一起空分设备分子筛事故的处理及分析

王长华

（南京钢铁联合有限公司制氧厂，江苏南京 210035）

一起空分设备分子筛事故的处理及分析

王长华

（南京钢铁联合有限公司制氧厂，江苏南京 210035）

针对一起空分设备分子筛床层冲击事故的前后处理过程进行了分析，提出了对于分子筛系统故障的操作和处理要点，可有效排除故障，保证制氧机的稳定、安全、长周期运行。

分子筛；床层；冲击；事故；分析；处理

1 前言

分子筛系统是制氧机稳定安全的重要部分，分子筛吸附能力发生变化，将使水分和二氧化碳进入主换热器，造成换热器的堵塞，轻则影响制氧机的产能，重则造成制氧机被迫停产加温或者制氧机换热器的损坏。下面对一起分子筛故障进行分析，与同行进行交流。

2 事故概述

2013年9月，某厂1台2万m3/h制氧机大修后开车，开车后机组运行正常。在开机24 h后，发现AIAS103分析点CO2突然超标，机组无法运行，此时1#分子筛工作。机组停止运行，分析原因处理。

3 原因分析及处理

3.1 初判是由于分析筛长期停用，潮湿空气进入造成分子筛吸附性能下降引起CO2超标。

该机组在2013年2月份停机进入待修状态，6月份扒除珠光砂进行空分系统大修。初判有2个原因：

（1）在大修期间由于分子筛管道暴露空气中，在雨季有湿空气进入，分子筛吸附性能下降。而且分子筛在长期停产期间没有充氮气保护。

（2）在停产准备大修后，停机时1#分子筛处于吸附后期的饱和状态，当初由于考虑可能停机时间不长，没有进行活化后停机。在停机6个月期间，水分长期存于分子筛中，造成分子筛失效。

原因初定后，决定对分子筛进行活化。当时，分子筛运行状态是1#工作，2#解析。开空压机后，使用1#吸附后的空气加温2#。然后再用2#吸附后空气加温1#。连续加温2个周期后，重新导气生产。发现1#和2#分子筛出口CO2均超标，2#原来合格的现在也不合格了。

重新进行分析认为是1#分子筛吸附能力已经散失，用CO2含量超标的空气加温吸附能力好的2#，造成2#污染的恶性循环。于是采用相邻机组的纯氮气进行加温，同时延长加温时间和冷吹时间，提高加温温度到210℃，确保冷吹峰值温度达到100℃以上。在加温2个周期后，再次开机。2#分子筛运行正常，CO2含量在控制范围内，而1#分子筛使用后立刻超标。

3.2 分析过程

3.2.1 察看解析曲线，分子筛已经活化到位。二氧化碳超标不好解释。

3.2.2 分析认为应该是分子筛床层出现问题。

3.2.3 打开分子筛吸附器，发现1#分子筛床层被冲出个洞，情况如图1。

分子筛床层受到严重冲击，导致分子筛系统完全损坏，空气短路造成CO2超标。

图1 1#分子筛床层损坏情况

3.2.4 查看操作空气变化曲线，发现在9月2日10：00左右，空气大幅波动，造成流速过大从而出现冲穿床层问题。空气变化曲线如图2所示。

图2 空气变化曲线

由图2可以明显看出，在操作过程中，由于操作不当，造成空气的大量波动，从而冲坏分子筛床层。床层冲坏后，空气短路，二氧化碳急剧上升，导致问题出现。

3.2.5 造成空气量过大原因，察看空分系统操作，操作人员在操作时没有能够控制好V11和V3的开度，导致问题出现。

3.3 对分子筛吸附器进行整修

对于损坏的床层进行修整，更换部分丝网。对于分子筛和氧化铝进行筛分。

3.4 再次开机，发现开机30 min后CO2立刻超标。分析认为这是由于冲床造成了水分进入，从而造成分在筛失效，综合多方面因素，决定更换1#分子筛。在清理分子筛时，进入后发现中间气流分布器严重变形，于是对气流分布器进行整改。

虽经整改，但由于气流分布器设计原因，很难恢复原样。

3.5 重新开机导气，2#依然正常，但是1#运行了3个小时后，CO2直线上升。

分析认为：气流分布器造成气流的不均，导致分子筛吸附性能下降。

处理方法：更换气流分布器。更换后开机系统恢复正常。

4 结束语

此次分子筛的故障，前后处理的时间有一个月，有许多问题需要总结：

（1）空分系统的操作必须遵循缓慢、稳定的原则。避免发生冲床等分子筛操作事故。

（2）一旦二氧化碳超标，必须立刻分析原因停止进气，分析原因清楚后才能操作。

（3）分子筛在长期不用情况下，停产前必须彻底活化。同时充氮气保护。

（4）制氧机运行是一个系统操作，在运行中要系统控制生产风险。目前经济情况不好形势下，在注意经济运行的同时更加要注意稳定、安全运行。

Treatment and Analysis of a Molecular Sieve Failure of Air Separator

WANG Changhua
(Oxygen Generating Plant of Nanjing Iron and Steel United Co.Ltd.,Nanjing,Jiangsu 210035,China)

The treatment process of an impact accident of the molecular sieve bed in an air separation machine was analyzed.Key points in operating and handling troubles in molecular sieve system were put forward,which can effectively remove the troubles and ensure stable,safe and long-cycle operation of the oxygen generator.

molecular sieve;bed;impact;failure;analysis;treatment

TQ051.8

B

1006-6764(2014)03-0036-02

2013－11－19

王长华（1972－），男，毕业于南京化工学院，高级工程师，现从事氧气生产运行管理工作。