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氨回收装置操作规程(终版)


新能能源有限公司变换冷凝液氨回收操作规程

新能能源有限公司变换冷 凝液氨回收操作规程
编写: 审核:武浪 审定:武浪 批准: 武浪

新能能源有限公司

二○一五年八月

新能能源有限公司氢回收岗位操作规程


第一章



装置概况 ................................................. 4

1、变换冷凝液氨回收装置概述 ....................................... 4 2、产品说明 ....................................................... 4 3、原料、公用工程系统 ............................................. 5 4、动力消耗指标 ................................................... 7 第二章 工艺简介 .................................................. 8

2.1、生产方法、工艺原理 ........................................... 8 2.2、工艺流程叙述 ................................................. 8 2.3 主要操作条件 ................................................. 10 第三章 开车前的准备 ............................................ 11

3.1 全面质量大检查 ............................................... 11 3.2 操作具备的素质 ............................................... 11 3.3 设备、管道的吹扫、冲洗、试压 ................................. 12 第四章 装置开工、停工 ........................................... 14

4.1 前提 ......................................................... 14 4.2、开工程序 .................................................... 14 4.3 停工程序及操作方法 ........................................... 16 第五章 汽提操作的影响因素 ....................................... 19

5.1、供热........................................................ 19 5.2、酸性气的排放率 .............................................. 19

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5.3 氨循环比 ..................................................... 19 5.4 抽出比的影响 ................................................. 20 5.5 三级分凝条件的影响 ........................................... 20 第六章 汽提岗位操作法 ........................................... 21

6.1 汽提塔操作 ................................................... 21 6.2 一级分凝器操作 .............................................. 23

6.3 二级分凝器操作 ............................................... 24 6.4 三级分凝器操作 ............................................... 25 6.5 原料水脱气罐操作 ............................................. 26 6.6 司泵岗位操作法 ............................................... 27 6.7 带缓冲、隔离液储罐密封泵的操作 ............................... 28 第七章 事故处理及事故预案 ....................................... 30

7.1 紧急事故处理 ................................................. 30 7.2 一般事故处理 ................................................. 30 第八章 装置界区条件表 ........................................... 32

附:设备一览表 ................................................... 33

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第一章
1.1、变换冷凝液氨回收装置概述

装置概况

本装置主要是根据变换工序产生的变换冷凝液特性而设计的单塔加压汽提侧 线抽出氨回收工艺,对变换冷凝液进行净化和资源综合利用处理。该装置的作用为 净化污水,回收化工资源,减轻大气污染,化害为利,变废为宝,造福人类,是环 保必不可少的一项工程。本装置的设计处理量为:40m3/h,系统装置将变换冷凝液 中的氨氮、二氧化碳、硫化氢等成分进行有效脱除,并回收其中的氨,制取浓度不 小于 15%的氨水,氨水可做农肥或其它化工原料使用。处理后的净化水可以作为回 用水用于其它工段。分离出的酸性气送入硫回收或火炬装置。本装置的工艺特点: 采用单塔加压侧线抽出汽提流程。分离和回收废水中的有效成分,且该装置具有耗 能低,占地面积小,流程简单,设备少,操作方面方便而又经济的特点,是目前正 积极推广的一套先进装置。

1.2、产品说明
1.2.1、净化水 硫化氢含量:不大于 50 mg/L,氨氮含量:不大于 150mg/L, 出水温度:约 123℃,净化水作回用水使用。 1.2.2、氨水 氨水浓度:不小于 15%(质量分数),回收率:不小于 95%。 (1)物理性质 氨是一种无色具有刺激性气味的气体,低浓度的氨对呼吸道有刺激作用,接触 时可使皮肤灼伤,高浓度的氨对三叉神经有刺激作用,可使呼吸终止。在标准状况 下氨的密度是 0.77 kg/m3 ,比重为 0.5971,氨极易溶于水,在常温下一体积水可溶 解 700 体积的氨,0℃时液氨的比重为 0.6836,其分子量为 17.034,沸点-33.35℃, 凝固点-77.7℃,氨在空气中的含量达 11%-14%时会发生燃烧,气爆炸极限为

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15.5%-27%(体积分数)。在常压下冷却到-33.35℃或常温下加压到 0.7MPa-0.8MPa 时,气态氨就凝结成无色的液态氨。液氨具有导电性,并溶于少量润滑油。 (2)化学性质 a) 氨与水反应 氨与水反应生成一水合氨, 它可以小部分电离成 NH4+ 和 OH- , 并且受热分解。 NH3 +H2O=NH3 ?H2O= NH4+ + OHb) 氨的水合物对锌、铜及铜合金具有腐蚀性: Cu+2NH4OH→Cu(OH)2+2NH3↑ Zn+2NH4OH→Zn(OH)2+3NH3↑ c) 氨在 530℃以上分解为氮气和氢气: 2NH3→N2+3H2 ↑ d) 氨与酸的反应: NH3+HCl→NH4Cl NH3+H2S→NH4HS e) 氨与氧的反应: 4NH3+5O2→4NO+6H2O

1.3、原料、公用工程系统
1.3.1、原料的来源 来自变换装置。 1.3.2、原料的基本参数 (1)冷凝液量:≤40m3/h; 其中:氨氮≤7500mg/L; 二氧化碳≤15000mg/L; 硫化氢≤150mg/L; (2)冷凝液压力:6.12MPa(g);

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(3) 冷凝液温度:约 40℃。 1.3.3 汽提工艺基本原理 变换冷凝液汽提就是除去原料污水中的有害物质, 以达到净化污水水质的目的。 变换冷凝液中的有害物质以 CO2、NH3、H2S 为主,变换冷凝液汽提的主要目的是 去除和回收 CO2、NH3、H2S。含硫污水是一个由 H2S -NH3- CO2-H2O 组成的四元 , H2S-CO2-NH3 都是挥发性弱电解质并能以不同程度溶解于水,构成 H2S-NH3-CO2-H2O 挥发性弱电解质水溶液的化学、电离和相平衡共存体系。 氨溶于水后一部分被电离成 NH4+和 OH-离子,即; NH3 + H2O → NH4+ + OH在汽提操作条件下,气相中的氨、硫化氢和二氧化碳是分子态,液相中的氨、 硫化氢和二氧化碳有分子和离子两种形式,离子不能挥发,故称“固定态”, 分 子可以挥发,故称“游离态”,氨、硫化氢和二氧化碳在水中的离子态和分子态的 数量,与温度、压力及它们在水中的浓度有关。 变换冷凝液汽提过程就是基于 H2S-NH3-CO2 挥发性弱电解质水溶液在不同条 件下的汽一液平衡特性。由于 H2S、NH3 和 CO2 三种组份与 H2O 的气液相平衡常 数相差很大,同时在低温时若液相中 NH3 的浓度比 H2S、CO2 相对较高时,则系统 中的 H2S、CO2 基本上被 NH3 固定下来。利用这两个特点,可用一个塔从塔顶获得 挥发度最高的组份 H2S 、CO2,从塔底获得挥发度最低的组份 H2O,从塔的中部 (侧线)抽出含有富氨的混合气体。如果该侧线抽出气体中的 NH3 含量大大超过 H2S、CO2 时,则在冷疑过程中即可将 H2S、CO2 固定下来,从而获得纯度较高的 氨气。因为在低温下 NH3 的相对挥发度比 H2S、CO2 低,所以大部分 H2S、CO2 已 在低温的塔顶放出,而塔底采用高温蒸汽汽提,净化水中 NH3、H2S、CO2 含量很 低,因此在塔的中部容易形成较高浓度的含 NH3 混合气体,也正因为如此,用 NH3 来固定 H2S、CO2,并将 NH3 气体作为侧线产品是可行的。 1.3.4 公用工程 脱盐水(常温,0.4 MPa(g))、循环冷水(31℃,0.4 MPa(g))、氮气(常温, 0.3 MPa(g))、仪表气(常温,0.6MPa)、蒸汽(190℃,1.27 MPa(g))
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1.4、动力消耗指标

序号 1 2 3 4 5 6

项目 电 蒸汽 氮气 仪表气 脱盐水 循环水

单位 kwh t/h m3n/h m3n /h t/h t/h

小时耗量 57.5 6.5 (0.1) 2 1.5-2 70

年耗量 460000 52000

备注

采样器用 16000 12000-16000 560000

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第二章
2.1、生产方法、工艺原理
(1)生产方法

工艺简介

该装置采用单塔加压汽提、侧线抽出工艺,其生产方法是:利用硫化氢和二氧 化碳的相对挥发度比氨高,而溶解度比氨小的特性,首先从气提塔的上部将变换冷 凝液中的二氧化碳和硫化氢汽提出来,而向塔顶逃逸的部分氨气被冷进料再吸收, 再通过控制适宜的塔体各部位温度分布, 使变换冷凝液在汽提塔中部形成氨聚集区, 在此处侧线抽出分离,再采用变温变压的三级分凝设施,将侧线抽出的氨气逐渐浓 缩,最后取得纯度较高的氨气。 (2)变换冷凝液单塔加压汽提的工艺原理 单塔加压汽提处理变换冷凝液的方法就是用带有一定压力的蒸汽,把挥发性的 二氧化碳、硫化氢、氨从变换液中汽提出来并有效分离,从而达到净化污水,提取 酸性气和氨的目的。 该装置的工艺是一个化学、电离和相平衡共存的复杂体系。其整个反应过程可 用如下综合反应式表示: H+ +OH- + NH4+ +HS- =(NH3 + H2S+ H2O)液 =(NH3 + H2S+ H2O)气 H+ +OH- +2NH4+ + CO32- = (2NH3 + CO2+ 2H2O)液 = (2NH3 + CO2+ 2H2O)气 NH4+ +HS- =(NH3 + H2S)液=(NH3 + H2S)气

2.2、工艺流程叙述
(1)自变换工段冷凝液进入本装置原料水脱气罐 V2101,经脱气罐 V2101 减压 至 1.8MPA(G)缓存后, 逸出的闪蒸气由脱气罐 V2101 顶部排出直接进主汽提塔 T2101。 变换液自脱气罐 V2101 底部靠余压排出,分为冷、热两路进主汽提塔 T2101;一路

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作为冷进料先进入冷进料预冷器 E2101 通过循环冷水降温至 35℃左右, 再从汽提塔 顶部入口进主汽提塔 T2101;一路作为热进料先经过原料水/净化水一级换热器 E2103 进行一次预热,温度提升至 60℃左右,继续进入原料水/侧线气换热器 E2105 进行二次预热,温度提升至 115℃左右,继续进入原料水/净化水二级换热器 E2104 进行三次预热,温度提升至 150℃左右。经三级预热后从汽提塔 T2101 最顶层塔板 上部入口进塔。汽提蒸汽(1.27Mpa )由塔底第一层塔盘下吹入,汽提塔 T2101 的 17、19、21 层塔盘处开一侧线抽出口抽出富氨气,净化水由塔底排出。 (2)侧线气(即粗氨气)从塔体氨气富集区抽出,进入原料水-侧线气换热器 E2105 冷凝冷却,降温至 120℃左右,引入一级分凝器 V2103 气液分离,气相部分继 续进入二级冷凝冷却器 E2106 进行降温,降温至 90℃左右,引入二级分凝器 V2104 气液分离,气相部分继续进入三级冷凝冷却器 E2107 进行换热,降温至 40℃左右, 引入三级分凝器 V2105 进行气液分离,气相部分引入到高位吸氨器 V2109 中制取氨 水;一、二、三级分凝器中分离出来的分凝液分别由一、二、三级分凝液泵打回原 料水脱气罐 V2101 中,作为回流液与变换冷凝液混合后继续进塔处理。 (3) 汽提完成的酸性气由汽提塔 T2101 塔顶排出, 首先进入酸性气冷凝冷却器 E2102 进行冷却,降温至 40℃以下,再进入酸性气分液罐 V2102 中进行气液分离, 气相部分直接排至装置外,液相部分由一级分凝液泵 P2101 打回脱气罐中。 (4)净化水由汽提塔 T2101 塔底部出口排出,进入原料水/净化水二级换热器 E2104 进行热交换,降温至 130℃左右,继续进入原料水/净化水一级换热器 E2103 进行换热,降温至 125℃以下,直接排出装置外,进入厂区排放管网。 (5)脱盐水自厂区脱盐水管网来,进入液封水罐 V2108 缓存,并通过脱盐水泵 P2104 打至高位吸氨器 V2109 上部,对经三级分凝提纯的氨气进行喷淋吸收。 (6) 高位吸氨器 V2109 内吸收形成的稀氨水从底部排出, 进入氨水冷却器 E2108 中进行冷却,降温至 40℃以下,排入稀氨水罐 V2106 内缓存,同时经由稀氨水循环 泵 P2105 打至高位吸氨器 V2109 中部,对氨气进行循环吸收,最终稀氨水罐 V2106 中的氨水浓度达到 15%以上时,通过合格氨水泵 P2106 将其打入浓氨水罐 V2107 缓 存,最终合格氨水经氨水出料泵 P2107 从浓氨水罐 V2107 中输送至装置外。
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2.3 主要操作条件
2.3.1 主汽提塔 温度:塔底 160℃,塔顶 40℃ 压力:塔底 0.53MPa(G),塔顶 0.5 MPa(G) 2.3..2 原料水脱气罐 温度:40℃ 压力:1.8MPa(G) 2.3..3 一级分凝器 温度:120℃ 压力:0.45MPa(G) 2.3..4 二级分凝器 温度:90℃ 压力:0.38MPa(G) 2.3..5 三级分凝器 温度:40℃ 压力: 0.3MPa(G)

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第三章
3.1 全面质量大检查
3.1.1 设备

开车前的准备

设备主体的施工安装、内件、附属管件、仪表是否齐全,安装位置是否符合要 求。 3.1.2 管道 各工艺管道安装是否符合设计及生产要求,阀门的安装位置、放空排凝阀、附 属仪表等是否符合设计及生产要求。 3.1.3 机泵 机泵的施工安装、型号、电机与电气设备等是否符合设计要求,润滑系统是否 完备,压力表是否完好,计量泵流量是否校核等。 3.1.4 安全措施及其它: (1)机泵、设备、电气的接地、岗位照明是否满足设计及生产要求。 (2)安全阀的定压及排空管道的安装位置是否正确。 (3)消防器材、防毒面具、硫化氢、氨报警仪、可燃气体报警仪是否正确齐全。 (4)化验室设备、人员等是否满足要求。 (5)水、电、气、风等辅助系统引入装置并能满足生产要求。 (6)电缆沟盖板是否完好,有无油水及杂物; (7)污水排放系统是否完好畅通; (8) 环境卫生是否良好,达到开工条件;

3.2 操作具备的素质
3.2.1 掌握的相关知识 (1)安全规程、劳动保护、消防规程。 (2) 产品及各种物料的危险性。

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(3)设备的操作说明及工艺流程。 (4)仪表操作及工艺运转规程。 3.2.2 具备的技能 操作人员应经培训,具备实际操作和处理事故的技能,并经过职业安全卫生培 训,能熟悉及熟练掌握现场、设备、工艺管道及仪表的功能及操作。

3.3 设备、管道的吹扫、冲洗、试压
3.3.1 原则与注意事项 (1)吹扫前对容器、反应器、冷换等设备,要清理干净,然后封人孔。 (2)吹扫、冲洗前,关闭仪表引线阀、安全阀手阀。 (3)吹扫、冲洗前,拆除流量计、控制阀、疏水器、孔板。介质经冷换设备时, 入口法兰处放空。 (4) 蒸汽管线、吹扫试压时,引入蒸汽要缓慢逐步予热,防止热膨胀加剧, 注意脱水,防止水击,防止蹩压。 (5) 吹扫、冲洗试压要逐段进行,待水汽、风排净后,再进行下步,并且认 真填写记录。试压时按规定控制,不得超压。 (6)吹扫、冲洗、试压后,如发现问题应先泄压再处理,处理后重新吹扫、试 压。

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3.3.2 吹扫、冲洗、试压介质 项 目 吹扫 蒸汽 蒸汽 水蒸汽 冲 洗 / / 新鲜水 试 压 压缩空气 蒸汽 新鲜水 备 注 氮气试密

酸性气、氨气管道 其他气体管道 其他液体管道及设备

注:对氨气的设备及管道,在工艺过程允许情况下,当惰性气体量不足时宜先 用蒸汽吹扫后,再用空气吹干或用惰性气体保护。 3.3.3 试压时间及试压值 (1)蒸汽试压时,试压至最高操作压力,详细查漏。空气试压时,试压至最高 操作压力,用肥皂液检查漏点。 (2)试压时,保持 5 分种发现无漏点即为合格。 (3)用空气试压及氮气试密时,必须将所有的密封点、阀门、采样口、压力表、 热电偶、放空、丝扣、焊缝处涂肥皂水,如有鼓泡、泄压处理后再试,至无鼓泡为 止。 3.3.4 单机试运 所有离心泵均用新鲜水负荷试运 2 小时,检查电机有无超温、震动;泵的扬程、 流量是否稳定,达到其铭牌指标。

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第四章
4.1 前提

装置开工、停工

4.1.1 装置已完全施工安装完毕,并经质量检查、吹扫、清洗、试压、单机试运 后,对发现的所有问题整改结束,各项指标都达到要求。 4.1.2 人员均能熟练掌握本岗位的操作,并已上岗。 4.1.3 公用工程系统、水、电、汽、风均引入装置边界。 4.1.4 调度、医务、消防、通讯均已正常,分析化验室正常。 4.1.5 装置内均已打扫干净。

4.2、开工程序
4.2.1 建立汽提塔液位升温 (1)关闭净化水出装置阀门,向汽提塔注生产水(以消防水代替),并溢流至 原料水/净化水一级换热器、原料水/净化水二级换热器壳程,使原料水/净化水一、 二级换热器壳程灌满水,汽提塔液位至 50%,停止注水并拆除临时注水管线。 (2)关闭酸性气出装置及侧线气阀门,充入氮气建立塔压、当塔压达 0.3MPa 后停止充氮保压。 (3)汽提塔直接供汽,对汽提塔预热升温。 (4)用蒸汽调节阀控制塔底温度,使塔底温度以 20℃/h~30℃/h 的速度升温。 4.2.2 引进料、排放酸性气、净化水 (1) 开启外装置至本系统的来料阀门, 利用来料调节阀控制原料水脱气罐进料 量。 (2)当塔底温度达到 120℃时,开启冷进料阀门,适当调节进料量保持塔底液 位在 50%左右。并根据原料水脱气罐的液位适当调节来料调节阀开度,并保持原料 水脱气罐压力维持在 1.8MPa(G)。通过冷进料调节阀控制塔顶温度不超过 40℃。

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(3)当塔顶压力达到 0.5Mpa 的时候,调节酸性气流量调节阀,在保证塔底继 续升温的情况下,适量排放酸性气。酸性气排量应由塔顶两段填料层的温差来定, 将温差控制在 50~60℃范围内,温差大阀门开度则调大,温差小阀门开度则调小。 (4) 当塔底温度达 160℃时,停止升温, 建立原料水脱气罐及外装置塔的物料平 衡,通过来料调节阀控制外装置塔的液位保持在合理范围。通过调节冷、热进料调 节阀,保持原料水罐的液位,将变换冷凝液全负荷引进汽提塔,打开净化水出装置 阀门, 注意保持塔底液位正常 (50%) , 塔顶压力 (0.5MPa) , 塔顶温度正常 (40℃) , 塔底温度正常(160℃)以达到装置的平稳运行。 4.2.3 开侧线 (1)当塔顶压力达到 0.5Mpa、17 层塔盘温度达到 150℃时,打开侧线抽出阀 控制抽出比为 9-10%。 (2)侧线抽出后,调节蒸汽量,使塔底温度保持在 160℃时,17 层塔盘温度 150℃。 (3)逐步建立一级分凝器、二级分凝器、三级分凝器的压力、温度、液位。 (4)控制一级分凝器入温度大于 120℃,当压力大于 0.45Mpa 时,启用一级分 凝器顶部出口压力调节阀(PIC-2102)控制压力保持在 0.45Mpa。 (5)PIC-2102 投用后,通过手动调节二级冷凝冷却器的循环冷却水阀门开度, 来控制二级分凝器温度为 90℃,当压力达到 0.38Mpa 时,启用二级分凝器顶部出口 压力调节阀(PIC-2103)控制二级分凝器压力保持在 0.38Mpa。 (6)当 PIC- 2103 投用后,通过手动调节三级冷凝冷却器的循环冷却水阀门开 度,来控制二级分凝器温度为 40℃,当压力达到 0.3Mpa 时,启用三级分凝器顶部 出口压力调节阀(PIC-2104)控制三级分凝器压力保持在 0.3Mpa。 (7) 当一级分凝器建立起液位, 通过一级分凝液泵出口液位调节阀控制其液位, 二、三级分凝器建立起液位,分别控制二、三级分凝液泵的启停来调节其液位。控 制一、二、三级分凝器的液位为 50%。 (8)一、二、三级分凝液通过泵送入原料水脱气罐作为回流液与外装置来的变 换冷凝液混合后再进塔处理。
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4.2.4 制氨水 (1)侧线系统正常后,给稀氨水罐注入脱盐水,开启稀氨水循环泵,对三级分 凝器排出的氨气进行循环吸收。调节稀氨水循环泵的出口阀门开度,使高位吸氨器 液位控制在 30%以下。 (2)当循环氨水浓度达到 15%以上时,开启合格氨水泵,将合格氨水送至浓 氨水罐暂存。同时控制稀氨水罐液位不低于 50%。 (3)当循环氨水浓度大于 15%后,开启脱盐水泵,为制氨水补充吸收液。调 节脱盐水补充量,按氨气总量制得浓度为 18%的氨水所需水量进行控制。 (4)调节进装置的脱盐水调节阀,控制水封罐的脱盐水液位为 70%~75%。 (5)观察高位吸氨器的压力,将其压力控制在 0.15MPa 以下,如果压力超过 0.15Mpa 通过调节真空泵入口阀门开度来调节真空泵的抽气量。 4.2.5 调整操作 (1)根据处理量的大小及操作情况,进一步调整总进料量。 (2)通过调节蒸汽调节阀控制好塔底压力为 0.6Mpa,控制好 17 层塔盘温度为 150℃。 (3)操作平稳后,所有仪表全部投自动。

4.3 停工程序及操作方法
4.3.1 停工前的准备 (1)编制好停工方案,并经总厂有关部门确认、会签;组织操作人员培训学习 全面掌握 (2)编制好停工阶段临时组织体系,明确分工 (3)加强与调度的联系,做好上下游的协调 (4)准备好停工所用盲板的数量、规格和型号,并联系保运单位拆掉应拆的盲 板

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(5)准备好管线吹扫明细表、盲板明细表、停工吹扫网络图,安排好停工吹扫 人员,扫线完毕签字确认。 (6)准备好各岗位停工操作记录 (7)设备的低点排凝阀接好胶管,并引至含油污水井,严禁排入清水井。 (8)装置所有消防、气防设施配套齐全好用并处于备用状态 (9) 根据调度指示, 适当增减处理量, 到停工时原料水脱气罐水位将至 10~20%。 (10)有计划的降低一、二、三级分凝器和酸性气分液罐的液位,到计划停工 时维持最低点。 4.3..2 停工步骤 (1)缓慢减蒸汽量,最后停蒸汽,关侧线。 (2)用生产水(以消防水代替)置换洗塔,直到出水质合格。 (3)塔内水放空后,直接用蒸汽吹扫管线 2 小时,蒸塔 48 小时,完毕后塔顶 放空,塔低点排凝。 (4)通入氮气吹扫系统。 (5) 最后各台设备管道经吹扫、 冲洗后, 打开人孔待分析其中 O2 含量大于 20%, H2S 小于 10mg/m3,配戴防毒面具后才能进入。 (6)长时间停车时需对系统全面吹扫。吹扫流程如下: 序号 管线名称 吹扫流程 汽提塔—酸性气冷却 1 酸性气管线 器—酸性气分液罐— 装置外; 汽提塔 给汽点 试压要求 1.先贯通后试压, 贯通时将 放空打开,见汽干净后关闭; 2. 关闭除试压管线以外其 它管线与塔的对接的阀门; 汽提塔—原料水净化 2 净化水管线 水二级换热器—原料 水侧线气换热器—原 料水净化水一级换热 汽提塔 3. 开汽缓慢,顶部放空打 开,汽提塔顶见汽关,严防 超压。 4、 冷换设备吹扫时另一程需

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器—装置外;

放空,防止憋压。

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冷进料管线

汽提塔—冷进料冷却 器—装置外 汽提塔—原料水净化 水二级换热器—原料

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热进料管线

水侧线气换热器—原 料水净化水一级换热 器—装置外; 汽提塔—原料水-侧线 气换热器—一级分凝

汽提塔

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侧线抽出线

器—二级冷凝冷却器 —二级分凝器—三级 冷凝冷却器—三级分 凝器—至装置外

汽提塔

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闪蒸气

汽提塔—原料水脱气 罐阀组—至装置外

汽提塔

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第五章
5.1、供热

汽提操作的影响因素

合理的供热是平稳操作的基础,供热是否合理,对安全生产,产品质量,能耗 影响都很大。供热过量,就要引起超温、超压、酸性气质量下降,蒸汽单耗增加, 严重时可能造成冲塔;供热不足,汽提塔中部的温度偏低,高温段温差大,氨气和 净化水的质量下降。 汽提塔供热影响因素为:蒸汽单耗的影响因素主要有冷热进料比 n 侧线抽出比 B,氨循环比 C,而 n、B 与处理量有关,因为对一个特定的汽提塔而言,有个最低 的冷却水量和最低的塔底三相负荷。所以处理量越大、冷热进料比 n 和侧线抽出比 B 越小,蒸汽单耗越低,然后根据产品质量和塔体温度分布进一步调整 n、B 和供 热量,供热是操作的基础,操作平衡建立后,一般情况应保持稳定。

5.2、酸性气的排放率
(酸性气排放率=酸性气排放量/原料水中酸性气量) 操作平衡建立后,要及时按原料中的酸性气的量将其从塔顶排出,其排放率最 好为 1。 如果排放率大于 1, 则塔上部温度要升高, 酸性气质量可能变差, 塔压下降, 严重时可能造成冲塔;如其排放率小于 1,则塔的中部温度要下降,塔压升高,氨 气和净化水质量可能下降。 操作中,在 n、B 和供热等条件合理的情况下,如果最上一层塔板与侧线抽出 口处的温度下降,塔压升高,说明的排放率小于 1。反之,排放率大于 1。

5.3 氨循环比
(氨循环量/原料水中氨含量) 氨循环比对汽提塔的氨负荷影响很大,如果氨循环比过大,要危及产品质量, 增加蒸汽单耗,严重时还影响平稳操作,氨循环比的高低由分凝液的量的多少和浓

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度高低决定,分凝液的量的多少主要取决于抽出比的大小,分凝液浓度高低主要取 决于三级分凝条件,因此影响氨循环比的主要因素是抽出比和三级分凝条件。

5.4 抽出比的影响
抽出比是单塔侧线流程操作关键因素之一,侧线抽出气体,约为塔底气相负荷 的 50%左右,所以抽出比的大小对汽提塔的效果影响很大,抽出气体中主要成分是 水,所以抽出比的大小基本决定了分凝液量的多少。 如果抽出比太小,循环液量会减少,氨循环比会降低,蒸汽单耗要下降,但单 塔气相负荷太小,汽提效果降低,净化水质量要下降,如果循环比太大,从塔内取 热增多,循环液量也增加,氨循环比也增加,单塔气相负荷增加,不仅蒸汽单耗增 加,产品质量要下降。

5.5 三级分凝条件的影响
三级分凝条件决定了各级分凝器的分凝液量的多少和分凝液浓度的高低,在抽 出量一定的情况下,如果采用不同的分凝条件,尽管循环液的总量没有变,但各级 分凝器的分凝液量和浓度就要变化,总的分凝液的浓度就不同,因此氨的循环比也 就不同。 由于分凝条件对氨循环的影响大,所以操作中要按工艺设计参数控制好分凝条 件,否则严重时会危及安全生产,例如一级分凝器温度瞬间大幅度提高,会使二、 三级分凝器的压力下降或者回零,甚至成负压。因为一级分凝器温度突然升高,使 一级分凝器分水率突然下降,二级分凝器、三级分凝器分水率增加,液相浓度下降, 汽相平衡被破坏,因此汽相压力下降回零,甚至成负压。操作失常,出现以上情况, 处理也很简单,要按工艺参数控制好一级分凝器温度,任其二级分凝器、三级分凝 器提浓,压力就会回升。

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第六章
6.1 汽提塔操作
6.1.1 汽提塔顶温度过高 影响因素: a 酸性气的排放量过大。 b 冷进料量少或温度高。 c 塔底供热过大。 d 侧线抽出量不合适。 调节方法 a 适当关小酸性气排放阀。

汽提岗位操作法

b 适当增大冷进料量或加大冷进料冷却器循环水量。 c 降低蒸汽供应量。 d 侧线抽出量按 9%~11%来控制。 6.1.2 汽提塔压力的波动 影响因素 a.侧线抽出不均匀。 b.塔顶温度不稳。 c. 塔底蒸汽压力波动。 调节方法 a. 控制平稳侧线抽出量。 b. 根据 6.1 找出原因,并调节。 c. 适当调节处理量,侧线量。 6.1.3 侧线抽出塔板层温度低。 影响因素 a.供热不足。

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b.冷进料量过大。 c.酸性气排入量偏低。 d.侧线抽出量大。 调节方法 a. 适当加大蒸汽量。 b. 适当减少冷进料量。 c. 配合冷进料量调节酸性气排出阀开度。 d.减少侧线抽出量。 6.1.4 塔底液面波动 影响因素 a.净化水液位调节阀失灵。 b.进料量不稳。 c.后路不畅通。 d.塔内压力不稳定。 调节方法 a. 改走付线,联系仪表处理。 b. 稳定进料量。 c. 联系生产调度处理。 d.分析原因维持塔顶压力稳定。 6.1.5 净化水不合格 影响因素 a.侧线抽出比不合适。 b. 供热不足。 c.原料水-净化水一级换热器、原料水-净化水二级换热器内漏。 d. 侧线抽出塔板层温度低。 调节方法 a.侧线抽出比调至 9-11%。
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b. 适当加大蒸汽量。 c. 停工检修。 d.按 6.3 处理。

6.2 一级分凝器操作
6.2.1 一级分凝器温度不稳 影响因素 a.侧线气热进料换热器旁路温度调节阀失灵。 b.侧线抽出量不稳。 c. 侧线气热进料换热器内漏。 调节方法 a. 联系仪表处理。 b. 稳定侧线抽出量。 c. 停工检修。 6.2.2 一级分凝器压力不稳 影响因素 a.压力控制阀不灵活。 b. 一级分凝器温度不稳,气相量变化大。 c. 侧线气热进料换热器内漏。 调节方法 a. 联系仪表处理。 b.按 6.2.1 分析稳定一级分凝器温度。 c. 停工处理。 6.2.3 一级分凝器液面不稳 影响因素 a. 侧线气热进料换热器温度不稳,液相量变化校大。

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b.液控调节阀不灵活。 c. 侧线气热进料换热器内漏。 调节方法 a. 稳定侧线气热进料换热器温度。 b.联系仪表处理。 c.停工处理。

6.3 二级分凝器操作
6.3.1 二级分凝器温度不稳 影响因素 a. 一分凝器温度、压力不稳。 b. 循环水量不合适。(二级冷凝冷却器) c. 二级冷凝冷却器内漏。 调节方法 a. 稳定一级冷凝冷却器温度、压力。 b.调节合适的循环水量。 c.停工处理。 6.3.2 二级分凝器压力不稳 影响因素 a.压力控制阀不灵活。 b. 二级分凝器温度不稳。 c. 二级冷凝冷却器内漏。 调节方法 a. 联系仪表处理。 b.稳定二级分凝器温度。 c. 停工处理。

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6.3.3 二级分凝器液面不稳 影响因素 a.液控泵启停不正常。 b. 二级分凝器温度不合适。 c. 二级冷凝冷却器内漏。 调节方法 a. 联系电仪处理。 b. 二级分凝器温度按指标控制。 c.停工处理。

6.4 三级分凝器操作
6.4.1 三级分凝器温度不稳 影响因素 a.二级分凝器温度、压力不稳。 b. 三级冷凝冷却器循环水量不合适。 c. 三级冷凝冷却器内漏。 调节方法 a. 稳定二级分凝器温度、压力。 b.调节合适的循环水量。 c.停工处理。 6.4.2 三级分凝器压力不稳 影响因素 a.压力调节阀失灵。 b. 二级分凝器温度不稳。 c. 三级冷凝冷却器内漏。 调节方法

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a. 联系仪表调校。 b.稳定二级分凝器温度。 c. 停工处理。 6.4.3 三级分凝器液位不稳 影响因素 a. 三级液控泵启停不正常。 b. 三级分凝器温度不合适。 c. 三级分凝器温度不稳。 d. 三级冷凝冷却器内漏。 调节方法 a. 联系电仪处理。 b.按指标控制。 c.调节三级冷凝冷却器循环水量稳定三级分凝器温度。 d. 停工处理。

6.5 原料水脱气罐操作
6.5.1 原料水脱气罐液位不稳 影响因素 a.外装置塔处理量波动。 b.液位 LIC2102 失灵。 c. 原料水脱气罐压力不稳。 调节方法 a.联系调度处理。 b. 联系仪表处理。 c.稳定原料水脱气罐压力。 6.5.2 原料水脱气罐压力不稳

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影响因素 a.原料水脱气罐压力调节阀失灵。 b.脱气罐液位不稳定。 调节方法 a. 联系仪表处理。 b.稳定脱气罐液位。

6.6 司泵岗位操作法
6.6.1 开泵前的准备工作 (1)检查机泵、电机及附件、压力表防护爪、接地线是否齐全好用。 (2)检查对轮地脚螺栓是否松动,并进行盘车。 (3)检查润滑油是否变质,油位是否正常。 6.6.2 启动运转 (1)打开泵的入口阀、放空阀,排出泵的气体,灌满泵后在关闭放空阀。 (2)再次盘车,一切正常后,启动电机 (3)在关闭泵出口阀的情况下,运转 1~2 分钟,待出口压力稳定后,再缓慢 打开泵的出口阀,调节流量。 (4)检查泵的出口压力是否指示正常 6.6.3 机泵运行中的维护 (1)按操作检查泵的出口压力、流量。 (2)经常检查轴承温度、;轴承泄露情况;并及时记录 (3)及时检查机泵在运行中的振动情况及是否有杂音 6.6.4 泵的切换和停泵操作 (1)首先做好备用泵的开泵前的检查工作

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(2) 切换时先启动备用泵, 正常后稍开打出口阀, 慢慢关小待切换泵的出口阀, 直至待切换泵的出口阀全部关闭。切换过程中尽量减少因为切换而引起的流量、压 力等参数的变化。 (3)待切换泵的停泵。先慢慢关出口阀,停电机,再关闭入口阀。 (4)冬季停泵要排净泵体内的存液,以防冻坏泵体。

6.7 带缓冲、隔离液储罐密封泵的操作
6.7.1 储罐介绍及操作 作用:储罐为双机械密封辅助系统的主要元件,其作用是储存缓冲、隔离液, 导出由缓冲、隔离液传递出密封端面摩擦产生的和密封腔的热量,为双密封提供缓 冲、隔离液,从而改善机械密封的工作环境,由此提高机械密封的可靠性和使用寿 命,扩大机械密封的适用范围。 灌液:打开接口上的排气针型阀和缓冲、隔离液进出口阀门,关闭排液球阀, 保证管路畅通,由储罐补液进口向储罐及其系统注入缓冲、隔离液至储罐的标准液 位刻度线(液位计中间刻度线),并观察各接口处有无泄漏,有则及时处理,再次 拧紧连接处螺母。 试车和开车运行:试车时,应注意观察储罐上的液位及仪表指针的变化情况。 本储罐为改善机械密封的工作环境而配备,同时对机械密封的工作状况有一定的检 测作用。试车时应进行调试和观测,通过与缓冲、隔离液进口相连的温度表观测温 度,正常运行时温度会有一定的升高。当温度升高到一定的程度时,循环系统达到 平衡,温度不再升高,维持在一固定值,该固定值以不大于 55℃,温升不大于 25 为宜,若超过此值,应开通冷却水,通过冷却水来控制密封腔温度。压力表应显示 值﹤0.1MPa。当温度、压力稳定在正常值时,系统调试结束,密封及系统进入正常 工作状态,设备可以连续运行。 6.7.2 泵的操作 (1)泵的启动

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①检查齿轮箱是否加油,油位油温是否正常。 ②确认冷却水管路全部打开,流动正常。 ③密封储罐已灌液,液位温度正常。 ④打开入口阀和排气阀,将泵体充分灌满泵腔,并拧紧泵入口,出口与管路入 口、出口的法兰螺栓,保证静密封不漏气,泵出口阀应处于微开接近关闭但不能在 关闭的状态下启动。 ⑤启动前,应用手转动低速轴,要转动灵活,无异常摩擦声。 ⑥检查电机旋转方向,(点动不超过 3-5 秒),从电机端看,电机为逆时针旋 转。每次启动前先点动数次,(每次点动不超 3-5 秒),使润滑点预润滑。 ⑦启动电机后,观察泵的出口压力变化,电机的电流值。当达到稳定压力后, 再逐步开大泵出口阀门,使泵出口管线上的流量达到所需的稳定值。 ⑧启动运转正常后,观察机械密封的泄露管路中的泄露情况,泄漏量过大,则 应停机检修机械密封。 ⑨检查润滑油的油温应控制在 20-60℃之间工作,冷却器冷却水的流量,按油 温要求来调节。如无冷却水运转时油温不要超过 65℃,一般一小时左右油温才能达 到平衡。 ⑩运转中应经常检查地脚螺栓有无松动的情况,油温、泵入口温度、出口压力 波动及泵振动情况,如有异常应排除或停机检查。 (2)泵的停车 ①先慢慢关闭泵出口管路阀门,然后切断电源, ②关闭辅助管路上的阀门,但冷却水阀门应在泵冷却后再关闭。 ③在有冻结危险或长期停车的情况下,必须排净泵体及冷却腔中的液体。

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第七章 事故处理及事故预案
7.1 紧急事故处理
7.1.1 突然停电 a.停止向原料水脱气罐输送变换冷凝液 b.缓慢关闭蒸汽阀门停止给汽提塔供热 c.关闭酸性气、侧线气、净化水外排阀; d.保持塔内的压力、温度、液位; e.与调度联系,查明原因; f.若短时间停电,来电后立刻开泵维持正常操作; g.若长时间停电,按正常停工处理。 7.1.2 停蒸汽 现象: 塔底温度降低,蒸汽压力回零。 处理方法: a.与调度联系查明停汽原因; b.停泵,关闭侧线气、酸性气、净化水外排阀,保持系统温度、压力、液位; c.冬季注意防冻防凝。

7.2 一般事故处理
7.2.1 循环水中断 现象: 二、三级分凝器温度迅速上升。 处理方法: 循环水短时间内中断,则减小侧线抽出量,塔底蒸汽量;长时间中断,停工处 理。

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7.2.2 停仪表风 现象: (1)操作室内所有仪表均一起大幅度变化。 (2)仪表风压回零。 处理方法: (1)风开阀全关上游阀,改付线调节。风关阀付线全关,改上游阀调节。 (2)根据一次表,控制流量、温度、压力和液位。 (3)若长时间停风,停工处理。 7.2.3 原料水中断 现象: 原料水进料回零,原料水脱气罐压力下降。 处理方法: 关闭进装置调节阀,关闭冷热进料阀门,同时联系变换工段检查原因。 7.2.4 净化水不合格 现象: 外排净化水中硫化氢、氨氮含量超标,外排水不合格。 原因: a 塔底液面过高,冲塔造成分离效果不好; b 蒸汽压力低,温度低,波动大,满足不了汽提要求; c 塔顶、侧线排放量过小。 处理方法: a 降低液位到正常,控制好汽塔各操作参数; b 联系调度提高蒸汽压力、温度。 c 适当调整塔顶,侧线的排放量。

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第八章
界区 序 号 进 出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 变换冷凝液水 净化水 酸性气 1.27mpa 蒸汽 循环冷水 循环热水 脱盐水 氮气 m3n/h 氨水(≥15%) 净化风 m3n/h √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 液 液 气 气 液 液 液 气 液 气 连续 连续 连续 连续 连续 连续 连续 间断 连续 连续 名称 状态 方式 ℃ 40 40 40 190 31 40 常温 常温 40 常温 输送 温度

装置界区条件表
压力 流量 径 公称直 保温/保冷 管道伴热 根 公称直 径(mm) 备注

Mpa(g) 6.12 0.3 0.3 1.27 0.4 0.3 0.4 0.3 1.0 0.6

t/h 40 45 0.626 6.5 70 70 2 0.1 1.5 2

DN(mm) 100 100 80 150 300 300 50 50 32 50

材料 岩棉管壳 岩棉管壳 岩棉管壳 岩棉管壳 岩棉管壳 岩棉管壳 岩棉管壳

厚度 数 50 50 50 50 50 50 50 1 15 去其他装置 出装置

岩棉管壳 岩棉管壳

50 50

去氨水储罐

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附:设备一览表

序 号

材料、 设备 名称





材料规格或设备型号
φ 1600×7513*20, Q245R(正火); φ 1600×27800*(13+3), 321+Q245R(正火); φ 1400×9300*(11+3), 321+Q245R(正火); φ 800×9150*(8+3), Q245R(正火); φ 1600 φ 1400 DN38

设计 单 数 压力 位 量
Mpa

单重 T

备 注

1

主汽提 塔

321+Q245,Q245R(正 火)

1.0



1

50.6 9

二类 压力 容器

2 3 4 5 6 7 8 9

塔盘 1 组合件 塔盘 2 组合件 填料组 合件 闪蒸气 分布器 冷进料 分布器 热进料 分布器 填料间 分布器 物料脱 气罐

321 321 321 321 321 321 321 Q245R+防腐

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

套 套 m3 套 套 套 套 台

33 16 3 1 1 1 1 1 12.5 9 二类 压力 容器

φ 2400*6500*22

2.5

10

热进料 -净化 水一级 预热器

换热管:321 管板: 2 管壳式 双管程 F=55m φ 复合板 321+Q245R; 600*6200*8/φ 25*2.5 壳程: Q245R

1.8



1

2.64 1

二类 压力 容器

33

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11

热进料 -侧线 气换热 器( 防 腐)

换热管:321 管板: 管壳式 四管程 F=270m 321; 壳程: 复合板 φ 1200*6300*12/φ 321+Q345R 25*2.5

2

1.8



1

11.0 7

二类 压力 容器

12

热进料 -净化 水二级 预热器

换热管:321 管板: 2 管壳式 双管程 F=90m φ 321; 壳程:复合 700*6300*10/φ 25*2.5 板 304+Q345R

1.8



6

4.15 4

二类 压力 容器

13

冷进料 预冷器

换热管:321 管板: 管壳式 双管程 F=35m φ Q245R;壳程: Q245R 600*3000*8/φ 25*2.5

2

2.5



1

1.88 9

二类 压力 容器

14

酸性气 冷却器

换热管:304 管板: 管壳式 双管程 F=55m2 Q245R;壳程: Q245R φ 600*6200*8/φ 25*2.5

1.8



1

2.89 1

二类 压力 容器

15

氨水冷 却器

换热管:10 号钢; 2 管壳式 双管程 F=90m φ 管板 Q345R;壳程: 700*6300*10/φ 25*2.5 Q345R

0.5



1

4.15 4

二类 压力 容器 二类 压力 容器 二类 压力 容器 二类 压力 容器

16

一级分 凝器

Q245R

φ 1400×5485x10

1



1

2.85

17

二级冷 凝冷却 器

换热管:10 号钢; 2 管壳式 四管程 F=65m φ 管板 Q345R;壳程: 500*6000*8/φ 19*2.5 Q345R

1



1

2.56 3

18

二级分 凝器

Q245R+防腐

φ 1200×4835x10

1



1

2.40 7

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19

三级冷 凝冷却 器

换热管:10 号钢; 2 管壳式 四管程 F=65m φ 管板 Q345R;壳程: 500*6000*8/φ 19*2.5 Q345R

1



1

2.56 3

二类 压力 容器 二类 压力 容器 二类 压力 容器 一用 一备 一用 一备 一用 一备 一用 一备 一用 一备

20

三级分 凝器 酸性气 分液罐 一级分 凝液回 流泵 二级分 凝液回 流泵 氨水罐 进料泵 吸氨器 循环喷 淋泵 吸氨器 喷淋泵 氨水罐 出料泵 三级分 凝液回 流泵 高位吸 氨器 (含底 座)) 吸氨器 布液器 1 吸氨器 布液器 2 稀氨水 罐 浓氨水 储罐 (立式 斜顶, 防腐)

Q245R+防腐

φ 1000×4733×8

1



1

2.40 7 2.63 3

21

Q245R+防腐

φ 1000×5574×12

1



1

22

321

Q=4.9m /H=230m/N=18.5kw

3



2

23 24 25 26 27

321 304 304 304 304

Q=1m3/H=240m/N=11kw Q=3.8m3/H=30m/N=3kw Q=20m3/H=40m/N=5.5kw Q=3m3/H=40m/N=1.5kw Q=43.3m3/H=28m/N=7.5kw

台 台 台 台 台

2 2 2 2 1

28

321

Q=1m3/H=240m/N=11kw



1

与二 级分 凝液 共备 一台 7.69 9

29

304+Q245R

φ 800×28000*10

0.02



1

30

304

1.2m3/h

0.2



1

31 32

304 Q235B

10m3/h φ 3000×3000*8

0.2 0.2

套 台

2 1 3.64 5 26.1 3

33

Q235B

φ 6000×8500*12

0.2



1

35

新能能源有限公司氢回收岗位操作规程

34

35

36

37

38

39

40

41 42

氨水储 罐液封 器 一级分 凝液密 闭采样 器 二级分 凝液密 闭采样 器 三级分 凝液密 闭采样 器 酸性气 密闭采 样器 粗氨气 密闭采 样器 氨水密 闭采样 器 酸性水 密闭采 样器 小 计

Q235B

φ 1400×4000*8

0.2



1

1.22 6

321

1



1

321

1



1

321

1



1

321

1



1

321

1



4

321

0.2



2

321

2.5



2

注:321 不锈钢指 00Cr18Ni10Ti;气提塔等非标设备详细参数见(非标设备)

36


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