黄麦岭优化方案.doc

湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司 膜分离氢回收装置 优 化 方 案 业主单位：湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司 设计单位：杭州普菲科空分设备有限公司 日 期：二○一五年三月二十八日 目 录 1 背景介绍 2 ２ 现有问题及优化方案 2 ３ 优化后装置应具备的功能和产品规格 4 ４ 优化方案材料一览表 5 ５ 乙方供货、设计、服务及甲方负责的范围 6 ６ 优化方案工期 6 ７ 装置报价一览表 7 附: 管道及仪表流程图PID 1 背景介绍 该膜分离氢回收装置于２０１１年７月份投入使用，设计单位为杭州普菲科空分设备有限公司（以下简称乙方），业主单位为湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司（以下简称甲方）。 通过对装置２０１５年２月１７日的运行数据分析，与装置的工艺要求有较大差距，初步判断膜芯件已经损坏，装置的性能已经基本失效。附运行数据： 原料气进气：ＣＨ４～１７％　　Ｈ２～５０．７％ 非渗透气：ＣＨ４～２２．０％　Ｈ２～５０．７％ 渗透气：ＣＨ４:～１８％　Ｈ２～５９％ 氢回收率：５３．７８％ 现甲方从运行成本等方面进行考虑，准备更换膜芯件；且为了保证更换膜芯件后装置能够长期稳定的运行，委托乙方对装置进行一定程度上的优化设计。 ２ 现有问题及优化方案 由于甲方装置现场无操作巡检人员，对装置的自动化程度要求较高，对装置的异常情况需设定连锁控制。现有问题及优化方案见下表： 项目 现有问题 优化方案 气液分离器液位 仅有液位检测，无控制手段 底部排液口增设一调节阀组，与液位计连锁，保持液位不超过设定上限 膜分离器进口气体组分分析 无氨检测要求，只有取样口（取样检测有一定滞后性） 在气液分离器后管道上增设一台在线氨分析仪，利用在线分析与取样分析比对的方式检测膜进口氨含量 异常情况膜分离器进口管路切断 异常情况时通过关闭阀门ＤＶ１０１Ａ切断膜分离器，一个阀门的可靠性无法得到保障 在膜分离器进口管道上增加一个自动阀门与现有阀门串联，增加其可靠性 高压水泵在控制系统中显示 控制系统中无高压水泵的状态及控制信息 控制系统操作界面上增加高压水泵的状态及控制信息，包括启停及状态显示 各主要控制点的连锁报警及控制 现有ＤＣＳ系统上无主要控制点的连锁控制 控制系统增加连锁报警控制：对各主要控制点进行连锁报警及控制 装置的连锁控制主要目的是保证在异常情况下膜芯件不受到损害，装置设定主要的连锁控制方案如下： 名称 连锁控制内容 水洗涤塔液位高高连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 输出信号高压水泵－停车 水洗涤塔液位低低连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 软化水流量低低连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 气液分离器液位高高连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 膜分离器进气温度高高、低低连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 膜分离压差高高连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 在线氨分析仪高高连锁 ＤＶ１０１Ａ和ＤＶ１０１Ｃ（新增）关闭，ＨＶ１０１Ｃ关闭，ＤＶ１０１Ｂ开启 ３ 优化后装置应具备的功能和产品规格 3.1 功能 处理能力：合成氨放空气3820Nm3/h（正常）/4000 Nm3/h（设计值） 操作弹性：30～110% 年操作时间(连续运行)：≥8000h　　　膜使用寿命：≥１０年 3.2 产品规格 氢气及非渗透气规格要求 膜分离: 渗透气 非渗透气 压力： ≥2.0MPaG ≥2.1MPaG 氢气纯度： ≥85% 氢气总回收率： ≥85% 含氨水 氨水浓度（mol%）：11～13 输出压力: 0.5MPaG(可按用户要求) ４ 优化方案材料一览表 序号 名称 性　能　参　数 数量 备注 1 膜芯件 聚酰亚胺膜（SM8100-P2） １ 美国空气产品公司制造普里森(中空纤维膜 2 在线氨分析仪 测量精度0.1ppm １ 3 高压调节阀 PN16 DN20 １ 4 高压自动切断阀 PN16 DN40 １ ５ 工艺阀门 PN16 DN20 ２ ６ ＤＣＳ编程组态 连锁控制报警组态 １ ７ 安装材料 工艺安装材料（管道、管件、法兰等）、仪表安装材料和控制系统组态材料 １ ５ 乙方及甲方负责的范围 乙方范围 １、