空分装置启动时几个问题的分析和探讨
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空分装置设备配置及运行中发生的问题总结摘要:本文针对某空分车间中空分设备工艺流程及其产品标准进行解析,最重要的就是探究重要设备配置状况和运转当中所发生的部分问题,并对其提出有效的处理对策。
关键词:空分装置;设备;运转;问题1空分设备配置情况1.1预冷系统空分预冷系统包含空冷塔、冷却水泵以及管线等所构成。
空冷塔会运用混装填料,一共分为两段。
上段、下段以及顶部等装填规格型号都各不相同,运用不一样的填料。
例如顶部设置就钢丝网出气,运用这种设备可以避免雾状游离水被引入到后面,同时在空冷塔后面设置气水分离器。
对后面纯化系统可以达到一定保护作用,水冷塔没有投入使用,投入到深水井。
1.2纯化系统在这个空分车间内纯化系统有两台分子筛吸附器,这两台机器每一段时间内切换一次,运用卧室结构,每只从下到上分别装置一定数量的氧化铝、一般的分子筛和高效率的分子筛,分子筛吸附器前后每一个都要设置在线CO分析表,这样任何时候都可以对分子筛前后的CO含量进行监督控制,第一时间对其做出合理的调整,这样可以确保分子筛后的CO含量在规定的范围之内。
1.3膨胀机空分车间内有两台膨胀机装置。
每一台膨胀装置产子不一样的地方,其中一台是进口的膨胀机,将此作为主膨胀机,而国产膨胀机作为备用,对主膨胀机的额定运转速度和额定空气流量进行规定。
为了避免温度非常低而对膨胀机的叶轮而导致业绩问题,需要对其膨胀入口地方的温度进行严格把控。
1.4精馏塔对于精馏塔而言,其是由下塔、上塔以及上下塔之间的冷凝蒸发器所构成。
下塔所运用的是双溢流高效率的筛板塔,而上塔和氩塔作为规整的填掉塔,冷凝蒸发器运用全浸式的操作方法,为了更好避免碳氢化合物出现聚集问题而导致冷凝蒸发器出现爆炸事故,专门针对其设置的有在线总经分析表,确保金柳塔的安全稳定运转。
此外图1代表的是板式塔结构图。
图1板式塔结构图2运行中发生的问题及应对措施2.1板式换热器冻堵被迫停车2.1.1问题发生经过某时间段正常运转的两空分装置重化器出口地方的CO含量。
空分装置异常现象及事故的判断原因分析和处理方法在日常生产中,由于各种原因,有可能产生不正常的工况,出现问题时,首先要保持冷静,其次要及时处理,防止事态进一步扩大。
1.1常见故障及处理1.1.1预冷系统常见故障及处理1.1.2纯化系统常见故障及处理合理分配正流空气(包括高压空气、中抽去膨胀机的空气及低压空气)与返流气体(包括污氮气、氧气)、返流液体(高压液氧、液氮)在高、低压换热器中的比例,从而保证换热器温差。
1.2紧急事故应急处理1.2.1供气停止信号:空气透平膨胀机报警装置鸣响。
后果:系统压力和精馏塔阻力下降,产品纯度破坏。
紧急措施:停止增压透平膨胀机运转;停止工艺液氧泵、液氧泵运转;将分馏塔置于封闭状态;停止分子筛纯化器再生。
进一步措施:对装置停车。
排除故障方法:接空气透平压缩机使用维护说明书的规定,查明原因并采取相应的措施。
1.2.2供电中断信号:所有电驱动的机器均停止工作,这些机器上的报警装置鸣响。
后果:系统压力和精馏塔阻力下降,产品纯度破坏。
紧急措施:停止增压透平膨胀机及有关机器的运转,并关闭各进、出口阀。
将分馏塔至于封闭状态。
停止分子筛纯化器再生。
进一步措施:把装置由电驱动的机器从电网断开。
排除故障方法:电源故障排除并电路恢复后视停电时间长短决定分馏塔是否需要重新加温,按启动程序重新启动。
1.2.3增压机透平膨胀机故障信号:增压机透平膨胀机报警装置鸣响后果:加工空气压力升高,影响空气透平压缩机及增压压缩机运行,主冷凝蒸发器液面下降,产量下降。
紧急措施:起动备用增压透平膨胀机调整增压压缩机排出压力,使增压压缩机排压稳定,检验产品气的纯度,必要时减少产品量,减少液体排出量,或完全停车进一步措施:立即排除故障调整空气量和产量到正常值。
排除故障方法:增压透平膨胀机常见故障时冰和干冰引起的堵塞,这就必须进行加温。
至于其他的故障则应按照增压透平膨胀机使用维护说明书的规定查明原因并排除。
1.2.4切换装置故障信号:切换装置报警器鸣响。
空分装置运行常见故障与排除摘要院本文介绍了空分装置运行过程中易出现的故障,分析故障产生的原因,并对故障提出了相应的解决方法和措施,对装置的日常运行提出针对性的建议,从而延长装置的运行周期,减少装置检修次数,为企业带来显著的效益。
Abstract: This paper introduces the frequent faults in the operation process of air separation plant, analyzes the causes of faults, putsforward corresponding solutions and measures, and proposes the targeted suggestions to the device's daily operation, thus prolonging theoperation cycle of the equipment, reducing the equipment maintenance and bringing the significant benefit for enterprises.关键词院空分装置;主换热器;膨胀机;故障排除Key words: air separation plant;the main heat exchanger;expander;troubleshooting中图分类号院TQ116.11 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)27-0045-021 空分装置简介某厂空分装置采用低温精馏工艺单塔制取高纯氮,不生产氧气。
利用空气做原料,由空气压缩、循环水预冷、分子筛吸附净化、填料塔精馏和液氮储存蒸发等部分组成,主要是生产高纯氮气(纯度:99.999%)。
本套空分装置加工气量50000Nm3/h,设计氮气产量18000Nm3/h 和1200Nm3/h液氮(折合气态),具有废气返流膨胀、氮气增压制动、液空冷水等工艺特点,技术先进,自动化水平较高。
空分装置运行常见故障与排除摘要:空分装置在化工企业安全稳定运行中占有极其重要的地位,所以科学合理的设计和维修空分装置具有非常大的价值。
文章就其常见故障及应对措施展开了分析,与此同时,探究了其在多种环境中的维修方案,为今后空分装置系统发展提供参考。
关键词:空分装置;常见的问题;对策19世纪末,有人发现温度较低时空气能液化,氧气与氮气沸点不等,所做的这套设备中,第1套空分设备就是100年做的,它可用于金属焊接和切割等方面,20世纪30年代后期氮肥制备技术被发现,所以这套空分装置还可将氮气分离出来,该设备既能配制氮气又能配制氧气,故更名为空气分离设备。
1.空分装置常见的故障1.1主换热器的压差增大空分装置冷箱主换热器压差增大14kPa至39kPa(设计报警值为30kPa)并呈持续增大趋势。
1.2膨胀机转速的波动空分装置正在运行的膨胀机转速在8200-8700r/min之间变化,波动范围达到500r/min,平时运行时转速波动在30r/min以内,这导致空分主冷液面不稳,需反复进行人工调整。
1.3烃含量过高由于空分装置周围有化工车间和火炬,空气中总烃含量常大于10PPm(指标:8PPm),主要成分是甲烷和碳四。
有的时候主冷液中的空气中的烃类含量也过高,总烃含量为100—120ml/m3(指标:<100ml>2.空分装置发生故障的对策2.1日常保养主要用途空分装置通常具有封闭性,完全敞开或半封闭性,空分装置系统主要由空分装置与供给动力的电动机构成。
形式体系以使用润滑剂为主,以维持有关主要零件的特性。
管道通常要运行多年,随时可重新启动而无对应机器磨损。
空分装置在使用过程中存在不妥之处在于对应供给动能的电动机无法进行大修,由于集成化程度高,一旦发生相关破损,则需要进行整体替换。
各种杂物引起管道堵塞是由于管道在流动时温度、压力发生了改变,杂物在管道内冷凝聚集,导致堵塞严重。
当油压较高时,超过管道输送压力,这就会使空分装置接口处和腐蚀处发生泄漏和堵塞现象,有时由于管道深度不足加之因破损而产生严重质量问题时,就会使管道破裂。
煤化工空分装置运行问题和建议韩辰凯山东京博众诚清洁能源有限公司 256500关键词:煤化工;空分装置;运行引言气化炉和空分设备,是我国煤化工技术进步专项工程中必不可少的关键设备,但现阶段,我国特大型空气分离的主要设备,如空压机、氧透、增压机和高压低温阀门等装置,其风险系数都相对比较高,再加上在实际工作的过程中经常会发生能耗高、效率低的状况,使得该工程在进行时,必须对工作质量进行密切关注,并通过采取有效的措施来提升空气分离设备的安全指标。
1、空气分离的概念以及空分装置运行的重要意义空分是空气分离的简称,它是空气分离的主要意义,它利用空气中各种气体的物理特性,通过各种技术手段隔离空气中的其他气体,不仅可以隔离普通的氧气和氮,还可以提取稀有气体,例如氦气和氩气对煤炭和化学工业来说是必不可少的。
随着煤化工装置数量的增加,对氧气的需求越来越大,空气分离装置的运行能够极大地保证煤的转化率的提高,为新形势下煤化工行业实现生产目标提供了必要的前提条件,煤炭工业以安全为重,因此被认为是发展空气室安全运行的重中之重,成为不容忽视的关键问题之一。
为了保证煤化工行业的健康发展,必须保证气室的安全,提高气室的稳定性,以适应新时期的安全要求,实现煤化工行业安全发展的生产标志。
2、煤化工空分装置安全运行中存在的问题煤化工空气分离装置在我国大型的煤化工企业中的应用尤为广泛,可以为煤化工行业的生产提供帮助,为其提供较为纯净的气体原材料,并在一定程度上提高经济效益,减少成本,进一步促进我国煤化工行业的可持续发展。
然而,因为空气分离装置本身应用特点与技术特征,在使用时会存在一定的安全隐患,这就需要煤化工企业正确应对各项安全生产问题与管理等方面带来的挑战。
站在客观的角度上分析,将空分装置合理应用到煤化工企业中,需要对空分的各个环节予以严格管控,倘若发生故障问题,将会造成生产事故,甚至还会引起化工爆炸。
因此,对煤化工空分装置的安全运行管理工作予以加强是现阶段我国煤化工企业首要解决的问题。
空分装置典型故障及处理生产部张小军吕春成摘要回顾和总结了渭化集团空分装置开车近7年来的典型故障和处理措施,提出了技术、管理等方面应吸取的经验和教训。
关键词空分装置典型故障处理我公司为满足以德士古水煤浆加压气化,低温甲醇洗,液氮洗净化,年产合成氨30万t、尿素52万t生产的需求,从法国液空公司(AirLiquid)引进一套40000m3/h氧量的空分装置。
技术采用离心式空气、氮压缩机,吸附器脱除水、二氧化碳、碳氢化合物,氮气增压、膨胀制冷流程,液氧泵及高效的板翅式换热器,预留有粗氩抽取口。
从1995年10月开始试车,至今已运行将近7年,期间出现了许多典型故障并得以处理,在技术、管理等方面值得总结。
1空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重2001年2月及2002年3月,空压机出现转速不稳,防喘振阀频繁打开的现象。
在适当提高转速后情况有所好转,但未从根本上解决问题。
空分负荷受到很大影响,最低维持到75%负荷。
最后终因负荷受限,甚至空压机轴振动高,而被迫进入大检修阶段。
打开空压机后发现,空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重。
尤其是在空压机转子二级叶轮以后,由于空压机段间冷却器泄漏的循环水与空气通道中的灰尘混合后,在压缩机的弯道、冷却器表面、转子表面等地方结垢严重,局部弯道积灰垢达2cm;另外由于压缩机段间冷却器表面疏水板工作不正常,底部疏水空孔堵塞等导致压缩机段间空气中的水份分离效果不好,与通道空气中的灰尘混合,结垢于段间冷却器表面及空压机通道。
这些灰垢影响了空气的正常流通,影响了段间换热器的效果,改变了空压机的压缩工况,限制了压缩机的负荷。
所以,空压机中冷器的泄漏、段间疏水器的正常使用及空压机入口的空气质量是影响空压机长周期稳定运行的关键工艺条件。
锅炉电除尘在经过一系列的改造和管理措施后,锅炉灰尘的飞扬已得到较好治理。
在2002年大检修中我们更换了空压机一级中冷器;疏通了空压机段间疏水装置;改造了入口粗滤网,把原设计的卷帘式过滤器更换为滤袋式过滤器,以加强对空压机入口空气质量的改善。
空分常见操作及故障分析一.如何启动预冷系统常温水泵?、(1)检查独立循环水供水压力大于0.4MPA。
,两台常温水泵处于就地控制位置。
(2)检查两台水泵阀门状态,及排水导淋阀门状态。
(3)全开两台常温水泵进口阀门,然后两台泵泵体排气全开常温水泵冷却密封水阀门。
(4)检查泵体管线各导淋全关,微开A泵出口阀门,B泵出口阀全关。
(5)现场启动常温水泵A泵,逐渐开启出口阀门至全开(长时间没启动及首次启动前要盘车)(6)DCS通过FV-1107调节出口水流量至670NM/h左右。
(7)启动后检查泵体是否存在异常声响;检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。
确认泵运行正常后投入DCS控制位置。
(8)B泵投备用。
二.如何启动预冷系统低温水泵?(1)检查两台水泵阀门状态,及排水导淋阀门状态,且两台常温水泵处于就地控制位置。
(2)向水冷塔补水,使水冷塔液位至1100mm左右。
(3)全开低温水泵A泵进口阀门,管线各导淋全关,低温水泵出口排气阀门排水后关闭出口阀门微开。
(4)现场启动低温水泵A泵,逐渐开启出口阀门至全开(长时间没启动及首次启动前要盘车)(5)DCS通过FV-1134调节出口水流量至175NM/h左右。
(6)启动后检查泵体是否存在异常声响;检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。
确认泵运行正常后投入DCS控制位置。
(7)B泵投备用。
三.如何启动仪表空压机?(1)检查仪表空气管路放空阀全开,出口阀关闭,干燥器进出口全关,旁路阀全开,仪表空压机在备用(2)投用仪表空压机冷却水(3)启动仪表空压机,手动调节放空阀将仪表空压机出口压力稳定在4bar以上(4)打开干燥器的进出口阀启动干燥器(5)将仪表气管路旁路阀关闭,将放空阀缓慢关闭同时缓慢打开送出阀至合适开度将空压机出口压力稳定在4bar以上四.如何判断分子筛加热再生是否彻底?(1)对分子筛加热再生的气体压力,流量,达到工艺要求(2)加热再生过程通过再生曲线来判断,冷吹峰值是整个床层再生是否彻底的标志五.启动一拖二机组前如何向BAC充压?(1)分子筛系统打开阀门KV-1203,KV-1204其他阀门全部关闭(2)检查分子筛至BAC及膨胀机,低压换热器管线无泄露(3)通知控制室注意仪表气管网压力打开充气阀(4)待BAC一三级入口管压力至3 bar以上关闭充气阀六.分子筛蒸汽加热器管道蒸汽疏水器坏紧急处理?1、适当打开疏水器旁路阀疏水,尤其是分子筛程序走到加热阶段时,需要根据分子筛蒸汽加热器出口温度控制疏水情况2、关闭疏水器前后截止阀,处理坏掉的疏水器七.如何处理液氧泵气蚀?打开液氧泵的排放小阀排除气体,等排放阀排出液体后关闭;如还未有效果停液体泵重新预冷后在启动八.低温水泵进口滤网堵塞后,低温水泵如何切换?(1)检查运行泵与备用泵处于远程控制模式.(2)备用泵处于备用状态,缓慢关闭备用泵出口阀门至微开。
1、什么叫露点?在操作中如何用露点表示空气中的水含量?在空气水含量不变的情况下,降低空气的温度,能使空气里原来未饱和的水蒸气变成饱和蒸气。
使水蒸气达到饱和时的温度叫做露点。
测得露点温度就可以从水蒸气的饱和含量表中查得水蒸气的含量。
露点越低,表示空气中水分含量越少。
2、纯化系统在启动前要做哪些准备工作?(1)新吸附剂应按要求进行活化,在空分塔启动前应再生好一组纯化器待用;(2)检查纯化器容器及其安全阀、压力表、温度计等是否在使用周期之内,是否好用;(3)检查纯化器系统各阀门开关的正确性;(4)做工艺中上下岗位的联络工作和供电、供水、供蒸汽、气体分析等各部门的联络工作。
3、分子筛吸附器后空气中二氧化碳超标和水超标的迹象是什么?原因是什么?要超标的迹象是:。
)分子筛吸附器使用周期末,二氧化碳和水分含量上升很快,要随时关注测试仪报警值;(2)主换热器内的二氧化碳和水分有冻结象,热端温差增大。
造成的原因是:(1)分子筛使用时间过长,吸附性能下降;(2)分子筛再生不完全,再生加热器泄漏,再生气潮湿或空气中水分过大影响对二氧化碳的吸附;(3)卧式分子筛吸附器的床层不平,造成气流短路(4)立式分子筛吸附器的床层出现空隙,造成气流短路。
4、为什么吸附剂再生后进行冷吹才能投入使用?加温再生是利用高温时,吸附剂的吸附容量降低,可用再生气驱走吸附剂吸附的水分和二氧化碳等。
因此,在再生温度下,吸附剂实际上已没有再吸附的能力,只有将它冷吹后,温度降至正常工作温度,才能为再次吸附做好准备。
5、透平膨胀机内出现液体有什么现象?有什么危害?如何预防?由于透平膨胀机工作轮转速很高,会出现液滴撞击叶片造成叶片的磨损、断裂。
液滴会被甩至叶轮外缘与导流器的间隙处,使液体温度升高,急剧汽化,体积骤然膨胀。
可以从间隙压力表看出指针大幅摆动,甚至打坏压力表,所以不允许出现液体。
为了防止出现液体,要控制机后温度高于所对应的液化温度,一般在3℃以上。
大型空分装置在运行调试中有关问题的对策探析摘要:以空分调试工况为依据,收集空分冷态恢复、负荷调节、氮塞过程中常见的问题,归纳总结出了相应的处理方法,为保证空分的稳定运行提供指导作用关键词:冷态恢复;负荷调节;氮塞;处理方法1.华能IGCC空分流程及技术特点概况为满足煤气化装置生产需要,安装了一套开封空分集团生产制造的46000NM3/h内压缩流程制氧机。
该机组空压机、增压机分别采用陕鼓、沈鼓制造的用上海电机拖动的大型离心式压缩机。
整套空分采用卧式、双层的前端净化装置;精馏塔下塔采用筛板塔、上塔采用规整填料塔;采用ACD公司制造的增压透平膨胀机;无氢制氩工艺的双泵内压缩流程,其氧、氮产品通过低温液体泵分别送到空分高压板换进行气化升压然后送入管网供后续工艺系统使用;空分变负荷操作范围在75-100%之间。
2.空分冷态恢复时常见问题及处理方法2.1常见问题IGCC空分调试过程发生了多次有计划停车和事故停车。
停车后精馏塔精馏工况受到破坏,低温液体顺着精馏塔往下运动,下塔、主冷液位急剧上涨。
在此状态下恢复系统常会遇到板式换热器热端温差难控制、低压空气进入系统不稳定、上塔压力高等问题。
2.1.1板式换热器热端温差难控制板式换热器热端温差的控制是空分运行操作中必须关注的问题,设计温差一般在3-4℃左右,其温差过大对系统的负荷和能耗有直接的影响,当板式换热器返流气体的温度低于-30℃时,碳钢管道发生低温脆裂的几率骤然增加。
空分冷态恢复的初期由于高压板式换热器内遗留有大量的低温液体,进塔空气温度未达到饱和温度、主冷热负荷大、以及调试初期阀门PID尚未完成调试无法投自动控制等,板式换热器的热端温差在极端工况下达到了-20℃。
2.1.2低压空气进入系统不稳定、上塔压力高空分冷态恢复的难度相比空分的整体启动在操作难度上要大,操作相对集中,遇到的问题急,出现问题的破坏性大。
冷态恢复过程中由于板式换热器工作尚未正常,进塔空气的温度偏高造成主冷负荷大,塔内的低温液体大量蒸发,并使上、下塔压力偏高。