四万空分装置分子筛吸附器系统运行总结

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1、四万空分装置分子筛吸附器系统运行总结摘要：从几个不同阶段，对四万空分分子筛吸附器系统的运情况进行分析总结。着重介绍了该系统在试车和生产过程中出现的问题原因和具体解决措施。关键词：吸附器翻床再生加热器二氧化碳穿透在空分装置的运行过程中，分子筛吸附器往往是问题出现较频繁的一个环节之一。南化四万空分装置配套的分子筛吸附器系统也不例外，在试车和正常生产时出现了一系列问题，目前还存在一些隐患，有待改进和处理。因此很有必要对该系统的生产运行情况作分析总结。该分子筛吸附器系统（工艺流程见图—1），简称TSA（Temperatu

2、reSwingAdsorptionSystem）系统：主要包括变温吸附器（C182A/B），分子筛再生加热器（E182），卸压放空消音器（V184），污氮放空消音器（V209），分子筛后过滤器（V186）等主要设备；床层的再生是通过负载床层压力的减小和向下流动的受热污氮气吹扫的联合作用除去床层上所吸附杂质来实现的。本套系统主要技术特点是：（一）吸附器C182A/B多层卧式（具体装填吸附剂层的结构见图—2）。（二）蒸汽再生加热器E182为双管板。（三）由于与该吸附器配套的空分装置所处的大气环境不好，附近有工艺较落后

3、的硝酸车间和直硝车间，大气中会产生大量的氮氧化物废气，对空分装置的安全生产极为不利。为消除这一不利因素，在吸附器中加装了一种特殊的分子筛吸附剂——CaX，能将氮氧化物很好地吸附。该TSA系统吸附剂于2000年9月底装填完成；2000年11月初随整个空分装置进入试车投用阶段，2002年9月停运以后一直充氮保护，至2005年11月底才又重新投运。下面着重从该系统的几个运行阶段来进行分析总结。一、系统试车至2002年9月停运阶段此期间由于仪表、设备及设计上的缺陷，运行状况一直不太理想。我们采取了一些应对措施，但某些问题

4、直至2002年9月停运时都未能彻底解决。主要表现在以下几方面：（一）吸附器翻床2001年5月21日吸附器C182A/B发生翻床，出现该A床层冷却阶段结束后出口温度长时间内达不到要求，不得不延长再生时间。6月1日—6月7日对分子筛吸附器的性能进行测试，发现A床的分子筛必须进行更换。7月3日10：18，在TSA处于B床吸附末期，CO2分析含量QIT1842已达2.26ppmCO2。7月4日—7月6日C182A补装13X。7月18日分子筛B床吸附阶段的CO2的含量达到1.13ppm。后停车检查，发现A床吸附剂3、4层（

5、床层布置如图—2）吸附剂混在一起，且中间出现一大凹坑；扒出相混的吸附剂后，2、3层之间的金属丝网有破损。B床层出现的凹坑较小，吸附剂未出现相混现象，情况好于A床。（1）间接原因：程控阀泄漏2000年11月4日至11月21日系统初始投用时，发现分子筛C182A/B所属的8个程控阀KV1807A/B、KV1812A/B、KV1815A/B、KV1810A/B（见图—1）内漏很严重。经外方试车人员专门检修后，程控阀泄漏程度有所减轻，但仍然存在。2001年5月21日投用TSA前，必须先给其中一台吸附器充压，而程控阀的泄漏

6、导致另一台吸附器压力偏高，使得吸附器系统工艺条件达不到TSA控制程序启动的要求。（2）直接原因：吸附器控制程序运行出错为使吸附器系统状态达到程序启动的允许条件，试车人员必须卸掉另一台吸附器偏高的压力，便手动将程序步进至卸压步骤，但由于外方仪表调试人员的失误，控制程序运行出错，致使吸附器在床层压差较大的状况下运行（设计要求压差小于35kpag），床层受到气体的强烈冲击，吸附剂受到挤压破碎，丝网被冲破；同时吸附剂上下跳动使得床层高度不一致，出现大凹坑。最终影响到吸附剂的吸附效果。采取了如下措施：（1）由于程控阀经检修

7、后效果不大，便给吸附器的两个卸压阀分别增加一手动控制器HS1813A/B，方便开车投用TSA前卸压不受程序控制；（2）2001年8月将A床无金属丝网的3，4层之间相混严重的吸附剂（CaX和13X）用真空泵抽出，全部更换为13X，并修补2，3层之间破损的丝网；同时B床层顶补装几筒13X；（3）严格完善TSA程序控制；（4）TSA运行时，要密切注意吸附器的切换程序，切换压差是否正常。如遇故障，要及时处理。有了上述措施后，A床吸附性能得到明显改善，而B床吸附效果不太理想。主要体现在2002年3~9月份开车过程中，CO2

8、含量也曾出现过2次超标，由于处于床层吸附末期，超标时间不长，并未对装置的正常生产产生明显影响。上面几次超标所处条件均是装置处于高负荷，环境温度、湿度较高的高温季节。可见B床层在低负荷时，能够保证装置的正常运行。而在高负荷，高温季节，及大气环境较为恶劣的情况下就很难保证吸附器净化后的气体CO2含量＜1ppm。另外，由于当时该空分装置中两床层分子筛装填不一致，且堆比重、强度、