空分装置长周期安全运行的改进措施

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1、空分装置长周期安全运行的改进措施摘要：介招了6000m3／h空分装置运行周期短的现状，从深层次分析了产生的原因及处理措施，概述了装置在安全运行上的改进及科学管理方法。关键词：空分装置；长周期运行：堵塞；吸附平衡；吸附过程：吸附剂耳土：分子筛；安全措施；监测1装置概况  中油集团抚顺乙烯化工有限公司乙二醇车间空分装置，原设计使用法国空气液化公司的专利技术，采用全低压流程、常温分子筛吸附净化、透平膨胀机制冷、DCS控制，生产高纯氧、高纯氮的气、液产品，氧氮产量均为6000m3／h，于1991年投产；1997年5月16日发牛上冷爆炸事故后，于1997年日月

2、重建，静设备(包括分馏塔，主换热器、主冷凝蒸发器、过冷器、液氧吸附器等)采用河南开封空分集团有限公司设计制造，动设备除膨胀机外，其余动、静设备仍为原法液空设备，另增加了台美国约克公司制造的冷冻机，高纯氧产量不变，高纯氮产量则提高到13000m3／h(设计值)，于1997年11月8日产出合格产品，达到了次开车成功；但自投产以来，因主换热器堵塞造成运行周期短，到2000年5月装置大检修时，才彻底解决了这一问题。2解决制约空分装置长周期运行的瓶颈2．1分析制约空分设备长周期运行的主要原因   空分装置运行周期是指制氧机连续正常运行的时间，其长短是衡量装置运

3、行状态和经济性能的重要指标之一。由于本空分装置的动设备除膨胀机外，全部为进口设备，运行状况良好，维护量小，但多次因主换热器堵塞造成运行周期短的问题一直困扰我们的生产，原法液空装置运行周期一般为七个月，分析原因主要是由于C02和水分的冻堵造成的，为此，在重建时降低了进纯化器的空气温度，对纯化器中的分子筛和铝胶量进行了调整，每只纯化揣的分子筛量比原来多装了1．4吨，铝胶少装了15吨、但是开工后，多次因主换热器堵塞而被迫停车处理，运行周期最多不超过100大，是什么原因造成主换热器堵塞的呢?   1．机械杂质、分子筛粉末等异物堵塞   从每个运行周期的分子筛

4、山u与分馏塔下塔的压力差值看，一般都是从8kPa左右渐渐上涨到50kPa左右，如图1，从分广筛出口采样点排放观察未见分子筛粉末等杂物，停车大加温吹除时，打开各排放阀也不见机械杂质、分子筛粉末等异物，开车积液后，从下塔底部排出液空看，电无机械杂质、分子筛粉末等异物，因此，主换热器堵塞是机械杂质、分子筛粉末等异物造成的可能性可初步排出。   2．纯化器对水分的吸附效果不好   对纯化器出门的空气进行采样分析，工作初期露点都低于—65℃，工作末期大部分时间在—63℃，有时在—60℃左右，我们进行了多个运行周期的跟踪分析，整个周期的露点均在—63℃以下，说明

5、水分进入分子筛的可能性很小。   3．纯化器对C02的吸附效果不好   在纯化器出口有C02在线分析仪，时刻监测空气进主换热器中C02含量，纯化器B使用时，出口C02含量始终小于O．2×10-6，纯化器A使用时，初期出口C02为O．2×10-6，中期上涨到(1．1~1．2)×10-6，尽管在允许：范围之内，但我们仍怀疑主换热器的堵塞极有可能是C02的冻堵造成的，问题出现在纯化器本身，或是分子筛有问题。   2．2纯化器的工作情况   分子筛纯化系统是空分装置中的关键部位，它承担着吸附空气中的水分，二氧化碳，碳氢化合物等杂质的重任，其吸附性能的好坏直接

6、影响装置的长期、安全运行。   1．从理论上分析吸附过程的特点   (1)吸附平衡   当吸附了一定量的气体之后，吸附速度将逐渐减小，另一方面，被吸附的气体由于热运行会发生脱附，脱附速度随被吸附量的增加而增大，在一定温度和压力厂，当脱附速度和吸附速度相等时，便达到了吸附平衡。   (2)吸附过程简述   气体进入吸附器后，吸附质首先在靠近纯化器入口端的吸附剂上被吸附，并渐渐趋于饱和，达到饱和的区域称为吸附平衡区，在平衡区以下是在进行吸附的传质区，传质区以下是未吸附区，继续进气，纯化器传质区逐渐下移，木吸附区相应减少，当传质区的前缘刚达到吸附剂的出口时

7、，出口气体中的吸附质浓度尚未增加，此点称转效点，到达转效点所需的时间为转效时间(即穿透时间)，也就是纯化器的工作时间。   (3)吸附剂的再生   再生是吸附的逆过程，对吸附来说，温度越低，压力越高，则吸附量越人，对吸附有利；再生则温度越高，压力越低，对再牛越有利，再生效果越好。   吸附剂的再生主要是采用低压干燥气体(如污氮气，氮气等)作为再生气源，通过加热，冷吹过程使被吸附的吸附质解吸出来，恢复吸附剂的吸附能力。   2．本装置分子筛的工作情况   本装置分子筛采用上海UOP生产13X—APG型分子筛，它对H20、C02、C2H2有很强的亲和力，

8、这种亲和力的顺序是H20＞C2H2＞C02，使用铝胶为法国空气液化公司生产；的活性氧化铝，吸水性能较好。分子