空分操作法

空分操作法

1、岗位工作的任务及意义

本岗位利用热电车间提供的高压蒸汽驱动汽轮机带动空气压缩机组压缩空气，使空气进入分馏塔，采用低温精馏的方法分离出氧、氮、氩。本岗位负责空分装置的运行与操作，为后系统提供纯度99.6%的氧气和纯度99.99%的氮气。

2、工艺过程概述

空气的预冷与纯化：

外界大气通过空气过滤器(F01)被除去尘埃和其它机械杂质后进入空气压缩机（C01）压缩至0.5MPa左右，经后冷却器（C01E）冷却并除去冷凝水，进冷却器前气体温度低于100℃，出冷却器的不饱和气体温度低于40℃，然后进入空冷塔（E07），在空冷塔内用喷淋水（5～10℃）喷淋和洗涤，将冷却空气温度降至8～12℃。

从空冷塔出来的气体分两路进入后系统：第①路去氮水塔（E60）；第②路去分子筛纯化器（R01/02）吸附空气中的水、CO2、SO2、SO3及部分碳氢化合物。

纯化后的干燥空气分三路进入后系统：第①路作仪表空气送入仪表空气管网；第②路直接进入主换热器（E01）换热后温度降至-173℃进入下塔；第③路进入空气增压机一段（C02-1）增压至2.1MPa后，一部分进入自动增压机(D01-C)，将压力增至3.0MPa，进入主换热器将温度降至-100℃左右，降温后的空气进入气体膨胀机（D01），膨胀后空气压力降至0.45MPa，温度为-173℃，与第②路空气混合后进入下塔。另一部分进入增压机二段继续增压至7.0 MPa 后进入主换热器（E01），高压空气在主换热器内液化成液体空气（简称液空）后进入液体膨胀机（D02），膨胀后将温度降至～-176℃，压力降至0.45

MPa，经下塔液空分离器（B03）分离出气液两相后分别进入下塔（K01）下部参加精馏。另外从下塔液空分离器B03下部抽出一部分液空经过过冷器深冷至～-180 ℃后经上塔液空分离器分离成气液两相分别进入上塔（K02）中上部参加精馏。 出下塔物流：

1、出塔液空：从下塔下部抽出的富氧液体空气（简称富液）分两路：第①路经过过冷器深冷至～-180℃进富液分离器（B02）分离成气液两相分别进入上塔（K02）中上部参加精馏；第②路去粗氩冷凝器（E10）作为冷源。

2、液氮：在下塔顶部分离出的纯氮气（可得到纯度为99.99％）被主冷（E02）的液氧冷凝为液氮，被抽出后，经过过冷器（E03）深冷至～-180℃进入纯氮塔（K03）作为回流液。

3、污液氮：在下塔中上部形成的污液氮被抽出，经过过冷器深冷至～-180℃分为两路：一路进入上塔顶部作上塔的回流液；另一路去精氩塔冷凝器（E16）与精氩再冷凝分离器（E34）作冷源。

4、氮气：在下塔上部的纯氮气（0.45 MPa中压氮气）被抽出，分为两路：第①路经主换热器复热至常温进入中压氮气管网；第②路去精氩塔蒸发器（E15）作为热源，被冷凝成液氮后送精氩塔冷凝器（E16）作为冷源。

出上塔物料：

1、从主冷(E02)上部抽出的低压氧气（0.02MPa）经过主换热器（E01）复热后作低压氧气送管网供一氧化碳制备。

2、从主冷底部抽出的液氧分两路进入后系统：第①路经高压液氧泵（P03A/B）加压到6.0MPa后一部分回流至主冷以保持主冷(E02)的液位，大部分去主换热器（E01）复热后作为高压氧气送气化；第②路经过过冷器（E03）后作为产品液氧输出进液氧贮槽（B40）。

3、从上塔（K02）上部抽出的污氮气和从主冷（E02）上部抽出的不凝气（氦、氖混合气）混合后，依次进入过冷器（E03）、主换热器(E01)复热后分四路进入后系统：第①路去氮水塔，冷却去空冷塔的冷却水；第②路作再生气，对分子筛解吸，以恢复分子筛的吸附能力；

第③路去公用工程作密封气。

4、在上塔（K02）中下部（提馏段）抽出的氩馏份（污氧）进入粗氩塔（K10）中下部参与粗氩精馏（粗氩塔主要用于分离出气体中的氧组分）。 5、在纯氮塔（K03）中上部抽出的液氮作为产品去液氮贮槽(B50).

6、从纯氮塔(K03)顶部抽出的99.99％的纯氮气依次进入过冷器(E03)、主换热器(E01)复热后作为低压氮气送入管网。

氩系统:

粗氩塔：

1、进塔：

（1）来自经过过冷器(E03)的富氧液空进入粗氩塔冷凝器（E10）作为冷源；

（2）从低压塔中部抽出含氩8-10%的氩馏分进入粗氩塔下部。

2、出塔：

（1）粗氩冷凝器(E10)上部被蒸发的富氧空气进入上塔（K02）参与精馏。

（2）为保证冷凝器的温差，从粗氩塔冷凝器(E10)下部抽出部分液空返回上塔(K02)。

（3）在粗氩塔（K10）上部粗氩（液态）被抽出进入精氩塔（K11）中上部参与精氩精馏。

（4）被冷凝下来的重组分氧通过粗氩泵（P10A/B）加压后分三路：第①路进入粗氩塔（K10）底部以维持液面；第②路进入粗氩塔中部作为回流液；第③路返回上塔（K02）（氩馏份抽取口下方）。

精氩塔：

1、进塔：

（1）来自下塔上部的中压氮气进入精氩塔蒸发器（E15）作为热源，被冷凝成液氮后又送入精氩塔冷凝器（E16）作为冷源；

（2）过冷器(E03)来的污液氮分两路进入后系统：第①路入精氩塔作为冷源；第②路去蒸发氩再冷凝分离器（B34）、蒸发氩再冷凝器(E34)以冷凝液氩储槽蒸发出来的氩气。

（3）来自粗氩塔（K10）上部的粗氩（O2≤2ppm；N2≤1.5%；Ar≥98.5%）进入精氩塔(K11)中部参与精馏。

2、出塔： （1）精氩塔(K11)底部得到99.999％的液氩进入液氩贮槽（B30）；

（2）蒸发出的污氮气、不凝气一并并入污氮气管道，然后依次进入过冷器（E03）、主换热器(E01)复热后，供其它单元使用。

高压氧气、低压氧气、中压氮气、低压氮气、污氮气均有放空管线引入消音器(S01)，分子筛纯化器再生时排放的污氮气也引入消音器(S01)中。

3.生产操作方法

3.1 正常生产时的操作控制

空分装置启动后经冷却、液体积累及工况调整后基本趋于正常，为了以最小的消耗，获取更多的合格产品，必须对设备经常进行综合调节，使设备始终处于最佳运行工况。

3.1.1预冷系统操作

调节低温水进空冷塔控制阀FV1028，使其流量为150T/h，并调节冷却水进氨冷却器流量，以出空冷塔空气温度在8~10℃为准。

3.1.2 纯化系统操作

3.1.2.1 检查纯化系统切换程序是否正确，泄压、充压必须在规定时间内完成，不得过快。

3.1.2.2 通过对分馏塔、产品产量、纯度的调整使进塔空气量在设定值。

3.1.2.3 调节再生气流量在设定范围内。

3.1.3 分馏塔系统操作

3.1.3.1制冷工况的调整

在保证膨胀机不超转速的前提下，调节膨胀机的可调喷嘴开度，使主冷液面保持稳定。在确保产品纯度的情况下，适当加大膨胀空气量，增加液体产量。

3.1.3.2 精馏工况的调节

调节目的：使系统处于最佳工况，产品氧达到尽可能高的提取率。

调节方法：精馏工况的调节主要是对分馏塔内各物流量的分配，即对回流比的调整，液面控制及产品产量及纯度的调节等。 3.1.3.2.1 调节空压机的进口导叶，消除放空，保证入塔空气量及空气压力。

3.1.2.2 保证下塔和主冷液面稳定在设计值。

3.1.3.2.3保证下塔顶部氮气纯度为99.99%的前提下，根据液空纯度适当调节污液氮节流阀FV1557、液氮节流阀FV1558的开度，使低压塔各段回流比处于最佳状态。

3.1.3.2.4 调节时要根据流程特点、工况存在的问题逐步缓慢进行，做到勤调细调，否则会顾此失彼，反而使工况恶化，达不到预期效果。

3.2 单体设备的开、停与倒车

3.2.1 空气压缩系统

3.2.1.1启动前的准备：

----通知电气、仪表人员并送仪表气；

---- 打开凝汽器补水阀，向凝汽器内补水到水位计LI7031的1/2~3/4液位后关闭补水阀；----启动冷却水系统，检查水温、水压；

---- 打开HV7168向空气增压机通密封气，并调整压力（）MPa。

3.2.1.2启动共用油站

---- 启动排烟风机及润滑油泵、顶起油泵，启动高压油顶起装置；

---- 启动油加热器EH7081A，控制油箱油温TAHH7101A大于30℃；

---- 调整润滑油回流阀PCV7114、控制油回流阀PCV7115，保证润滑油油压PI7121、控制油PI7123油压、冷却油PI7111油压稳定，检查润滑油过滤器的阻力PDI7120、控制油过滤器阻力PDI7122、冷却油过滤器阻力PDI7126小于50KPa，高位油箱运行正常，以检测回油管窥视孔回油正常为准；

---- 调整油温TI7106不低于35℃，全开润滑油冷却器的进口阀，用出口阀调节油温；

---- 检查机组各润滑点的油压，确保回油正常检测回油管窥视孔回油正常为准。

---- 启动盘车装置，盘车要达到规定时间；

---- 蒸汽阀门XV7003、XY7005预先进行手动和液动检查； ---- 启动真空喷射泵，注意泵的进、出口压力；

---- 投入轴密封冷却器，调整PI7026对汽封送汽，调节PV7023控制密封蒸汽压力为1.4MPa，PV7023投自动，将LIC7031设定为3/4并投自动；

---- 开启导汽管及汽机本体上的疏水阀；

---- 对蒸汽主闸门前的蒸汽管道进行暖管，调节PV7001，开电动阀前吹除阀，用0.5~0.6 MPa 压力的蒸汽进行暖管至主蒸汽管150℃左右，关闭PV7001及吹除阀；

---- 真空稳定PI7030保持在0.067 MPa左右；

---- 任何启动方式均应控制下列指标：

自动主汽门壁温升不大于2~3℃/min

汽缸壁温升不大于3~4℃/min

法兰与螺栓温差不大于30℃

法兰内外壁温差小于100℃

相对差胀在+3mm~-1 mm内变化，最大负差胀为-2mm

3.2.2.3启动空气过滤器F01

---- 检查通道门和旁通门关闭，就地控制盘是否工作正常；

---- 将反吹气控制器投用

3.2.2.4 空压机和空气增压机的准备工作

---- 使压缩机DCS处于“准备启动”状态；

---- 使增压机DCS处于“准备启动”状态。

---- 启动逻辑：

压缩机CO1无跳车条件；

压缩机CO1进口导叶HV7191全关；

增压机CO2入口导叶HV7145、HV7144全关；

压缩机CO1防喘振阀PDV7190全开；

增压机CO2防喘振阀FO7038、FO7058、FO7068全开；

油温不低于35℃；

油液位大于2/3；

油压不低于0.2MP。