分子篩吸附器進(jìn)水事故的處理

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產(chǎn)部，黑龍江鶴崗 154100）

分子篩吸附器進(jìn)水事故的處理

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產(chǎn)部，黑龍江鶴崗 154100）

中海石油華鶴煤化有限公司的KDON-45000/53500型空氣分離設(shè)備，因循環(huán)水加藥導(dǎo)致泡沫過多使預(yù)冷系統(tǒng)水冷塔除沫器堵塞，發(fā)生分子篩吸附器進(jìn)水故障，空分設(shè)備被迫低負(fù)荷運(yùn)行，后停車更換分子篩，介紹事故經(jīng)過和處理措施。

空分設(shè)備；分子篩吸附器；進(jìn)水

中海石油華鶴煤化有限公司（以下簡(jiǎn)稱華鶴公司）位于黑龍江省鶴崗市，以煤為原料年產(chǎn)30萬t氨，52萬t尿素，空分設(shè)備采用常溫分子篩預(yù)凈化，增壓透平膨脹機(jī)制冷，填料上塔、篩板下塔、液氧、液氮雙泵內(nèi)壓縮流程。

1 分子篩純化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

分子篩吸附器采用雙層床結(jié)構(gòu)（活性氧化鋁+13X型分子篩）底層活性氧化鋁床層主要吸收水分，并可以有效地保護(hù)分子篩，延長(zhǎng)分子篩使用壽命，下層的13X型分子篩主要吸附二氧化碳和碳?xì)浠衔铮瑑蓚€(gè)床層之間用不銹鋼篩網(wǎng)進(jìn)行隔離。

分子篩純化系統(tǒng)采用長(zhǎng)周期設(shè)計(jì)，即單個(gè)吸附器吸附時(shí)間為4h，從而使分子篩及閥門使用壽命延長(zhǎng)，切換損失減小，同時(shí)減少因切換引起的壓力波動(dòng)次數(shù)，保持主塔工況穩(wěn)定，對(duì)于空冷系統(tǒng)帶水冷塔的流程，采用長(zhǎng)周期設(shè)計(jì)可以減少再生污氮量，這樣更有利于空冷系統(tǒng)的工作，使二者之間形成良好的匹配，彼此良性循環(huán)，使二個(gè)系統(tǒng)保持長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

再生用蒸汽加熱器，采用先進(jìn)的雙管板結(jié)構(gòu)蒸汽加熱器，從結(jié)構(gòu)和工藝上確保分子篩吸附器的安全工作。切換系統(tǒng)采用DCS自動(dòng)控制，并設(shè)有壓力壓差自動(dòng)判斷，再配合閥位返饋信號(hào)。運(yùn)行時(shí)分為吸附、均壓、泄壓、加熱、冷吹、均壓、并聯(lián)七個(gè)步驟。

華鶴公司的KDON-45000/53500型空氣分離設(shè)備分子篩純化系統(tǒng)工藝流程如圖1所示，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 華鶴公司空氣分離設(shè)備分子篩純化系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

圖1 華鶴公司空氣分離設(shè)備分子篩純化系統(tǒng)工藝流程

2 事故現(xiàn)象

2015年9月8日9時(shí)20分，空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)空冷塔阻力PDI01101開始上漲，從4.2kPa在4min后漲至15kPa以上（超量程），空冷塔液位開始出現(xiàn)波動(dòng)，分子篩后壓力開始下降。9時(shí)40分，分子篩吸附器后CO2分析儀AI01101開始飛速上漲，并迅速超量程（5×10-6），分子篩吸附后溫度TI01102開始上漲，最高漲至27.22℃，此時(shí)分子篩床層因進(jìn)水已經(jīng)穿透，空分裝置緊急停車。

9月8日13時(shí)02分，空壓機(jī)開始向空冷塔導(dǎo)氣，空分開始開車，16時(shí)03分，開始對(duì)進(jìn)水分子篩吸附器S01201B進(jìn)行加熱，由于沒用電加熱器，故提高蒸汽溫度、壓力盡可能的提高再生氣溫度，并延長(zhǎng)加熱時(shí)間至4h，加熱兩次后冷吹峰值達(dá)到94℃，空分系統(tǒng)開始向后開車。

9月10日，全系統(tǒng)加負(fù)荷，當(dāng)空壓機(jī)排氣量升值180 000m3（標(biāo)）/h時(shí)，分子篩吸附器S01201B無法達(dá)到正常吸附效果，在吸附末期分子篩吸附器后CO2分析儀AI01101超過設(shè)計(jì)指標(biāo)1×10-6，經(jīng)多次再生后仍無改善，確定部分分子篩失活。

3 事故原因

1）在空分停車后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)水處理裝置再對(duì)循環(huán)水進(jìn)行加藥處理，但加藥量超出正常用量，導(dǎo)致循環(huán)水?dāng)y帶大量泡沫，進(jìn)而使空冷塔頂部除沫器失去效果，空氣攜帶大量水進(jìn)入分子篩，淹沒分子篩床層，導(dǎo)致分子篩吸附劑失去活性。

2）操作人員在發(fā)現(xiàn)空冷塔異常后匯報(bào)調(diào)度及工藝技術(shù)監(jiān)督，但是在空冷塔PDI01101飛速上漲已無法控制時(shí)，未對(duì)空分裝置進(jìn)行減負(fù)荷或緊急停車處理，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，最后導(dǎo)致分子篩床層被淹，必須對(duì)分子篩吸附器進(jìn)行特殊再生。

4 處理措施

9月8日下午，決定先對(duì)分子篩S01201B進(jìn)行加溫，由于未配備電加熱器，只有一個(gè)蒸汽加熱器，所以只能提高蒸汽壓力與溫度，從而提高再生氣的溫度。

4.1 加熱階段

先將低壓蒸汽壓力提高到1.1MPa，溫度提高到210℃，再生氣量控制在52 000m3（標(biāo)）/h，并逐漸提高到69 000m3（標(biāo)）/h。打開分子篩SO1201A入口閥KV01201、出口閥KV01203，開車再生氣閥門V01222，再生氣加熱閥門KV01212，分子篩S01201B再生氣入口閥、KV01206，出口閥KV01208，調(diào)節(jié)流量至52 000m3（標(biāo)）/h，聯(lián)系蒸汽管網(wǎng)控制低壓蒸汽壓力再1.1MPa，溫度210℃。此時(shí)再生氣溫度可以大到200℃，基本和采用電加熱器工藝的特殊再生再生氣溫度相同，加熱至分子篩S01201B再生氣出口達(dá)到150℃。共用時(shí)10h。

4.2 冷吹階段

當(dāng)出口溫度達(dá)到150℃，將分子篩S01201B轉(zhuǎn)入冷吹狀態(tài)，打開再生氣冷吹閥門KV01213，關(guān)閉加熱閥門KV01212，調(diào)整再生氣量至60 000m3（標(biāo)）/h，當(dāng)入口溫度降至常溫且與出口溫度的溫差小于10℃，冷吹結(jié)束，冷吹大約3h；分子篩吸附器S01201B再生結(jié)束，切換至分子篩吸附器SO1201B吸附，分子篩S01201A再生，等分子篩吸附器S01201A再生結(jié)束，重復(fù)以上步驟再次再生分子篩吸附器S01201B，如此往復(fù)3次。

5 結(jié)束語

此次分子篩吸附器進(jìn)水事故主要是由于循環(huán)水加藥不規(guī)范引起，水處理裝置是化工廠運(yùn)行的基礎(chǔ)，應(yīng)該加強(qiáng)管控。同時(shí)，在空分設(shè)備運(yùn)行過程中，針對(duì)工藝參數(shù)偏離正常范圍或大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象，應(yīng)該認(rèn)真、全面的分析原因，并及時(shí)采取正確的方法予以處理，從根本上解決問題，保證空分設(shè)備的安全、穩(wěn)定、健康運(yùn)行，進(jìn)而保證全廠的正常生產(chǎn)。

Treatment of Water Entrance Trouble of Molecular Sieve Adsorber

Meng Xiang-long

CNOOC Huahe coalif cation Co.，Ltd.KDON-45000/53500 type air separation equipment.Because of the circulation water dosing lead to bubble over the pre cooling system of water-cooling tower in addition to foam is blocked，molecular sieve adsorber water fault，air separation equipment forced low load operation，after parking for molecular sieve，the accident process and treatment measures.

Air seraration plant；Molecular sieve adsorber；Water entrance

TB657.7

A

1003-6490（2016）11-0045-02

2016-10-11

孟祥龍（1990—），男，黑龍江省大慶市人，助工，從事空分主控工作。