浅析空分装置的事故处理策略

2014-05-03梁忠贤

山东工业技术 2014年12期

关键词：空分液位计分子筛

梁忠贤

（神木富油能源科技有限公司，陕西神木 719319）

浅析空分装置的事故处理策略

梁忠贤

（神木富油能源科技有限公司，陕西神木 719319）

作为现代工业生产管理中的关键环节，空分装置事故处理对于保障企业生产的安全性和可靠性具有重要作用。本文首先介绍了空分装置的基本工艺流程，然后探讨了空分装置的事故类型及处理策略，以期为相关技术与维修人员提供参考。

空分装置；事故处理；策略

在现代工业生产中，空气分离装置主要用于加工生产液氧、氮气、液氮及氧气等重要原料。空分装置在运行过程中具有较高的危险性，若未能对其危险源进行有效辨识和处理，则很容易引发安全事故。如何做好空分装置的事故处理，提高企业生产的安全与稳定已成为当前工业生产单位面临的重大课题。因此，加强有关空分装置的事故处理策略研究，对于改善空分装置的运行质量具有重要的现实意义。

1 空分装置基本工艺流程

空气经自洁式空气过滤器除去机械杂质后，进入离心式压缩机压缩至0.52MPa（表压），送入空气冷却塔冷却，再送入分子筛纯化系统，除去空气中的H2O、CO2、C2H2和少量碳氢化合物。空气出分子筛后分三路：一部分进入主换热器与返流气体换热后进入下塔参加精馏。另一股空气经增压膨胀机增压并冷却后进入主换热器与返流气体换热，经膨胀机膨胀制冷的空气进入热虹吸蒸发器换热后，进入上塔中部参与精馏。还有一部分空气去仪表气系统。自下塔底部抽出富氧液空，经过冷器送入上塔参加精馏，自下塔顶部引出纯液氮，部分液氮作下塔回流液；另一部分经过冷器过冷后送入上塔作回流液。氧气从上塔底部抽出，污氮气从上塔上部抽出，氮气从上塔顶部抽出，经主换热器复热后送出。氧气和氮气产品经过压缩机加压后送入下一工序，污氮气一部分作再生气源，另一部分送入水冷塔冷却循环水。

图1 空分装置流程图

2 空分装置常见事故类型及处理策略

2.1 预冷系统空冷塔液位计故障

（1）空气预冷系统安装在分子筛纯化器前，其基本功能是将空气和冷却水进行热量转换，降低空气温度，并清理空气中的杂质。故障表现为：空压机开启工作正常后，将空气导入到空冷系统中，等到空冷塔压力正常后，随即开启低温水泵、常温水泵及冷冻机等，空冷塔液位达到标准值后投用自动调节阀；这时空压机出口压力从标准的0.48Mpa升至0.52MPa，打开空压机放空阀后，预冷系统联锁跳车。［2]

（2）处理：初步检查为空冷塔液位计故障，导致空冷塔液位标定值升高至1000mm，实际液位值则升高至空冷塔空气入口管线，空压机出口被水封，压力持续上涨，打开空压机出口放空阀后，预冷系统联锁停车。处理时技术人员应再次校正空冷塔液位计，对空冷塔入口管线实施排水，待空压机盘车正常后观察止逆阀开关是否正常，且排净分子筛入口管线机空冷塔出口管线处的大部分积水；最后空压机重新升压，再启空分装置。

2.2 下塔液空调液位计故障

（1）故障表现为：在精馏系统工作过程中，下塔液位逐渐降低至0mm，下塔液空调节阀自调装置逐步关小到完全关闭，导致上下塔的阻力增加，主冷液位快速减小，空分装置发生液悬故障。使用联系仪表检查下塔液空调节阀及精馏塔下塔液位计可发现为液位计故障导致调节阀接收错误指令而关闭，下塔液位控制不当导致下塔回流液集中在塔板附近，进而导致液悬问题。

（2）处理：工作人员需重新调整液位计，手动将下塔液空调节阀开启至指定开度，适度增大污液氮去上塔及下塔纯液氮调节阀开度，以减小空压器出口压力，加速下塔回流液回流；随后控制上下塔阻力至标准值，并监控氧、氮气纯度，待下塔液空液位计正常后再根据液位指示状况恢复阀门的正常开度。

2.3 分子筛床层破坏

（1）故障表现为：装置工作过程中，分子筛使用末期出口的CO2含量增加，且在检查时发现污氮气放空消音器部位含有部分分子筛颗粒；使用分子筛泄压时机检测分子筛的床层可发现床层底部有较多的分子筛颗粒，分子筛床层相应部位存在塌陷。

（2）处理：为确保生产正常，可在运转中实施故障处理；处理时先减短分子筛的工作周期，依据设备工作状况，将加热周期由传统的90min调整至80min，冷吹周期由传统的130min调整至110min，且控制氮气与氧气量，减小分子筛负荷；等到设备停机后，对床层进行修补，可先在下层对破坏位置进行堵漏，若因结构约束导致堵漏效果较差，可拆除分子筛，更换新的筛网，由此消除分子筛床层破坏故障。［3]