小型空分裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決辦法

文甜露李曉強(qiáng)

（1．新疆維美化工有限責(zé)任公司，新疆庫爾勒841000）

（2．新疆美克化工股份有限公司，新疆庫爾勒841000）

小型空分裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決辦法

文甜露1李曉強(qiáng)2

（1．新疆維美化工有限責(zé)任公司，新疆庫爾勒841000）

（2．新疆美克化工股份有限公司，新疆庫爾勒841000）

作為高純度氮?dú)獾纳a(chǎn)裝置，小型空分裝置可在生產(chǎn)氮?dú)獾耐瑫r(shí)，將隨之產(chǎn)生的氧氣進(jìn)行再利用，通過無油螺桿壓縮機(jī)、全低壓常溫分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹劑制冷的流程，向需要氮?dú)膺M(jìn)行生產(chǎn)或是生活的地方輸送氮?dú)?。雖然小型空分裝置的運(yùn)行提高了氮?dú)馍a(chǎn)的效率和質(zhì)量，但是在運(yùn)行中還存在著很多缺點(diǎn)和不足，本文就從小型空分裝置的運(yùn)行流程入手，分析了運(yùn)行中存在的缺陷，并對(duì)小型空分裝置運(yùn)行中出現(xiàn)問題的解決辦法進(jìn)行了深入探究。

小型空分裝置；運(yùn)行；問題；解決辦法

在日常生產(chǎn)中，要想保持氮?dú)馍a(chǎn)的穩(wěn)定性，就需要提高對(duì)小型空分裝置的重視程度，工作人員要對(duì)小型空分裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測，確保運(yùn)行中的問題能夠得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，并將問題立即上報(bào)，做到盡早解決。

1 小型空分裝置的運(yùn)行流程

小型空分裝置在運(yùn)行中將空氣作為原料，在經(jīng)過除塵壓縮和預(yù)冷機(jī)冷卻后，再使用水分離器去除空氣中的冷凝水，最后借助分子篩純化器實(shí)現(xiàn)空氣的凈化，去除空氣中的水分、二氧化碳和雜質(zhì)。隨后純凈的空氣將進(jìn)入分餾塔中，經(jīng)過板式熱交換器時(shí)，被返流氣冷卻至適宜的溫度流入精餾塔底部，再在精餾塔內(nèi)由底部至頂部逐板上升，并與塔內(nèi)的回流液進(jìn)行反應(yīng)，通過物質(zhì)之間和熱量之間的傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)精餾，從而獲得純度較高的氮?dú)狻?/p>

在氮?dú)獾奶崛∩希糠值獨(dú)庥删s塔頂部進(jìn)行抽出，再由被蒸餾的空氣復(fù)熱，在達(dá)到常溫后便形成了可輸出的產(chǎn)品氮?dú)?；剩下的氮?dú)庠诮?jīng)過液化后，成為了精餾塔的回流液，或是裝進(jìn)液氮罐中，進(jìn)行儲(chǔ)存或是輸出。

精餾塔的回流液由于長期集中在精餾塔底部，所以便形成了氧氣較多而回流液較少的狀態(tài)。針對(duì)這個(gè)狀況，可將回流液抽出并經(jīng)由液空過冷器進(jìn)入干式主冷器，使氮?dú)庖夯U氣則經(jīng)過復(fù)熱后進(jìn)入透平膨脹機(jī)，在溫度降低后通過板式熱交換器恢復(fù)至常溫后排出冷箱，剩下的廢氣可作為再生能源和透平膨脹機(jī)制動(dòng)風(fēng)機(jī)的氣源。

2 小型空分裝置運(yùn)行中存在的缺陷

小型空分裝置在經(jīng)過幾年的運(yùn)行后，會(huì)出現(xiàn)很多問題：1、運(yùn)行幾年后小型空分裝置的產(chǎn)氣量有所下降，逐漸達(dá)不到設(shè)計(jì)能力的標(biāo)準(zhǔn)，而且小型空分裝置的精餾塔壓力大不如前，有著明顯的下降；2、設(shè)備說明書的不完善，缺少對(duì)預(yù)冷機(jī)出口溫度如何設(shè)定的說明；3、由于各車間對(duì)氮?dú)獾氖褂昧坎煌?，?dǎo)致小型空分裝置沒有連續(xù)性、穩(wěn)定性的運(yùn)行。小型空分裝置是一個(gè)需要連續(xù)運(yùn)行、供氣的裝置，只有前期保持穩(wěn)定性，后期才能保證供氣量處于平穩(wěn)的狀態(tài)。如果長時(shí)間的用氣不穩(wěn)定，就會(huì)使小型空分裝置的運(yùn)行受到阻礙，甚至產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)，尤其是在各車間用氣量變化幅度較大時(shí)，若是不采取有效的應(yīng)對(duì)措施，將直接導(dǎo)致氮?dú)饽茉吹牟缓侠砝煤屠速M(fèi)。

3 小型空分裝置運(yùn)行中出現(xiàn)問題的解決辦法

3.1 壓力不足的解決辦法

3.1.1 問題分析

先將進(jìn)塔空分壓力測量出來，判斷是否因?yàn)槌諌簷C(jī)故障或是預(yù)冷機(jī)和純化器之間存在漏點(diǎn)導(dǎo)致的壓力下降。然后觀察精餾塔塔板面上有無結(jié)霜、結(jié)露現(xiàn)象，若是有且精餾塔正面結(jié)霜現(xiàn)象較嚴(yán)重時(shí)，就要進(jìn)行周密的分析。當(dāng)環(huán)境溫度為34℃時(shí)，塔板面溫度為27—29℃，可是結(jié)霜需要的溫度應(yīng)在10℃以下。所以可以初步判斷是塔內(nèi)的部分管線出現(xiàn)了泄露問題，導(dǎo)致精餾塔壓力下降嚴(yán)重，出現(xiàn)了與設(shè)計(jì)能力不相符的狀況，嚴(yán)重影響氮?dú)馍a(chǎn)數(shù)量。

3.1.2 解決方法

首先將小型空分裝置的運(yùn)行停止，把塔內(nèi)的回流液和氮?dú)馇謇砀蓛?，利用空壓機(jī)將塔內(nèi)的溫度升至常溫。再將分餾塔的頂部和底部打開，清理塔內(nèi)的珍珠巖，并對(duì)塔內(nèi)管線分別打入壓力，觀察哪些管線存在泄露的現(xiàn)象。在發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析主要是塔內(nèi)在進(jìn)行珍珠巖填裝時(shí)，由于施工失誤造成儀表管線變形，在經(jīng)過長時(shí)間的使用后，變形處逐漸形成漏點(diǎn)。把漏點(diǎn)焊接完成后，發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)壓力恢復(fù)正常數(shù)值，結(jié)霜現(xiàn)象也已經(jīng)消失。

3.2 設(shè)備說明書問題的解決辦法

通過對(duì)小型空分裝置的使用和全面了解，得出預(yù)冷機(jī)出口溫度的穩(wěn)定范圍為5—10℃，要保證溫度在范圍之內(nèi)，若是溫度過低將會(huì)使預(yù)冷機(jī)管道內(nèi)結(jié)冰，從而形成堵塞；若是溫度過高，則會(huì)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)造成不良影響，使生產(chǎn)的穩(wěn)定性得不到保障，導(dǎo)致進(jìn)塔空氣露點(diǎn)溫度超過正常標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 小型空分裝置不穩(wěn)定的解決辦法

在日常運(yùn)行中，要結(jié)合氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整氮?dú)猱a(chǎn)量，并且優(yōu)化小型空分裝置的運(yùn)行模式。小型空分裝置的變負(fù)荷操作是指從一個(gè)平衡到另一個(gè)平衡間的過程，這個(gè)過程具有動(dòng)態(tài)性，且要根據(jù)溫度平衡、壓力平衡和膨脹機(jī)運(yùn)行狀況來決定操作速度。速度要穩(wěn)定，不宜過快或過慢。只有默契的配合，才會(huì)實(shí)現(xiàn)小型空分裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。在小型空分裝置的變負(fù)荷操作時(shí)，要提高對(duì)加工空氣量和產(chǎn)品氣量之間遞減順序的重視程度。在增強(qiáng)運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，必須先將空氣的氮?dú)夤?yīng)。在采取措施時(shí)要注意整體和局部的關(guān)系，加強(qiáng)工作人員專業(yè)技能的培訓(xùn)，保障小型空分裝置的高效運(yùn)行。加工量提升，在空氣加工量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的1—2分鐘后，再提高氮?dú)夂臀鄣a(chǎn)量；在減少運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，要先將氮?dú)饬繙p少再減少空氣加工量。要對(duì)各車間的氮?dú)馐褂昧窟M(jìn)行提前預(yù)測，做到氮?dú)獾暮侠砼渲?。要使氮?dú)馐冀K處于稍顯不足的狀態(tài)，若是氮?dú)庑枨罅看髣t可使用部分液氮汽化進(jìn)行補(bǔ)充，避免出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整小型空分裝置氮?dú)猱a(chǎn)量的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

根據(jù)小型空分裝置的運(yùn)行狀況，分析了其中存在的問題，并進(jìn)一步闡述了解決方法。通過這么方法的使用，可以使小型空分裝置的運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定

[1]李敬海.小型空分裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決辦法[J].化工管理,2016,21:91.

[2]李善恩.論空分裝置在日常運(yùn)行中的安全問題與對(duì)策[J].中國石油和化工,2016,S1:58.

[3]高憲國,龐厚芳,李凌燕.空分裝置試運(yùn)行期間存在的問題及處理[J].中氮肥,2009,01:27-28.