thiết bị chuyển hóa methanol 3000Nm3/h – sản xuất hydro bằng PSA
Thread Content
Quy trình vận hành thiết bị chuyển đổi metanol thành hydro bằng phương pháp PSA, công suất 3000 Nm3/hMục lục
1.0 Lời giới thiệu ----------------------------------------------------- 2
2.0 Đặc tính và tiêu chuẩn của nguyên liệu và sản phẩm ----------------------- 3
3.0 Mô tả quy trình công nghệ --------------------------------------------- 5
3.1 Quy trình công nghệ --------------------------------------------- 5
3.2 Nguyên lý phản ứng hóa học ----------------------------------------- 5
4.0 Mô tả quy trình sản xuất --------------------------------------------- 6
5.0 Các chỉ số kiểm soát chính trong quy trình công nghệ --------------------- 7
6.0 Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động thiết bị ----------------------- 9
7.0 Quy trình vận hành ------------------------------------------------- 12
7.1 Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động -------------------------------------- 12
7.2 Quy trình vận hành khi khởi động thiết bị ------------------------------------------ 12
7.3 Cách vận hành bình thường ---------------------------------------------- 14
7.4 Sử dụng và bảo vệ chất xúc tác ------------------------------------ 16
8.0 Các yếu tố liên quan đến môi trường và an toàn ---------------------------- 21
9.0 Quy trình phân tích -------------------------------------------------- 22
10.0 Quy trình an toàn -------------------------------------------------- 30
1.0 Lời giới thiệu
Hydro được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt trong những năm gần đây, số lượng người sử dụng hydro ngày càng tăng, vì vậy các phương pháp sản xuất hydro truyền thống đã không còn đáp ứng được nhu cầu này nữa. Chuyển hóa methanol và nước bằng phương pháp xúc tác để tạo ra hydro và khí carbon dioxide; việc tách riêng hydro và carbon dioxide cũng rất dễ dàng nhờ các phương pháp hấp phụ hoặc hóa học. So với phương pháp điện phân, phương pháp này có thể giúp tiết kiệm hơn 90% lượng điện tiêu thụ, đồng thời giảm chi phí từ 20–40%. Quy trình mới này có nguồn nguyên liệu dễ tìm, thiết bị đơn giản, không gây ô nhiễm, tiết kiệm năng lượng và giá cả phải chăng, vì vậy rất được người dùng ưa chuộng. Những người vận hành và quản lý thiết bị này phải nắm vững các quy trình vận hành này; chỉ sau khi vượt qua kỳ kiểm tra thì mới được phép tiến hành công việc. 2.0 Tính chất và thông số kỹ thuật của nguyên liệu và sản phẩm 2.1 Tính chất của nguyên liệu và sản phẩm 2.1.1 Tính chất của nguyên liệu (1) Tính chất của methanol Nguyên liệu này có tên hóa học là methanol; các tên gọi khác bao gồm methyl alcohol, wood alcohol, wood spirit. Công thức phân tử là CH3OH, khối lượng phân tử là 32,04. Đó là một chất lỏng trong suốt, không màu, dễ cháy và dễ bay hơi; có mùi tương tự như ethanol. Tỷ trọng là 0,7915. Nhiệt độ nóng chảy là -97,80℃, nhiệt độ sôi là 64,7℃. Ở nhiệt độ 20℃, áp suất hơi là 96,3 mmHg; độ nhớt là 0,5945 centipoise. Điểm bắt lửa là 11,11℃, còn điểm tự cháy là 385℃. Giới hạn nổ trong không khí là từ 6,0 đến 36,5%. Methanol là một trong những chất dung môi hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất, có thể hòa tan được trong nước và nhiều loại chất dung môi hữu cơ khác. Methanol có độc tính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến dây thần kinh thị giác; trong trường hợp nặng có thể gây mù lòa. (2) Tính chất của nước đã được tách muối từ nguyên liệu (bỏ qua). 2.1.2 Tính chất của sản phẩm: Sản phẩm mà thiết bị này tạo ra là khí được tạo ra từ quá trình chuyển hóa xúc tác methanol. Các thành phần chính của khí này là hydro và carbon dioxide. Tính chất của chúng được mô tả như sau: (1) Tính chất của hydro: Công thức phân tử là H2, khối lượng phân tử là 2,0158. Đây là loại khí không màu, không mùi. Không độc và không gây ăn mòn. Độ đặc của khí là 0,0899 Kg/m³. Nhiệt độ nóng chảy là -259,14℃, còn nhiệt độ tự cháy là 400℃. Khí này hầu như không tan trong nước, rượu, ête và các loại chất lỏng khác. Ở nhiệt độ bình thường, khí này ổn định; tuy nhiên ở nhiệt độ cao, khi có chất xúc tác, khí sẽ trở nên rất hoạt động, dễ cháy và nổ. Khí này cũng có thể phản ứng với nhiều loại kim loại và phi kim khác nhau. (2) Tính chất của khí carbon dioxide: Tên hóa học là carbon dioxide; các tên gọi khác bao gồm anhydrit cacbonic, khí cacbonic. Công thức phân tử là CO2, khối lượng phân tử là 44,01. Đây là chất khí không màu, không mùi. Có vị chua, mật độ khí là 1,977 Kg/m³, nhiệt độ nóng chảy là -56,6℃, nhiệt độ sôi là -78,5℃ (xảy ra quá trình bay hơi). Chất này dễ hòa tan trong nước tạo thành axit cacbonic; cũng có thể hòa tan trong ethanol, methanol, propan, chloroform, tetraclorua carbon và benzen. Đây là loại khí không cháy, có thể được sử dụng làm chất chữa cháy. 2.2 Tiêu chuẩn của nguyên liệu và sản phẩm 2.2.1 Tiêu chuẩn của nguyên liệu: Methanol: Phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia GB338-2004 cho loại sản phẩm hạng nhất. Khuyến nghị sử dụng các nhà máy sản xuất methanol với công suất trên 30Kt/năm; quá trình vận chuyển sẽ không gây ô nhiễm ; Cấm tuyệt đối sử dụng methanol tái chế. Nước đã được khử muối: Đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia GB12145-89P (lò điện trực tiếp), đồng thời hàm lượng ion clorua nhỏ hơn hoặc bằng 3ppm. 2.2.2 Thông số kỹ thuật của sản phẩm
(1) Thành phần khí sản xuất:
H2: 73–74,5%
CO2: 23–24,5%
CO: <0,9%
CH3OH: 300 ppm
Nước: ở trạng thái bão hòa.
(2) Áp suất: 1,30 MPa
(3) Nhiệt độ: <40°C
3.0 Quy trình sản xuất
Quy trình chuyển hóa metanol thành khí có thể được chia thành bốn giai đoạn: làm nóng sơ bộ chất liệu nguyên liệu, bay hơi chất liệu nguyên liệu, làm nóng chất liệu nguyên liệu đến nhiệt độ cần thiết, tiến hành phản ứng chuyển hóa, và cuối cùng là làm lạnh và ngưng tụ khí sản xuất, đồng thời làm sạch khí sản xuất. 3.1 Quy trình công nghệ 3.1.1 Các bước làm nóng sơ bộ, bay hơi và làm quá nhiệt chất lỏng nguyên liệu: Methanol và nước đã được tách muối được trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định. Sau đó, hỗn hợp này được đưa vào hệ thống thông qua máy bơm để được làm nóng sơ bộ, bay hơi và đạt đến nhiệt độ phản ứng cần thiết. Phạm vi công việc bao gồm: bình đo lượng methanol V101, bồn chứa dung dịch tuần hoàn V103, máy bơm đưa nguyên liệu P101A/B, bộ trao đổi nhiệt E102, tháp bay hơi T101, bộ làm nóng quá mức E101 cùng các thiết bị phụ trợ và van điều khiển liên quan. 3.1.2 Quy trình phản ứng chuyển hóa xúc tác: Dưới nhiệt độ và áp suất nhất định, hơi nguyên liệu sẽ trải qua quá trình chuyển hóa xúc tác giữa pha khí và pha rắn trong lò chuyển hóa R101. Phạm vi công việc là: lò chuyển hóa R101 cùng các thiết bị đo lường và van đi kèm. Mục đích của quy trình này là thực hiện phản ứng hóa học, nhằm tạo ra khí chuyển hóa có thành phần chính là hydro và carbon dioxide. 3.1.3 Quy trình làm lạnh và ngưng tụ khí chuyển hóa: Đó là quá trình làm giảm nhiệt độ của khí chuyển hóa có nhiệt độ cao, được sản xuất ở phía dưới lò chuyển hóa, xuống dưới mức 40°C thông qua việc làm lạnh và ngưng tụ. Phạm vi công việc bao gồm: hai thiết bị là bộ trao đổi nhiệt E102 và bộ làm mát E103, cùng với các thiết bị đo lường và van đi kèm. 3.1.4 Quy trình làm sạch khí chuyển hóa: Khí chuyển hóa ở nhiệt độ thấp, chứa hydro, carbon dioxide, cùng một lượng nhỏ carbon monoxide, methanol và nước, sẽ được đưa vào tháp rửa nước T102 để loại bỏ lượng methanol chưa phản ứng bằng nước đã được xử lý. Phạm vi công việc bao gồm: tháp rửa nước T102, bồn chứa nước đã được tinh chế V105, bồn đệm khí V104, máy bơm đưa nước đã được tinh chế P102A/B, cùng năm thiết bị khác cùng các thiết bị đo lường và van đi kèm. 3.2 Nguyên lý phản ứng hóa học: Hỗn hợp methanol và hơi nước được đưa vào lò chuyển hóa, nơi mà phản ứng chuyển hóa diễn ra dưới tác động của xúc tác và áp suất cao. Kết quả của phản ứng là tạo ra hydro và carbon dioxide. Các phương trình phản ứng như sau:
Phản ứng chính: CH3OH + H2O → CO2 + 3H2; ΔH = 49,5 KJ/mol
Phản ứng phụ: CH3OH → CO + 2H2; ΔH = 90,7 KJ/mol
2CH3OH → CH3OCH3 + H2O; ΔH = -24,9 KJ/mol
CO + 3H2 → CH4 + H2O; ΔH = -206,3 KJ/mol
Phản ứng chính là phản ứng hấp thụ nhiệt; vì vậy cần sử dụng dầu dẫn nhiệt để gia nhiệt cho hỗn hợp này. Khí đã được chuyển hóa sẽ được làm lạnh và ngưng tụ trước khi đi vào tháp rửa nước. Phần methanol và nước chưa được chuyển hóa hết sẽ được thu gom ở đáy tháp để tái sử dụng. Khí đã được chuyển hóa ở phía trên tháp sẽ được chuyển đến bình dự trữ, từ đó được đưa vào thiết bị khử hydro bằng phương pháp hấp phụ có áp suất thay đổi. 4.0 Mô tả quy trình công nghệ: Xin tham khảo sơ đồ đường ống và thiết bị trong quy trình chuyển hóa methanol thành hydro (mã sơ đồ: 0769-32-101). Nước đã được tách muối từ bên ngoài đi vào bồn chứa nước đã tách muối V105 thông qua van V1093. Sau đó, nước này được đưa vào tháp rửa T102 thông qua các máy bơm P102A/B để được đo lượng. Tại đây, methanol chưa kết tinh sẽ bị hấp thụ. Dịch thu được từ tháp sẽ chảy xuống bồn chứa dịch tuần hoàn V103. Lượng khí dioxide và dimethyl ether hòa tan trong dịch sẽ được xả ra khỏi bồn chứa dịch tuần hoàn. Methanol từ bồn chứa methanol được bơm vào bồn trung gian V101. Methanol trong bồn V101 chảy ra nhờ sự chênh lệch áp suất; sau đó, methanol này được điều chỉnh bằng van FV-101 và đo lượng bằng van FIC101. Sau đó, methanol được trộn với dịch tuần hoàn từ bồn chứa V103. Hỗn hợp này được đẩy ra ngoài bằng máy bơm P101A/B. Hỗn hợp này sau đó vào máy trao đổi nhiệt E102 để trao đổi nhiệt với khí chuyển hóa có nhiệt độ cao, từ đó được làm nóng trước khi vào tháp bay hơi T101 để bay hơi. Sau đó, khí này được làm nóng thêm bằng máy trao đổi nhiệt E101 cho đến khi đạt gần nhiệt độ phản ứng. Cuối cùng, khí này vào lò chuyển hóa R101, nơi xảy ra phản ứng chuyển hóa xúc tác. Khí chuyển hóa có nhiệt độ cao sau đó được làm mát bằng máy trao đổi nhiệt E102. Sau đó, khí này được làm lạnh bằng máy làm lạnh E103 trước khi vào tháp rửa nước T102. Chất lỏng ngưng tụ cùng với dung dịch hấp thụ được giảm áp suất bằng van điều chỉnh mức chất lỏng LV-102, sau đó được đưa trở lại bồn chứa V103 để sử dụng lại. Khí chuyển hóa sau đó được đo lượng bằng van đo lưu lượng FIQ103, sau đó được điều chỉnh áp suất bằng van PV-101 trước khi vào bồn chứa V104. Từ đó, khí này được đưa vào hệ thống hấp phụ biến áp để được tinh chế. Chất xúc tác cần được khử trước khi sử dụng. Trong quá trình khử, hydro được sử dụng làm khí khử, còn nitơ thì đóng vai trò là khí đệm để pha loãng. Khí nitơ trong quá trình được lưu thông trong hệ thống. Khí được khử oxi hóa đi vào bộ trao đổi nhiệt E102 để trao đổi nhiệt với khí được tạo ra từ lò chuyển hóa R101. Sau đó, khí này được làm nóng trong bộ trao đổi nhiệt E101 đến nhiệt độ cần thiết để tiến hành phản ứng khử oxi hóa trong lò chuyển hóa R101. Khí sau khi được khử oxi hóa sẽ lại đi qua bộ trao đổi nhiệt E102, sau đó được làm lạnh và ngưng tụ trong bộ làm lạnh E103. Cuối cùng, khí này quay trở lại máy thổi khí Rohts để tiếp tục tuần hoàn trong hệ thống. Nước ngưng tụ thì được dẫn vào tháp rửa T102 nhờ sự chênh lệch áp suất, và sau đó được xả ra ngoài thông qua van xả. 5.0 Các chỉ số kiểm soát chính trong quy trình sản xuất
5.1 Nhiệt hóa hơi của nguyên liệu
5.1.1 Lưu lượng methanol nguyên liệu: ~1427 Kg/h
5.1.2 Lưu lượng dung dịch nguyên liệu: ~3186 Kg/h
5.1.3 Nhiệt độ đầu vào của tháp hóa hơi: ~165℃
5.1.4 Áp suất trong tháp hóa hơi (áp suất biểu kiến): 1.30 MPa
5.2 Phản ứng chuyển hóa
5.2.1 Nhiệt độ đầu vào: 200–260℃
5.2.2 Nhiệt độ phản ứng: 220–280℃
5.2.3 Nhiệt độ dầu dẫn nhiệt: 235–290℃
5.2.4 Nhiệt độ khí sau khi qua bộ trao đổi nhiệt: 110–140℃
5.2.5 Nhiệt độ khí sau khi được làm lạnh: <40℃
5.2.6 Áp suất phản ứng (áp suất biểu kiến): ~1.30 MPa
5.3 Quá trình rửa và tách chiết
5.3.1 Lượng nước dùng để loại muối trong khí đầu vào: 820 Kg/h
5.3.2 Lượng dung dịch tuần hoàn (khí ra khỏi tháp): ~1764 Kg/h
Thành phần dung dịch tuần hoàn (theo trọng lượng %): Methanol: 0–25%
5.3.3 Lượng khí sau khi qua tháp: ~3968 Nm³/h
Thành phần khí sau khi chuyển hóa (theo thể tích %): Hydro: 73–74,5%; Carbon dioxide: 23–4,5%; Carbon monoxide: ~0,9%; Methanol: 0,03%; Methane: 0,20%
5.4 Quá trình khử xúc tác
5.4.1 Lượng khí dùng để khử xúc tác: ~3000 Nm³/h
5.4.2 Hàm lượng hydro trong khí khử xúc tác: 0,5–10%
5.4.3 Nhiệt độ khử xúc tác: 110–230℃
5.4.4 Áp suất khử xúc tác: ~0,05 MPa
5.5 Các yếu tố khác
5.5.1 Áp suất nước làm mát ở giai đoạn đầu: 0,3 MPa
5.5.2 Áp suất khí dùng cho các thiết bị đo lường ở giai đoạn đầu: 0,4–0,60 MPa
5.5.3 Lưu lượng dầu dẫn nhiệt: ~240 m³/h
6.0 Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động nhà máy
Tất cả các công việc cần được thực hiện từ lúc lắp đặt xong nhà máy cho đến trước khi khởi động nhà máy, được gọi chung là các công việc chuẩn bị trước khi khởi động. Để lái xe một cách thuận lợi, tất cả các công việc sau đây đều cần được thực hiện từng bước một. 6.1 Dọn dẹp và kiểm tra tại hiện trường: Sau khi việc lắp đặt hoàn tất, trước tiên cần dọn dẹp khu vực thi công, loại bỏ mọi thứ không liên quan đến công việc lắp đặt. Đặc biệt là các tuyến đường xuất nhập khẩu, các lối thoát hiểm phải luôn thông thoáng. Theo yêu cầu thiết kế, cần kiểm tra toàn bộ hệ thống một cách chi tiết dựa trên bản vẽ. Cần xem xét xem các thiết bị, đường ống, van, thiết bị đo lường, hệ thống điện và các công trình xây dựng có đáp ứng được các yêu cầu thiết kế hay không ; Kiểm tra xem các đầu nối kết nối bên ngoài có sai sót gì không; nếu có, cần khắc phục ngay lập tức. Cần đặc biệt chú ý kiểm tra xem các thiết bị liên quan đến an toàn có đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn hay không, và có hoạt động tốt hay không. Các thiết bị này bao gồm vòi chữa cháy, bình chữa cháy, van an toàn, thiết bị ngăn chặn lửa, ống xả khí, cùng các thiết bị chống nổ trong hệ thống điện. Trong quá trình dọn dẹp hiện trường, cũng cần sắp xếp và lưu trữ các tài liệu kỹ thuật, bản vẽ, giấy tờ liên quan đến việc thiết kế và thi công; các thay đổi được thực hiện tại hiện trường; các hướng dẫn sử dụng; cùng các mẫu sản phẩm. 6.2 Quá trình thổi sạch hệ thống: Mục đích của việc này là loại bỏ các chất bẩn có nguồn gốc từ chính thiết bị, ống dẫn, hoặc những chất còn sót lại trong quá trình lắp đặt. Điều này giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi sản xuất, đồng thời ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn ở các van, ống dẫn và thiết bị đo lường, từ đó tránh gây ra các sự cố an toàn trong quá trình sản xuất. Trước khi thổi khí, cần tháo bỏ hoặc dùng tấm che để chặn lại những van, thiết bị đo lường, máy đo lưu lượng kiểu rotor, thiết bị đo mức chất lỏng và kính quan sát mà không cần phải thổi khí hoặc không thể thổi khí được. Sau khi thổi xong, hãy lắp chúng trở lại như cũ. Đối với các thiết bị ống không cần được thổi sạch, cần lắp van che để ngăn chặn bụi bẩn xâm nhập vào. Trong quá trình thổi, cần dùng búa nhỏ gõ vào các vị trí mối hàn để đẩy hết xỉ ra ngoài. Thiết bị này cần được thổi rỗng từng đoạn bằng khí nén; áp suất dùng để thổi không được vượt quá áp suất trong quá trình kiểm tra kín khí. Tuy nhiên, tốc độ dòng khí bên trong ống thổi nên lớn hơn 20 m/s. Kiểm tra việc thổi sạch có thể được thực hiện bằng cách đặt một tấm gỗ được phủ vải trắng hoặc giấy trắng ngay trước lỗ thoát khí trong khoảng 3–5 phút. Nếu không phát hiện dấu vết bẩn nào trên tấm gỗ, thì coi là đạt tiêu chuẩn. 6.3 Thử nghiệm độ kín khí: Mục đích của thử nghiệm này là kiểm tra xem các thiết bị, van, ống dẫn, thiết bị đo lường, các mối nối và vết hàn có đảm bảo tính kín khí hay không, có xảy ra tình trạng rò rỉ hay không. Thí nghiệm độ kín khí sử dụng không khí nén, áp suất thí nghiệm thường là 1,15 lần áp suất hoạt động tối đa. Ở mức áp suất được xác định, giữ nguyên trong 1 giờ; nếu áp suất không giảm thì được coi là đạt tiêu chuẩn. Xét rằng các vật liệu chính của thiết bị này là methanol và hydro – những chất dễ cháy, nổ và có tính độc hại – nên trong các thử nghiệm về độ kín khít, cũng cần phải xác định tỷ lệ rò rỉ của chúng. Áp suất thử nghiệm độ rò rỉ là áp suất thiết kế, thời gian thử là 24 giờ; độ rò rỉ ≤ 0,5% được coi là đạt tiêu chuẩn. Tỷ lệ rò rỉ được tính theo công thức sau: Trong đó: P1, P2 và T1, T2 lần lượt là áp suất tuyệt đối và nhiệt độ tuyệt đối vào thời điểm bắt đầu và kết thúc thí nghiệm (đơn vị: K); t là thời gian thực hiện thí nghiệm (đơn vị: giờ). Áp suất thử kín khí cho các hệ thống, cùng với những hệ thống cần được kiểm tra mức độ rò rỉ, được trình bày như sau: Bảng 1: Yêu cầu về thử kín khí. STT Tên hệ thống Áp suất thử (MPa) Ghi chú 1 T101, E101, E102 Hệ thống chính R101, E103, T102 V104, P101, P102 1.50 Cần kiểm tra mức độ rò rỉ 2 Các bộ phận có áp suất thấp: V101, V103, V105 0.06 3 Hệ thống dầu dẫn nhiệt 0.69 4 Hệ thống nước làm mát 0.50 6.4 Thử nghiệm từng máy riêng lẻ Mục đích của việc thử nghiệm từng máy riêng lẻ là để kiểm tra hiệu suất hoạt động của các thiết bị chính và chất lượng lắp ráp. Công việc này có thể được thực hiện theo các yêu cầu thiết kế, hướng dẫn sử dụng và các quy định liên quan. Các nội dung chính bao gồm: 6.4.1 Hiệu suất hoạt động, lưu lượng dòng chảy và áp suất đầu ra của từng loại máy bơm ; 6.4.2 Về việc lắp đặt các thiết bị đo lường cũng như chức năng điều khiển chỉ số hiển thị, cần phải kiểm tra độ chính xác của các thang đo khi cần thiết ; 6.4.3 Chất lượng lắp đặt, khả năng kiểm soát, điều chỉnh và giám sát của các hệ thống điều chỉnh, cũng như các đặc tính điều chỉnh của chúng ; 6.4.4 Xác định thể tích của các bồn chứa nguyên liệu, các bồn đo lường trung gian, cũng như các bồn chứa khí và chất lỏng. Đối với các bồn chứa chất lỏng, cần ghi rõ thể tích tương ứng với vạch đo mức chất lỏng trên bồn ; 6.4.5 Điều chỉnh và đánh dấu các giá trị dòng chảy tương ứng với các mốc trên đồng hồ đo lưu lượng ; 6.4.6 Các vòi chữa cháy và bình chữa cháy có dễ sử dụng hay không. 6.5 Vệ sinh ống dẫn và thiết bị: Trong quá trình sản xuất, bề mặt của các ống dẫn, thiết bị, van… thường bị bám nhiều dầu mỡ và chất bẩn. Việc chỉ dùng khí để thổi sạch chúng là chưa đủ. Những chất dầu mỡ và bẩn này, nếu lọt vào chất xúc tác trong quá trình sản xuất, sẽ gây hại cho chất xúc tác; còn nếu lọt vào sản phẩm, thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Khi có quá nhiều chất thải, chúng sẽ gây tắc nghẽn các ống dẫn, van và thiết bị đo lường; vì vậy cần phải loại bỏ chúng đi. Thông thường có thể rửa sạch bằng nước sạch; quá trình rửa cần được tiến hành liên tục, với tốc độ dòng nước không nhỏ hơn 1,5 m/s. Nước ra khỏi hệ thống sẽ được coi là đạt tiêu chuẩn khi mà màu sắc và độ trong suốt của nó tương đồng với mức độ quan sát được ở điểm vào. Nếu vết dầu bẩn nghiêm trọng, cần dùng dung dịch kiềm loãng (dưới 2%) để làm sạch trước, sau đó rửa lại bằng nước sạch. 6.6 Cách nhiệt và sơn phủ 6.6.1 Đối với các thiết bị, đường ống cần được cách nhiệt, thì nhất thiết phải tiến hành việc cách nhiệt cho chúng. Xem chi tiết trong “Bảng thống kê các thiết bị cách nhiệt cho đường ống”, mục 6.6.2 – Chống ăn mòn: Bề mặt của các thiết bị và đường ống trong hệ thống này được sơn để chống ăn mòn. Thiết bị cách nhiệt và ống dẫn được phun hai lớp sơn chống gỉ để tạo lớp bảo vệ chống gỉ. Đối với các thiết bị và ống không có chức năng cách nhiệt, cần phun hai lớp sơn chống gỉ, sau đó mới phun thêm hai lớp sơn mặt. Thiết bị bằng thép không gỉ không được sơn phủ. 6.6.3 Sơn màu và ghi chú: Màu sơn bảo vệ bề mặt của thiết bị, ống dẫn có thể được xác định tùy theo từng trường hợp cụ thể. Theo quy định thông thường, các thiết bị tĩnh được sơn lớp sơn màu bạc trắng, còn các máy bơm thì được sơn lớp sơn màu xanh nhạt. Ống nước làm mát và ống nước chữa cháy được sơn lớp sơn màu xanh lá cây; ống dẫn vật liệu công nghệ được sơn lớp sơn màu đỏ; ống dẫn khí dùng cho các thiết bị đo lường thì được sơn lớp sơn màu xanh đậm. Sau khi bảo ôn và sơn lớp phủ cho thiết bị, cần ghi rõ tên và mã số của chúng ở những vị trí dễ nhìn thấy. Đối với các đường ống chứa vật liệu quan trọng, cũng cần chỉ rõ hướng dòng chảy của vật liệu đó. 6.7 Thử nghiệm vận hành ở trạng thái lạnh: Mục đích của việc thử nghiệm này là để kiểm tra khả năng điều khiển tự động của các thiết bị và công cụ đo lường trong quá trình vận hành. Trong thử nghiệm ở trạng thái lạnh, chất ở dạng khí được thay thế bằng không khí, còn chất ở dạng lỏng thì được thay thế bằng nước. Trước tiên tiến hành thử nghiệm với từng công đoạn riêng lẻ, cuối cùng mới tiến hành thử nghiệm kết hợp toàn bộ các công đoạn ở trạng thái lạnh. Có thể thực hiện theo các bước sau. 6.7.1 Khởi động tất cả các thiết bị đo lường, bộ điều chỉnh và thiết bị truyền động, đồng thời cấp điện cho chúng ; 6.7.2 Khởi động các máy bơm dẫn nước, điều chỉnh lưu lượng nước được cung cấp cho các thiết bị liên quan ; 6.7.3 Theo các yêu cầu vận hành bình thường, cần điều chỉnh các điểm kiểm soát tương ứng, đồng thời ghi chép lại mọi thứ một cách đúng giờ. Điều này giúp người vận hành làm quen với quy trình vận hành và có thể xử lý kịp thời các sự cố có thể xảy ra. 6.8 Làm khô: Sau khi hoàn thành các công việc nêu trên, các bước chuẩn bị trước khi khởi động máy đã gần như xong. Mở van xả của đường ống thiết bị để xả hết nước. Vì hệ thống phản ứng, hệ thống khử và hệ thống dầu dẫn nhiệt không cho phép có nước tồn tại, nên cần phải làm khô chúng. 6.9 Khởi động lò hơi sử dụng dầu dẫn nhiệt Sau khi hoàn tất các công việc nêu trên, bộ phận vận hành lò hơi sử dụng dầu dẫn nhiệt cần phải khởi động lò thử một lần trước khi lắp đặt chất xúc tác. Các thao tác cần được thực hiện theo hướng dẫn sử dụng lò hơi sử dụng dầu dẫn nhiệt; đồng thời cần kiểm tra lưu lượng dầu dẫn nhiệt để đảm bảo lượng nhiệt cung cấp trong quá trình vận hành ổn định. 7.0 Quy trình vận hành 7.1 Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động 7.1.1 Các công tác chuẩn bị và kiểm tra chung 1. Kiểm tra tình trạng cung cấp nước, điện, hơi nước, nước mềm, khí dùng để vận hành các thiết bị đo lường, khí nitơ, khí hydro, khí nhiên liệu, v.v. Đồng thời, cần liên hệ với các bộ phận có liên quan để xác nhận số lượng và chất lượng của các nguồn năng lượng này. 2. Đóng tất cả các van xả chất lỏng, van xả bùn, van xả khí, van đưa liệu vào và van lấy mẫu. Mở các van tổng dẫn nước làm mát, khí đo lường, v.v. vào công đoạn sản xuất. 3. Thông báo cho phòng lò hơi sử dụng dầu dẫn nhiệt chuẩn bị khởi động, đồng thời liên hệ để xác định thời điểm cụ thể và các yêu cầu về chất lượng, số lượng (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng, v.v.). 4. Yêu cầu phòng phân tích chuẩn bị các công việc phân tích nhằm kiểm soát quy trình sản xuất. 5. Kiểm tra tình trạng hoạt động của các thiết bị động lực; kiểm tra xem nguồn điện, nguồn khí và các tín hiệu liên quan có hoạt động bình thường hay không. 6. Xác định người dùng sản phẩm. Vì chất xúc tác chuyển hóa không nên bị dừng lại thường xuyên trong quá trình hoạt động, nếu người dùng chưa chuẩn bị xong thì đừng vội khởi động xe. 7. Kiểm tra xem các thiết bị chữa cháy và an toàn có đầy đủ và hoạt động tốt hay không. 8. Nhân viên vận hành, nhân viên phân tích, nhân viên quản lý và bảo trì phải trải qua đào tạo kỹ thuật và vượt qua kỳ kiểm tra mới được phép làm việc. 7.2 Quy trình vận hành khi lái xe: Quy trình bắt đầu hoạt động của thiết bị cần được thực hiện ngay sau khi quá trình khử xúc tác kết thúc, không được chậm trễ. Quá trình khử bằng chất xúc tác sẽ được trình bày chi tiết trong mục 7.4. Trình tự khởi động thường là: khởi động tháp rửa nước, khởi động tháp hóa hơi, khởi động lò chuyển hóa, nâng áp suất trong hệ thống. Sau khi quá trình khôi phục kết thúc, hãy đóng các van điều khiển hệ thống khôi phục V1058, V1069, V1046. Sau đó mở lò chuyển hóa và đóng tất cả các van nằm trong đường ống xả sau V104. Tiếp theo, đóng van trước R101 là V1051, để chuẩn bị cho việc khởi động hệ thống. 7.2.1 Chuẩn bị 1. Kiểm tra xem các dụng cụ và thiết bị bảo hộ có đầy đủ và trong tình trạng tốt hay không. 2. Kiểm tra xem các thiết bị động cơ có hoạt động bình thường hay không; tiến hành bôi trơn các điểm cần bôi trơn theo quy định, đồng thời quay trục máy vài vòng. 3. Kiểm tra xem các thiết bị đo lường và điều khiển có hoạt động bình thường hay không; đảm bảo chúng hoạt động chính xác và ổn định. Đồng thời, kích hoạt công tắc cấp nguồn và khí cho các thiết bị này. 4. Yêu cầu kho methanol và trạm xử lý nước tinh khiết gửi nguyên liệu đến thiết bị này. Điều chỉnh mức chất lỏng trong bồn trung gian chứa methanol V101 và bồn trung gian chứa nước đã được tinh chế V105 ở mức khoảng 90%, sau đó ngừng việc cấp chất lỏng vào. 5. Tất cả các van và thiết bị đo lường trong hệ thống khử xúc tác phải được giữ ở trạng thái ban đầu khi máy hoạt động (chi tiết xem mục 7.4: Sử dụng và bảo vệ xúc tác). 6. Thông báo cho quy trình sử dụng lò dầu dẫn nhiệt, chuẩn bị sẵn sàng để khởi động. 7. Xác định lượng nguyên liệu cần sử dụng khi vận hành máy, làm rõ mối quan hệ giữa lượng nguyên liệu và các thông số khác. 7.2.2 Khởi động tháp rửa nước: 1. Mở van xả của bồn chứa nước muối trung gian V105, các van vào P102A/B, cùng với van đường vòng. Sau đó khởi động máy bơm P102A/B để đảm bảo máy hoạt động bình thường. 2. Mở van ra của máy bơm P102A/B, đóng van đường vòng của P102A/B. 3. Khi mức chất lỏng trong thân chu trình T102 tăng lên, hãy mở van đường vòng V1080 nằm bên cạnh van điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong thân chu trình T102. Nhờ đó, nước đã được xử lý sẽ được đưa vào bồn chứa chất lỏng tuần hoàn V103. Sau đó, hãy mở các van V1081 và V1082, đồng thời đóng van V1080 lại. Cuối cùng, sử dụng van LV-102 để kiểm soát mức chất lỏng trong T102 ở mức 30–40%. 7.2.3 Khởi động tháp bay hơi
1. Mở van ra vào của bồn chứa methanol V101, các van trước/sau FIC102, các van trước/sau FV-101. Mở van ra vào của bồn chứa dung dịch tuần hoàn V103 để kết hợp nước và methanol lại với nhau. Mở van vào của máy bơm P102A/B cùng các van đường vòng; khởi động máy bơm P102A/B. Điều chỉnh lưu lượng sao cho FIC102 hoạt động bình thường. 2. Mở van xả P102A/B, đóng van đường vòng P102A/B, điều chỉnh thang đo của máy bơm để cung cấp nước methanol vào hệ thống. Lấy mẫu phân tích tại điểm lấy mẫu A102, điều chỉnh lưu lượng methanol nguyên liệu bằng FV-101 để tỷ lệ nước và methanol đạt giá trị yêu cầu. 3. Khi mức chất lỏng trong khoang dưới của tháp bay hơi T101 đạt 10%, hãy mở van xả khí ở đỉnh tháp bay hơi. Đồng thời, mở từ từ van đầu vào dầu dẫn nhiệt cho tháp T101 (V1039), và đóng một số van ngắn mạch (V1038). Như vậy có thể điều chỉnh lượng dầu dẫn nhiệt được đưa vào tháp bay hơi. Khi lượng khí thải từ đỉnh tháp ổn định, hãy đóng các van xả khí ở đỉnh tháp. Sau đó mở các van xả chất lỏng ở phía dưới bộ gia nhiệt E101, tức là các van V1048 và V1049. Khi không còn chất lỏng nào được xả ra nữa, hãy đóng các van V1048 và V1049 lại. Lúc này có thể bắt đầu quá trình vận hành lò chuyển hóa. 7.2.4 Khởi động lò chuyển hóa
1. Mở van đầu vào R101 của lò chuyển hóa, tức là van V1051. Đồng thời, đóng tất cả các van xả khí ở đỉnh tháp bay hơi. Như vậy, khí nguyên liệu methanol sẽ được đưa vào lò chuyển hóa R101. 2. Điều chỉnh nhiệt độ của lò dầu dẫn nhiệt ở mức 230°C. Kiểm tra xem các thiết bị, đường ống, van, thiết bị đo lường có hoạt động bình thường hay không. Đồng thời, quan sát mối quan hệ giữa các thông số kỹ thuật khác nhau. Nếu không có hiện tượng bất thường nào, có thể tiến hành tăng áp suất trong hệ thống. 7.2.5 Nâng áp suất hệ thống: 1. Mở van điều chỉnh áp suất PV-101 cùng các van nằm trước và sau nó; đồng thời đóng van dẫn đường. Từ từ đóng nhỏ van PV-102 để nâng áp suất trong hệ thống lên, cho đến khi đạt 1,30 MPa. Lưu ý: Cần đảm bảo rằng khí nguyên liệu đi qua lớp xúc tác với lượng vừa phải; do đó, van điều áp của hệ thống không được để ở trạng thái đóng hoàn toàn. 2. Điều chỉnh độ mở của van điều áp PV-101 trong hệ thống, nhằm giữ cho áp suất trong hệ thống và lượng khí được chuyển hóa ở mức ổn định. 3. Kiểm tra lượng chất liệu đầu vào cũng như tỷ lệ nước và methanol, để đảm bảo chúng nằm trong giới hạn yêu cầu ; Kiểm tra lượng khí chuyển hóa, điều chỉnh lưu lượng dầu dẫn nhiệt vào phần dưới của tháp T101 thông qua van LV-101, để duy trì mức chất lỏng trong tháp T101 ở mức 15–30%. 4. Điều chỉnh FV-101 để giữ lượng methanol ở mức ổn định và đạt giá trị yêu cầu; đồng thời điều chỉnh thang đo của P102 nhằm giữ mức nước trong V103 ở mức ổn định, theo dữ liệu từ Lia103. Lúc này, công việc đưa nguyên liệu vào hệ thống và khởi động hệ thống đã hoàn tất. Quan sát tình trạng hoạt động của toàn bộ hệ thống; nếu không có hiện tượng bất thường nào, có thể tiến hành các thao tác sau để đưa hệ thống trở lại trạng thái hoạt động bình thường. 7.2.6 Hệ thống ổn định: 1. Kiểm tra lượng nước làm mát từ bộ làm mát E103, để nhiệt độ của khí đã được xử lý khi đi vào tháp rửa T102 không vượt quá 40°C. 2. Kiểm tra thành phần của khí chuyển hóa tại cửa ra của bình đệm; điều chỉnh tỷ lệ giữa nước và methanol, nhằm kiểm soát nồng độ các chất như carbon monoxide, methanol, nước trong khí chuyển hóa sao cho đạt mức yêu cầu. 3. Khi toàn bộ hệ thống hoạt động ổn định, có thể chuyển khí đã được chuyển hóa sang thiết bị PSA-H2 ở giai đoạn xử lý tiếp theo. 7.3 Hoạt động bình thường: Sau khi toàn bộ hệ thống được khởi động xong, có thể chuyển sang hoạt động bình thường từ từ. 7.3.1 Xây dựng và duy trì trạng thái vận hành bình thường 1. Dựa vào lượng chất liệu đầu vào, lưu lượng khí được chuyển hóa, tỷ lệ nước và methanol, mức chất lỏng trong tháp bay hơi, nhiệt độ dầu dẫn nhiệt, thành phần của khí được chuyển hóa, thành phần của chất lỏng tuần hoàn, cùng các thông số tại các điểm kiểm soát, người ta sẽ điều chỉnh các thông số này một cách phù hợp, nhằm giúp hệ thống hoạt động trong phạm vi bình thường. 2. Xác định lưu lượng methanol dựa trên lượng khí cần chuyển hóa và tỷ lệ nước/methanol; sau đó để FV-101 hoạt động ở chế độ điều chỉnh tự động. 3. Điều chỉnh vạch đo trên P-101 tùy theo lưu lượng nguyên liệu cần sử dụng. 4. Dựa vào mức chất lỏng trong tháp rửa cần thiết, điều chỉnh lưu lượng của P-102 để giữ cho mức chất lỏng trong V103 ở mức ổn định. 5. Dựa vào lưu lượng chất lỏng tuần hoàn, thiết bị LV-102 sẽ được điều chỉnh tự động. 6. Điều chỉnh van nước vào của bộ làm mát E103, sao cho nhiệt độ khí sau khi ra khỏi E103 ở mức dưới 40°C. 7. Khi lưu lượng khí được chuyển hóa trong hệ thống ổn định, áp suất PV-101 của hệ thống sẽ được điều chỉnh tự động. 8. Dựa vào lượng khí cần chuyển hóa và thành phần của nó, điều chỉnh phù hợp nhiệt độ dầu dẫn nhiệt được đưa vào hệ thống. 9. Nước thải được đưa ra liên tục thông qua van xả nằm ở phía dưới tháp bay hơi; lượng nước thải được kiểm soát ở mức 15,0–20,0 kg/giờ. Toàn bộ hệ thống đang hoạt động ổn định bình thường. Khi hệ thống hoạt động bình thường, cần ghi lại các thông số vận hành đúng giờ, đồng thời kiểm tra định kỳ các điểm điều khiển, thiết bị, thiết bị đo lường, van… xem chúng có hoạt động bình thường hay không. Nếu phát hiện có dấu hiệu bất thường, cần ngay lập tức tìm ra nguyên nhân và xử lý kịp thời để loại bỏ sự cố, duy trì trạng thái vận hành bình thường của hệ thống. 7.3.2 Quy trình dừng máy bình thường: 1. Ngừng việc sưởi ấm bằng dầu dẫn nhiệt; vẫn duy trì quá trình tuần hoàn của dầu dẫn nhiệt. Khi nhiệt độ phản ứng giảm xuống dưới 200°C, ngừng việc cung cấp dầu dẫn nhiệt cho thiết bị tạo khí. Lúc này, mở van ngắn mạch bên trong thiết bị dầu dẫn nhiệt. Ngừng hoạt động lò dầu dẫn nhiệt phải được thực hiện theo các yêu cầu quy định. 2. Trong lúc lò dầu dẫn nhiệt đang được làm mát, cần điều chỉnh thủ công van điều áp PV-101 của hệ thống, để hệ thống từ từ giảm áp xuống còn 0,4 MPa (hoặc có thể mở van xả khí trong bình chứa khí V104; khí thu được có thể được sử dụng để thay thế khí trong lò chuyển hóa. Đồng thời, cũng cần mở van xả ở đỉnh tháp rửa nước T102 để giảm áp). 3. Đóng van V1051 dẫn khí vào lò chuyển hóa; mở từ từ van xả khí ở đỉnh tháp hóa hơi V1044. Nhờ đó, áp suất trong hệ thống phía trước tháp hóa hơi sẽ giảm xuống mức áp suất khí quyển. 4. Khi hệ thống tháp bay hơi giảm áp, ngừng hoạt động của P101A/B và ngừng cung cấp chất vào hệ thống. 5. Hệ thống phía sau lò chuyển hóa tiếp tục được giảm áp. Khi áp suất giảm xuống còn 0,2 MPa, các van nằm trước và sau van PV-101 cùng với van đường vòng sẽ được đóng lại. 6. Ngừng hoạt động của P102A/B, ngừng việc cung cấp nước tinh khiết cho T102. Đóng van xả chất lỏng của tháp T102. 7. Dùng khí nitơ hoặc khí từ bình dự trữ V104 để thay thế khí trong các đoạn trước và sau lò chuyển hóa R101. Xét đến ảnh hưởng của việc làm giảm nhiệt độ đối với áp suất trong hệ thống, cuối cùng các đoạn của hệ thống được duy trì áp suất ở mức 0,2 MPa bằng khí nitơ hoặc khí hydro. Sau khi dầu dẫn nhiệt đạt đến nhiệt độ yêu cầu, hãy tắt máy bơm tuần hoàn dầu dẫn nhiệt. Nếu xe được đỗ trong thời gian dài, người ta sẽ sử dụng khí nitơ có áp suất cao để đẩy dầu dẫn nhiệt trở lại bình chứa dầu dẫn nhiệt. 8. Thực hiện các biện pháp bảo vệ hoặc làm giảm tính hoạt động của chất xúc tác (chi tiết thao tác xem mục 7.4: Sử dụng và bảo vệ chất xúc tác). 7.3.3 Thao tác dừng máy khẩn cấp
1. Cần thực hiện thao tác dừng máy khẩn cấp trong các trường hợp sau:
(1) Mất điện.
(2) Ngừng cung cấp nước làm mát.
(3) Thiết bị hoặc đường ống bị nổ, vỡ, hoặc xảy ra hỏa hoạn.
(4) Thiết bị, đường ống hoặc các chi tiết kết nối bị rò rỉ khí hoặc chất lỏng nghiêm trọng và không thể khắc phục được.
(5) Các thiết bị điều khiển quan trọng bị hỏng.
2. Các bước thực hiện:
(1) Ngay lập tức yêu cầu hệ thống dẫn nhiệt ngừng hoạt động; mở van ngắn mạch bên trong hệ thống dẫn nhiệt, từ đó ngừng việc cung cấp dầu dẫn nhiệt cho thiết bị tạo khí. (2) Đóng van V1051 ở lò chuyển hóa, nhằm tách hệ thống đun sôi khí ra khỏi hệ thống phản ứng. Giảm áp suất một cách phù hợp ở hệ thống sau lò chuyển hóa. Hệ thống bay hơi có thể duy trì áp suất ổn định. (3) Tạm ngừng hoạt động của máy bơm cung cấp nguyên liệu P101A/B. (4) Tạm ngừng hoạt động của máy bơm cung cấp nước muối loãng P102A/B. (5) Thực hiện các biện pháp bảo vệ đặc biệt dành cho chất xúc tác (chi tiết tham khảo mục 7.4: Sử dụng và bảo vệ chất xúc tác). (6) Xác định nguyên nhân của vụ tai nạn trước khi tiến hành các biện pháp xử lý tiếp theo. 7.4 Sử dụng và bảo vệ chất xúc tác 7.4.1 Vệ sinh và chuẩn bị lò chuyển hóa 1. Tháo các cửa thoát khí ở phía trên và phía dưới lò chuyển hóa ra. Kiểm tra xem chất lượng của lò chuyển hóa có đáp ứng các yêu cầu hay không. Sau đó, loại bỏ hết rỉ sét và các chất bẩn khác trong các bộ phận như nắp đậy phía trên và phía dưới lò, bên trong các ống, cũng như trên các tấm kim loại. Nếu cần thiết, có thể tiến hành rửa bằng axit hoặc nước, sau đó lau sạch và để khô trước khi sử dụng. Yêu cầu là không được có rỉ sét hay chất bẩn nào cả. 2. Trên tấm phủ dưới, đặt 2 lớp lưới kim loại có kích thước lỗ 12 mắt theo yêu cầu. Sau đó, xếp đầy các quả cầu gốm từ alumina có kích thước Φ10~12mm lên trên tấm phủ này; phải làm cho bề mặt trên của các quả cầu gốm được phẳng. Khoảng cách giữa bề mặt trên của các quả cầu gốm và bề mặt dưới của tấm phủ phải từ 10~15mm. 3. Lắp lại các cửa thông khí ở phần nắp dưới và nắp trên của lò chuyển hóa. Kiểm tra xem có rò rỉ khí hay không. Chỉ khi chắc chắn rằng các cửa thông khí ở phần nắp dưới không bị rò rỉ khí, thì mới được tiến hành xả áp suất và chuẩn bị để đưa chất xúc tác vào lò. 7.4.2 Việc nạp và tháo bỏ chất xúc tác 1. Chuẩn bị (1) Kiểm tra xem các dụng cụ sửa chữa và thiết bị bảo hộ có đầy đủ và trong tình trạng tốt hay không. (2) Chuẩn bị các dụng cụ chuyên dụng như thìa đong dành cho chất xúc tác, phễu, thước đo, v.v. (3) Tiến hành kiểm tra chất lượng của chất xúc tác; sử dụng rây bằng thép có kích thước lỗ từ 6 đến 10 để loại bỏ các hạt vụn trong chất xúc tác, sau đó dùng chúng làm nguyên liệu phụ. Các chất xúc tác bị nhiễm bẩn hoặc bị ẩm ướt, làm hỏng trong quá trình vận chuyển hoặc lưu trữ thường không thể sử dụng được. Chỉ khi chất xúc tác đạt tiêu chuẩn về chất lượng thì mới có thể được đưa vào lò chuyển hóa. 2. Lắp đặt chất xúc tác: (1) Tháo nắp thông gió trên lò chuyển hóa ra, kiểm tra lại xem bên trong lò có sạch sẽ hay không. Nếu chưa đạt tiêu chuẩn, cần phải dọn dẹp lại cho sạch sẽ. Kiểm tra từng ống phản ứng để xem có hiện tượng tắc nghẽn hay bất thường nào không. (2) Đổ chất xúc tác vào từng ống một với lượng nhất định, đồng thời đánh dấu chúng để tránh việc bỏ sót hoặc đổ lại chất xúc tác. (3) Khi nạp vật liệu, không được vội vàng, để tránh tình trạng hình thành cầu nối giữa các vật liệu. Khi tình trạng này xảy ra, cần phải đánh dấu rõ ràng và xử lý ngay lập tức. (4) Sau khi nạp vật liệu một cách định lượng xong, cần kiểm tra từng chi tiết để đảm bảo không có chỗ nào bị bỏ sót. Khi đã xác nhận rằng không còn chỗ nào bị bỏ sót và tình trạng “xây dựng cầu” cũng đã được khắc phục. Nếu cần, hãy lắp thêm một lần nữa để đảm bảo lượng chất xúc tác trong mỗi ống là ngang nhau. (5) Khi việc lắp đặt hoàn tất, hãy lắp đặt các cửa thông gió và ống dẫn trên nắp đậy của lò chuyển hóa. Chú ý: Sau khi lắp đặt xong chất xúc tác, cần tiến hành kiểm tra độ kín khí của lò chuyển hóa theo yêu cầu, nhằm đảm bảo rằng các mối nối ở phần đỉnh lò không bị rò rỉ ; Tháo bộ lọc ở phía dưới lò chuyển hóa ra, dọn sạch các chất bẩn trên màng lọc, sau đó lắp lại bộ lọc ; Tiến hành kiểm tra độ rò rỉ đối với các thiết bị và ống dẫn đã được tháo ra khỏi lò chuyển hóa; nếu cần, phải tiến hành kiểm tra lại để đảm bảo mức độ rò rỉ nằm trong giới hạn cho phép. 3. Tháo bỏ chất xúc tác: Do nhiều lý do khác nhau, cần phải tháo bỏ chất xúc tác. Khi cần tháo bỏ chất xúc tác đã được khử hoặc đã được sử dụng, trước khi tháo rời, cần phải tiến hành các thao tác làm mất tính hoạt động của chất xúc tác (chi tiết thao tác xem trong hướng dẫn sử dụng chất xúc tác). (1) Mở cửa vào phần đỉnh của lò chuyển hóa.
(2) Mở cửa vào phần đáy của lò chuyển hóa, sau đó lấy các quả cầu gốm nhôm oxit ra khỏi lò. (3) Chất xúc tác sẽ dần được lộ ra khi các quả cầu sứ được lấy ra. Sau đó, chất xúc tác sẽ được lấy ra khỏi đó, và từng chất xúc tác trong các ống phản ứng cũng sẽ được lấy ra một cách từng cái một. (4) Thu gom riêng chất xúc tác và các quả cầu gốm nhôm oxit, đồng thời làm sạch bên trong lò chuyển hóa. 7.4.3 Thay thế khí trong hệ thống khử: Vì nguyên liệu sử dụng trong thiết bị này là methanol, còn sản phẩm thu được là hydro – đều là những chất dễ cháy nổ – nên trước khi bắt đầu quá trình sản xuất, cần phải dùng khí nitơ để thay thế các chất khí trong hệ thống, sao cho nồng độ O2 giảm xuống dưới 0,5%. Trong quá trình khử bằng chất xúc tác, hydro được sử dụng làm khí khử. Để tránh việc xảy ra quá trình khử – oxi hóa lặp đi lặp lại do sự hiện diện của oxy trong hệ thống, nồng độ O2 trong hệ thống khử phải được duy trì ở mức ≤0,5%. Nồng độ oxy trong khí nitơ dùng để khử cũng phải thấp hơn 0,1%. Thay thế hệ thống có thể được thực hiện qua hai bước. Trước khi thực hiện việc thay thế, hãy mở từng van liên quan theo hướng dòng khí cần thay thế. 1. Quá trình khử khí và rửa sạch bằng nitơ: Nitơ được đưa vào hệ thống thông qua van V1032. Dòng chảy của nitơ trong hệ thống như sau: →C101→E102→T101→E101→R101→E102→E103→T102→V104. Khí dư trong hệ thống sẽ được xả ra qua ống xả nằm phía sau bình V104. 2. Thay thế hệ thống bay hơi và một số đoạn ống (1) Thay thế hệ thống tháp bay hơi T101: Mở các van xả chất thải V1040, V1041 ở đáy tháp T101 để thoát khí ra ngoài. Khi nồng độ O2 trong khí lấy từ đáy tháp giảm xuống dưới 0,5%, thì đóng các van xả chất thải V1040, V1041 lại. Mở van xả khí ở đầu ra của máy bơm P101A/B để thay thế đường ống PL103. (2) Thay thế đường ống NH103: Sau khi quá trình thay thế trong hệ thống hoàn tất, đóng van xuất ra R101 là V1057, mở van V1051. Lấy mẫu tại điểm lấy mẫu A103; khi nồng độ O2 ≤ 0,5%, thì quá trình thay thế trong hệ thống được coi là hoàn tất. (3) Thay thế bóng khí: Xả hết khí trong bóng khí V102, sau đó dùng nitơ để thay thế khí bên trong bóng khí khoảng 2–3 lần. Như vậy, bóng khí có thể được kết nối vào hệ thống. 7.4.4 Các thao tác khử và làm mất hoạt tính của chất xúc tác 1. Chuẩn bị (1) Kiểm tra xem tất cả các thiết bị, van, và thiết bị đo lường trong hệ thống khử có hoạt động bình thường hay không. Đóng tất cả các van lại, bật các thiết bị đo lường lên, để chúng ở trạng thái sẵn sàng sử dụng. (2) Chuẩn bị khí nitơ và khí hydro dùng để khử, đồng thời kiểm tra chất lượng để đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu. (3) Thông báo cho thiết bị dầu dẫn nhiệt và phòng phân tích chuẩn bị khởi động, đồng thời yêu cầu cung cấp nước làm mát. 2. Thao tác khử xúc tác: Trước khi sử dụng, xúc tác cần được khử trước. Vì thành phần chính của chất xúc tác này là CuO-ZnO-Al2O3, nên yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến phản ứng chuyển hóa chính là đồng ở dạng nguyên tố có tính hoạt động cao. Trong quá trình khử, hydro được sử dụng làm khí khử, còn nitơ được dùng làm khí đưa. Phản ứng khử là phản ứng giải phóng nhiệt mạnh, vì vậy tỷ lệ giữa hydro và nitơ cũng như tốc độ dòng khí khử phải tuân thủ các yêu cầu nhất định. Phương trình phản ứng khử là: CuO + H2 → Cu + H2O. Chất xúc tác chứa khoảng 5% nước vật lý; trong quá trình khử sẽ tạo ra một lượng nhỏ nước, và nước này cần được ngưng tụ lại trước khi được loại bỏ. Máy thổi khí Rohts trong quy trình này cung cấp năng lượng để luân chuyển khí khử. Thao tác khôi phục như sau: (1) Mở van khôi phục hệ thống; dòng khí trong chu trình khử xúc tác diễn ra theo đường đi sau: NH102 → E102 → E101 → R101 → E102 → E103 → NH101. Mở van V1034 và V1035 để cho khí nitơ được đưa vào bình khí V102, đến mức chiếm 80% thể tích của bình. (2) Khởi động máy thổi khí Rohts, để hệ thống có thể tuần hoàn khí trở lại. (3) Mở van đầu vào và đầu ra nước làm mát E103. (4) Mở van đầu vào dầu dẫn nhiệt của lò chuyển hóa R101 ; Mở van đầu vào dầu dẫn nhiệt của tháp T101 là V1039, đóng van ngắn mạch V1038. Khởi động máy bơm tuần hoàn dầu dẫn nhiệt để hệ thống dầu dẫn nhiệt có thể hoạt động trong chế độ tuần hoàn. (5) Kiểm tra xem hệ thống khử oxi hóa và hệ thống dầu dẫn nhiệt có hoạt động bình thường hay không. Nếu không có gì bất thường, hãy yêu cầu hệ thống dầu dẫn nhiệt tăng nhiệt độ theo quy trình khử xúc tác. (6) Khi nhiệt độ dầu dẫn nhiệt lên đến 160℃, hãy mở van V1038, đồng thời đóng van nhập dầu dẫn nhiệt vào tháp T101, tức là van V1039. (7) Các thao tác khử được thực hiện theo hướng dẫn sử dụng của chất xúc tác. (8) Trong quá trình khử oxi hóa, cần thường xuyên xả nước ngưng tụ tại van xả nước ở đáy thùng T102. Định kỳ bổ sung khí nitơ và khí hydro vào hệ thống. (9) Khi quá trình khử xúc tác kết thúc, hãy ngừng máy theo các bước sau: a. Đóng các van đầu vào của khí hydro và khí nitơ. b. Tạm ngừng hoạt động của máy thổi khí Rotary. c. Đóng các van trong hệ thống khí khử, gồm V1058, V1069, V1046. Lúc này có thể chuyển sang quy trình đưa nguyên liệu vào lò chuyển hóa để khởi động thiết bị. (10) Khi chất xúc tác bị khử, nếu xảy ra sự cố bất ngờ thì cần phải dừng máy ngay lập tức. Cách thực hiện như sau: a. Ngừng cung cấp khí hydro. b. Ngừng việc sử dụng dầu dẫn nhiệt để làm nóng; chỉ duy trì quá trình tuần hoàn của dầu dẫn nhiệt mà thôi. c. Xác định nguyên nhân trước khi tiến hành xử lý thêm. Nếu là sự cố tạm thời, sau khi khắc phục thì có thể tiếp tục thực hiện các thao tác ban đầu ; Nếu cần đỗ xe trong thời gian dài, sẽ áp dụng phương pháp bảo vệ bằng khí nitơ hoặc xử lý làm mờ bề mặt tùy theo từng trường hợp. 3. Thao tác làm giảm tính hoạt động của chất xúc tác: Bất kỳ chất xúc tác nào đã bị khử (kể cả những chất xúc tác chưa được khử hoàn toàn) đều cần phải được làm giảm tính hoạt động trước khi được lấy ra khỏi hệ thống. Nếu quá trình sản xuất phải tạm dừng trong thời gian dài, việc làm giảm tính hoạt động của chất xúc tác cũng rất cần thiết nhằm bảo vệ chúng. Trước khi được làm mờ bề mặt, buồng phản ứng phải duy trì áp suất dương, cấm không khí xâm nhập vào. Hệ thống ức chế oxi hóa giống hệ thống khử, cách mở hoặc đóng van cũng tương tự. Quá trình phủ lớp oxit và quá trình khử đều là những phản ứng giải phóng nhiệt mạnh; do đó cần chú ý đến tỷ lệ giữa nitơ và oxy, cũng như lượng khí tuần hoàn trong hệ thống. Nhiệt độ trong quá trình ốc hóa dưới 60°C, không cần nguồn nhiệt bên ngoài. Các thao tác ức chế oxy hóa được thực hiện theo hướng dẫn sử dụng của chất xúc tác. 7.4.5 Bảo vệ chất xúc tác 1. Dưới mọi hoàn cảnh, nhiệt độ của lớp chất xúc tác không được vượt quá 300℃. 2. Chất xúc tác sau khi được khử oxi hóa tuyệt đối không được tiếp xúc với oxy hoặc không khí. 3. Khi sử dụng chất xúc tác, nên tránh tối đa việc dừng máy giữa chừng. Mỗi lần dừng xe, dù đã áp dụng các biện pháp bảo vệ như xử lý bề mặt hoặc sử dụng khí nitơ, thì vẫn sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của chất xúc tác. 4. Việc nâng nhiệt độ và hạ nhiệt độ của chất xúc tác phải được thực hiện một cách từ từ; việc tăng hoặc giảm nhiệt độ quá nhanh là bị cấm. 5. Trong điều kiện đáp ứng được khả năng sản xuất và hiệu suất sản xuất, chất xúc tác nên được vận hành ở nhiệt độ thấp; điều này giúp kéo dài tuổi thọ của chất xúc tác. 6. Cấm tuyệt đối việc để các chất độc hại như lưu huỳnh, phốt pho, halogen… xâm nhập vào hệ thống, nhằm tránh làm nhiễm độc chất xúc tác. 7. Các nguyên liệu được sử dụng trong thiết bị như methanol, nước đã được tinh chế, khí nitơ, khí hydro… phải đáp ứng các yêu cầu nhất định; quy trình kiểm tra cũng cần được thực hiện một cách nghiêm ngặt. 8. Nếu phát hiện có sự bất thường, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến hệ thống phản ứng, cần ngay lập tức dừng máy để kiểm tra. Chỉ sau khi loại bỏ được các sự cố đó mới tiếp tục vận hành máy. 7.4.6 Các thao tác bảo vệ đặc biệt: Thông thường, các biện pháp bảo vệ đặc biệt được sử dụng trong trường hợp dừng máy khẩn cấp. Ngay cả khi dừng máy một cách bình thường trong thời gian ngắn, việc sử dụng các biện pháp bảo vệ đặc biệt vẫn là cần thiết. Trong trường hợp dừng máy trong thời gian dài, người ta cũng có thể sử dụng các phương pháp bảo vệ khác để bảo vệ chất xúc tác. 1. Tại hiện trường lò chuyển hóa, cần phải luôn có sẵn 2–3 bình nitơ tinh khiết. Đồng thời, cần trang bị bộ điều chỉnh áp suất khí nitơ, và kết nối nó với van dẫn khí nitơ dùng để bảo vệ lối vào lò chuyển hóa thông qua các ống dẫn. 2. Khi cần áp dụng biện pháp bảo vệ đặc biệt, trước tiên hạ áp suất của hệ thống xuống còn 0,2 MPa (nhiệt độ dầu dẫn nhiệt dưới 200°C). Sau đó, đóng các van vào/ra của R101, mở các van nạp khí nitơ V1032, V1053A/B. Bật bộ điều chỉnh áp suất khí nitơ để kiểm soát áp suất ra ở mức 0,2–0,3 MPa. Mở van xả khí trên đường ống ra của R101, V1056, sử dụng khoảng 20 m³ khí nitơ để thay thế khí trong lò phản ứng. Cuối cùng, đóng van V1056 lại để đóng kín lò phản ứng. 3. Sau đó, hệ thống sẽ tự giảm nhiệt độ, đồng thời điều chỉnh từ từ van điều áp khí nitơ, nhằm duy trì áp suất tại đầu ra của van này ở mức 0,05–0,3 MPa (để đảm bảo rằng bên trong lò chuyển hóa có áp suất dương), cho đến khi chương trình bảo vệ đặc biệt của lò chuyển hóa kết thúc. Lưu ý đặc biệt: Trong suốt quá trình bảo vệ đặc biệt này, cần phải đảm bảo rằng áp suất bên trong lò chuyển hóa không được âm. 8.0 Các yếu tố liên quan đến môi trường và an toàn
8.1 Quy trình này sử dụng hệ thống tuần hoàn nội bộ. Trong điều kiện hoạt động bình thường, gần như không có chất thải nào được thải ra ngoài, ngoại trừ trường hợp ngừng máy hoặc bảo trì. Chỉ có một lượng nhỏ khí chứa CO2, methanol, v.v. được thải ra từ bồn chứa dung dịch tuần hoàn V103; lượng khí này vào khoảng 2–5 Nm3/giờ. Thành phần của khí này như sau:
Thành phần: CO2, CH3OH, H2O
Tỷ lệ %: 91,11%, 1,98%, 6,91%
Do lượng khí rất ít, nên khí này gần như không độc hại và có thể được thải trực tiếp vào khí quyển. 8.2 Tại đáy tháp bay hơi T101, thỉnh thoảng có một lượng nhỏ nước thải chứa methanol được thải ra. Hàm lượng methanol trong nước thải này dưới 0,5%, cùng với một lượng nhỏ axit, kiềm và các tạp chất khác. 99,5% thành phần của nước thải là nước. Do lượng nước thải khá ít, khoảng 15,0–20,0 kg/giờ, nên sau khi pha loãng, nó có thể được xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước. 8.3 Biện pháp bảo vệ an toàn: Các chất chính được sử dụng trong quy trình sản xuất này là methanol và hydro – những chất dễ cháy, nổ và có độc tính cao. Do đó, các thiết bị và đường ống trong nhà máy cần được kiểm soát chặt chẽ để tránh tình trạng rò rỉ chất lỏng. Ngoài ra, khu vực sản xuất cũng cần được thông gió tốt. Methanol gây tổn thương nghiêm trọng đến dây thần kinh thị giác của con người; trong trường hợp nặng có thể dẫn đến mù lòa. Do đó, khi vận hành và bảo trì thiết bị, cần phải đeo đầy đủ các thiết bị bảo hộ theo quy định, nhằm ngăn chặn methanol dính vào mắt. Cấm sử dụng lửa và các chất dễ cháy trong thiết bị này; việc sử dụng lửa chỉ được phép khi có giấy phép riêng. 9.0 Quy trình phân tích: Thiết bị này sử dụng methanol và nước đã được tách muối làm nguyên liệu. Dưới tác động của chất xúc tác, methanol được chuyển hóa thành khí chuyển hóa; sau đó, khí này được tách ra thành hydro nguyên chất thông qua quá trình hấp phụ có áp suất thay đổi. Quy trình này bao gồm phân tích khử xúc tác, phân tích dung dịch nguyên liệu, phân tích kiểm soát quá trình chuyển hóa methanol, và phân tích các tạp chất trong khí hydro sản xuất được. Yêu cầu phân tích: Khi vận hành bình thường, cần kiểm tra nồng độ của chất lỏng nguyên liệu, nồng độ của chất lỏng tuần hoàn, cũng như thành phần của khí được tạo ra, ít nhất mỗi tám giờ một lần. Các kết quả phân tích cần được gửi cho nhân viên kỹ thuật để đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường. Trong quá trình khử xúc tác, cần phân tích thành phần của khí được sử dụng để khử mỗi nửa giờ một lần, và gửi kết quả phân tích cho nhân viên vận hành. 9.1 Các công việc chuẩn bị trước khi lái xe 9.1.1 Điều chỉnh thiết bị Theo hướng dẫn sử dụng của thiết bị, tiến hành điều chỉnh các thông số của nó để kiểm tra xem thiết bị có hoạt động bình thường hay không. 9.1.2 Xử lý cột sắc ký: Hai cột sắc ký có đường kính trong 3 mm và chiều dài 2 mét được rửa sạch bằng dung dịch NaOH 10% và HCl 10%. Sau đó, chúng được rửa lại bằng nước, tiếp tục được rửa bằng ethanol không chứa nước. Cuối cùng, chúng được làm khô bằng máy bơm chân không để sẵn sàng sử dụng. 9.2 Phân tích quá trình khử xúc tác: Theo yêu cầu của quy trình sản xuất, khí được sử dụng trong quá trình khử xúc tác là hỗn hợp giữa hydro và nitơ. Hàm lượng hydro trong hỗn hợp này tăng dần từ 0,5% lên 10%. Khi hàm lượng hydro ở cả đầu vào và đầu ra của lò chuyển hóa bằng nhau, thì quá trình khử xúc tác coi như hoàn tất. Quá trình này mất khoảng 56 giờ. Yêu cầu đối với hỗn hợp khí hydro và nitơ: Hàm lượng oxy trong khí hydro và nitơ được sử dụng phải nhỏ hơn 0,2%. Do đó, trước tiên cần xác định hàm lượng oxy trong từng loại khí này, cũng như trong quá trình thay thế khí trong hệ thống công nghệ. 9.3 Phân tích nguyên liệu: Yêu cầu kỹ thuật đối với dung dịch methanol và nước được đưa vào bộ chuyển hóa thành hơi là tỷ lệ methanol trong dung dịch phải nằm trong khoảng 48–52%.
10.0 Quy định an toàn
10.1 Giới thiệu: Thiết bị sản xuất này sử dụng công nghệ chuyển hóa methanol thành hơi để tạo ra hydro, theo thiết kế của Viện Thiết kế Hoa Tây tại Thượng Hải. Phần xử lý bằng kỹ thuật PSA: 3.5 Hoạt động của đơn vị PSA 3.5.1 Nhiệm vụ và mục đích: Khí được sản xuất từ bình phân tách khí thứ ba chứa khoảng 6% metan, 3% carbon monoxide và 18% carbon dioxide. Metan và carbon monoxide đều có giá trị nhiệt cao; đồng thời, carbon monoxide và carbon dioxide còn là những chất độc hại đối với các thiết bị sử dụng hydro sau này. Mục đích của đơn vị PSA là loại bỏ những chất độc hại này, nhằm thu được hydro có độ tinh khiết trên 99%. Còn metan và carbon monoxide thì được thải ra cùng khí thải từ đơn vị PSA, sau đó được sử dụng làm nhiên liệu, giúp tái sử dụng năng lượng từ chúng. 3.5.2 Nguyên lý và phương pháp công nghệ (1) Nguyên lý công nghệ: Công nghệ hấp phụ biến áp dựa trên nguyên lý hấp phụ vật lý của các phân tử khí lên bề mặt bên trong của chất hấp phụ (chất rắn có cấu trúc xốp). Chất hấp phụ có khả năng hấp phụ các chất có điểm sôi cao dễ dàng ở áp suất bình thường, trong khi lại khó hấp phụ các chất có điểm sôi thấp. Ngoài ra, lượng chất bị hấp phụ tăng lên khi áp suất tăng (đối với các chất bị hấp phụ), và giảm xuống khi áp suất giảm (đối với các chất bị giải phóng). Khí nguyên liệu được đưa qua lớp chất hấp phụ dưới áp suất cao; các thành phần tạp chất có nhiệt độ sôi cao so với hydro sẽ bị hấp phụ một cách có chọn lọc, trong khi hydro – là thành phần có nhiệt độ sôi thấp – khó bị hấp phụ và đi qua lớp chất hấp phụ, nhờ đó mà hydro và các thành phần tạp chất được tách ra khỏi nhau. Sau đó, các chất bẩn bị hấp phụ sẽ được giải phóng dưới áp suất thấp, giúp chất xúc tác được tái tạo, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc hấp phụ và tách các chất bẩn trong lần tiếp theo. Quy trình hấp phụ tạp chất để tinh chế khí hydro dưới áp suất cao, và giải phóng tạp chất để làm tái sinh chất xúc tác dưới áp suất thấp chính là quy trình hấp phụ biến áp. Trong quá trình hấp phụ biến áp, việc giải phóng các tạp chất trong chất hấp phụ bên trong giường hấp phụ được thực hiện bằng cách giảm áp suất của các tạp chất đó. (2) Phương pháp được sử dụng trong thiết bị này là: ① Giảm áp suất trong lớp vật liệu hấp phụ (xả khí). ② Dùng các thành phần của sản phẩm để rửa sạch lớp vật liệu hấp phụ. Hình 3-5-1 minh họa quá trình hấp phụ và giải phóng chất trong lớp vật liệu hấp phụ. Giải hấp ở áp suất khí quyển (xem hình 3-1): Quá trình tăng áp suất (A–B): Sau khi được tái sinh bằng phương pháp giải hấp, lớp vật liệu hấp phụ có áp suất thấp nhất là P1; lượng chất bẩn bị hấp phụ trong lớp vật liệu này là Q1 (tại điểm A). Trong điều kiện này, áp suất được nâng lên mức P3 nhờ các thành phần cấu tạo nên sản phẩm; lượng chất bẩn bị hấp thụ trong lớp vật liệu xúc tác vẫn giữ nguyên ở mức Q1 (điểm B). Quá trình hấp phụ (B–C): Dưới áp suất hấp phụ không đổi, khí nguyên liệu liên tục được đưa vào bộ phận hấp phụ, đồng thời các thành phần sản phẩm được thu hồi ra ngoài. Lượng chất bẩn được giữ lại trong lớp thu hút ngày càng tăng dần. Khi đạt đến mức giữ lại quy định Q3 (điểm C), việc cung cấp khí nguyên liệu sẽ được ngừng lại, và quá trình thu hút cũng kết thúc. Lúc này, trong bộ lọc hấp phụ vẫn còn một lượng chất hấp phụ chưa được dùng để hấp phụ các tạp chất (nếu toàn bộ chất hấp phụ đều được dùng để hấp phụ tạp chất, thì lượng chất có thể hấp phụ được sẽ là Q4, tại điểm C’). Quá trình xả khí theo chiều thuận (C–D): Áp suất được giảm dần theo hướng từ khí nguyên liệu đến sản phẩm. Khí được xả ra vẫn thuộc nhóm các thành phần của sản phẩm; khí này có thể được sử dụng để tăng áp suất cho các bộ lọc khác hoặc để rửa sạch chúng. Hình 3-5-1: Sơ đồ minh họa quá trình hấp phụ – giải phóng trong chu trình hấp phụ biến áp. Trong quá trình này, khi áp suất bên trong giường hấp thụ ngày càng giảm, các chất bẩn trên bề mặt chất hấp thụ sẽ dần được giải phóng. Những chất bẩn đã được giải phóng này lại tiếp tục bị chất hấp thụ – vốn chưa hấp thụ hết các chất bẩn – hấp thụ lại. Do đó, các chất bẩn không rời khỏi giường hấp thụ, và lượng chất bẩn được giữ lại trong giường hấp thụ, Q3, vẫn không thay đổi. Khi áp suất trong bộ lọc hấp phụ giảm xuống mức D, toàn bộ chất hấp phụ trong bộ lọc sẽ bị chiếm chỗ bởi các tạp chất; lúc này áp suất sẽ là P2. Quá trình giảm áp ngược (D–E): Bắt đầu bằng việc giảm áp suất theo hướng ngược lại với hướng mà khí nguyên liệu được đưa ra ngoài, cho đến khi đạt đến áp suất thấp nhất trong quá trình hấp phụ biến áp, tức là P1 (thường gần bằng áp suất khí quyển). Phần lớn các chất bẩn bị hấp phụ trong lớp vật liệu sẽ được đưa ra ngoài cùng với dòng khí; lượng chất bẩn còn sót lại trong lớp vật liệu là Q2. Quá trình rửa (E–A): Dựa vào đường cong nhiệt độ hấp phụ được xác định thông qua thí nghiệm, ở áp suất P1, vẫn còn một lượng tạp chất bị giữ lại trong lớp vật liệu hấp phụ. Để loại bỏ càng nhiều tạp chất này càng tốt, cần phải giảm thêm áp suất bên trong lớp vật liệu hấp phụ. Ở đây, các thành phần sản phẩm được loại bỏ trong quá trình giảm áp theo chiều thuận nhờ vào các bộ lọc hấp phụ khác; chúng được rửa ngược lại ở áp suất thấp nhất P1. Nhờ vậy, áp suất của các chất gây ô nhiễm liên tục giảm xuống, khiến chúng bị giải phóng và theo dòng khí rửa được đưa ra khỏi bộ lọc hấp phụ. Sau khi được rửa sạch ở một mức độ nhất định, lượng tạp chất còn tồn đọng trong giường giảm xuống mức thấp nhất Q1 của quy trình, lúc đó việc tái tạo sẽ kết thúc. Tại thời điểm này, bộ lọc hấp phụ đã hoàn tất một chu kỳ hấp phụ – giải phóng để tái tạo chức năng của mình; sau đó áp suất lại được nâng lên để bắt đầu chu kỳ tiếp theo. 3.5.3 Logistics
3.5.3.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu sử dụng trong quy trình này là khí trung biến. Thành phần của khí nguyên liệu được trình bày trong Bảng 3-5-1:
**Bảng 3-5-1: Thành phần khí nguyên liệu**
| Thành phần | H2 | N2 | CO2 | CH4 | CO | H2O | Tổng % |
|------------|----|----|-----|-----|----|-----|--------|
| Giá trị | 72,33 | 1,63 | 17,8 | 5,62 | 2,3 | 0,32 | 100 |
Áp suất khí nguyên liệu khi vào thiết bị PSA: 2,1 MPa
Nhiệt độ: ≤40°C
Lưu lượng khí: 15360,2 Nm3/h
Phạm vi điều chỉnh công suất sản xuất: 30%–110%
3.5.3.2 Sản phẩm
Sản phẩm thu được là khí hydro. Yêu cầu về chất lượng sản phẩm: H2 ≥ 99,9% ; Trong đó: Nồng độ CO + CO2 < 10 ppm; Áp suất: ≥ 2,05 MPa; Nhiệt độ: ≤ 40°C; Lưu lượng khí: 10.000 Nm3/h. Sản phẩm phụ là khí được tách ra từ quá trình hấp phụ; thành phần của khí này được trình bày trong Bảng 3-5-2:
**Bảng 3-5-2: Thành phần của khí được tách ra**
Thành phần | H2 | N2 | CO2 | CH4 | CO | H2O | Tổng %
----------|----|----|-----|-----|----|-----|-------
20,73 | | | 51,01| 16,10| 6,59| 0,92| 100
Đặc tính của khí được tách ra: Áp suất: 0,05 MPa; Nhiệt độ: 40°C; Lưu lượng khí: 5.360,2 Nm3/h.
**3.5.4 Thiết bị công nghệ**
Đơn vị này được trang bị các thiết bị công nghệ sau:
– **Tên thiết bị**: T‑401/A~H; **Số lượng**: 8 chiếc; **Chức năng**: Hấp phụ các chất gây ô nhiễm trong khí nguyên liệu.
– **Bình chứa khí**: V‑401 – 1 chiếc; **Chức năng**: Dự trữ khí và giảm biến động áp suất khi khí được giải phóng.
– **Bình chứa khí được tách ra**: V‑402 – 1 chiếc; **Chức năng**: Giảm biến động áp suất và thành phần của khí được tách ra.
Trong số các thiết bị này, bộ máy hấp phụ là thiết bị quan trọng nhất. Bên trong bộ máy hấp phụ có ba loại chất hấp phụ: oxit nhôm hoạt tính, than hoạt tính, và sàng phân tử C. Cách sắp xếp các chất hấp phụ được minh họa trong Hình 3-5-2.
**3.5.5 Quy trình công nghệ**
Sơ đồ quy trình công nghệ của thiết bị PSA-H2 được trình bày trong Hình 3-5-3. Khí nguyên liệu (điểm ①) vào hệ thống hấp phụ với áp suất 2,1 MPa và nhiệt độ 40°C. Hệ thống này bao gồm 8 bộ máy hấp phụ (T‑401/A~H) cùng một loạt van điều khiển. Hệ thống PSA sử dụng 8 tháp để vận hành; hai tháp được cấp liệu đồng thời bốn lần nhằm điều chỉnh áp suất, theo quy trình giải phóng chất ở áp suất khí quyển. Khí nguyên liệu đi từ đầu vào, từ dưới lên trên, qua hai bộ lọc đang trong quá trình hấp phụ. Các chất hấp phụ được lắp đặt bên trong các bộ lọc này sẽ hấp phụ những thành phần có khả năng bị hấp phụ mạnh trong khí nguyên liệu. Còn thành phần hydro, vốn ít bị hấp phụ, sẽ thoát ra ngoài qua đầu ra. Sáu tháp còn lại thực hiện các bước xử lý tương ứng. Tám tháp này hoạt động luân phiên với nhau, theo chu kỳ xen kẽ nhau; điều này giúp đảm bảo việc cung cấp liên tục khí nguyên liệu và đồng thời giúp khí sản phẩm được đưa ra ngoài một cách ổn định (điểm ②). Khí được giải phóng từ hệ thống PSA có nguồn gốc từ các bước xả khí và rửa sạch. Ở giai đoạn xả khí, áp suất khá cao (áp suất xả P ≥ 0,1 MPa); một phần khí được giải phóng sẽ vào bình chứa khí V-402 trước. Sau đó, thông qua van điều chỉnh PV-406, áp suất của khí được giảm xuống trước khi khí được đưa vào bình trộn khí V-403 ; Khí được giải phóng từ các vùng có áp suất thấp trong quá trình xử lý ngược, cùng với khí dùng để rửa trong bước rửa, đều được đưa vào bồn trộn khí giải phóng (V-403) thông qua van điều chỉnh XV-407. Sau đó, hỗn hợp khí này sẽ được đưa ra ngoài một cách ổn định (điểm ③). 3.5.6 Cách vận hành của thiết bị: Thiết bị này có thể được vận hành theo một trong bốn chế độ sau. Trong điều kiện bình thường, thiết bị hoạt động theo chế độ 8–2–4/P. Cách vận hành: Số lượng bộ thu hút trực tuyến; Số lượng bộ thu hút hoạt động cùng lúc; Số lần điều chỉnh áp suất; Các bước tái tạo giường thu hút; Tỷ lệ nguyên liệu được xử lý (%); Giá trị đảm bảo tỷ lệ chiết xuất H2 của thiết bị (%).
8-2-4/P: 8, 2, 4; Thao tác: Xả ngược, rửa sạch; Tỷ lệ: 100%, 89%.
7-2-3/P: 7, 2, 3; Thao tác: Xả ngược, rửa sạch; Tỷ lệ: 100%, 85%.
6-2-2/P: 6, 2, 2; Thao tác: Xả ngược, rửa sạch; Tỷ lệ: 100%, 82%.
4-1-2/P: 4, 1, 2; Thao tác: Xả ngược, rửa sạch; Tỷ lệ: 50%, 80%.
3.5.7 Các bước trong quy trình thu hút bằng áp suất biến đổi: Hệ thống thu hút bằng áp suất biến đổi trong thiết bị này gồm 8 bộ thu hút, 58 van điều khiển theo chương trình, và 10 nhóm van điều chỉnh, tất cả được kết nối với nhau thông qua các đường ống. Mỗi bộ thu hút được kết nối với 7 van điều khiển bằng chương trình; 2 van được kết nối ở đầu vào, còn 5 van được kết nối ở đầu ra. Hướng dẫn đặt tên cho các van điều khiển bằng chương trình như sau: KV X × Số thứ tự của bộ thu hút khí: 1, 3, 5, 7, 9, và A~H. Các mã chức năng: 1 – Van nhập liệu; 2 – Van xuất sản phẩm; 3 – Van xả áp lực ngược, van xả nước rửa; 4 – Van xả theo chiều thuận; 5 – Van điều chỉnh áp suất cuối cùng; 6 – Van nhập nước rửa; 7 – Van điều chỉnh áp suất cho các bộ thu hút thứ hai, thứ ba, thứ tư; 8 – Van xả tổng thể. Các mã ký hiệu của van điều khiển bằng chương trình và mã nhóm của các thiết bị được trình bày trong Hình 3-5-4. 3.5.7.1 Chế độ vận hành 8-2-4/P: (1) Các bước công nghệ: Khi hoạt động ở chế độ 8-2-4/P, hai bộ thu hút khí sẽ hoạt động trong giai đoạn hấp thụ khí nguyên liệu để tạo ra hydro; còn sáu bộ thu hút khí còn lại thì hoạt động trong các giai đoạn tái sinh chất hấp thụ. Mỗi bộ thu hút đều trải qua cùng một quy trình, được sắp xếp theo cách thức trong Bảng 3-5-3; nhờ đó, khí nguyên liệu có thể được cung cấp liên tục, trong khi khí hydro sản xuất ra cũng được cung cấp một cách ổn định. Bảng 3‑5‑3: Bảng thời gian của quy trình 8‑2‑4/P
Chu kỳ: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Áp suất (MPa): 2,2; 1,76; 1,33; 0,9; 0,46; 0,2; 0,05; 0,05; 0,46; 0,46; 0,9; 0,9; 1,33; 1,33; 1,76; 2,2
Thời gian (s): 240; 40; 40; 40; 40; 80; 40; 80; 40; 40; 40; 40; 40; 40; 40; 40; 80
T-401/A: A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR
V-7115/2: E1R; FR; A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS
V-7115/3: IS; E2R; IS; E1R; FR; A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R
V-7115/4: E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR; A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P
V-7115/5: D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR; A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP
V-7115/6: E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR; A; E1D; E2D; E3D
V-7115/7: E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR; A
V-7115/8: A; E1D; E2D; E3D; E4D; PP; D; P; E4R; IS; E3R; IS; E2R; IS; E1R; FR; A
(2) Giải thích quy trình: Để minh họa cho quy trình hấp phụ biến áp của thiết bị này, chúng ta sẽ lấy ví dụ về việc bộ hấp phụ thứ nhất (T‑401/A) trải qua các giai đoạn khác nhau trong một chu kỳ hoạt động. Hấp phụ (A): Mở các van điều khiển KV1-1 và KV2-1 (đóng các van khác có liên kết với bộ hấp phụ T-401/A; cách thức tương tự áp dụng cho các trường hợp khác). Khí nguyên liệu đi vào qua van KV1-1, sau đó di chuyển từ dưới lên trên qua bộ thu hấp T-401/A. Các thành phần tạp chất trong khí nguyên liệu sẽ bị thu hấp và tách ra; khí hydro thu được sẽ thoát ra ngoài thông qua van KV2-1. Khi mặt tiền hấp phụ các chất bẩn di chuyển đến vị trí nhất định trong bộ thu hấp, hãy tắt KV1-1 và KV2-1 để ngăn không cho khí nguyên liệu đi vào và sản phẩm ra khỏi bộ thu hấp. Lúc này, giữa vùng tiếp xúc của chất hấp phụ và đầu ra của bộ lọc vẫn còn một đoạn chất hấp phụ chưa hấp thụ được các tạp chất. Áp suất trong quá trình: 2,2 MPa Thời gian thực hiện các bước: ~240 giây Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1D): Mở các van điều khiển KV5-1 và KV5-4. Sau khi quá trình hấp phụ của bộ lọc T-401/A kết thúc, nó được nối với bộ lọc T-401/D – vốn vừa hoàn tất quá trình E2R – thông qua đầu ra, nhằm đạt được trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, rìa vùng hấp phụ của bộ lọc T-401/A di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng van KV5-1 sẽ kết thúc giai đoạn giảm áp. Sau đó, van KV5-4 sẽ được mở tiếp, để tiến hành giai đoạn tăng áp cuối cùng cho T-401/D. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 2,2 MPa xuống còn 1,76 MPa. Thời gian thực hiện bước này: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2D): Mở các van điều khiển KV7-1 và KV7-5. Sau khi bước điều chỉnh áp suất ở bộ hấp phụ T-401/A kết thúc, bộ hấp phụ này được nối với bộ hấp phụ T-401/E – vừa hoàn tất bước tăng áp suất E3R – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình điều chỉnh áp suất này, rìa vùng hấp phụ của bộ hấp phụ T-401/A tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, bước giảm áp cho van KV7-5 sẽ kết thúc (tiếp tục mở van KV7-1 để tiến hành bước giảm áp thứ ba cho T-401/A). Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,76 MPa xuống còn 1,33 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ ba (gọi tắt là E3D): Mở van điều khiển KV7-6, đồng thời tiếp tục mở van KV7-1. Sau khi quá trình cân áp thứ hai của bình hấp phụ T-401/A kết thúc, bình này được nối với đầu ra của bình hấp phụ T-401/F – nơi vừa hoàn tất quá trình tăng áp thứ tư (E4R) – để tiến hành cân áp cấp ba. Trong quá trình cân áp, mặt tiền hấp phụ của bình T-401/A vẫn tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được điểm đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, bước giảm áp KV7-6 sẽ kết thúc (tiếp tục mở van KV7-1 để tiến hành bước giảm áp thứ tư cho T-401/A). Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,33 MPa xuống còn 0,9 MPa. Thời gian thực hiện bước này: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ tư (gọi tắt là E4D): Mở van điều khiển KV7-7, đồng thời tiếp tục mở van KV7-1. Sau khi kết thúc các bước điều chỉnh áp suất ở bộ hấp phụ T-401/A, bộ hấp phụ này được nối với bộ hấp phụ T-401/G – vừa hoàn tất bước rửa – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ tư. Trong quá trình cân bằng áp suất này, mặt tiền hấp phụ của bộ hấp phụ T-401/A vẫn tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ máy hấp phụ gần như bằng nhau, hãy đóng van KV7-1; như vậy, quy trình giảm áp cho KV7-6 cũng kết thúc. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,9 MPa xuống còn 0,46 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình giảm áp theo chiều thuận (gọi tắt là PP): Mở các van điều khiển KV4-1, KV6-8 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-8. Sau khi kết thúc quy trình giảm áp ở bộ hấp phụ T‑401/A, khí được thải ra từ bộ hấp phụ này sẽ đi qua van KV4-1, van điều chỉnh áp suất HV-502 và van KV6-8 để rửa sạch bộ hấp phụ V‑401/H vừa hoàn tất quy trình giải áp (D). Khí sau khi được rửa sẽ được đưa vào bình trộn khí giải áp V‑403 thông qua các van KV3-8 và KHV-501. Trong quá trình xả khí, áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A tiếp tục giảm. Đường viền hấp phụ tiếp tục di chuyển về phía đầu ra. Khi áp suất giảm xuống còn khoảng 0,2 MPa, các van KV4-1, KV6-8, KV3-8, KHV-501, HV-502 sẽ được đóng lại. Như vậy, quá trình xả khí kết thúc; lúc này, đường viền hấp phụ đã chạm đến đầu ra. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,46 MPa xuống còn 0,2 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Quá trình xả áp ngược (gọi tắt là D): Mở các van KV3-1 và KV8A. Khí có áp suất cao trong bộ thu hút T‑401/A sẽ được xả ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KV8A, vào bình chứa khí giải tỏa áp suất V‑402. Khi áp suất trong T‑401/A và V‑402 đạt trạng thái cân bằng, van KV8A sẽ được đóng lại; đồng thời, van KV3-1 vẫn được mở, cùng với van điều chỉnh KHV-501. Khí có áp suất thấp trong T‑401/A sẽ được dẫn ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KHV-501, rồi cùng với khí trong bình chứa giải tỏa áp suất đã được hạ áp suất bởi van PV-503A, được đưa ra ngoài thông qua bình trộn khí giải tỏa áp suất V‑403. Quy trình xả khí kết thúc khi áp suất trong T‑401/A gần bằng áp suất khí được giải tỏa ra ngoài (lúc này, các van KV3-1 và KHV-501-1 vẫn được mở để tiếp tục quy trình làm sạch T‑401/A). Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,20 MPa xuống còn 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quy trình rửa: Mở van KV6-1, KV4-2 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501-1. Sử dụng quá trình xả khí tự nhiên từ bộ thu hút T‑401/B, vốn vừa hoàn tất bước giảm áp suất bốn chiều (E4D), để rửa sạch bộ thu hút T‑401/A. Điều này giúp giảm thêm áp suất của các chất gây ô nhiễm trong bộ thu hút T‑401/A, từ đó giúp chất thu hút được tái tạo một cách triệt để. Khí rửa được đưa vào bình trộn khí giải tỏa V‑403 thông qua các van KV3-1 và KHV-501-1. Khi áp suất trong bộ hấp phụ T-401/B giảm xuống mức quy định, các van KV6-1, KV3-1, KV4-2 cùng với các van điều chỉnh HV-502, KHV-501 sẽ được đóng lại. Như vậy, quy trình rửa sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 80 giây. Quá trình cân bằng áp suất ở cấp độ thứ tư (gọi tắt là E4R): Mở van KV7-1, đồng thời tiếp tục mở van KV7-3. Bộ hấp phụ V‑7115/1 được kết nối với đầu ra của bộ hấp phụ T‑401/C – bộ hấp phụ vừa hoàn tất bước điều chỉnh áp suất E3D – nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ tư. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A tăng lên. Khi áp suất của hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV7-1 và KV7-3 sẽ được đóng lại, và bước điều chỉnh áp suất sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,05 MPa lên 0,46 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A vẫn không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,46 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình cân bằng áp suất ở cấp độ thứ ba (gọi tắt là E3R): Mở van KV7-1, đồng thời tiếp tục mở van KV7-4. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/D – vốn vừa hoàn tất bước giảm áp E2D – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ ba. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV7-1 sẽ được đóng lại, và bước tăng áp sẽ kết thúc. Sau đó, van KV7-4 sẽ tiếp tục được mở để tiến hành bước giảm áp tiếp theo cho bộ hấp phụ T‑401/D. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,46 MPa lên 0,9 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A vẫn không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,9 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2R): Mở các van KV7-1 và KV7-5. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/E – vốn vừa hoàn tất bước điều chỉnh áp suất E1D – thông qua đầu ra của chúng, nhằm thực hiện việc điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV7-1 sẽ được đóng lại, và bước điều chỉnh áp suất sẽ kết thúc. Sau đó, van KV7-5 sẽ tiếp tục được mở để tiến hành bước điều chỉnh áp suất thứ ba cho bộ hấp phụ T‑401/E. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,9 MPa lên 1,33 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A vẫn không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 1,33 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1R): Mở các van KV5-1 và KV5-6. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/F – vốn vừa hoàn tất bước hấp phụ (A) – thông qua đầu ra của chúng, nhằm đạt được trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV5-6 sẽ được đóng lại, và bước cân bằng áp suất này coi như kết thúc. Sau đó, van KV5-1 sẽ được mở trở lại để tiếp tục quá trình tăng áp suất cho bộ hấp phụ T‑401/F. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,33 MPa lên 1,76 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp cuối cùng (gọi tắt là FR): Mở van điều chỉnh lưu lượng HV-501, đồng thời tiếp tục mở van KV5-1. Sau bốn bước nâng áp đều nhau, bộ thu hút T‑401/A cuối cùng sẽ được đưa vào trạng thái áp suất thu húp mong muốn, thông qua việc điều chỉnh lưu lượng khí sản phẩm bằng van điều tiết HV-501. Khi áp suất tiến gần đến áp suất hấp phụ, các van KV5-1 và HV-502 sẽ được đóng lại, và bước nạp khí cuối cùng cũng kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,76 MPa lên 2,2 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Như vậy, quá trình hấp phụ và tái tạo của bộ lọc T-401/A đã hoàn tất; ngay sau đó, chu kỳ tiếp theo sẽ được bắt đầu. Thời gian thực hiện các bước trong quy trình mô tả và áp suất trong quá trình đó chỉ mang tính chất minh họa. Trong hoạt động thực tế, thiết bị có thể điều chỉnh thời gian và áp suất tùy theo sự thay đổi về lưu lượng khí nguyên liệu, thành phần và áp suất của nó. 3.5.7.2 Chế độ vận hành 7-2-3/P (1) Các bước trong quy trình: Khi hoạt động theo chế độ 7-2-3/P, hai máy khử khí sẽ thực hiện công việc hấp thụ khí nguyên liệu và tạo ra hydro; còn năm máy khử khí còn lại thì thực hiện các bước tái sinh chất xúc tác. Mỗi bộ thu hút đều trải qua cùng một quy trình, được sắp xếp theo cách thức trong Bảng 3‑5‑4; nhờ đó, khí nguyên liệu có thể được cung cấp liên tục, trong khi khí hydro sản xuất ra cũng được đưa ra một cách ổn định. Bảng 3‑5‑4: Trình tự thời gian của quy trình 7‑2‑3/P
Chu kỳ: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Thời gian, S: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 40, 40, 40, 80
Áp suất, MPa: 2,2; 1,66; 1,12; 0,59; 0,2; 0,05; 0,05; 0,59; 0,59; 1,12; 1,12; 1,66; 2,2
Các bộ phận liên quan đến quá trình hấp phụ:
1: A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR
2: E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS
3: IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R
4: P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D
5: PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D
6: E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
7: A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
(2) Giải thích quy trình:
Ở đây, chúng ta sẽ mô tả quy trình vận hành của quy trình 7‑2‑3/P bằng cách loại bỏ bộ phận hấp phụ thứ tám (T‑401/H). Với bộ phận hấp phụ thứ nhất (T‑401/A) làm ví dụ, chúng ta sẽ giải thích các bước trong một chu kỳ vận hành. Hấp phụ (A): Mở các van điều khiển KV1-1 và KV2-1 (đóng các van khác có liên kết với bộ hấp phụ T-401/A; cách thức tương tự áp dụng cho các trường hợp khác). Khí nguyên liệu đi vào qua van KV1-1, sau đó di chuyển từ dưới lên trên qua bộ thu hấp T-401/A. Các thành phần tạp chất trong khí nguyên liệu sẽ bị thu hấp và tách ra; khí hydro thu được sẽ thoát ra ngoài thông qua van KV2-1. Khi mặt tiền hấp phụ các chất bẩn di chuyển đến vị trí nhất định trong bộ thu hấp, hãy tắt KV1-1 và KV2-1 để ngăn không cho khí nguyên liệu đi vào và sản phẩm ra khỏi bộ thu hấp. Lúc này, giữa vùng tiếp xúc của chất hấp phụ và đầu ra của bộ lọc vẫn còn một đoạn chất hấp phụ chưa hấp thụ được các tạp chất. Áp suất trong quá trình: 2,2 MPa Thời gian thực hiện các bước: ~240 giây Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1D): Mở các van điều khiển KV5-1 và KV5-4. Sau khi quá trình hấp phụ của bộ lọc T-401/A kết thúc, nó được nối với bộ lọc T-401/D – vốn vừa hoàn tất quá trình E2R – thông qua đầu ra, nhằm đạt được trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, rìa vùng hấp phụ của bộ lọc T-401/A di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng van KV5-1 sẽ kết thúc giai đoạn giảm áp. Sau đó, van KV5-4 sẽ được mở tiếp, để tiến hành giai đoạn tăng áp cuối cùng cho T-401/D. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 2,2 MPa xuống còn 1,66 MPa. Thời gian thực hiện bước này: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở giai đoạn thứ hai (gọi tắt là E2D): Mở các van điều khiển KV7-1 và KV7-5. Sau khi bước điều chỉnh áp suất ở bộ hấp phụ T-401/A kết thúc, bộ hấp phụ này được nối với bộ hấp phụ T-401/E – vừa hoàn tất bước tăng áp suất E3R – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình điều chỉnh áp suất này, rìa vùng hấp phụ của bộ hấp phụ T-401/A tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, bước giảm áp cho van KV7-5 sẽ kết thúc (tiếp tục mở van KV7-1 để tiến hành bước giảm áp thứ ba cho T-401/A). Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,66 MPa xuống còn 1,12 MPa. Thời gian thực hiện bước này: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ ba (gọi tắt là E3D): Mở van điều khiển KV7-6, đồng thời tiếp tục mở van KV7-1. Sau khi quá trình điều chỉnh áp suất ở bước hai của bộ thu hút T‑401/A kết thúc, bộ thu hút này sẽ được nối với đầu ra của bộ thu hút T‑401/F – vốn vừa hoàn tất quá trình rửa (bước P) – nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ ba. Trong quá trình này, mặt tiền thu hút của bộ thu hút T‑401/A vẫn tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ máy hấp phụ gần như bằng nhau, hãy đóng van KV7-1 và KV7-6; như vậy, quy trình giảm áp sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,12 MPa xuống còn 0,59 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình giảm áp theo chiều thuận (gọi tắt là PP): Mở các van điều khiển KV4-1, KV6-7 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-7. Sau khi các bước xử lý giảm áp trong bộ hấp phụ T‑401/A kết thúc, khí được thải ra từ bộ hấp phụ T‑401/A sẽ đi qua van KV4-1, van điều chỉnh áp suất HV-502 và van KV6-7 để rửa sạch bộ hấp phụ T‑401/G vừa hoàn tất bước xử lý ngược (D). Khí sau khi được rửa sẽ được đưa vào bình trộn khí giải phóng thông qua van KV3-7 và KHV-501. Trong quá trình xả khí, áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A tiếp tục giảm. Đường viền hấp phụ cũng tiếp tục di chuyển về phía đầu ra. Khi áp suất giảm xuống còn khoảng 0,2 MPa, các van KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501, HV-502 sẽ được đóng lại. Như vậy, quá trình xả khí kết thúc; lúc này, đường viền hấp phụ đã chạm tới đầu ra. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,59 MPa xuống còn 0,2 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Quá trình xả áp ngược (gọi tắt là D): Mở các van KV3-1 và KV8A. Khí có áp suất cao trong bộ thu hút T‑401/A sẽ được xả ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KV8A, vào bình chứa khí V‑402. Khi áp suất trong T‑401/A và V‑402 đạt trạng thái cân bằng, van KV8A sẽ được đóng lại; đồng thời, van KV3-1 vẫn được mở, cùng với van điều chỉnh KHV-501. Khí có áp suất thấp hơn trong T‑401/A sẽ được dẫn ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KHV-501, rồi hòa lẫn với khí trong bình chứa V‑403 để được đưa ra ngoài. Quy trình xả khí kết thúc khi áp suất trong T‑401/A gần bằng áp suất khí được xuất ra ngoài (lúc này, các van KV3-1 và KHV-501 vẫn tiếp tục được mở để tiến hành bước làm sạch tiếp theo cho T‑401/A). Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,20 MPa xuống còn 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quy trình rửa: Mở các van KV6-1, KV4-2 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501. Sử dụng quá trình xả khí tự nhiên của bộ thu hút T‑401/B, vốn vừa hoàn tất bước giảm áp suất ba chiều (E3D), để rửa sạch bộ thu hút T‑401/A. Điều này giúp giảm thêm áp suất của các chất gây ô nhiễm trong bộ thu hút T‑401/A, từ đó giúp chất thu hút được tái tạo một cách triệt để. Khí rửa được đưa vào bình trộn khí giải tỏa V‑403 thông qua các van KV3-1 và KHV-501. Khi áp suất trong bộ hấp phụ T-401/B giảm xuống mức quy định, các van KV6-1, KV3-1, KV4-2 cùng với các van điều chỉnh HV-502, KHV-501 sẽ được đóng lại. Như vậy, quy trình rửa sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 80 giây. Quá trình cân bằng áp suất ở cấp độ thứ ba (gọi tắt là E3R): Mở van KV7-1, đồng thời tiếp tục mở van KV7-3. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/C – vốn vừa hoàn tất bước điều chỉnh áp suất E2D – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ ba. Trong quá trình này, áp suất của bộ hấp phụ T‑401/A tăng lên. Khi áp suất của hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV7-1 và KV7-3 sẽ được đóng lại, và bước điều chỉnh áp suất sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,05 MPa lên 0,59 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,59 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2R): Mở các van KV7-1 và KV7-4. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/D – vốn vừa hoàn tất bước điều chỉnh áp suất E1D – thông qua đầu ra của chúng, nhằm thực hiện việc điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ gần bằng nhau, van KV7-1 sẽ được đóng lại, và bước điều chỉnh áp suất sẽ kết thúc. Sau đó, van KV7-4 sẽ tiếp tục được mở để tiến hành bước điều chỉnh áp suất thứ ba cho bộ hấp phụ T‑401/D. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,59 MPa lên 1,12 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A vẫn không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 1,12 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1R): Mở các van KV5-1 và KV5-5. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/E – vốn vừa hoàn tất bước hấp phụ (A) – thông qua đầu ra của chúng, nhằm đạt trạng thái cân bằng áp suất ở giai đoạn đầu. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ gần bằng nhau, van KV5-5 sẽ được đóng lại, và giai đoạn cân bằng áp suất này sẽ kết thúc. Sau đó, van KV5-1 sẽ được mở trở lại để tiếp tục quá trình tăng áp suất cho bộ hấp phụ T‑401/A. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,12 MPa lên 1,66 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp cuối cùng (gọi tắt là FR): Mở van điều chỉnh lưu lượng HV-501, đồng thời tiếp tục mở van KV5-1. Sau ba bước nâng áp đều nhau, bộ thu hút T‑401/A cuối cùng sẽ được đưa vào trạng thái có áp suất thu hút phù hợp, thông qua việc điều chỉnh lưu lượng khí sản phẩm bằng van điều tiết HV-501. Khi áp suất tiến gần đến áp suất hấp phụ, các van KV5-1 và HV-502 sẽ được đóng lại, và bước nạp khí cuối cùng cũng kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,66 MPa lên 2,1 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Như vậy, quá trình hấp phụ và tái tạo của bộ lọc T-401/A đã hoàn tất; ngay sau đó, chu kỳ tiếp theo sẽ được bắt đầu. Thời gian thực hiện các bước trong quy trình mô tả và áp suất trong quá trình đó chỉ mang tính chất minh họa. Trong hoạt động thực tế, thiết bị có thể điều chỉnh thời gian và áp suất tùy theo sự thay đổi về lưu lượng khí nguyên liệu, thành phần và áp suất của nó. 3.5.7.3 Chế độ vận hành 6-2-2/P (1) Các bước trong quy trình: Khi hoạt động theo chế độ 6-2-2/P, hai máy khử khí sẽ thực hiện công việc hấp thụ khí nguyên liệu và tạo ra hydro; còn bốn máy khử khí còn lại thì thực hiện các bước tái tạo chất xúc tác. Mỗi bộ thu hút đều trải qua cùng một quy trình, được sắp xếp theo cách thức trong Bảng 3‑5‑5; nhờ đó, khí nguyên liệu có thể được cung cấp liên tục, trong khi khí hydro sản xuất ra cũng được đưa ra một cách ổn định. Bảng 3‑5‑5: Trình tự thời gian của quy trình 6‑2‑2/P
Chu kỳ: 1, 2, 3, 4, 5, 6
Thời gian, S: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 80
Áp suất, MPa: 2,2; 1,48; 1,48; 0,76; 0,2; 0,05; 0,05; 0,76; 1,48; 2,2
Các bước trong quy trình:
1: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR
2: E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R
3: P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D
4: PP, D, P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D
5: E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A
6: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A
(2) Giải thích quy trình:
Ở đây, chúng ta sẽ mô tả quy trình vận hành của quy trình 6‑2‑2/P bằng cách loại bỏ bộ thu hấp thứ bảy (T‑401/G) và bộ thu hấp thứ tám (T‑401/F). Chúng ta sẽ lấy bộ thu hấp thứ nhất (T‑401/A) làm ví dụ để mô tả các bước trong một chu kỳ hoạt động. Hấp phụ (A): Mở các van điều khiển KV1-1 và KV2-1 (đóng các van khác có liên kết với bộ hấp phụ V-T-401/A; cách thức tương tự được áp dụng cho các trường hợp khác). Khí nguyên liệu đi vào qua van KV1-1, sau đó di chuyển từ dưới lên trên qua bộ thu hấp T-401/A. Các thành phần tạp chất trong khí nguyên liệu sẽ bị thu hấp và tách ra; khí hydro thu được sẽ thoát ra ngoài thông qua van KV2-1. Khi mặt tiền hấp phụ các chất bẩn di chuyển đến vị trí nhất định trong bộ thu hấp, hãy tắt KV1-1 và KV2-1 để ngăn không cho khí nguyên liệu đi vào và sản phẩm ra khỏi bộ thu hấp. Lúc này, giữa vùng tiếp xúc của chất hấp phụ và đầu ra của bộ lọc vẫn còn một đoạn chất hấp phụ chưa hấp thụ được các tạp chất. Áp suất trong quá trình: 2,1 MPa Thời gian thực hiện các bước: ~240 giây Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1D): Mở các van điều khiển KV5-1 và KV5-4. Sau khi quá trình hấp phụ của bộ lọc T-401/A kết thúc, nó được nối với bộ lọc T-401/D – vốn vừa hoàn tất quá trình E2R – thông qua đầu ra, nhằm đạt được trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, rìa vùng hấp phụ của bộ lọc T-401/A di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng van KV5-1 sẽ kết thúc giai đoạn giảm áp. Sau đó, van KV5-4 sẽ được mở tiếp, để tiến hành giai đoạn tăng áp cuối cùng cho T-401/D. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 2,1 MPa xuống còn 1,48 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Trạng thái cách ly (IS): Lúc này, tất cả các van điều khiển kết nối với bộ hấp phụ T-401/A đều ở trạng thái đóng; áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A vẫn không thay đổi. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 1,48 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 40 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2D): Kích hoạt các van điều khiển KV7-1 và KV7-5. Sau khi bước điều chỉnh áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A kết thúc, bộ hấp phụ này được nối với bộ hấp phụ T‑401/E – vừa hoàn tất bước rửa – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình cân bằng áp suất này, mặt tiền hấp phụ của bộ hấp phụ T‑401/A vẫn tiếp tục di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng các van KV7-1 và KV7-5 sẽ kết thúc quy trình giảm áp. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,48 MPa xuống còn 0,76 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình giảm áp theo chiều thuận (gọi tắt là PP): Mở các van điều khiển KV4-1, KV6-6 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-6. Sau khi kết thúc quá trình giảm áp ở bộ hấp phụ T‑401/A, khí được thải ra từ bộ hấp phụ này sẽ đi qua van KV4-1, van điều chỉnh áp suất HV-502 và van KV6-6 để rửa sạch bộ hấp phụ T‑401/E vừa hoàn tất quá trình xả khí ngược (V). Khí sau khi được rửa sẽ được đưa vào bình trộn khí V‑402 thông qua các van KV3-6 và KHV-501. Trong quá trình xả khí, áp suất trong bộ thu hút T‑401/A1 tiếp tục giảm. Đường viền thu hút vẫn tiếp tục di chuyển về phía đầu ra. Khi áp suất giảm xuống còn khoảng 0,2 MPa, các van KV4-1, KV6-6, KV3-6, KHV-501-2, HV-502 sẽ được đóng lại. Như vậy, quá trình xả khí kết thúc; lúc này, đường viền thu hút đã chạm tới đầu ra. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,76 MPa xuống còn 0,2 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Quá trình xả áp ngược (gọi tắt là D): Mở các van KV3-1 và KV8A. Khí có áp suất cao trong bộ thu hút T‑401/A sẽ được xả ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KV8A. Khí này sau đó được đưa vào bình chứa khí V‑402. Khi áp suất trong T‑401/A1 và V‑402 đạt trạng thái cân bằng, van KV8A sẽ được đóng lại. Lúc này, van KV3-1 vẫn được mở, đồng thời van điều chỉnh KHV-501-1 cũng được mở. Khí có áp suất thấp trong bộ thu hút T‑401/A sẽ được đưa ra ngoài thông qua van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501, rồi cùng với khí đã được giảm áp trong bình chứa V‑402 được đưa ra ngoài thông qua bình trộn khí V‑403. Quy trình xả khí kết thúc khi áp suất trong T‑401/A gần bằng áp suất khí được xuất ra ngoài. Lúc này, các van KV3-1 và KHV-501-1 vẫn tiếp tục được mở để tiến hành bước làm sạch tiếp theo cho T‑401/A. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,20 MPa xuống còn 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quy trình rửa: Mở van KV6-1, KV4-2 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501-1. Sử dụng quá trình xả khí tự nhiên của bộ thu hút T-401/B, vốn vừa hoàn tất bước giảm áp suất E2D, để rửa sạch bộ thu hút T-401/A. Điều này giúp giảm thêm áp suất của các chất gây ô nhiễm trong bộ thu hút T-401/A, từ đó giúp chất thu hút được tái tạo một cách triệt để. Khí rửa được đưa vào bình trộn khí giải tỏa V‑403 thông qua các van KV3-1 và KHV-501-1. Khi áp suất trong bộ hấp phụ T-401/B giảm xuống mức quy định, các van KV6-1, KV3-1, KV4-2 cùng các van điều chỉnh HV-502, KHV-501-1 sẽ được đóng lại, và quá trình rửa sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Giữ ở mức 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 80 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2R): Mở các van KV7-1 và KV7-3. Bộ hấp phụ T-401/A được kết nối với bộ hấp phụ T-401/C – vốn vừa hoàn tất bước điều chỉnh áp suất (E1D) – thông qua đầu ra của chúng, nhằm thực hiện việc điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, các van KV7-1 và KV7-3 sẽ được đóng lại, và bước điều chỉnh áp suất sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,05 MPa lên 0,76 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1R): Mở các van KV5-1 và KV5-4. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/D – vốn vừa hoàn tất bước hấp phụ (A) – thông qua đầu ra của chúng, nhằm đạt trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của hai bộ hấp phụ này gần bằng nhau, van KV5-4 sẽ được đóng lại, và bước cân bằng áp suất này coi như kết thúc. Sau đó, van KV5-1 sẽ được mở trở lại để tiếp tục quá trình tăng áp suất cho bộ hấp phụ T‑401/A. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,76 MPa lên 1,48 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp cuối cùng (gọi tắt là FR): Mở van điều chỉnh lưu lượng HV-501, đồng thời tiếp tục mở van KV5-1. Sau bước điều chỉnh áp suất lần thứ hai, bộ thu hút T‑401/A cuối cùng sẽ được làm việc với khí sản phẩm; lưu lượng khí này được kiểm soát thông qua van điều tiết HV-501, nhằm giúp bộ thu hút đạt được áp suất thu hút mong muốn. Khi áp suất tiến gần đến áp suất hấp phụ, các van KV5-1 và HV-502 sẽ được đóng lại, và bước nạp khí cuối cùng cũng kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,48 MPa lên 2,1 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 80 giây. Như vậy, quá trình hấp phụ và tái tạo của bộ lọc T-401/A đã hoàn tất; ngay sau đó, chu kỳ tiếp theo sẽ được bắt đầu. Thời gian thực hiện các bước trong quy trình mô tả và áp suất trong quá trình đó chỉ mang tính chất minh họa. Trong hoạt động thực tế, thiết bị có thể điều chỉnh thời gian và áp suất tùy theo sự thay đổi về lưu lượng khí nguyên liệu, thành phần và áp suất của nó. 3.5.7.4 Chế độ vận hành 5-1-2/P (1) Các bước trong quy trình: Khi hoạt động theo chế độ 5-1-2/P, một trong các bộ lọc sẽ thực hiện công việc hấp thụ khí nguyên liệu và tạo ra hydro; ba bộ lọc còn lại thì thực hiện các bước tái tạo chất xúc tác. Mỗi bộ thu hút đều trải qua cùng một quy trình các bước, được sắp xếp theo cách thức trong Bảng 3‑4, nhờ đó có thể đảm bảo việc cung cấp liên tục khí nguyên liệu và việc sản xuất hydro ổn định, liên tục. Bảng 3‑5‑5: Trình tự thời gian của quy trình 5‑1‑2/P
Giai đoạn: 1, 2, 3, 4
Thời gian (s): 240, 40, 160, 40; 40, 160, 40, 40; 200
Áp suất (MPa): 2,2; 1,38; 1,08; 0,57; 0,05; 0,05; 0,57; 1,08; 2,2
Các bộ phận liên quan đến quá trình hấp phụ:
1: A, E1D, PP, E2D, D, P, E2R, E1R, FR
3: E1R, FR, A, E1D, PP, E2D, D, P, E2R
5: D, P, E2R, E1R, FR, A, E1D, PP, E2D
7: E1D, PP, E2D, D, P, E2R, E1R, FR, A
(2) Giải thích về quy trình: Dưới đây là mô tả ngắn gọn về quy trình hoạt động của quy trình 5‑1‑2/P khi hoạt động trong chế độ đơn dãy. Lấy bộ hấp phụ thứ nhất (T-401/A) làm ví dụ để minh họa quy trình của các bước xử lý trong một chu kỳ tuần hoàn. Hấp phụ (A): Mở các van điều khiển KV1-1 và KV2-1 (đóng các van khác có liên kết với bộ hấp phụ T-401/A; cách thức tương tự áp dụng cho các trường hợp khác). Khí nguyên liệu đi vào qua van KV1-1, sau đó di chuyển từ dưới lên trên qua bộ thu hấp T-401/A. Các thành phần tạp chất trong khí nguyên liệu sẽ bị thu hấp và tách ra; khí hydro thu được sẽ thoát ra ngoài thông qua van KV2-1. Khi mặt tiền hấp phụ các chất bẩn di chuyển đến vị trí nhất định trong bộ thu hấp, hãy tắt KV1-1 và KV2-1 để ngăn không cho khí nguyên liệu đi vào và sản phẩm ra khỏi bộ thu hấp. Lúc này, giữa vùng tiếp xúc của chất hấp phụ và đầu ra của bộ lọc vẫn còn một đoạn chất hấp phụ chưa hấp thụ được các tạp chất. Áp suất trong quá trình: 2,1 MPa Thời gian thực hiện các bước: ~240 giây Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1D): Mở các van điều khiển KV5-1 và KV5-5. Sau khi quá trình hấp phụ của bộ lọc T-401/A kết thúc, nó được nối với bộ lọc T-401/E – vốn vừa hoàn tất quá trình E2R – thông qua đầu ra, nhằm đạt được trạng thái cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên. Trong quá trình này, rìa vùng hấp phụ của bộ lọc T-401/A di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng van KV5-1 sẽ kết thúc giai đoạn giảm áp. Sau đó, van KV5-5 sẽ được mở tiếp để tiến hành giai đoạn tăng áp cuối cùng cho T-401/E. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 2,1 MPa xuống còn 1,38 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình giảm áp theo chiều thuận (gọi tắt là PP): Mở các van điều khiển KV4-1, KV6-7 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-7. Sau khi quá trình giảm áp ở bộ hấp phụ T‑401/A kết thúc, khí được thải ra từ bộ hấp phụ T‑401/A sẽ đi qua van KV4-1, van điều chỉnh áp suất HV-502 và van KV6-7 để rửa sạch bộ hấp phụ T‑401/F vừa hoàn tất quá trình xả khí ngược (V). Khí sau khi được rửa sẽ được đưa vào bình trộn khí V‑403 thông qua các van KV3-6 và KHV-501-1. Trong quá trình xả khí, áp suất trong bộ hấp phụ T-401/A tiếp tục giảm. Khi áp suất xuống còn khoảng 1,08 MPa, các van KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501-1, HV-502 sẽ được đóng lại, và bước xả khí sẽ kết thúc. 。 Trong quá trình hoạt động, mặt tiền hấp phụ của bộ lọc T-401/A di chuyển về phía đầu ra, nhưng vẫn chưa đến được đầu ra đó. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,38 MPa xuống còn 1,08 MPa. Thời gian thực hiện bước này: khoảng 160 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2D): Mở các van điều khiển KV7-1 và KV7-7. Sau khi bước điều chỉnh áp suất của bộ hấp phụ T‑401/A kết thúc, nó sẽ được kết nối với đầu ra của bộ hấp phụ T‑401/F – vốn vừa hoàn tất bước rửa. Việc này nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình cân bằng áp suất, mặt tiền hấp phụ của bộ hấp phụ T‑401/A tiếp tục di chuyển về phía đầu ra; khi quá trình cân bằng kết thúc, mặt tiền hấp phụ này sẽ chạm đến đầu ra của bộ hấp phụ. Khi áp suất của hai bộ thu hút gần như bằng nhau, việc đóng các van KV7-1 và KV7-7 sẽ kết thúc quy trình giảm áp. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 1,08 MPa xuống còn 0,57 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình xả áp ngược (gọi tắt là D): Mở các van KV3-1 và KV8A. Khí có áp suất cao trong bộ thu hút T‑401/A sẽ được xả ra ngoài thông qua các van KV3-1 và KV8A, vào bình chứa khí V‑402. Khi áp suất trong T‑401/A và V‑402 đạt trạng thái cân bằng, van KV8A sẽ được đóng lại. Lúc này, van KV3-1 vẫn được mở, đồng thời van điều chỉnh KHV-501-1 cũng được mở. Khí có áp suất thấp hơn trong T‑401/A sẽ được đưa ra ngoài thông qua van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501-1, sau đó hòa trộn với khí trong bình chứa V‑403 để cùng được đưa ra ngoài. Quy trình xả khí kết thúc khi áp suất trong T‑401/A gần bằng áp suất khí được xuất ra ngoài. Lúc này, các van KV3-1 và KHV-501-1 vẫn tiếp tục được mở để tiến hành bước rửa tiếp theo cho T‑401/A. Áp suất trong quá trình: Giảm từ 0,57 MPa xuống còn 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quy trình rửa: Mở van KV6-1, KV4-3 và van điều chỉnh HV-502; đồng thời tiếp tục mở van KV3-1 và van điều chỉnh KHV-501-1. Sử dụng quá trình xả khí tự nhiên của bộ thu hút T-401/A, vốn vừa hoàn tất bước giảm áp suất (E1D), để rửa sạch bộ thu hút này. Điều này giúp giảm thêm áp suất của các chất gây ô nhiễm trong bộ thu hút T-401/A, từ đó giúp chất thu hút được tái tạo một cách hiệu quả. Khí rửa được đưa vào bình trộn khí giải tỏa V‑403 thông qua các van KV3-1 và KHV-501-1. Khi áp suất trong bộ hấp phụ VT‑401/B giảm xuống mức quy định, các van KV6-1, KV3-1, KV4-3 cùng các van điều chỉnh HV-502, KHV-501-1 sẽ được đóng lại, và quá trình rửa sẽ kết thúc. Áp suất trong quá trình: Duy trì ở mức 0,05 MPa. Thời gian thực hiện các bước: khoảng 160 giây. Quá trình điều chỉnh áp suất ở cấp độ thứ hai (gọi tắt là E2R): Mở các van KV7-1 và KV7-3. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/C – vốn vừa hoàn tất bước rửa – thông qua đầu ra, nhằm thực hiện việc cân bằng áp suất ở cấp độ thứ hai. Trong quá trình này, áp suất của bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ gần bằng nhau, các van KV7-1 và KV7-3 sẽ được đóng lại, và bước cân bằng áp suất này coi như kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,05 MPa lên 0,57 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình cân bằng áp suất ở cấp độ đầu tiên (gọi tắt là E1R): Mở các van KV5-1 và KV5-5. Bộ hấp phụ T‑401/A được kết nối với bộ hấp phụ T‑401/E – vốn vừa hoàn tất bước hấp phụ (A) – thông qua đầu ra của chúng, nhằm đạt trạng thái cân bằng áp suất ở giai đoạn đầu. Trong quá trình này, áp suất trong bộ hấp phụ T‑401/A sẽ tăng lên. Khi áp suất của cả hai bộ hấp phụ gần bằng nhau, van KV5-5 sẽ được đóng lại, và giai đoạn cân bằng áp suất này sẽ kết thúc. Sau đó, van KV5-1 sẽ được mở trở lại để tiếp tục quá trình tăng áp suất cho bộ hấp phụ T‑401/A. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 0,57 MPa lên 1,38 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 40 giây. Quá trình nâng áp cuối cùng (gọi tắt là FR): Mở van điều chỉnh lưu lượng HV-501, đồng thời tiếp tục mở van KV5-1. Sau bước điều chỉnh áp suất lần thứ hai, bộ thu hút T‑401/A cuối cùng sẽ được làm việc với khí sản phẩm; lưu lượng khí này được kiểm soát thông qua van điều tiết HV-501, nhằm giúp bộ thu hút đạt được áp suất thu hút mong muốn. Khi áp suất tiến gần đến áp suất hấp phụ, các van KV5-1 và HV-502 sẽ được đóng lại, và bước nạp khí cuối cùng cũng kết thúc. Áp suất trong quá trình: Tăng từ 1,38 MPa lên 2,2 MPa. Thời gian thực hiện các bước này: khoảng 200 giây. Như vậy, quá trình hấp phụ và tái tạo của bộ lọc T-401/A đã hoàn tất; ngay sau đó, chu kỳ tiếp theo sẽ được bắt đầu. Thời gian thực hiện các bước trong quy trình mô tả và áp suất trong quá trình đó chỉ mang tính chất minh họa. Trong hoạt động thực tế, thiết bị có thể điều chỉnh thời gian và áp suất tùy theo sự thay đổi về lưu lượng khí nguyên liệu, thành phần và áp suất của nó. Quy trình PSA được thực hiện bằng cách chuyển đổi các van một cách tuần hoàn. Để toàn bộ quy trình có thể diễn ra một cách liên tục và ổn định, hệ thống điều khiển tự động cần phải có chất lượng cao. Để giúp người vận hành có thể theo dõi và điều khiển toàn bộ quy trình sản xuất một cách kịp thời, thiết bị này ghi lại, hiển thị, điều chỉnh và kiểm soát các thông số quan trọng trên màn hình máy tính (CRT). Ngoài ra, nó còn cho phép xem lại lịch sử hoạt động và ghi lại các xu hướng diễn ra trong thời gian thực. Thiết bị cũng được trang bị máy in để in ra các báo cáo cần thiết. Thiết bị hấp phụ biến áp này được trang bị tổng cộng 4 hệ thống điều chỉnh áp suất tự động ; Hệ thống tích lũy và điều chỉnh lưu lượng tự động: 2 bộ ; Hệ thống xả nước tự động 1 bộ ; Hệ thống điều khiển bằng tay: 2 bộ ; Hệ thống điều khiển bằng tay: 2 bộ ; Hệ thống điều khiển chương trình 1 bộ. Ngoài ra, có 20 thông số của các bản ghi được hiển thị cùng lúc (trong đó có 3 thông số về nhiệt độ, 11 thông số về áp suất, 2 thông số về lưu lượng, 1 thông số về phân tích thành phần, và 3 thông số dùng để phát hiện rò rỉ khí dễ cháy). Hình 3-5-4: Sơ đồ mạch của hệ thống điều khiển theo chương trình. 3.5.8.1 Hệ thống điều khiển theo chương trình: Hệ thống DCS sẽ tạo ra tín hiệu dòng điện có giá trị từ 20–4 mA, dựa trên các bước hoạt động được thiết lập trước. Tín hiệu điện này sau đó được chuyển thành tín hiệu khí thông qua van điện từ chống nổ, nhằm điều khiển van điều khiển theo chương trình, từ đó thực hiện việc chuyển đổi các giai đoạn trong quy trình xử lý. Sơ đồ mạch hệ thống được trình bày trong hình 3-5-4. Tất cả các van điều khiển trong quy trình khử nước bằng phương pháp biến áp đều được điều khiển bởi máy tính trong hệ thống DCS. Thông qua việc chuyển đổi các van điều khiển bằng chương trình, có thể thực hiện việc chuyển đổi giữa các trạng thái hoạt động khác nhau của quy trình hấp phụ biến áp. Trong quy trình sản xuất, việc điều khiển liên động của một số hệ thống điều chỉnh cũng được thực hiện bởi hệ thống DCS. Hệ thống DCS còn bao gồm hệ thống chẩn đoán lỗi do chuyên gia điều khiển và hệ thống điều khiển tối ưu hóa tự động. Hệ thống chẩn đoán lỗi bởi chuyên gia: Là hệ thống mà khi một hoặc nhiều tháp hấp phụ trong thiết bị gặp sự cố, hệ thống chẩn đoán tự động sẽ sắp xếp lại các tháp hấp phụ còn lại sao cho thiết bị vẫn có thể hoạt động ổn định, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm theo yêu cầu. Nhờ đó, khí sản phẩm chất lượng tốt vẫn có thể được cung cấp liên tục cho các công đoạn tiếp theo. Trong quá trình chuyển đổi tự động giữa các chế độ hoạt động khác nhau, toàn bộ thao tác đều được thực hiện bởi máy tính thông qua các phép tính nội bộ và việc truy vấn cơ sở dữ liệu. Không cần sự can thiệp của người vận hành. Đồng thời, máy tính sẽ phát tín hiệu báo động để nhắc nhở người vận hành xử lý các sự cố xảy ra. Khi việc xử lý sự cố hoàn tất, có thể khôi phục lại quy trình vận hành chính, tránh được tình trạng toàn bộ thiết bị phải ngừng hoạt động một cách bất ngờ. Hệ thống điều khiển tối ưu hóa tự động: Là hệ thống mà khi lưu lượng khí nguyên liệu cung cấp cho thiết bị thay đổi, hệ thống này sẽ tự động điều chỉnh các chương trình điều khiển và các thông số vận hành của thiết bị, nhằm giúp thiết bị hoạt động ở trạng thái tốt nhất. Trong quá trình thiết bị hoạt động, hệ thống DCS sẽ tự động kiểm tra và đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị. Khi xảy ra một trong các tình huống sau, hệ thống DCS sẽ phát tín hiệu báo động: ① Các linh kiện bên ngoài của van điều khiển thiết bị hấp phụ bị hỏng; ② Bộ thực hiện lệnh của van điều khiển thiết bị hấp phụ không hoạt động được; ③ Mô-đun điều khiển đầu ra của thiết bị hấp phụ bị hỏng; ④ Bộ chuyển đổi áp suất của thiết bị hấp phụ bị hỏng. Trong quá trình thiết bị hoạt động, nếu chế độ vận hành được thiết lập ở chế độ tự động, khi xảy ra các tình huống trên, hệ thống sẽ phát tín hiệu báo động đồng thời chọn ra chế độ vận hành ưu tiên và bước chuyển đổi tốt nhất, sau đó tự động thực hiện việc chuyển đổi đó. Nếu được đặt ở chế độ thủ công, khi có báo động xảy ra, màn hình CRT sẽ hiển thị các lệnh có thể chọn. Do hệ thống điều khiển chương trình đã được thiết lập sẵn các điều kiện và chương trình cần thực thi, nên mỗi khi người dùng nhập nhầm lệnh thông qua bàn phím, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo và lại hiển thị các lệnh có thể chọn. Chỉ khi nhập đúng lệnh thì việc chuyển đổi mới có thể diễn ra. Phương thức chuyển đổi cụ thể được ghi trong “Hướng dẫn chuyển đổi chương trình” của thiết bị này. 3.5.8.2 Hệ thống điều chỉnh lưu lượng dòng khí: (1) Hệ thống hiển thị và tích lũy lưu lượng khí nguyên liệu, đồng thời điều chỉnh lưu lượng khí nguyên liệu (FQC-401). Hệ thống này có chức năng đo lường và điều chỉnh lưu lượng khí nguyên liệu, từ đó phản ánh khả năng xử lý của thiết bị, giúp ích cho việc tính toán chi phí kinh doanh. Cả giá trị tích lũy và giá trị tức thời đều được hiển thị trên máy tính của hệ thống DCS. (2) Bộ chỉ thị lưu lượng khí sản phẩm, hệ thống tích lũy dữ liệu (FRQ-402): Dùng để đo lưu lượng khí sản phẩm. Thiết bị này giúp xác định khả năng sản xuất của thiết bị, từ đó cung cấp cơ sở cho việc tính toán kinh tế. Cả giá trị tích lũy và giá trị tức thời đều được hiển thị trên máy tính của hệ thống DCS. 3.5.8.3 Hệ thống điều chỉnh áp suất (1) Hệ thống điều chỉnh tự động áp suất hấp phụ và báo động (PICAL-403) có chức năng duy trì áp suất hấp phụ của PSA ở mức đã được thiết lập sẵn (2,1 MPa). Khi hệ thống kiểm soát PSA bị trục trặc, dẫn đến áp suất hấp phụ giảm xuống dưới mức đã được thiết lập (2,1 MPa), hệ thống DCS sẽ phát tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng. Đồng thời, hệ thống này sẽ tự động giảm độ mở của van điều chỉnh PV-501, nhằm duy trì áp suất hấp phụ ở mức đã được thiết lập. (2) Hệ thống điều chỉnh và báo động áp suất quá cao của khí hydro sản xuất (PICAH‑502): Hệ thống này được sử dụng để ngăn không cho áp suất khí hydro thoát ra vượt mức cho phép. Khi có sự biến động về áp suất khí hydro ở các công đoạn sau, khiến áp suất hấp phụ vượt quá giá trị thiết lập (2,3 MPa), hệ thống DCS sẽ phát tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng, đồng thời tự động điều chỉnh độ mở của van điều tiết PV-502, nhằm đảm bảo sự ổn định của cả áp suất hấp phụ lẫn áp suất khí hydro thoát ra. (3) Hệ thống điều chỉnh áp suất tự động trong bồn trộn khí giải phóng (PIC-503A): Hệ thống này sẽ điều chỉnh lượng khí giải phóng được bổ sung vào bồn trộn một cách tự động, dựa trên mức áp suất trong bồn trộn. Khi áp suất trong bình trộn vượt quá giá trị được thiết lập, van điều chỉnh PV-503A sẽ tự động đóng lại ; Khi áp suất trong bồn trộn thấp hơn mức đã được thiết lập, van điều chỉnh PV-503A sẽ tự động mở ra để bổ sung chất lỏng vào bồn trộn, nhờ đó giúp duy trì áp suất ở đầu ra của bồn trộn ở mức ổn định. (4) Hệ thống điều chỉnh và báo động áp suất quá cao trong bồn trộn khí được giải phóng (PICAH-503B): Dùng để duy trì áp suất trong bồn trộn khí ở mức ổn định, tránh tình trạng áp suất quá cao. Khi áp suất trong bình trộn khí thải vượt quá giá trị được thiết lập, van điều chỉnh PV-503B sẽ tự động mở ra ; Khi áp suất trong bình trộn khí thải thấp hơn giá trị được thiết lập, van điều chỉnh PV-503B sẽ tự động đóng lại, nhờ đó giúp duy trì áp suất ở đầu ra của bình trộn ở mức ổn định. (5) Hệ thống hiển thị và báo động áp suất khí dùng cho các thiết bị đo lường (PIAL-504): Hệ thống này giúp hiển thị mức áp suất khí dùng để vận hành các thiết bị đo lường. Khi áp suất khí giảm xuống dưới mức quy định (0,4 MPa), hệ DCS sẽ phát tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng, nhằm cảnh báo cần điều chỉnh áp suất khí sao cho nó ở mức ổn định hoặc yêu cầu ngừng máy khẩn cấp. 3.5.8.4 Hệ thống điều khiển từ xa bằng tay (1) Kiểm soát tốc độ dòng chảy trong quá trình sạc cuối cùng (HC-501): Đảm bảo rằng lưu lượng và áp suất trong quá trình sạc cuối cùng đạt được các giá trị quy định. Trong bước nạp điện cuối cùng, máy tính sẽ điều khiển van điều chỉnh (HV-501) dựa trên mức độ và tốc độ đã được thiết lập, từ từ mở van ra đến giá trị được chỉ định bằng tay. Để đảm bảo lưu lượng nạp cuối cùng ổn định. (2) Kiểm soát tốc độ điều khiển dòng chảy trong quá trình xả tự động (HC-502), nhằm đảm bảo rằng áp suất tại thời điểm kết thúc quá trình xả được kiểm soát ở mức nhất định. Lượng khí được xả ra có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, tỷ lệ chiết xuất sản phẩm, cũng như sự ổn định của dòng khí được xả ra. Trong hệ thống này, lượng khí được xả ra được điều chỉnh thông qua van điều khiển bằng tay (HV-502), dựa vào mức độ mở và tốc độ hoạt động của van đó. Dựa trên đặc điểm của quy trình công nghệ, nhằm ngăn chặn những biến động lớn xảy ra trong hệ thống giải khí ở giai đoạn đầu của quá trình rửa, người ta thiết lập một tốc độ nhất định. Nhờ đó, khi quá trình rửa bắt đầu, độ mở của van điều chỉnh HV-502 sẽ tăng dần từ mức thấp lên, cho đến khi đạt đến mức độ mở được thiết lập sẵn. 3.5.8.5 Các trường hợp khác (1) Hệ thống xả tự động mức chất lỏng trong bộ phân tách khí-lỏng của khí nguyên liệu và hệ thống báo động khi mức chất lỏng vượt ngưỡng (LISAH-501). Hệ thống này giúp xả tự động lượng chất lỏng dư ra, nhằm đảm bảo rằng khí nguyên liệu được đưa vào thiết bị PSA không chứa nước cơ học. Khi mức chất lỏng nằm trong khoảng 500–800 mm, tín hiệu đóng/mở được tạo ra bởi hệ thống LISAH-501 sẽ được gửi đến van điện từ hai chiều bốn cửa. Van này sẽ kiểm soát việc mở/mặc các van khác, từ đó giúp thoát chất lỏng một cách tự động ; Khi mức tăng vượt quá giá trị giới hạn 800mm, máy tính sẽ phát tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng. (2) Phân tích tự động và báo động chất lượng sản phẩm khí (ARAL-501): Sử dụng máy phân tích hàm lượng hydro chống nổ để phân tích và giám sát chất lượng sản phẩm một cách trực tuyến. Khi máy phát hiện rằng hàm lượng hydro trong sản phẩm thấp hơn mức ngưỡng báo động là 99,5%, nó sẽ phát tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng. Lúc này, người vận hành cần kịp thời xác định nguyên nhân của vấn đề và khắc phục nó, nhằm đảm bảo việc cung cấp khí hydro với chất lượng tốt một cách ổn định. (3) Hệ thống điều chỉnh chương trình cho quá trình xả ngược và rửa (KHS-501-1, 2): Hệ thống này kiểm soát mức độ mở và việc khóa/mở các van điều tiết KHV-501-1, 2, nhằm duy trì áp suất ổn định trong bồn trộn khí được giải phóng, đồng thời đảm bảo quá trình rửa diễn ra một cách đồng đều và ổn định. 3.5.9 Lái xe: Việc lái xe được chia thành hai trường hợp: lái xe lần đầu và lái xe bình thường. Trước khi lái xe lần đầu, cần phải chuẩn bị một loạt các thứ cần thiết. Còn khi lái xe bình thường, chỉ cần thiết lập đúng các van và điểm điều khiển theo quy định là có thể khởi động xe được. 3.5.9.1 Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động lần đầu: Sau khi việc lắp đặt thiết bị hoàn tất, và tất cả các hệ thống điều khiển chương trình, các thiết bị đo lường, cùng các hệ thống điều chỉnh tự động đều đã được kiểm tra và hoạt động ổn định, thì thiết bị này mới có thể bước vào giai đoạn khởi động. Trước khi bắt đầu vận hành, cần thực hiện các công việc chuẩn bị sau: ① Kiểm tra thiết bị – kiểm tra kỹ lưỡng các màng lọc ở phía trên và phía dưới của bộ thu hút chất bẩn; loại bỏ mọi chất bẩn trong các bình chứa, tháo bỏ tất cả các van không cần thiết. ② Thổi khí để làm sạch – loại bỏ các chất bẩn như mảnh vụn từ quá trình hàn trong thiết bị và đường ống. ③ Đổ chất thu hút chất bẩn vào thiết bị. ④ Kiểm tra độ kín của thiết bị. ⑤ Thay thế khí trong hệ thống bằng khí nitơ. 3.5.9.2 Kiểm tra độ kín của thiết bị Sau khi hoàn tất các công việc kiểm tra thiết bị, thổi khí và đổ chất thu hút chất bẩn vào thiết bị, cần sử dụng khí nitơ sạch và khô để kiểm tra xem tất cả các thiết bị, van và đường ống có đạt được độ kín cần thiết ở áp suất hoạt động cao nhất hay không. Phương pháp kiểm tra độ kín khí: Sử dụng nước xà phòng hoặc chất tẩy rửa tạo bọt để kiểm tra các điểm sau: ① Kiểm tra tất cả các điểm nối ren và các mối nối ở các ống dẫn. ② Kiểm tra tất cả các mối hàn trên các ống dẫn. ③ Mở và đóng van điều tiết thủ công 2–3 lần, kiểm tra phần vật liệu lấp kín ở van. ④ Mở và đóng tất cả các van điều tiết 3–4 lần, kiểm tra phần vật liệu lấp kín ở các van này. ⑤ Mở và đóng các van điều khiển tự động 5–6 lần, kiểm tra phần vật liệu lấp kín ở các van này. ⑥ Ghi lại tất cả các điểm bị rò rỉ khí. ⑦ Đối với các thiết bị và ống dẫn có áp suất thấp, có thể xử lý các điểm rò rỉ một cách cẩn thận. ⑧ Đối với các thiết bị và ống dẫn có áp suất cao, cần phải giảm áp suất trước khi xử lý các điểm rò rỉ. ⑨ Cần xử lý cẩn thận các điểm rò rỉ ở phần vật liệu lấp kín của các van điều khiển tự động; việc siết quá chặt không chỉ làm hỏng vật liệu lấp kín mà còn ảnh hưởng đến khả năng mở/m đóng của van. ⑩ Giữ áp suất ở tất cả các thiết bị và ống dẫn ở mức áp suất làm việc cao nhất trong 24 giờ; yêu cầu mức giảm áp suất trung bình mỗi giờ ≤ 0,5%. ⑪ Khi tất cả các điểm kín trong thiết bị đều không bị rò rỉ, thì việc kiểm tra độ kín khí coi như hoàn tất. 3.5.9.3 Thay thế hệ thống bằng khí nitơ (1) Giảm áp trong bộ thu hấp: ① Mở từ từ van xả khí sản phẩm V459; tốc độ giảm áp nên được kiểm soát ở mức 0,1 MPa/phút. ② Khi áp suất trong bộ hấp phụ giảm xuống còn 0,05 MPa, hãy đóng van xả V459. (2) Quy trình thay thế và việc xả khí ra ngoài: Ban đầu, tất cả các van điều khiển tự động đều được đặt ở trạng thái đóng. Nguyên tắc thực hiện quy trình thay thế như sau: Bộ phân tách khí-lỏng → Bộ hấp phụ – Đường ống dẫn khí hydro → Đường ống dẫn khí ra ngoài hoặc đường ống xả khí → Bình chứa khí đã được giải phóng → Bình trộn khí đã được giải phóng → Đường ống dẫn khí đã được giải phóng ra ngoài (cùng với đường ống dẫn khí nhiên liệu và đường ống dẫn khí ra ngoài). ① Mở van xả khí sản phẩm V459 và van xả khí giải tỏa V460. ② Khởi động chương trình vận hành biến áp hấp phụ 8-2-4. ③ Khi van V489 được mở, khí nitơ sẽ vào bên trong thiết bị, giúp thực hiện quá trình thay thế toàn bộ chất lỏng trong thiết bị. (3) Kiểm soát các chỉ số vận hành trong quá trình thay thế: ① Kiểm soát mức độ mở của van điều tiết PV-501 để đảm bảo áp suất trong bộ hấp phụ ở mức 0,20 MPa. ②Theo thứ tự dòng khí nitơ chảy qua, các van xả tại chỗ dọc theo đường ống sẽ được mở ra và đóng lại một cách gián đoạn hoặc liên tục nhằm thực hiện việc thay thế và làm sạch khí. Đồng thời, mẫu khí từ các cổng xả khí sản phẩm và khí được tách ra sẽ được lấy ra để phân tích hàm lượng oxy trong khí. Sau khi phân tích khí thải từ tất cả các cửa thoát khí, nếu hàm lượng oxy dưới 0,5% (theo thể tích), thì có thể coi quá trình thổi khí đã hoàn tất một cách thành công. ③Sau khi hoàn tất quá trình thay thế, nếu tạm thời không bắt đầu sản xuất, cần phải duy trì áp suất bằng khí nitơ sạch và khô. Áp suất trong bộ thu hút khí là 0,2 MPa, còn áp suất trong bồn trộn khí được giải phóng là 0,01 MPa. Sau đó, cần đóng tất cả các van dùng trong quy trình sản xuất. 3.5.10 Vận hành mô phỏng: Sau khi thiết bị hoàn tất các thử nghiệm về độ kín khí, việc lắp đặt chất hấp phụ và quá trình thay thế không khí bằng nitơ, thiết bị có thể bước vào giai đoạn vận hành. 3.5.10.1 Mô phỏng quá trình vận hành và điều chỉnh: Trước khi đưa khí nguyên liệu vào hệ thống, cần sử dụng khí nitơ sạch và khô để mô phỏng quá trình vận hành và điều chỉnh trước. Áp suất hấp phụ trong quá trình vận hành được kiểm soát ở mức 0,8–1,0 Mpa. Trong quá trình vận hành, cần kiểm tra xem các van điều khiển của chương trình có hoạt động bình thường hay không, đồng thời kiểm tra các thiết bị đo lường và hệ thống điều khiển tự động. Nếu cần thiết, hãy điều chỉnh một số thông số được thiết lập. Những vấn đề có thể được giải quyết ngay trong quá trình vận hành thì nên giải quyết ngay; còn những vấn đề không thể giải quyết ngay thì cần ghi chép lại để xử lý sau khi máy ngừng hoạt động. 3.5.10.2 Khởi động
(1) Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động:
① Kiểm tra xem các van ngắt nằm trước và sau các van an toàn trong thiết bị có được mở hay không.
② Kiểm tra xem các van ngắt nằm trước và sau các van điều chỉnh trong thiết bị có được mở hay không.
③ Kiểm tra xem các van ngắt nằm trước các máy đo áp suất và bộ chuyển đổi áp suất trong thiết bị có được mở hay không.
④ Kiểm tra xem van khí dùng cho các thiết bị đo lường và các van khí khác trong thiết bị có được mở hay không.
⑤ Kết nối nguồn điện cho tất cả các thiết bị đo lường.
⑥ Kiểm tra xem các thiết bị đo lường và hệ thống điều khiển tự động có hoạt động bình thường hay không.
3.5.10.3 Thiết lập thông số trên bàn phím điều khiển
① Thiết lập chế độ vận hành ở mức 8–2–4/P trên bàn phím điều khiển.
② Kiểm tra và thiết lập các giá trị thời gian cho từng bước vận hành cũng như chu kỳ lặp lại.
③ Đặt các van điều chỉnh ở chế độ thủ công, với mức độ mở là 60% tổng dung sai của van.
3.5.10.4 Vận hành thử nghiệm việc cấp liệu (chế độ 8–2–4/P)
① Khởi động quy trình vận hành 8–2–4/P trên bàn phím điều khiển.
② Mở từ từ van cấp khí nitơ V489 để khí nitơ có thể vào trong thiết bị.
③ Mở van xả khí sản phẩm V459 và van xả khí được giải phóng V460.
④ Áp suất trong bộ thu hút sẽ tăng lên từng bước, mỗi bước tương ứng với mức tăng 0,1 Mpa. Nếu lượng khí nitơ không đủ, có thể tạm dừng quá trình cho đến khi áp suất đạt 0,1 Mpa; đồng thời điều chỉnh thời gian thu hút khí.
⑤ Điều chỉnh thủ công mức độ mở của van HV-501 để lượng khí được cấp đạt yêu cầu của quy trình.
⑥ Điều chỉnh thủ công mức độ mở của van HV-502 để lượng khí được xả đạt yêu cầu của quy trình.
⑦ Áp suất trong bộ thu hút phải ≥ 0,8 Mpa. Trong điều kiện bình thường, thời gian vận hành ở chế độ 8–2–4/P không được ít hơn 2 giờ.
3.5.10.5 Dừng quá trình vận hành thử nghiệm với khí nitơ
① Đóng van cấp khí nitơ V489 để ngừng việc cung cấp khí nitơ.
② Áp suất trong bộ thu hút sẽ dần giảm xuống. Có thể điều chỉnh áp suất trong bộ thu hút xuống còn 0,2 Mpa, còn áp suất trong bình chứa khí được giải phóng thì xuống còn 0,01 Mpa. Sau đó, gửi tín hiệu dừng qua bàn phím điều khiển để các van tự động đóng lại.
③ Đóng các van V459 và V460. 3.5.11 Giai đoạn vận hành với nguyên liệu thực tế: Sau khi thiết bị được vận hành trong môi trường khí nitơ, có thể bắt đầu giai đoạn vận hành sử dụng nguyên liệu thực tế. Mô tả dưới đây chủ yếu hoạt động theo cách 8‑2‑4. Các cách vận hành khác có thể tham khảo để áp dụng. 3.5.11.1 Xả áp lực: Sau khi thiết bị được vận hành trong môi trường khí nitơ, áp lực trong các thiết bị và đường ống sẽ được xả ra bằng cách sử dụng các van xả hoặc van thông gió của từng thiết bị, trước khi thiết bị bắt đầu hoạt động. Các van xả này được mở từ từ; khi áp lực trong thiết bị hoặc đường ống đạt đến mức yêu cầu, chúng sẽ được đóng ngay lại để tránh không khí bên ngoài xâm nhập vào. Sau khi xả áp lực: ① Áp lực trong các bộ thu hấp (D-7114/1~8) và ống dẫn khí được duy trì ở mức 0,05 MPa. ② ·Áp suất trong các đường ống dẫn khí được giải phóng (DG-401~DG-408), bình chứa khí được giải phóng (D-7116) và các bình trộn khí được giải phóng (D-7129/1,2) là 0,01 MPa. 3.5.11.2 Quy trình khởi động: (1) Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động: ① Kiểm tra xem các van đóng mở nằm trước và sau các van an toàn trong thiết bị có được mở hay không. ② Kiểm tra xem các van đóng mở nằm trước và sau các van điều chỉnh trong thiết bị có được mở hay không. ③ Kiểm tra xem các van đóng mở nằm trước các máy đo áp suất và bộ chuyển đổi áp suất trong thiết bị có được mở hay không. ④ Kiểm tra xem van kiểm soát khí nén dùng cho các thiết bị đo lường và các van khí nén khác trong thiết bị có được mở hay không. ⑤ Kết nối nguồn điện cho tất cả các thiết bị đo lường. ⑥ Kiểm tra xem các thiết bị đo lường và hệ thống điều khiển tự động có hoạt động bình thường hay không. 3.5.11.3 Điều chỉnh các van: Trong quá trình khởi động, khi khí nguyên liệu đi vào thiết bị, khí hydro sản xuất ra sẽ được dẫn qua van điều chỉnh PV-502 để vào mạng lưới đường ống dẫn nhiên liệu của nhà máy. Còn khí được giải phóng thì sẽ đi qua bình chứa khí được giải phóng, sau đó được dẫn ra bên ngoài thông qua các bình trộn khí được giải phóng. 3.5.11.4 Cài đặt bàn phím điều khiển: (1) Đặt chế độ hoạt động của bàn phím thành 8-2-4. (2) Kiểm tra các giá trị thời gian cho từng bước xử lý. (3) Đặt toàn bộ hệ thống điều khiển vào chế độ tự động, đồng thời điều chỉnh các giá trị cần thiết: ① Giá trị áp suất cài đặt cho PICA-501 là 2,2 MPa; giá trị cảnh báo là 2,0 MPa. ② Giá trị áp suất được thiết lập cho PICA-502 là: 2,3 MPa; giá trị cảnh báo là: 2,35 MPa. ③ Giá trị được thiết lập cho FQC-501 là: 15440 Nm3/h. ④ Giá trị ngưỡng báo động về độ tinh khiết của sản phẩm ARA-501: 99,5% H2. ⑤ Giá trị cài đặt cảnh báo giới hạn cao của PIC-503 là: 0,1 MPa. ⑥ Giá trị cảnh báo cao của LISA-501 là 700mm. ⑦ Độ mở của van điều tiết HV-501 được thiết lập ở mức ~35%. ⑧ Độ mở của van điều tiết HV-502 được thiết lập ở mức ~35%. ⑨ Đặt van điều khiển chương trình ở chế độ vận hành tự động. 3.5.11.5 Khởi động quy trình đưa nguyên liệu vào hệ thống: ① Sử dụng bàn phím để khởi động chương trình xử lý 8-2-4. ② Mở từ từ các van dẫn nguyên liệu V401 và V402, để khí nguyên liệu có thể đi vào hệ thống. ③ Mỗi khi áp suất hút trong bộ thu hấp tăng thêm 0,1 Mpa, cần điều chỉnh áp suất bằng tay một lần. Nếu lượng khí nguyên liệu không đủ, có thể tạm dừng quá trình xử lý; đồng thời ghi nhận và điều chỉnh thời gian hấp phụ. ④ Trên bàn phím điều khiển, điều chỉnh mức mở của các van điều tiết HV-501, HV-502 sao cho áp suất trong quá trình nạp khí và xả khí đạt được các yêu cầu kỹ thuật. ⑤ Khi áp suất hấp phụ đạt 2,2 MPa, hệ thống điều khiển tự động sẽ hoạt động hoàn toàn tự động. ⑥ Khi lượng khí nguyên liệu tăng lên, cần điều chỉnh thời gian hấp phụ sao cho vẫn đảm bảo được độ tinh khiết của sản phẩm. ⑦ Khi lưu lượng khí nguyên liệu đạt mức yêu cầu, thiết bị sẽ chuyển sang chế độ vận hành bình thường. 3.5.12 Các thao tác trong quá trình vận hành bình thường Để thiết bị hoạt động ở mức hiệu quả tốt nhất, cần thường xuyên kiểm tra độ chính xác của tất cả các điều kiện công nghệ. Khi hoạt động ổn định, độ tinh khiết của sản phẩm và tỷ lệ thu hồi sản phẩm đều ở mức tốt. Trong CRT, có thể thấy rằng áp suất và lưu lượng của khí nguyên liệu, khí sản phẩm và khí được giải phóng đều có những biến động nhỏ, nhưng xu hướng của chúng trong mỗi chu kỳ vẫn giữ nguyên. Nếu một chu kỳ nhỏ nào đó lệch khỏi xu hướng bình thường, thì có thể đã xảy ra sự cố. 3.5.12.1 Điều chỉnh độ tinh khiết của khí hydro sản xuất: Khi nguyên liệu có độ ổn định cao, thiết bị PSA có thể duy trì độ tinh khiết của khí hydro ở mức không đổi. Bằng cách điều chỉnh thời gian hấp phụ tùy theo mức tải khác nhau, người ta có thể đạt được độ tinh khiết yêu cầu cho khí hydro sản xuất ra. Tuy nhiên, quá trình này cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau, do đó cần có những biện pháp điều chỉnh phù hợp.
**Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp điều chỉnh:**
① Các thông số vận hành của quy trình thay đổi (lượng nguyên liệu đầu vào tăng lên, áp suất hấp phụ giảm xuống, hàm lượng hydro trong khí nguyên liệu giảm xuống, v.v.), và những thay đổi này không được điều chỉnh kịp thời.
→ Cần vận hành một cách cẩn thận và điều chỉnh kịp thời các thông số này.
② Sự thay đổi trong cách vận hành thiết bị.
→ Trước khi thay đổi cách vận hành, cần giảm thời gian hấp phụ.
③ Chất hấp phụ bị nhiễm độc.
→ Cần giảm thời gian hấp phụ.
④ Quá trình nạp chất hấp phụ chưa hoàn tất.
→ Cần điều chỉnh mức độ mở van HC-501 và tốc độ mở van để đảm bảo quá trình nạp chất hấp phụ được hoàn tất.
⑤ Áp suất giải phóng cao hơn mức cho phép.
→ Cần điều chỉnh áp suất giải phóng về mức cho phép.
⑥ Van điều khiển bị rò rỉ.
→ Cần sửa chữa ngay lập tức.
3.5.12.2 Điều chỉnh thời gian hấp phụ:
① Khi thành phần của nguyên liệu thay đổi, nếu hệ thống vận hành ở chế độ kiểm soát dựa trên dung tích, hệ thống sẽ tự động giảm thời gian hấp phụ. Nếu việc khôi phục độ tinh khiết của chất hấp phụ vẫn chưa được thực hiện, có thể điều chỉnh thời gian hấp phụ bằng tay. ② Khi lượng vật liệu đầu vào thấp, độ tinh khiết của khí hydro sẽ tăng lên, trong khi tỷ lệ thu hồi khí hydro lại giảm xuống. Nếu lượng vật liệu đầu vào thấp hơn mức tối thiểu, việc điều chỉnh thời gian hấp phụ cũng không thể giúp nâng cao tỷ lệ thu hồi khí hydro. Ngược lại, khi lượng vật liệu đầu vào cao, cần giảm thời gian hấp phụ; còn nếu lượng vật liệu đầu vào vượt quá mức tối đa, việc điều chỉnh thời gian cũng không thể giúp nâng cao độ tinh khiết của khí hydro. ③ Khi chuyển đổi chế độ vận hành, đặc biệt là từ chế độ nhiều giường sang chế độ ít giường, cần giảm thời gian hấp phụ trước, sau đó mới tiến hành chuyển đổi. Khi hoạt động ổn định trở lại, mới từ từ điều chỉnh thời gian hấp phụ về mức bình thường. 3.5.12.3 Điều chỉnh tỷ lệ thu hồi sản phẩm: Các tình huống sau đây có thể dẫn đến sự giảm về lượng khí nguyên liệu được xử lý và tỷ lệ thu hồi sản phẩm. **Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp điều chỉnh**
① Các thông số vận hành quy trình (lượng nguyên liệu đầu vào giảm, áp suất hấp phụ tăng, hàm lượng hydro trong nguyên liệu tăng, v.v.) không được điều chỉnh kịp thời.
→ Cần vận hành một cách cẩn thận và điều chỉnh các thông số kịp thời.
② Rò rỉ khí bên trong van điều khiển.
→ Cần sửa chữa ngay lập tức.
③ Chất hấp phụ bị nhiễm độc.
→ Cần tái chế hoặc thay thế chất hấp phụ.
④ Hàm lượng tạp chất trong khí nguyên liệu tăng lên.
→ Cần điều chỉnh mức độ mở của van HC-501 để đạt được áp suất mong muốn.
⑤ Áp suất giải phóng cao hơn mức quy định.
→ Cần điều chỉnh áp suất giải phóng về mức quy định.
⑥ Khi quá trình cân bằng áp suất kết thúc, áp suất vẫn chưa đạt mức yêu cầu.
→ Cần điều chỉnh thời gian cân bằng áp suất để đạt được mức áp suất mong muốn.
⑦ Khi quá trình giải phóng kết thúc, áp suất vẫn quá cao.
→ Cần điều chỉnh áp suất giải phóng về mức quy định.
**3.5.12.4 Các thao tác khi điều kiện vận hành thay đổi**
(1) Thay đổi lưu lượng nguyên liệu đầu vào: Việc tăng hoặc giảm lượng nguyên liệu xử lý sẽ ảnh hưởng đến độ tinh khiết và hiệu suất sản xuất. Nếu tăng lượng nguyên liệu xử lý, độ tinh khiết của hydro trong sản phẩm sẽ giảm; trong trường hợp nghiêm trọng, chất hấp phụ sẽ khó được tái chế. Ngược lại, nếu lượng nguyên liệu xử lý quá ít, thời gian hấp phụ sẽ ngắn, dẫn đến sự biến động về áp suất hấp phụ và giảm hiệu suất thu hồi hydro. (2) Thay đổi thành phần khí nguyên liệu: Trong giai đoạn hấp phụ, lượng tạp chất có trong khí đầu vào sẽ quyết định thời gian hấp phụ của bộ lọc hấp phụ. Do đó, khi hàm lượng hydro trong khí nguyên liệu giảm xuống, cần giảm thời gian hấp phụ tương ứng. Khi thành phần nguyên liệu thay đổi, việc điều chỉnh thời gian hấp phụ là cần thiết. Quy tắc như sau: ① Khi hàm lượng hydro tăng lên, thời gian hoạt động của thiết bị cũng cần được tăng lên tương ứng, nhằm duy trì trạng thái vận hành tốt nhất cho thiết bị. ② Khi hàm lượng hydro giảm, thời gian hoạt động của bộ phận hấp phụ cũng sẽ được giảm đi tương ứng, nhằm duy trì trạng thái vận hành tối ưu của thiết bị. (3) Thay đổi áp suất hấp phụ: Áp suất hấp phụ càng cao thì càng thuận lợi cho việc hấp phụ nguyên liệu bởi chất hấp phụ. Áp suất hấp phụ không chỉ chịu ảnh hưởng từ mức độ mở của PV501 do (PICA-501) điều khiển, mà còn chịu ảnh hưởng từ lưu lượng khí nguyên liệu nữa. Khi áp suất hấp phụ tăng lên, có thể kéo dài thời gian hấp phụ một cách phù hợp, nhưng lưu lượng nguyên liệu không được tăng quá nhiều. (4) Thay đổi nhiệt độ nguyên liệu nhập vào: Khi nhiệt độ nguyên liệu tăng lên, khả năng xử lý của bình hấp phụ sẽ giảm xuống. Do đó, cần duy trì nhiệt độ nguyên liệu trong phạm vi được thiết kế. Khi nhiệt độ nguyên liệu thay đổi, cần tiến hành các điều chỉnh sau: ① Khi nhiệt độ nguyên liệu tăng, cần giảm thời gian hấp phụ một cách phù hợp, tùy theo mức độ tinh khiết của sản phẩm và tỷ lệ thu hồi, cho đến khi chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu. ② Khi nhiệt độ nguyên liệu giảm, thời gian hấp phụ sẽ được tăng lên hoặc giảm xuống tùy theo mức độ tinh khiết của sản phẩm và tỷ lệ thu hồi. Nhìn chung, khi nhiệt độ giảm thì thời gian hấp phụ sẽ tăng lên, nhưng cần đảm bảo rằng chất lượng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn. Nếu nhiệt độ nguyên liệu vào khác quá nhiều so với giá trị thiết kế, cần chuẩn bị ngừng hoạt động để tránh làm hỏng chất hấp phụ hoặc ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. (5) Áp suất giải phóng ngược: Giường hấp phụ được tái tạo nhờ việc giảm áp suất theo hướng ngược. Do đó, có những yêu cầu nhất định đối với áp suất giải phóng ngược. Nếu áp suất này quá cao, lượng chất tạp chất còn sót lại trên chất hấp phụ sẽ tăng lên, điều này làm tăng gánh nặng trong quá trình rút khí, và khiến việc tái tạo chất hấp phụ trở nên khó khăn hơn. Nếu áp suất trong quá trình giải phóng khí quá cao, cần giảm áp suất trong bồn trộn khí được giải phóng và bồn dự trữ khí, nhằm đưa áp suất về mức phù hợp. 3.5.12.5 Trong trạng thái vận hành bình thường, chương trình điều khiển thiết bị PSA sẽ chuyển đổi chế độ hoạt động của bình hấp phụ. Chương trình này bao gồm một bộ các khối xử lý thông tin để xác định tình trạng của thiết bị; khi xảy ra sự cố, chương trình sẽ phát ra cảnh báo. Nếu chế độ chuyển đổi được thiết lập ở chế độ tự động, thì việc chuyển đổi sẽ diễn ra một cách tự động. Nguyên nhân gây ra cảnh báo chuyển đổi: ① Các linh kiện bên ngoài của van điều khiển trong thiết bị hấp phụ bị hỏng. ②Bộ thực hiện của van điều khiển theo chương trình trong tháp hấp phụ bị hỏng. ③Mô-đun điều khiển đầu ra của tháp hấp phụ bị hỏng. ④Sự cố nội bộ của bộ truyền tín hiệu áp suất trong tháp hấp phụ. (1) Xử lý tình trạng báo động do việc chuyển đổi nguồn cấp điện: ① Trong quá trình hoạt động của thiết bị PSA, hệ thống DCS có khả năng tự động phát hiện và đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị. Khi xảy ra các nguyên nhân nêu trên, hệ thống sẽ phát ra tín hiệu báo động đồng thời yêu cầu việc chuyển đổi nguồn cấp điện. ②Nếu chế độ chuyển đổi được thiết lập ở chế độ tự động, hệ thống điều khiển sẽ chọn phương thức vận hành ưu tiên và điểm chuyển đổi tốt nhất, sau đó thực hiện việc chuyển đổi một cách tự động ; Nếu chế độ chuyển đổi được thiết lập ở chế độ thủ công, khi có báo động xảy ra, màn hình CRT sẽ hiển thị các lệnh có thể chọn; việc chuyển đổi sẽ được thực hiện thông qua các lệnh được nhập vào bằng bàn phím. (2) Chuyển đổi chế độ vận hành: Việc chuyển đổi chế độ vận hành của thiết bị có thể được thực hiện tự động thông qua hệ thống điều khiển bằng chương trình, hoặc được thực hiện thủ công. Khi được thiết lập chế độ chuyển đổi tự động, hệ thống chẩn đoán lỗi chuyên nghiệp có thể tự động kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị. Khi van điều khiển hoặc các mô-đun đầu vào/đầu ra gặp sự cố, hệ thống sẽ chọn phương thức vận hành ưu tiên và bước chuyển đổi tối ưu, sau đó thực hiện việc chuyển đổi một cách tự động. Khi chọn chế độ chuyển đổi thủ công, có thể gửi lệnh chuyển đổi bằng cách sử dụng bàn phím. ①Đặt chế độ chuyển đổi thủ công ② Chọn mã chế độ vận hành cần thay thế ③ Sau khi xác nhận, hệ thống điều khiển chương trình sẽ kiểm tra xem vị trí hiện tại có cho phép chuyển đổi hay không. Nếu các điều kiện chuyển đổi được thỏa mãn, sau khi xác nhận thì có thể chuyển sang phương thức thay thế đã chỉ định ; Nếu các điều kiện để chuyển đổi chưa được thỏa mãn, thì trên màn hình CRT sẽ hiển thị thông báo tương ứng, và hệ thống sẽ chờ đến khi các điều kiện được đáp ứng mới tiến hành chuyển đổi. ④ Trước khi việc chuyển đổi hoàn tất, cần hủy yêu cầu chuyển đổi; lúc này cần chọn lại phương thức vận hành ban đầu mà thiết bị đang sử dụng. Trong quá trình chuyển đổi, thời gian cần thiết để thiết bị ổn định sẽ khác với giá trị bình thường. Khi chuyển từ một chế độ vận hành này sang chế độ vận hành khác, thời gian hút ẩm sẽ được điều khiển tạm thời bởi bộ điều khiển. Thời gian hút ẩm sau khi thực hiện việc chuyển đổi cần được điều chỉnh phù hợp với tình trạng của quy trình sản xuất. Sau một vòng hoạt động, thiết bị tiếp tục hoạt động theo thời gian hấp phụ đã được thiết lập khi chuyển đổi chế độ, cho đến khi thời gian hấp phụ mới được thiết lập thay thế. Thời gian hấp phụ sẽ được điều chỉnh kịp thời sau mỗi lần chuyển đổi, nhằm đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm và tỷ lệ thu hồi cao. 3.5.13 Ngừng hoạt động và khởi động lại thiết bị: Việc ngừng hoạt động của thiết bị được chia thành: việc ngừng hoạt động có kế hoạch, và việc ngừng hoạt động tạm thời hoặc khẩn cấp do sự cố xảy ra với thiết bị hoặc do sự cố về nguồn điện. 3.5.13.1 (1) Đỗ xe có kế hoạch: Khi đỗ xe theo kế hoạch, cần phải chuẩn bị các biện pháp xử lý trước và sau khi đỗ xe. Các biện pháp này sẽ phụ thuộc vào thời gian đỗ xe. (2) Đỗ xe tạm thời: Trường hợp đỗ xe trong thời gian dưới 24 giờ. ① Đóng van đầu vào khí nguyên liệu V401 (V402) và van đầu ra khí hydro V427. ② Nhấn nút tạm dừng hoặc kiểm tra để giữ trạng thái hiện tại của các bước hoạt động của PSA (đồng thời ghi lại vị trí mà chương trình đang hoạt động khi dừng lại). Lúc này, các van điều khiển sẽ ở trạng thái đóng hoàn toàn. (3) Đỗ xe trong thời gian ngắn: Là trường hợp đỗ xe trong vòng hai tuần. Trước khi đỗ xe, có thể giảm thời gian hút ẩm xuống mức phù hợp. ① Đóng van đầu vào khí nguyên liệu V401 (V402) và van đầu ra khí hydro sản phẩm V427. ② Chương trình tiếp tục hoạt động, bằng cách sử dụng lượng khí được giải phóng trong mỗi lần xử lý, áp suất bên trong bộ hấp phụ được giảm dần xuống còn ~0,3 MPa. ③ Ngừng chế độ vận hành tự động, sử dụng phương thức vận hành thủ công để đảm bảo áp suất đồng đều trong các bộ thu hút khí. Giữ áp suất bên trong các bộ thu hút ở mức khoảng 0,2 MPa. Áp suất trong bình trộn khí được giải phóng phải cao hơn áp suất khí quyển. 2 Đỗ xe trong thời gian dài: Là trường hợp đỗ xe kéo dài hơn hai tuần. ① Trước khi đỗ xe, có thể giảm bớt thời gian hút chất bẩn theo ý muốn. ②Đóng van đầu vào khí nguyên liệu V401 (V402) và van đầu ra khí hydro sản phẩm V427. ③Chương trình tiếp tục hoạt động, bằng cách sử dụng khí được giải phóng trong mỗi lần xử lý, từ từ giảm áp suất trong các bộ thu hút xuống khoảng 0,02 MPa. ④Dùng khí nitơ để thay thế và thổi sạch, ngừng chế độ vận hành tự động. ⑤Sử dụng phương thức vận hành thủ công để nạp khí nitơ vào các bộ thu hút, giữ áp suất ở mức 0,2 MPa. (4) Dừng khẩn cấp: Khi hệ thống thu hút khí bằng biến áp gặp sự cố hoặc nguồn điện bị gián đoạn, cần phải dừng hệ thống khẩn cấp. ①Nhấn nút tạm dừng hoặc kiểm tra để giữ trạng thái hiện tại của các bước hoạt động của PSA; van điều khiển sẽ ở trạng thái đóng hoàn toàn ; Đột nhiên mất điện, tất cả các van điều khiển tự động đều được đóng hoàn toàn. ②Đóng van đầu vào khí nguyên liệu V401, V402, và van xuất khí hydro sản phẩm V427. ③Dựa vào tình hình cụ thể tại hiện trường, áp dụng các biện pháp xử lý tương ứng. 3.5.13.2 Khởi động lại sau khi dừng máy (1) Khởi động lại sau khi dừng tạm thời ① Sau khi dừng máy tạm thời hoặc trong trường hợp khẩn cấp, mặc dù DCS vẫn lưu giữ thông tin về vị trí và thời điểm dừng máy, nhưng vẫn cần kiểm tra xem áp suất bên trong các bộ thu hút có còn giống như lúc dừng máy hay không. Nếu không, cần sử dụng các van điều khiển để điều chỉnh áp suất hoặc sử dụng phương pháp điều chỉnh từng bước để đảm bảo rằng áp suất và trạng thái hoạt động của hệ thống vẫn ổn định, tránh gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho hệ thống. ② Đặt thời gian hấp phụ bằng 80% thời gian vận hành ban đầu. ③ Tắt chế độ kiểm tra tự động và nút tạm dừng, sau đó kiểm tra xem tất cả các hệ thống điều khiển có hoạt động ở chế độ tự động bình thường hay không. ④ Mở van đầu vào khí nguyên liệu V401, V402, và mở van xuất khí hydro sản xuất V427. ⑤ Trên cơ sở đảm bảo chất lượng sản phẩm, từ từ điều chỉnh lưu lượng khí nguyên liệu và thời gian hấp phụ để đạt được các giá trị thiết kế. (2) Việc khởi động lại sau khi đỗ xe trong thời gian ngắn hoặc dài cũng tương tự như cách khởi động xe lần đầu. 3.5.14 Sự cố và phương pháp xử lý
Sự cố xảy ra khi các điều kiện hoạt động bị rối loạn, hoặc do sai sót trong quá trình vận hành, hoặc do một bộ phận nào đó bị hỏng. Điều này dẫn đến việc chất lượng sản phẩm giảm sút, từ đó gây ra tín hiệu báo động ARAL-501. Tuy nhiên, trước khi xác định được nguyên nhân gây sự cố, thiết bị không cần phải ngừng hoạt động; có thể tiếp tục theo dõi tình hình. Lúc này, các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn sẽ được xả ra ngoài thông qua các van V477, V475 hoặc van điều chỉnh PV502. Sau khi xác định được nguyên nhân gây sự cố, mới quyết định liệu có nên ngừng hoạt động thiết bị hay không. Nếu hệ thống gặp sự cố nghiêm trọng, cần phải dừng máy ngay lập tức. Các sự cố có khả năng xảy ra bao gồm các điểm sau: ① Điều kiện cung cấp từ bên ngoài bị rối loạn. ② Lỗi trong quá trình vận hành. ③ Hỏng hóc của thiết bị. 3.5.14.1 Điều kiện cung cấp từ bên ngoài bị rối loạn (1) Mất điện: Việc mất điện khiến hệ thống điều khiển bằng chương trình không thể hoạt động bình thường. Do hệ thống này không thể phát ra tín hiệu, tất cả các van điều khiển sẽ tự động đóng lại, khiến thiết bị ngừng hoạt động. Điều này tương đương với việc dừng máy khẩn cấp. Vui lòng xử lý như một trường hợp dừng khẩn cấp. 3.5.14.2 Áp suất khí dùng để vận hành các thiết bị đo lường giảm xuống. Thiết bị này yêu cầu áp suất khí phải đạt mức tối thiểu là 0,4 MPa. Ngay khi áp suất khí dùng để vận hành các thiết bị giảm xuống dưới 0,4 MPa, thiết bị PIAL-504 sẽ tự động phát tín hiệu báo động. Lúc này cần phải nhanh chóng điều chỉnh áp suất khí hoặc tạm ngừng hoạt động của thiết bị. Nếu không, van điều khiển bằng khí sẽ không thể mở hoặc đóng được, các thiết bị đo lường trong hệ thống sẽ bị sai lệch, dẫn đến rối loạn trong quy trình vận hành tự động của toàn bộ hệ thống. Kết quả là sản phẩm tạo ra sẽ không đạt tiêu chuẩn. 3.5.14.3 Những sai sót trong quá trình vận hành: Yếu tố quyết định việc liệu quy trình PSA có hoạt động bình thường hay không chính là tình trạng tái sinh của bộ thu hút khí. Nếu quy trình vận hành của hệ thống bị rối loạn, điều này sẽ khiến quá trình tái sinh của bộ thu hút khí bị suy giảm ngay lập tức hoặc theo thời gian. Vì quy trình PSA là một quy trình tuần hoàn, nên chỉ cần việc tái tạo của một tháp bị suy giảm, điều đó sẽ nhanh chóng ảnh hưởng và làm ô nhiễm các tháp khác, từ đó dẫn đến sự suy giảm chất lượng khí sản phẩm. 3.5.14.4 Sự cố do áp suất trong bể hấp phụ thay đổi nhanh chóng (1) Tác hại: Việc áp suất trong bể hấp phụ thay đổi nhanh sẽ khiến lớp vật liệu hấp phụ bị lỏng lẻo; các chất hấp phụ trong bể sẽ trộn lẫn với nhau. Trong trường hợp nghiêm trọng, các chất hấp phụ có thể bị vỡ, dẫn đến việc áp suất trong bể tăng lên. Bụi bẩn sẽ theo dòng khí thoát ra khỏi lưới lọc của bể hấp phụ, gây hư hại cho các van điều khiển, tắc nghẽn các đường ống dẫn khí, cũng như bộ lọc ở lối vào máy nén. Điều này sẽ làm giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị, thậm chí có thể khiến thiết bị phải ngừng hoạt động. (2) Nguyên nhân tai nạn: ① Van bị hỏng. ② Sử dụng van thủ công một cách không đúng cách. ③Lái xe ở những vị trí không phải là nơi dừng xe hoặc chưa điều chỉnh áp suất của bộ lọc. ④ Sử dụng chức năng bước thủ công một cách không phù hợp. (3) Xử lý sự cố: ① Kiểm tra xem van điều khiển nào bị hỏng; thông thường, chênh lệch áp suất ở hai bên van không được vượt quá 0,08 MPa. ② Thực hiện việc chuyển đổi một cách chính xác. 3.5.14.5 Sự cố do quá tải tạp chất (1) Biểu hiện của sự cố: ① Độ tinh khiết của sản phẩm giảm xuống. ② Chức năng kiểm soát sự thay đổi áp suất của thiết bị bị suy giảm. (2) Nguyên nhân tai nạn: ① Thời gian hấp phụ quá dài. ② Trong một khoảng thời gian nhất định, hàm lượng tạp chất tăng đột biến (hoặc tốc độ dòng chất liệu đầu vào tăng đột biến). ③ Sử dụng chức năng bước thủ công một cách không phù hợp. ④ Van bị rò rỉ. ⑤ Thành phần nguyên liệu vượt ngưỡng cho phép. ⑥ Dây chuyền đưa nguyên liệu có kèm chất lỏng. ⑦ Nhiệt độ nguyên liệu quá cao hoặc quá thấp. ⑧ Phân tích lý do thiết bị đo bị hỏng. (3) Xử lý sự cố: ① Khi hoạt động không bình thường, nên chọn thời gian hấp phụ ngắn hơn. ② Khi lưu lượng thay đổi, cần giảm lượng vật liệu đưa vào một cách phù hợp để ổn định lưu lượng đó. ③ Nếu xảy ra rò rỉ ở van, cần phải chuyển đổi ngay lập tức. ④Nếu thành phần nguyên liệu vượt quá tiêu chuẩn hoặc chứa nước, nhiệt độ không đạt yêu cầu, cần ngừng máy khẩn cấp; chỉ được khởi động lại sau khi nguyên liệu đạt tiêu chuẩn. ⑤Nếu thiết bị đo bị hỏng, hãy liên hệ nhân viên sửa chữa thiết bị đo. 3.5.14.6 Lượng khí được xả ra quá nhiều sẽ khiến thời gian hấp phụ kéo dài hoặc rút ngắn. Do đó, cần điều chỉnh van điều khiển HV-502 một cách kịp thời. Khi lượng khí được thải ra quá nhiều, ranh giới hấp phụ của bộ lọc sẽ bị vượt qua sớm. Điều này không chỉ gây ô nhiễm cho bộ lọc đang được làm sạch, mà còn khiến chất hấp phụ ở phần đầu ra của bộ lọc cũng bị ô nhiễm sớm ; Lượng khí được xả ra quá ít, khiến tỷ lệ sử dụng hydro trong bộ thu hút giảm xuống. Áp suất ban đầu khi xả khí cũng cao, điều này khiến bộ thu hút không thể được tái tạo một cách đầy đủ. Cả hai trường hợp trên đều khiến quá trình tái tạo chất hấp phụ bị suy giảm. Lượng khí được xả ra trong quá trình hoạt động nên càng giống với áp suất thiết kế càng tốt. Khi thời gian hấp phụ tăng lên, cần giảm mức độ mở của HV-502 ; Ngược lại, nếu thời gian hấp phụ giảm, cần tăng mức độ mở của HV-502. 3.5.14.7 Lỗi ở van hai vị trí bốn chiều: Khí liên tục thoát ra từ lỗ thông khí của van hai vị trí bốn chiều. Nguyên nhân có thể là do vòng đệm bên trong van bị hỏng, hoặc do thanh trượt bên trong van không ở vị trí đúng. Cách xử lý: Nên dừng máy, hoặc thông qua chương trình để tắt bộ hấp phụ tương ứng, sau đó thay thế van hai chiều bốn cửa. 3.5.14.8 Sự cố trong hệ thống điều khiển chương trình: Các sự cố có thể biểu hiện dưới dạng không có tín hiệu đầu ra, chương trình không thể chuyển sang trạng thái khác, chương trình bị kẹt ở một trạng thái nhất định, hoặc quy trình thực thi chương trình bị rối loạn. Thông tin chi tiết về các sự cố và cách xử lý có thể được tìm thấy trong các chương liên quan của sách hướng dẫn kỹ thuật hệ thống DCS. 3.5.14.9 Lỗi ở van điều khiển bằng chương trình – Báo động về lỗi của van (1) Nguyên nhân gây ra sự cố: ① Lỗi ở bộ điều khiển van. ② Van điện từ bị hỏng. ③ Đường dây điện (bao gồm mô-đun đầu ra của van điện từ) bị lỗi. ④ Ống khí điều khiển bị rò rỉ. ⑤ Tín hiệu điện và khí đến bộ định vị van bị gián đoạn. (2) Hiện tượng sự cố: Khi vị trí thực tế của van điều khiển không trùng khớp với vị trí được lập trình sẵn, sẽ xảy ra cảnh báo về sự cố của van. (3) Xử lý sự cố: Nếu có báo động về sự cố của van, thì cần ngay lập tức chuyển sang quy trình xử lý thay thế. Ví dụ, nếu van điều khiển trong tháp A gặp sự cố, thì cần tắt hoạt động của tháp A, hoặc cả tháp A và tháp B. Nếu việc chuyển đổi được thiết lập ở chế độ tự động, thì chương trình sẽ tự động thực hiện việc chuyển đổi này. 3.5.14.10 Phương pháp điều chỉnh độ tinh khiết của sản phẩm từ trạng thái không đạt tiêu chuẩn lên trạng thái đạt tiêu chuẩn. Việc giảm độ tinh khiết của sản phẩm cho thấy rằng các chất tạp chất đã đến được đầu ra của bộ thu hút trong quá trình thu hút. Nguyên nhân có thể là do việc điều chỉnh hoạt động của thiết bị không đúng cách, hoặc do hệ thống điều khiển tự động gặp sự cố. Một khi tìm ra nguyên nhân, sau khi xử lý thì cần nhanh chóng khôi phục lại trạng thái bình thường. Một trong những phương pháp hiệu quả để khôi phục là giảm tải (giảm lượng khí được xử lý) trong một thời gian nhất định, và phương pháp thứ hai là rút ngắn thời gian chu kỳ. Nếu kết hợp cả hai yếu tố này lại với nhau, hiệu quả sẽ tốt hơn, độ tinh khiết của sản phẩm cũng sẽ được khôi phục nhanh hơn. Tuy nhiên, cần chú ý rằng việc rút ngắn thời gian chu trình phải đảm bảo đủ thời gian cần thiết cho các bước xử lý và tăng áp cuối cùng. Lúc này, các van điều chỉnh HV501 và HV-502 cần được mở ra ở mức phù hợp. 3.5.15 Độ tinh khiết của khí hydro sản xuất và tỷ lệ thu hồi Không giống như các quy trình khác, theo nguyên lý và phương pháp xử lý, độ tinh khiết của khí hydro sản xuất có mối quan hệ nghịch biến với tỷ lệ thu hồi. Khi độ tinh khiết của khí hydro trong sản phẩm càng cao, tỷ lệ thu hồi khí hydro càng thấp ; Ngược lại, độ tinh khiết của khí hydro càng thấp thì tỷ lệ thu hồi khí hydro càng cao. Trong thực tế, không nên chỉ tập trung vào việc nâng cao độ tinh khiết của khí hydro mà thôi; thay vào đó, cần điều chỉnh độ tinh khiết của khí hydro dựa trên nhu cầu thực tế trong quá trình sản xuất, nhằm đạt được tỷ lệ thu hồi khí hydro tốt nhất.