采用两个系列。
PSA部分则为一个系列。
原料设计时以轻质油（重整拔头油或轻石脑油）为主，同时应用少量液化气和ARDS装置弛放干气。
98年7月至今，由于重整装置停工未开，制氢原料改为重整精制油。
产品纯度为H2>99.9%。
产品主要供常渣油加氢脱硫（ARDS）装置、蜡油加氢精制装置及煤柴油加氢精制装置、聚丙烯用。
施工图设计于1992年12月末完成，1995年末基本建成，1997年7月正式投产。
1998年2月经标定达到设计规模，生产稳定，质量良好。
2.生产装置工艺原理本制氢工艺采用以轻质油(重整拔头油或轻石脑油)为原料．经干法加氢、脱硫后与水蒸汽混合，经催化剂转化产生H2、CO及CO2。
转化气再经中温变换将CO与转化气中水蒸汽反应成CO2同时再产生部分H2。
中变气经换热、冷却分液后进往PSA吸附部分脱除中变气的CH4、CO和CO2，生产纯度为99 9％(v)的氢。
RS+H2→R+H2SH2S+Z n O→Z n S+ H2 OR+ H2 O→CH4+CO+CO2CH4+ H2 O→3 H2+CO-QCO+ H2 O→H2+CO2+Q3.生产装置工艺流程详述本装置设计原料主要是重整拔头油，工艺流程大致可分为五部分：（设计条件）（1）原料脱硫部分（分A、B两系列，以A系列为例，下同）40℃的重整拔头油自装置外进原料缓冲罐D-101，经原料泵P-101/1升压至4.0MPa。
山西诚宏福得一化工有限公司30万吨/年粗苯加氢精制项目一期工程PSA-制氢系统操作手册编制：李祖玉审核：康立贤第一章安全规范一、氢气的基本特性：众所周知，氢气是一种易燃易爆的气体，在大气压力和室温下系无色、无味、无毒的气体。
它的沸点很低（20.4K），同时也无腐蚀性。
但在高温下（﹥260℃），它将腐蚀某些金属，如碳钢，它与金属中的碳起作用产生“氢脆”现象。
氢是所有元素中最轻的一种，分子量为2。
对空气的比重为0.7（空气比重为1，密度为0.09kg/m3最小，它还具有高度的渗透性，氢气在空气中爆炸范围是4.0~75.6%，氢气不能供给呼吸，故在高浓度下能使人窒息，氢气的自然点为560℃本装置产品为氢气，按火灾分类法属C级火灾；按火灾危险性分类的规定，本界区为甲类；按爆炸危险场所划分的规定，本界区设备和程控阀布置区为Q-3级场所（正常情况下不能形成，在不正常情况下形成爆炸性混合物可能性较小的场所）。
二、氢气系统岗位要求：1、输入系统的氢气含氧量不得超过0.5%2、氢气系统运行时，不准敲击，不准带压修理和紧固，不得超压，严禁负压。
3、管道、阀门和水封装置冻结时，只能用热水或蒸汽加热解冻，严禁使用明火烘烤。
4、设备、管道和阀门等连接点泄漏检查，可采用肥皂水或携带式可燃性气体防爆检测仪，禁止使用明火。
5、不准在室内排放氢气，吹洗置换，放空降压，必须通过防空管排放。
6、当氢气发生大量泄漏或聚积时，应立即切断气源，进行通风，不得进行可能发生火花的一切操作。
7、新安装或大修后的氢气系统必须做耐压实验、清洗和气密试验，符合有关的检验要求，才能投入使用。
8、氢气系统吹洗置换，一般可采用氮气（或其它惰性气体）置换法或注水排气法。
氮气置换应符合下列要求：⑴氮气中含氧量不得超过3%；⑵置换必须彻底，防止死角末残留余气；⑶置换结束，系统内氧或氢的含量必须连续三次分析合格。
9、氢气系统动火检修，必须保证系统内部和动火区域氢气的最高含量不超过0.4%10、防止明火和其它激发能源，禁止使用电炉、电钻、火炉、喷灯等一切产生明火、高温的工具与热物体；不得携带火种进入禁火区；选用铜质或铍铜合金工具；穿棉质工作服和防静电鞋。
制氢装置PSA系统工艺管理和操作规程1.1 PSA系统的任务及主要工艺指标1.1.1 PSA系统的任务PSA系统的任务是将低变气中的杂质CO2、CO、CH4等被吸附剂吸附下来而氢气未被吸附，得到氢纯度为99.99%的工业氢，供渣油加氢脱硫装置使用，多余氢气并入低压氢气管网。
1.1.2 PSA系统主要工艺指标入口温度℃30～40入口压力MPa（abs） 2.40±0.2出口压力MPa（abs） 2.40±0.21.2 装置概况装置规模如下：装置公称处理低变气能力：93036 m3/h装置公称产氢能力：60000 m3/h装置设计操作弹性：30~105％原料气组分和压力在很宽的范围内变化，但在不同的原料气条件下吸附参数应作相应的调整以保证产品的质量。
调节均可由计算机自动完成。
当原料气条件变化时，物料平衡也将发生相应的变化。
设计的原料气为：低变气。
设计主要产品为：氢气，用作加氢装置原料；副产品为解吸气，用作燃气。
在实际生产中，产品氢的纯度可通过改变PSA装置的操作条件进行调节，而解吸气的组成也会随原料气和产品气的不同而略有不同。
1.3 吸附塔的工作过程(1)吸附过程原料气经程控阀KV7701A～J，自塔底进入PSA吸附塔A200lA～J中正处于吸附状态的两台吸附塔，其中除H2以外的杂质组份被装填的多种吸附剂依次吸附，得到纯度大于99.99％的产品氢气从塔顶排出，经程控阀KV7702A～J和吸附压力调节阀PV7702后送出界区。
(2)均压降压过程这是在吸附过程完成后，顺着吸附方向将塔内较高压力气体依次放入其它已完成再生的较低压力塔的过程，这一过程不仅是降压过程，而且也回收了吸附床层死空间内的氢气，该PSA装置主流程共包括四次连续均压降压过程，分别称为：一均降(ElD)、二均降(E2D)、三均降(E3D)和四均降(E4D)。
一均降通过程控阀KV7706A～J和6#环管进行，二均降通过程控阀KV7704A～J和4#环管进行，三均降、四均降通过程控阀KV7703A～J和3#环管进行。
目录第一篇部门概述1、部门简介2、部门职责3、岗位职责4、岗位编制及设置第二篇部门制度1、行为管理办法2、工具管理办法3、制氢班长管理办法4、卫生管理办法5、交接班管理办法6、替换班管理办法及流程7、请销假管理办法级流程8、考勤办法第三篇部门工作流程与标准1、制氢物品管理流程与标准2、交接班流程与标准3、内操流程与标准4、外操流程与标准5、用火监护人流程与标准第四篇专业知识第一章制氢装置的操作知识1、制氢装置的操作规程2、气柜操作规程3、制氢取样操作规程4、润滑油更换操作规程5、压缩机切换操作规程6、机泵操作规程7、制氢巡检内容8、制氢压力表更换操作规程9、制氢压安全阀的检查维护第二章设备材料及管线流程图1、制氢静设备台账2、制氢机泵设备明细表3、制氢车间管道明细表第三章安全消防知识1、预防硫化氢中毒安全知识2、空呼器的使用保养知识3、火灾扑救知识4、安全事故事例5、灭火器的使用知识6、事故处理知识7、检火人职责知识8、停工检修的安全知识9、进入生产装置的安全知识10、外来人员的安全知识第五篇应急预案1、制氢体停电事故的处理预案2、制氢开工预案3、制氢停工预案4、制氢事故处理预案5、气柜电事故的处理预案6、气柜瓦斯泄漏预案7、转化进料脱硫不合格处理预案8、转化炉管出现热斑、热带、热管的处理预案9、装置外来燃料中断的处理预案10、H2S中毒救护及预防预案。
PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表1. 简介PSA（Pressure Swing Adsorption）是一种通过变压吸附实现气体分离的技术，主要应用于气体纯度要求较高的工业领域，如制氢工艺。
而“五塔三均”是PSA制氢工艺中常见的一种工作方式，通过五个吸附塔和三个均压器进行循环操作，实现氢气的高纯度分离。
本文将从PSA工作原理、五塔三均工作流程和制氢关键参数等方面详细探讨PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表。
2. PSA工作原理PSA工艺利用吸附剂对气体的选择性吸附特性进行分离，实现高纯度气体的获取。
其基本原理是，在不同的压力下，吸附剂的吸附能力不同，因此可以通过变压操作实现气体组分的选择性吸附和脱附。
而“五塔三均”工作方式则是将PSA制氢工艺中的吸附塔和均压器进行合理组合，实现氢气的高纯度分离。
3. 五塔三均工作流程五塔三均工作方式包括了吸附、脱附、再生等多个流程。
在吸附过程中，高纯度氢气被吸附剂吸附，其他杂质气体则被排除。
而在脱附和再生过程中，变压操作使得吸附剂释放已吸附的气体，同时进行再生以恢复吸附剂的吸附能力。
通过这些流程的循环操作，PSA五塔三均变压吸附制氢工作表现出了良好的分离效果和稳定性。
4. 制氢关键参数在PSA五塔三均变压吸附制氢工作中，关键参数包括了压力、温度、流量、吸附剂种类、循环操作周期等多个方面。
合理选择和控制这些参数对于工艺的优化和稳定性至关重要。
特别是吸附剂种类的选择和循环操作周期的优化，能够显著影响到氢气的纯度和产量。
5. 个人观点和理解PSA五塔三均变压吸附制氢工作作为一种高效、稳定的制氢技术，在工业生产中具有重要的应用价值。
通过合理的工艺设计和操作控制，可以实现对氢气产量和纯度的精准控制，满足不同应用领域的需求。
随着工艺技术的不断改进和创新，PSA五塔三均变压吸附制氢工作将会迎来更广阔的发展空间。
总结回顾：通过对PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表的深入探讨，我们了解到了其重要的工作原理和关键参数。
控制培训手册苏州工业园区奥菲特气体设备有限公司2006/9/20第一部分描述一.系统介绍氢气生产系统设计了一个安全、可靠的操作系统，一旦制氢系统的某部分出错，控制系统有声光报警、提示报警内容、切断整流柜的直流输出功能。
氢气生产的控制系统，使用了一台可编程控制器来管理整个系统的调节和报警处理，提高了自动化水平，减轻了劳动强度，给氢气生产提供了一个安全、可靠的、有效的操作系统。
操作人员可以不需调整、监视，由可编程控制器通过程序来控制系统的压力、液位、温度，控制器不断监视由变送器送入的运行状况信号，所有的运行要求如：自动补水、报警连锁，都由可编程控制器来完成，。
电解槽的直流电源是由整流柜提供，整流柜的直流电的输出通过PLC及计算机控制，也可手动调节电位器，使电流达到额定值740A，它的工作原理是桥式、全波整流。
当发生故障时，发出声光报警，及时切断直流电的供给，并且可通过外部连锁使整流柜停止，提高了系统的安全性。
整流柜面板上装有直流电压表、左、右电流表。
其整流原理祥见整流原理图及操作手册。
配电柜是提供整个制氢站的电源，将主电源分成五路给控制柜、整流柜、冷却水装置、照明、检修。
二.控制描述可编程控制器由两个CPU单元和一个I/O模块单元组成，并配备了热备冗余系统，当一个CPU单元发生故障时自动切换到备用CPU 单元。
I/O模块单元主要由输入输出模块及电源模块组成。
I/O清单三.控制调节回路：1.压力调节压力调节在控制系统中是非常重要的调节回路，压力调节的好坏，直接影响系统的各项指标，可防止压力过高造成事故。
制氢系统的运行压力可以设定，压力可在一定的范围内进行调节，制氢系统的压力通过压力变送器（PT）测得，4-20mA的信号直接送至可编程控制器，PLC通过比较设定值与实际值的偏差值，通过PID功能，输出相应的调节信号4-20mA，到PV调节阀门（氧侧调节阀）的开度。
如果实际压力超出设定压力值,那么通过计算后,输出信号使得调节阀PV开度变大，使得实际压力降低，最终使得系统实际运行压力在设定值下稳定运行。
