分子筛吸附器进水故障的分析与处理

《分子筛吸附器进水故障的分析与处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、莱芜钢铁公司动力部6000m3／h空分设备是1989年9月自日本酸素公司引进并投产的，该设备采用分子筛常温吸附、氮气增压透平膨胀机流程，分馏塔采用筛板塔，加氢制氩。该设备投产后生产运行稳定。随着设备运行时间的延长，部分部件出现老化损坏，尤其在2000年7月空压机中间冷却器换热不好(翅片损坏)，空压机出口温度高达103℃，比设计温度(78℃)高出25℃。另外，氮水预冷所用的冷却水水质差，导致空冷塔下部三块塔板结垢，引起分子筛吸附器进水。1故障现象   2000年7月22日夜班，值班人员发现空压机出现少量放空，放空阀FCV-201频繁打开，同时出

2、现空冷塔液位LICA-201低报警c经现场检查，发现LICA-201液位指示波动很大，打开空气进分子筛吸附器前排放阀(A029)，发现有大量的水连续排出，确认分子筛吸附器已进水：立即紧急停车处理，然后排出分子筛吸附器下部残余水分，同时将情况汇报车间。车间接到通知后，立即组织有关人员到现场检查处理。首先确认空冷塔液位指示灵敏、准确，同时根据微机记录的空压机排气压力PIC—101和分子筛吸附器出口压力历史趋势图，显示两个压力的差值高达65kPa(正常37kPa)。鉴于此情况，决定对空冷塔进行解体检查。经检查发现空冷塔最下部一块塔板有三分之一的面积

3、被水垢堵塞，其上部两块塔板也均结有厚约1mm的水垢，其塔板筛孔(φ12mm)被堵约三分之一，其余塔板均无结垢堵塞现象，除雾层未见异常2故障原因2．1分子筛吸附器进水的原因分析   通过检查，并将塔板上清理下的堵塞物进行化验，确认堵塞物80％是碳酸盐；这样，分子筛吸附器进水的原因就比较明确了：由于空冷塔下部三块塔板被堵塞后，一方面空压机进空冷塔气量减少，使放空阀FCV-201频繁打开；另一方面因该塔板流通不畅，使这三块塔板上的水流不下来，造成空冷塔液位LICA-201波动很大'空冷塔的总冷却水量为35t／h，这些水很快在塔板上积聚形成液悬，使大

4、量的水被带出空冷塔进入分子筛吸附器。2．2塔板结垢的机理分析2．2．1空压机、氮水预冷系统流程简介   空气在过滤室内经过两级过滤，通过空压机进行三级压缩，在空冷塔被洗涤却后进入分子筛吸附器。空冷塔中部冷却水量设计为15t，用水泵加压提供；上部用水为经冷冻机出来的7～8℃的冷冻水和水冷塔提供的冷却水，其水量为14t／h(后加大至20t／h)，水温9℃。2．2．2结垢分析   氮水预冷系统自投运后，因原装冷冻机制冷量小，不能将30℃的循环水冷却到7～8℃，难以保证夏季分子筛吸附的要求：因此，早在90年代就将循环水泵和冷冻机的用水改为原水(深井水

5、)，该水在夏季的最高温度也不超过20℃，能够确保空气进分子筛吸附器的温度在9~11℃的范围内，改造后一直安全运行了近10年：其缺点是该水没加阻垢剂进行处理：随着空压机运行时间的延长，两只中间冷却器被灰尘堵塞，由于多次清洗，部分翅片脱落损坏，导致空压机的末级排气温度越来越高。因故障停车前已达103℃，这么高的气温与空冷塔下部的水进行换热，就使水温高达60℃。由于原水中Ca++、Mg++离子含量较高，导致Ca++、Mg++以碳酸盐的形式在空冷塔下部三块塔板上析出，逐渐增多并堵塞塔板。3分子筛吸附器进水后的处理   因发现及时，处理得当，分子筛吸附

6、器进水量相对较少，停车后排出的水量不多，说明分子筛没有全部被水浸泡，但分子筛吸附器出口加工空气中二氧化碳含量已超出测量范围，故决定按以下方法进行处理：   (1)对进水的分子筛吸附器进行单体再生，将再生温度由150～160℃提高至190~200℃，经过11个小时的单体再生，2号分子筛吸附器共再生两次，其冷吹峰值温度由起初的50℃提高到90℃。   (2)为减少中断供氧时间，故2号分子筛吸附器的处理在空分设备开车后继续进行。当空分设备正常运行后，2号分子筛吸附器吸附已达3．5小时(正常4小时)。在操作上继续保持分子吸附器较高的再生温度，适当缩短

7、1号分子筛吸附器的冷吹时间15~20min，缩短分子筛吸附器的均压时间10min，以减少2号分子筛吸附器的工作时间，同时适当延长2号分子筛吸附器的加热时间。经过8天操作，2号分子筛吸附器达到正常的工作要求。4防止类似故障的措施   为防止类似故障的发生，必须认真观察记录空冷塔的阻力变化，发现异常须及时停车，检查空冷塔。为防止空冷塔塔板结垢，一要对冷却水进行加药处理，二要消除设备的缺陷，使其参数不严重偏离正常值。   针对空分设备的具体情况，于2001年3月将冷冻机更换为新型的冷冻机，可将30℃的冷却水冷却至8℃。2001年6月更换了空压机的两

8、只冷却器芯子，更换后空压机末级排气温度下降到86℃。通过这些措施的实施，未再出现空冷塔带水现象。