高压吸附除氧(一)
变换除氧题库(简版)
变换冷却装置题库
煤气变换冷却部分
一、判断题
▲1、在变换生产中，汽气比是指水蒸气与原料气中CO物质的量之比 （×）
▲2、余热回收器124E102上安全阀起跳压力为800KPa （×） ▲3、催化剂硫化时变换炉热点温度最高不超过450℃（√）
▲4、变换冷却含油煤气水的压力是2.5MPa，温度是175℃。 （×） ▲5、变换催化剂硫化结束的标志之一是出口H2S浓度达到10g/m3
（0.7%）以上（√）
▲6、变换装置工艺流程图中，余热回收器124E102副产158℃，0.6 MPa(A)的饱和蒸汽。（√）
▲7、变换装置工艺流程图中，变换冷却装置进余热回收器的粗煤气温度为240℃ （√）
▲8、变换装置工艺流程图中，出主变换炉的变换气温度为336℃ （√）
▲9、出变换冷却装置的变换气CO含量初设值为12.26% （初设） （√）
▲10、变换装置工艺流程图中，变换冷却装置含油煤气水的压力是
3.5MPa，温度是60℃。（√）
▲11、出工段变换气温度小于等于40℃ （√）
▲12、变换装置在导气升压过程中升压速率不应大于0.05MPa/分钟。
（ √ ）
▲13、每台预变换炉的体积为32m3．(× )
▲14、变换冷却装置两个系列循环水的总量是1800t/h。（×）
▲15、变换冷却装置两个系列的设备中：有2台洗氨塔、2台预换变炉、2台主变换炉（×）
▲16、洗氨塔的塔板是15层、使用的塔板的类型是浮阀塔板。（×）
▲17、出预变换炉的变换气全部进入主变换炉进行变换反应（√） ▲18、变换冷却装置各冷却器加入高喷煤气的水作用是防止碳铵结晶析出 （√）【高压吸附除氧】
▲19、终冷器壳程循环冷却水是高进底出 （×）
▲20、变换气全部通过气气换热壳程给管程的粗煤气加热 （×） ▲21、变换冷却装置使用的宽温变换催化剂硫化升温时应平稳升温，但再生时不必考虑温度的变化对催化剂的影响。（×）
▲22、主变换炉和预变换炉装的都是Co-Mo系催化剂 （√） ▲23、催化剂钝化的目的是在催化剂的表面形成氧化物薄膜，以使催化剂不能与空气接触，防止催化剂烧毁。（√）
▲24、有限空间内可燃气体在空气中的含量高于爆炸上限时，不会爆炸，但可能燃烧。（×）
▲25、特殊危险动火作业的“动火证”有效期为12小时 （×） ▲26、空气中H2S最高允许浓度为20mg∕L （×）
▲27、离心泵吸入液体过程中，在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为离
心泵的汽蚀。（ √ ）【高压吸附除氧】
▲28、中压蒸汽的介质代号是 MS （√）
▲29、低压氮气的介质代号是 LN （√）
▲30、升温换热器介质N2的走向是低进高出的 （×）
▲31、压力容器上的安全附件“安全阀”在使用期间，应1年调校一次。 （√）
▲32、蒸汽压力越高，其对应的饱和温度也越高。（√）
▲33、PID图指的是带控制点的工艺流程图（× ）
二、填空题
▲1、离心泵的主要性能参数有：( 流量 )、(压力)、（轴功率）、（扬程）和（效率）
▲2、变换催化剂按性能和使用条件分为：（ 钴钼系 ）、（ 铁铬系 ）、（ 铜锌系 ）。
▲3、硫化升温过程所使用的中压过热蒸汽管线上安全阀起跳压力为（ 800KPa ）.
▲4、出洗氨塔去净化装置的变换气温度是（ 小于等于 40℃ ）。 ▲5、催化剂硫化时变换炉热点温度最高不能超过（ 450℃ ）
▲6、碳铵结晶的条件是：温度低于（58℃ ），氨含量（ >1% ）。 ▲7、入变换冷却装置粗煤气温度（181）℃、压力（3.8）MPa（绝压）。（两个系列总量）
▲8、变换冷却工号为露天布置，分为（洗涤器）、（变换炉）、（冷却
器）、（洗氨塔)四部分。
▲9、变换冷却装置中，主变换炉体积是（108）m3 、催化剂的填充量（60.6）m3。
▲10、进入变换冷却装置的锅炉给水、脱盐水总量分别是(854.2）t/h、(1796）t/h。（两个系列总量）
▲11、宽温变换催化剂的分类中：低压催化剂压力范围（ 小于3.0）MPa，高压催化剂压力范围（3.0－8.0）MPa。
▲12、煤气变换冷却工号的主要任务是将加压气化来的粗煤气中的CO部分变换为( H2)，以满足甲烷合成对原料气H2/CO=3的要求，同
时回收变换反应放出的热量并副产(低压蒸汽)，同时加热锅炉给水、脱盐水。将变换气冷却至( 40)℃送入低温甲醇洗装置，并将本工段产生的含油煤气水、含焦油煤气水送至煤气水分离装置进一步处理。 ▲13、变换装置工艺流程图中，从煤气水分离装置进入粗煤气洗涤器的煤气水规格：温度、压力分别是（140）℃（5.3）MPa（绝压）。 ▲14、变换装置工艺流程图中，出变换冷却装置的变换气压力（3.4）MPa（绝压）、流量约为（97.81）万Nm3/h。（两个系列总量）
▲15、变换装置工艺流程图中，进入变换冷却装置的锅炉给水、循环冷却水量分别是(834.3）t/h、(2700）t/h。（两个系列总量）
▲16、变换装置工艺流程图中，去气化的煤锁充压煤气为（3.09）万Nm3/h；入变换冷却装置煤锁压缩气为（3.16）万Nm3/h（保留三位有效数字）
三、选择题：
▲1、变换冷却装置在正常生产过程中，进入变换炉旁路的煤气占总气量的（D ）
A、18℅ B、22℅ C、32℅ D、68 ℅
▲2、进入预冷器的锅炉给水的温度是（B）℃
A、85 ； B、105； C、95 ； D、65
▲3、变换冷却装置中余热回收器产生的蒸汽总量约是（B）t/h（两个系列）
A、10； B、20； C、30 ； D、40
▲4、变换冷却装置中间冷却器除冷却煤气外还起到什么作用？（B）
A、加热循环冷却水； B、加热脱盐水；
C、加热锅炉给水； D、同时加热脱盐水和循环冷却水
▲5、变换冷却装置在硫化和再生的过程中，硫化气从变换炉的（A）进入、从（B）放空，再生气从变化炉的（B）进入、从（A）放空。
A、 上部； B、下部； C、上部和下部同时； D、中部
▲6、变换冷却装置工艺流程叙述中，从粗煤气分离器顶部出来的粗煤气温度约为（B）℃
A、165 ； B、175； C、185； D、195
▲7、出变换装置（两个系列总量）的变换气总量为（B）万Nm3/h
A、94.65 ； B、97.81； C、96.45； D 、98.71
▲8、变换冷却装置在正常生产过程中，进入变换炉的煤气占总气量的（ C ）
A、18℅ B、22℅ C、32℅ D、68 ℅
高压吸附除氧(二)
氮气净化方案
氮气净化方案
一、几种工业制氮方法比较
空气中氮气占78.09%，氧气占20.94%，氦气占0.93%。现代工业用氮的制取方法都是以空气为原料，将其中的氧和氮分离而获得。为了得到浓度较高的氮气,必须分离去除空气中的氧气。目前工业制氮主要有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。
1.深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近九十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm³/h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置小20%～50%。深冷空分制氮装置宜于大模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。
2.分子筛空分制氮
分子筛空分制氮是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA(Pressure Swing Adsorption）制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm³/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。
3.膜空分制氮
膜空分制氮是八十年代国外迅速发展的又一种新型制氮技术，在国内推广应用时间较短。膜空分制氮的基本原理是以空气为原料，在一定压力条件下，利用
氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。
故从成本和投资规模考虑，宜采用PSA制氮法。
二、变压吸附(PSA)分离工艺流程
2.1变压吸附分离空气制氮基本原理
利用吸附剂对空气中各组分吸附能力的差异，以及吸附剂的吸附容量随压力变化的特性，可通过加压吸附，减压再生的方式完成空气分离和吸附剂的循环使用的过程。变压吸附制氮,采用碳分子筛为吸附剂。由于碳分子筛对氧和氮的吸附速度相差很大，(见图2.1),氧的吸附速度明显大于氮的吸附速度，使氧优先吸附于碳分子筛而与氮气分离，因此，碳分子筛制氮工艺,吸附切换时间较短，一般在60秒左右，设置两个塔，交替吸附、再生，就能完成氧氮分离，在流出相得到产品氮气。碳分子筛对氧的吸附量随吸附压力的降低而减少，通过减压即可解吸，完成碳分子筛的再生。
图2.1碳分子筛对氧氮的吸附动力学曲线
2.2.工艺流程
其工艺流程如图2.2：
图2.2 PSA工艺流程图
原料空气经压缩机压缩至0.8MPa(或以上)，经冷却器冷却至常温，再经过滤器过滤油、水后，进入空气缓冲罐，稳压后进入吸附塔(填充碳分子筛),空气中氧、二氧化碳和和杂质气体被吸附，其余组分(主要为氮气)则从出口端流出进入缓冲罐。吸附塔经过均压(吸附阶段完毕处于高压状态的左塔与处于低压状态的右塔相连，作一段降压，则左塔则为均压，均压后床层内的压力约为原有压力的一半)、减压至常压，脱除所吸附的杂质组分，完成碳分子筛的再生。两吸附塔循环交替操作，一塔吸附产氮，另一塔解吸再生，可以不间断连续产出产品氮气。
三、变压吸附法主要影响因素
1.气源压力稳定性；
2.碳分子筛性能；碳分子筛是变压吸附制氮的核心，因此应尽量选取性能优良的碳分子筛。
3.管路阀门的运行稳定性和精确性。
四、变压吸附法的一些改进措施
近几年来PSA制氮技术不断发展，装置和流程改进很快，提出了以下一些改进措施。
1.在产品储罐之前增设一个循环气罐及一条旁通管路。在启动的初期，不合
格产品氮不导入氮储罐，而经旁通管路返回吸附塔作吹洗气。在暂时停车时，可储入循环气罐，保证产品储罐不受污染，缩短了再启动时的供气时间。
2.选用优质碳分子筛或用多种吸附剂分层填装制备高纯氮。2005年以来，日本的可乐丽碳分子筛进入中国市场，该碳分子筛较适合于生产99.99%以上的氮气。
3.氮——氧联产提高收率，在建立制氮装置或制氧装置的同时，利用排出的富氧尾气或富氮尾气作原料气，再建一套规模相适应的制氧装置或制氮装置。由于尾气中的富氧或富氮组成高于空气中的组成，这样，联产装置比单独的氧/氮装置的收率可增加10-15%。
若通过改进后的分子筛技术制取氮气还不能满足啤酒生产所需要的99.99%的纯度，则还需要一个高度提纯氮气的过程。
从空气中分离出来的氮气中主要的杂质为氧气，目前采用的除去氧气的措施多是以氢气在一定条件下与氧气反应生成水，达到除去氧气的目的。氮气净化过程主要由除氧、除水两部分组成。经搜索阅读相关资料，比较目前已使用的提纯氮气的措施，现初步拟定两种方案。
方案一、催化反应除氧
一、基本原理
将未经净化的氮气称为粗氮,经净化的氮气称为纯氮。如果在粗氨中加入一定量的H2，在催化剂的作用下，可使杂质氧和氢化合生成水。通常，为了使除氧反应进行得完全，除氧彻底，H2的加入量必须大于与O2完全化合的量，这部分氢叫做过剩氢。除氧催化剂必须具备活性高(反应速度快)、比表面积大、选择性好、寿命长及价格低等特点。工业上常用的除氧催化剂有活性铜催化剂、镍铬催化剂、钯A分子筛、活性氧化铝镀钯以及钯碳纤维等。
1.除氧过程
为了除去普氮中残余的氧气，可以把普氮和氢气混合后通入反应器(氢气从氨分解发生装置或氢气钢瓶获得)，反应器中放置的是钯催化剂，在反应器里恒温80～100℃，由于钯催化剂的作用，氢气与普氮中残余的氧气发生反应，其化学反应式如下:
80～100℃
2H2+O2 2H2O
钯催化剂
反应生成的水气容易被氮气带走,催化剂不致受水气影响而失效,无须再生处理,可长期使用。普氮除氧后,氮气中含氧量可降低到《5ppm。
2.除水过程
除水过程主要由气水分离器和两只13×吸附干燥器完成。除氧后的氮气经过冷却器降至室温,由气水分离器除去凝结水，气水分离器利用其断面扩大，流速减慢，流向改变，把凝结水除去。两只吸附干燥器并联使用以进一步深度干燥,一只工作，另一只再生，通过8只阀门启闭切换来实现。吸附干燥器里充填13×干燥剂，在常温下工作可以连续运行24小时，再生时将其升温加热至350℃，恒温4～5小时，并不断通入经计量的极少量净化氮气冲洗,停止加热后,让吸附干燥器冷却备用。
二、工艺流程
氮气净化装置的工艺流程如下图所示：
图1.氮气净化装置流程图
氮气与氢气分别由各自的汇流装置，经减压后进入到氮气净化配氢装置。氮
高压吸附除氧(三)
停炉保护
报告编号：HX/生产- -2006
大唐托克托发电公司
、8机十八烷胺停用防腐保护方案
华北电力科学研究院有限责任公司
二○○六年十月
7
1 前言
1.1 任务来源
机组在停用期间热力系统汽水侧将会发生腐蚀，所以必须按照《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》（DL/T 956-2005）的要求对停用期间的机组进行防锈蚀保护。大唐托克托发电厂的7、8机均为600MW直接空冷机组，两台机组均在2006年下半年投产发电，由于目前机组负荷低，电厂决定将7、8号机长期停备，预计至少三个月以上，为此电厂特委托化环所负责7、8机的停用保护工作。
1.2 客户设备概况
大唐托克托发电厂位于内蒙古托克托县，四期工程建设2×600MW亚临界参数、燃煤、直接空冷汽轮发电机组。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司与三井－巴布科克公司合作生产的亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的∏型汽包炉，型号为DG-2070/17.5- II4。汽轮机为东方轮机厂生产的600MW亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。发电机为东方电机股份有限公司设计制造的QFSN-600-2-22型水-氢-氢冷却、三相交流两极同步汽轮发电机；采用瑞士ABB公司生产的自并励静态励磁系统。
1.3 试验目的
为抑制机组在停用期间热力系统汽水侧发生腐蚀，特制定予膜保护方案，对机组进行全方位保护。由于托电7、8机为直接空冷机组，空冷凝汽器的冷却面积非常大，约 万平方米，是同容量湿冷机组冷却面积的15倍以上，所以此次停用保护具有保护面积大、保护难度高的特点，须慎重制定实施方案，为达到较好的保护效果，我们建议采用十八烷胺成膜保护法。
十八烷胺加入低压给水系统进入锅炉后，随着水汽循环，分布于整个热力系统的水汽介质之中，当药剂与金属表面相遇时，在金属表面会形成一层薄而致密的吸附膜层，该吸附层具有一定憎水性，机组停运放水后，此吸附层可以抵抗大气氧腐蚀。该项防腐保护技术已在国内电站防腐领域得到较为普遍应用与认可。
保护范围为停机前参加予膜期间所有运行的热力系统汽水侧：
包括：低压给水管道→给水泵→高压加热器→省煤器→水冷壁→汽包→过热器
→汽轮机→空冷凝汽器→凝结水泵→低压加热器→除氧器→除氧水箱。
└→各级抽汽系统及再热器系统
2 试验参照标准及仪器设备
2.1 试验参照标准
序号
1.
2.
3.
4. 标准/文件编号 DL/T 956-2005 DL/T 561-95 GB/T 6920-86 DL/T 794-2001 标准/文件名称 火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则 火力发电厂水汽化学监督导则 水质pH的测定 玻璃电
http://m.zhuodaoren.com/shenghuo337427/
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