空分装置实现分子筛在线装填

王金山

[摘要]介绍新疆哈密广汇新能源60000Nm³/h空分装置、分子筛的基本情况，分子筛在线装填前后的数据对比，实现分子筛在线装填后新疆哈密广汇新能源60000Nm³/h空分装置分子筛后CO₂、主冷CH及NO超标的问题得到解决，避免了全厂停车进行分子筛补装损失，有效的保障了空分装置的安稳长满优运行。

[关键词]空分装置；分子筛；在线装填；效果

一、新疆哈密广汇新能源60000Nm³/h空分装置设备配备简述

新疆哈密广汇新能源AB两套空分装置采用Linde KDON-60000/33000内压缩流程。汽轮机组为MAN机组，汽轮机为DK080/170R型，空压机为RIKT125型，增压机为RG50型，单套单台ACD TC6000膨胀机，单套两台法国cryostar VP 3/305/7.5G-2.9-CB-WB C/0液氧泵；Linde立式径向流单层床分子筛：配备100m³液氧、液氮储槽后备安保系统及四台29.5m³/min单螺杆油气混合压缩仪表空压机（三开一备），最大提供10000Nm³/h中压氮气及8910m³/h仪表空气。

二、新疆哈密广汇新能源60000Nm³/h空分装置分子筛设计流程简述

空分装置分子筛吸附器为Linde立式径向流单层床结构，两只分子筛吸附器切换工作，在分子筛吸附器中，空气中的水蒸气、CO₂、C₂H₂、NO，以及潜在危险的碳氢化合物被清除。要求其出口空气露点≤-70℃，CO₂<0.5PPm，主冷C₂H₂≤0.1PPm，NO₂<2PPm，CnHm≤100PPm；两只吸附器由精馏塔出来的污氮气经蒸汽加热器（E2617）加热后再生。

三、新疆哈密广汇新能源60000Nm³/h空分A套装置分子筛运行存在的问题及解决办法

空分A套装置由于运行时间长、分子筛粉化严重，造成分子筛吸附器A塔下沉严重。2017年5月18日以来，运行分子筛出口CO₂含量及主冷NO₂含量超出工艺设计要求。车间通过优化调整，只有缩短分子筛吸附器A塔吸附时间出口CO₂含量才能得以控制，车间技术组判断为分子筛下沉造成吸附末期气体短路所致。目前分子筛在线装填的实例较少，也没有数据提供参考：车间通过测试B塔剩余吸附容量，可以延长30min。针对此问题，制定了在线装填方案，并于6月7日在线实施完成分子筛补装工作。

四、分子筛在线装填方案

（一）分子筛补装前准备和确认

1.补装前参与补装的各单位人员共同学习分子筛补装方案，做好工作安排部署，制定应急处理措施，并对补装人员进行安全培训及风险告知，确保补装工作的安全顺利进行。作业前办理好受限空间作业票。

2.分子筛A罐开始泄压前，质检、工艺、机修人员到达作业指定位置，同时相应的备件、安全防护器材、分析设备、分子筛、工器具等准备妥当。

3.需要补装的分子筛已在附近，方便补装。

4.分子筛补填所需的工器具及防护器材制定确认表，现场负责人现场清点并签字确认。

（二）分子筛补装作业

1.分子筛A罐开始泄压时，由机修人员拆卸分子筛人孔螺栓（螺栓隔一个进行拆除），泄压到0.2MPa时此项工作需完成。

2.分子筛A罐在泄压结束前1分钟由中控工艺人员将分子筛程控暂停，将分子筛再生程序保持在泄压阶段；机修人员快速拆除剩余的螺栓打开人孔，以降低分子筛程序停用对装置的影响。

3.当人孔打開后，质检人员立即进行分子筛罐内氧含量分析，并实施连续分析检测。同时工艺人员用取样工具取分子筛顶部填料检查，并实际测量分子筛床层高度，观察是否存在气体短路现象，然后工艺人员将准备好的分子筛立即进行补装（根据实际情况决定补装分子筛量）。

4.若分子筛罐内氧含量分析合格，空分车间立即安排两人入罐作业：若分子筛罐内氧含量分析不合格，工艺人员佩戴正压送风长管式呼吸器、携带四合一测氧仪、系好安全带并固定在安全绳上入罐作业，先将人孔附近的分子筛全部推到分子筛罐最里面，将准备好的备用分子筛从人孔处补装到分子筛罐内，并进行分子筛床层扒平。罐外监护人员不少于2人。

5.分子筛床层扒平后，现场负责人对防护器材、工器具进行清点确认，做到进罐和出罐后的数量一致。

6.作业人员出罐后，机修人员接到工艺人员封人孔的指令，立即安排人员进行封闭人孔（螺栓对称紧固四个）：此项工作完成后，工艺人员将分子筛程控投自动，对分子筛A罐进行再生（再生气压力为12KPa并连续排放）。机修人员继续紧固剩余螺栓，紧固完毕后进行查漏并交付工艺人员。

7.分子筛补装完毕后，各相关专业人员做到“工完料尽场地清”。

8.时间严格控制在30min以内。

五、结论

空分A套装置分子筛A罐下沉严重，气体出口中心管分布器外露12cm，分子筛床层到人孔下沿137cm（设计分子筛气体出口中心管分布器最高处到装填口下沿125cm）。

在线补装分子筛前后数据对比：

空分装置实现在线装填分子筛，避免了全厂停车进行分子筛补装损失，有效的保障了空分装置的安稳长满优运行。endprint