制氮裝置分餾塔長周期運行試探

王全成

摘 要：本文通過實例分析分餾塔運行效果較差的原因，并從這些原因入手進行技術(shù)整改，得到了良好的運行效果。

關(guān)鍵詞：制氮裝置；分餾塔；長周期運行

1、引言

氣體車間是整個工程氧氣、氮氣、儀表空氣及工藝空氣的生產(chǎn)和輸送單位，該氣體車間最重要的設(shè)備是分餾塔，分餾塔的運行不僅對車間經(jīng)濟效益具有直接影響，而且會影響到整個工廠的生產(chǎn)。然而目前的1000m3/h的制氮裝置處在低負荷的運行狀態(tài)，其生產(chǎn)氮氣量很低，常常要進行維修，分餾塔的運行周期較短。為保證該工廠和其氣體車間的正常生產(chǎn)，必須提升分餾塔運行效果，車間在幾個方面做了工作調(diào)整，分餾塔實現(xiàn)了長周期運行。

2、目前制氮裝置分餾塔的現(xiàn)狀

根據(jù)該廠生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)信息可以得出預(yù)冷空氣溫度遠遠超出工藝標(biāo)準(zhǔn)，進塔空氣的流量很小，平均進塔空氣量是1937m/h，遠遠小于標(biāo)準(zhǔn)流量。出塔氮氣量非常低，平均出塔氮氣量是444.3m3/h，高于標(biāo)準(zhǔn)出塔量。該工廠制氮裝置分餾塔的運行情況如下：空氣裝置的冷損情況十分嚴重，主要原因是空氣裝置跑冷較嚴重；預(yù)冷空氣溫度較高，目前的冷凍機組的冷卻效果非常差；純化器的再生不夠完善，分子篩純化器再生時間和再生溫度都不合適；液氮積冷過程，常常排放液氮，這主要是由于透平機的機前壓力與機后壓力較高，氮氣輸送法的打開度較小；純化器里的分子篩的吸附能力非常差，這和吸附劑長期使用具有一定聯(lián)系；分餾塔和管路里有積聚物，這是因為分餾塔加溫不夠徹底；進純化器之前的空氣里油水含量過多，這和排放油水不勤具有緊密聯(lián)系。

3、影響制氮裝置的主要因素

該制氮裝置運用的空氣壓縮機型號是LW-48/8，壓縮機配有SD305-WL型的冷凍機組，其產(chǎn)生冷量會在蒸發(fā)器里將空氣冷卻，這種冷卻方法獲得的冷卻效果在炎熱的夏季并不理想。通常情況下，冷卻以后的空氣溫度通常為18攝氏度，溫度較高，冷凍機也會時常損壞，有關(guān)工藝規(guī)范要求的指標(biāo)是5攝氏度，這種高溫度空氣進入純化器后，會導(dǎo)致純化器里分子篩的吸附能力下降。冷卻后的空氣溫度越高，空氣里的飽和含水量就會越多，純化器的運行周期就會更短，所以，空氣溫度對分餾塔運行效果具有一定影響?？諝鉁囟雀邥狗逐s塔運行效果變差，導(dǎo)致制氮裝置在低負荷狀態(tài)運行，給制氮裝置的氮氣質(zhì)量與產(chǎn)量造成一定影響。

4、采取有效措施進行解決

4.1減少空分裝置的冷損

要解決空分裝置冷損嚴重問題或減少空分裝置冷損，可以從兩方面展開工作。第一方面，減少空分裝置的跑冷，空分裝置跑冷和裝置的周圍環(huán)境、裝置的大小、裝置管道閥門密封性及保溫條件具有緊密聯(lián)系，要選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小的珠光砂作為保溫材料。同時，為了避免筒殼里的保溫材料受潮濕，一定要做充氮保護，盡量不向外排放液體或減少排放量，檢查維修設(shè)備過程中消除泄露隱患。第二方面，可以通過減少復(fù)熱不足冷損失來減少空分裝置的冷損，充分運用液化器、過冷器等換熱型設(shè)備，對返流氣體冷量進行回收。

4.2增設(shè)空氣冷卻器

對于原有裝置冷卻后空氣溫度仍然很高的問題，可以利用增加空氣冷卻器來降低預(yù)冷空氣溫度，可以運用工程PO分廠的冷凍站冷媒水，在PO廠接入管道，利用LW-48/8型的空氣壓縮機以后增加一臺空氣冷卻器，運用空氣冷卻器再次冷卻空氣。

4.3徹底加溫和更換吸附劑

對于因加溫不徹底而引起的分離塔和管路里存有積聚物問題，可以給車間操作人員提出要求，要求他們無論單體加溫或全系統(tǒng)加溫，所有加溫都要徹底，氣體車間加強對操作人員的檢查工作與考核工作，制定獎勵懲罰制度，對檢查結(jié)果優(yōu)秀的操作人員給與獎勵，讓檢查結(jié)果和操作人員工資相掛鉤。對于純化器里的分子篩吸附劑長期使用問題，要通過及時更換吸附劑進行解決，定期安排固定人員檢查吸附劑分子篩使用情況，如果發(fā)現(xiàn)吸附劑已運用很長時間，立即進行更換，新的分子篩最好選用UC8*12的球形分子篩。

4.4調(diào)整壓力，定期排放不凝氣體

關(guān)于液氮積冷過剩問題，要常常排放液氮，并調(diào)整透平機機前壓力與機后壓力，實施之前透平機的機前壓力是0.196MPa，透平機的機后壓力是0.039MPa，實施之后透平機的機前壓力是0.1-0.15MPa，實施之后的透平機機后壓力是0.024MPa。要解決分餾塔里有很多不凝結(jié)氣體問題，必須建立健全不凝結(jié)氣體排放責(zé)任制，制定明確制度或規(guī)定要求操作人員每間隔一段時間就排放不凝結(jié)氣體，并實施獎懲制度。另外，氣體車間要求操作人員嚴格控制分子篩純化器再生溫度，出口溫度為10攝氏度，進口溫度為250攝氏度，有效控制純化器每隔一天倒換1次。

5、整改以后的實施效果

運用上述方法對制氮裝置進行整改后，預(yù)冷空氣溫度從原來的平均12攝氏度降至5攝氏度，預(yù)冷空氣溫度的合格率為100%，預(yù)冷空氣溫度較高問題得到徹底解決。采取措施前每8小時要倒換一次純化器，采取措施后每間隔12小時倒換一次純化器，純化器工作周期明顯得到延長。整改前，分餾塔運行幾個月就要檢修一次，通過開設(shè)實施每天檢查一次后，分餾塔能夠持續(xù)工作1年，并且保持良好的云翔狀態(tài)。

6、結(jié)束語

通過氣體車間技術(shù)整改，分餾塔的運行周期明顯延長，氣體車間氮氣產(chǎn)量迅速提升，純化器的工作周期也變得更長，維修次數(shù)大大減少，氣體車間經(jīng)濟效益得到了很大提升。

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