浅谈如何加快空分装置开车速度

陈新治

(新乡中新化工有限责任公司, 河南新乡 453800)

新乡中新化工有限责任公司空分装置为KDON-40000/30000型，由开封空分集团有限公司设计承建，采用“空气预冷→分子筛吸附净化→增压透平膨胀机膨胀→全填料低温精馏及无氢制氩→液氧内压缩”工艺流程[1]。试车初期受到外部和内部因素影响，空分开车次数较多，经过不断摸索和实践，对于空分的开车操作规程形成了规范的操作方法，提高了开车速度[2-4]。

1 原先操作规程

机组正常准备，停盘车系统，待转子停稳后开启速关阀，汽轮机进入启动程序，90 s后高调阀门逐步打开，转子开始旋转。压缩系统进入第一暖机，转速为800 r/min，停留时间为90 min(热态15 min);现场检查无异常后，进入第二暖机，转速为2 000 r/min，停留时间为30 min(热态15 min，可延时操作)；观察输水情况，无水输出时，关闭所有输水导淋进入正常转速(4 400 r/min)开始加载放空操作。

此时，后系统空气预冷和纯化两个系统仍处于准备阶段，可以统筹进行的仅有纯化系统的蒸汽加热器暖管工作。

随着压缩系统的加载，缓慢开始收放空提压，投用预冷系统，当空压机压力升高至0.4 MPa以上时，启动冷却水泵、冷冻水泵以及溴化锂机组，同时将V4106阀门缓慢打开往水冷塔送空气降温，运行预冷系统。

增压机仍处于湿空气运行(进口干空气管子DN50，采用仪表气充压，由于陕鼓机组泄漏量较大，补充的干空气不足以保证增压机的正常运行)，需要对再生好的分子筛进行充压操作，缓慢打开停车前再生彻底的1#分子筛进口大阀旁路进行充压操作，控制充压曲线为缓升型，避免陡升型曲线。当进口大阀门前后压差低于15 kPa时，标志着充压结束，可以按照程序投用分子筛。2#分子筛利用1#分子筛吸附合格后的空气进行再生，分子筛运行正常后，空压机放空可以缓慢回收进行提压加载操作。当分子筛出口压力接近0.5 MPa时，缓慢打开增压机进口阀门PV4711旁路(DN80)，开始往增压机送气，增压机全回流操作。当PV4711前后压差低于15 kPa时，逐步打开PV4711大阀，关闭旁路，进入置换增压机湿空气阶段。该阶段不断分析各中抽和末机出口气体露点，露点合格标准不高于-65 ℃可以往冷箱送气，该置换阶段需要时间为2～3 h。之后进入冷箱充压置换。

2 改进后的操作规程

当压缩机转速升至800 r/min时，尽管预冷系统水泵带有压力连锁(空冷塔出口压力低于0.35 MPa时不能启泵)，空冷塔可以先不建立液位，将空压机压缩后的气体直接引入空冷塔充压，多余部分进入水冷塔。空压机放空为了防止喘振出现留有稍许开度。纯化系统将停车再生好的1#分子筛直接手动运行，增压机不再打开湿空气阀门，直接全开PV4711进口大阀，增压机内压缩气体全部为1#分子筛出口合格气，省去增压机置换湿空气时间。随着压缩机转速的提升，当空冷塔出口压力达到0.35 MPa以上时，立即到现场启动水泵，开始对经过空冷塔的气体进行降温处理。随后纯化系统通过中控数据通信系统(DCS)工程师站选择1#分子筛为主(运行时间可选择末期)、2#为再生分子筛投用分子筛程序。

3 效果评估

该操作提高了开车速度，但一定程度上牺牲了分子筛的再生寿命(可忽略不计)，另外预冷和纯化系统的开车过程变得紧张易出错误，需要不断培训操作人员，提升其操作技能，才能创造更大效益。

4 结语

改进后的操作是基于对机组防喘振曲线和分子筛特性的掌握上，打通前后工艺介质流程，避免外介质引入污染系统。前后工艺衔接紧张有序，有效提高了空分装置的开车速度，为生产创造了效益。