空分装置稳定运行问题分析及解决措施
论空分装置在日常运行中的安全问题与对策
论空分装置在日常运行中的安全问题与对策发布时间：2022-12-13T02:26:49.328Z 来源：《中国科技信息》2022年16期作者：宋乾[导读] 在空分装置的运行与使用过程中，由于需要采用人工操作的形式，为保障人员安全性，应总结空分装置在运行阶段的常见安全问题宋乾国能宁夏煤业煤制油分公司空分厂，宁夏银川 750004摘要：在空分装置的运行与使用过程中，由于需要采用人工操作的形式，为保障人员安全性，应总结空分装置在运行阶段的常见安全问题。
通过加强各操作人员的安全意识，在积极落实管控工作的过程中，使相关人员的危险应急处理能力得到加强。
结合影响空分装置的安全问题，提出有效管控对策，在准确识别安全隐患时，促进检测工作全方位落实，确保安全问题应对措施的有效性。
关键词：空分装置；日常运行；安全问题；应对措施引言在煤化工企业长久化的发展过程中，逐渐朝着规模化的方向转型，随着空分装置的持续运行，对其安全性提出了明确的要求。
结合空分装置的日常运行现状，采取有效应对措施，及时解决安全问题，促进空分装置安全运行水平随之提升。
1 分析空分装置日常运行中的安全问题近年来，随着石化企业的不断扩大，对空气中氧、氮等分离产物的需求量也越来越大。
在采用空分设备时，往往要根据使用者的使用原理，将空分设备置于化学工厂附近，或接近于化学设备。
采用管线运输方式，能取得最大的经济效益。
通过对空分设备的实际使用，从调查中发现，在化工园区内，空分设备周围的环境中，有机物质排放到大气中时，很可能会发生超标等问题。
例如：在设备的吹扫、烧焦期间，由于空气分离设备的连续工作，所设定的安全指标，超过了1000米。
因此，在空分设备的操作中，有一个超限现象[1]。
在化工装置的排放过程中，借助空分装置的在线检测功能，可以针对装置的过量排放进行观察，并引起化工园区的高度重视。
在空分装置的运行过程中，若尚未设置完善的监控设施，或者实际所设置的监控设施，并不具备实际效用，则容易引发相应的危险性因素。
空分装置设备配置及运行中发生的问题总结
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。
大型内压缩空分装置风险隐患分析及改进措施
波动，现场巡检时应注意检查冷箱现场压力表有无异常波动，冷箱附近是否有珍珠岩散落；注意冷箱外管线有无异常振动现象。
完善冷箱附近的现场视频监控，确保泄漏发生及扩大时能及时发现并处理。
2.2 纯化系统异常导致主冷烃类聚集风险及预防碳氢化合物在主冷液氧中积聚，使其在液氧中浓度升高。
特别是乙炔在液氧中局部浓缩可能析出危险的固体乙炔，如果碳氢化合物不能被及时排出，会导致浓度超标，严重时在冲击磨擦或静电等引爆源作用下发生爆炸。
此外，液氧、液氮、液氩常温下会急剧气化膨胀，在体积得不到充分释放的情况下，压力急剧上升，可引起设备、管道因超压而产生物理爆炸。
大量泄漏的氧气与可燃物质相遇又可引起燃烧或化学爆炸，比气态纯氧危险性更大。
空气中的烃类等易燃易爆组分主要靠分子筛纯化器除去，纯化系统还可以清除空气中的水和二氧化碳等易结冰组分，防止冷箱设备和管道冰堵。
纯化系统一旦无法正常工作，发生如二氧化碳穿透等异常工况时，会导致冷箱内低温设备冰堵，生成负荷无法维持，主冷内烃类聚集的风险也会大大增加。
为防止主冷烃类聚集爆燃事故发生，首先需保证空分装置预冷纯化单元正常运行，确保纯化器吸附效果。
生产中循环水温度不宜过高，尽量控制进纯化器的空气温度，降低其含水量，避免分子筛吸水负荷过大导致二氧化碳及烃类无法及时吸附发生穿透。
为防止冷凝蒸发器局部干蒸发，需加强全浸式冷凝蒸发器液位监控，确保全浸操作。
为防止冷凝蒸发器的静电感应引起因乙炔和碳氢化合物浓缩所造成的爆炸事故，冷凝蒸发器必须采取接地措施。
主冷凝蒸发器及液氧槽等碳氢化物易聚集的部位中应设置在线碳氢化合物监测仪表，并定期手工监测。
同时应对空压机吸入口空气中碳氢化合物等组分含量按要求定期分析，超标时及时停车处理，避免事故发生。
2.3 涉氧设备及管道爆燃风险及预防氧经压缩后，在输送的过程中，涉氧设备及输送氧气的管道内，如存有油脂、溶剂、橡胶等可燃物质，随着气流运动与管壁或机体发生磨擦、撞击，会产生大量磨擦热，导致氧气管道、机器迅速燃烧。
空分装置异常现象及事故的判断原因分析和处理方法
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。
煤化工空分装置运行问题和建议
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。
空分装置液氧泵运行常见问题及处理
空分装置液氧泵运行常见问题及处理摘要：如何实现高压、大流量液氧泵的安、稳、长运行，对整套空分装置的稳定高效运行非常关键。
本文针对一次由于空分装置液氧泵切换操作，运行过程中造成气化装置过氧跳车的事件，分析该事件的原因，提出可行的解决和预防方法。
关键词：液氧泵提压气化装置过氧跳车引言通过本次运行前、后压差参数对比，确认气化炉粗合成气出气管线和混合器发生了较为严重的积灰堵塞。
通过堵塞部位的灰组成分析，确认合成气管线积灰是在本次开车运行期间形成。
通过工艺操作优化和工艺改进，解决了因煤质变化导致的SE-东方炉合成气出气管线积灰问题，保障了装置的长周期稳定运行。
1.问题概述某化工集团年产50万吨甲醇项目气化装置采用粉煤气化工艺，日处理煤量2000t。
配套的空分装置设计氧量52000m3／h，采用离心式空气压缩机、常温分子筛净化、增压膨胀机、填料型上塔、全精馏无氢制氧、液氧、氮泵增压的内压缩工艺技术。
精馏产生的液氧，经2台离心式液氧泵加压、换热汽化至常温后，送往气化装置，并进行二次换热至180℃后分配到4条煤线的煤烧嘴，每条线配置1台流量调节阀。
为防止氧气过量，设计有氧流量高高联锁和氧煤比高高联锁。
通过查询事件顺序记录（SOE）文件，造成运行问题的直接原因为：运行的1#、2#煤烧嘴相继触发氧量高联锁跳停，而3#煤烧嘴还未完成投入程序，主联锁保护动作导致气化装置停车。
根据本次事件首次发生、再次出现至跳车前操作，将其分成液氧泵A初次打量不足到恢复、液氧泵A再次打量不足到4#烧嘴联锁跳车、启动液氧泵备泵至气化装置联锁跳车3个阶段进行分析。
2.存在问题及解决措施2.1阶段一阶段一指液氧泵A第一次出现打量不足至压力逐渐恢复（持续35min）。
2020年3月26日6:28液氧泵A出口压力首次出现波动，随后逐渐降低，而整个阶段气化炉压力始终保持在3.94MPa，造成氧线与气化炉的压差随之降低，煤烧嘴氧阀始终为自动状态，在调节作用下逐渐开大。
空分装置安全稳定运行影响因素及对应措施张永俊
空分装置安全稳定运行影响因素及对应措施张永俊发布时间：2021-10-13T09:41:37.216Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：张永俊[导读] 总结了影响空分装置安全稳定运行的几种因素，包括膨胀机跳车导致增压机跳车、分子筛带水、液氧泵局部闪爆等情况，分析原因，积累经验，提高空分装置运行管理水平。
中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司宁夏银川 750000摘要：总结了影响空分装置安全稳定运行的几种因素，包括膨胀机跳车导致增压机跳车、分子筛带水、液氧泵局部闪爆等情况，分析原因，积累经验，提高空分装置运行管理水平。
关键词：空分；分子筛带水；液氧泵局部闪爆；膨胀机跳车引言：近几年随着煤化工大力发展，空分在技术上不断取得突破，煤化工与空分互相依存、休戚与共。
煤化工为大型空分提供了广阔的发展空间，空分也是煤化工最重要的技术支撑之一。
过去煤化工大型化受制于设备大型化、投资高昂的瓶颈，在大型空分得到突破后，现代化、超大型煤制油气及煤化工才得到充分的发展；而大型空分最重要的用户基本来源于煤制油气及煤化工企业，伴随着煤化工装置建设，空分产业得以发展壮大。
随着空分规模化、大型化发展，影响空分装置安全稳定运行的因素日渐增多，轻则导致非计划停车，重则发生着火爆炸事故，为避免同类事故再次发生，现将几种影响空分安全稳定运行的因素总结分析如下：1膨胀机跳车导致增压机跳车某厂空分装置空压机组由汽轮机一拖二带动，增压机系统：由纯化器来的洁净空气（124000Nm3/h）进入增压机，经二段五级压缩使空气的压力得以提高。
增压空气分三股：第一股从增压机一级水冷器后抽出（4000Nm3/h，0.9MPa）去仪表空气和工厂空气系统；第二股从增压机三级水冷器后抽出（63000Nm3/h，2.95MPa）去透平膨胀机；第三股（7.2MPa，40℃，57000Nm3/h）从增压机五级引出，经冷却后进入精馏塔。
1.1增压机跳车的表现某厂空分装置膨胀机因运行中转速低导致膨胀机跳车，膨胀机跳车后大量膨胀空气退回增压机，增压机压力调整不及时，2秒后增压机发生喘振并因轴振动高高联锁跳车。
浅谈空分装置的长期稳定运行
浅谈空分装置的长期稳定运行刘亚辉(北京化工四厂空分车间北京市房山邮编：102400)空分设备设计运行技术交流会论文集【摘要】摘要本文介绍了从技术革新、优化操作、加强巡检等方面保证空分装置长周期稳定运行的几点经验。
我厂1992年从日本引进先进的完全连续化生产的整套年产7万吨丁辛醇生产设备，1995年投产，主要产品正丁醇、异丁醇和辛醇。
而空分车间的KDON-3600/5500-Ⅲ型空分装置，向丁辛醇主装提供作为原料之一的氧气和仪表气、工艺氮气、压缩空气。
众所周知，对于大中型的化工企业，连续化生产非常重要，不仅能降低消耗、减少浪费，对安全，环保都很有意义，正因为如此空分车间能否连续稳定提供所需的各种合格气体显得尤为重要。
以下是空分车间开车八年来在长周期稳定运行方面的一些经验体会。
1 以革新技术措施排除事故隐患首先，运用技改技措针对运行中出现的严重影响空分装置停车的因素给予及时的排除是空分装置长周期稳定运行的前提，技改技措紧跟生产需要，甚至对预计要发生的故障提前做好预防措施，让装置尽量少停车，即使因为不可抗拒的原因停车，也可尽可能缩短述车时间，减少损失。
在八年中我们进行了大大小小的技改技措有32项之多。
A防止空冷塔带水开车头两年，曾两次出现因循环水加药后起沫，出空冷塔的空气带水过多，使分子筛失效，只能停车更换分子筛，因我厂只有一套空分系统，一但空分停车，丁辛醇主装置被迫停车，系统内的料只能通过火炬燃烧，每停一次车损失很大，对此我们采取对预冷系统冷却水进行了循环水、新鲜水双路供水的改造，每次循环水加药前切换至新鲜水，等循环水泡沫消除再切换回循环水。
彻底根除了这一重大隐患。
B防备蒸气加热器泄漏我车间与一些同行企业经常有交流，发现分子筛再生蒸气加热器泄漏是空分运行的一大隐患，有的厂家曾出现过一年内泄漏两次的情况。
尽管我车间的蒸气加热器前几年一直运行良好，但我们仍坚持并联了一台蒸气加热器，果然，去年就出现了加热器泄漏的故障，由于早有防备，及时进行了蒸气加热器的切换，基本保了连续运行。
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空分装置稳定运行问题分析及解决措施
本文以四川天华股份有限公司空分装置为研究对象，对该装置中的问题进行深入分析和研究，并且找出了问题产生的原因。
对应上述空分装置的问题分别采取解决措施。
结果表明：这些措施切实有效地解决了生产中的实际问题，达到了较好效果，使装置保持长期稳定的生产。
标签：空分装置;问题;解决措施;稳定生产
1 空分装置工艺介绍
四川天华股份有限公司制氧量为15000Nm3/h的内压缩空分装置由开封空分集团设计制造，主要为下游乙炔装置提供原料氧气和向天华园区各装置输送氮气、空气。
该空分装置采用一拖二空压机、分子筛吸附、增压透平膨胀机、全低压精馏以及液氧泵内压缩工艺，全套设备包含空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、压氧系统、压氮系统和液体贮存等系统。
2 装置稳定运行的问题分析及解决措施
2.1 空压机轴位移不断升高问题
空压机开车后不久，发现齿轮箱轴位移在不断缓慢上升，齿轮箱止推轴承温度也随同不断上涨，说明止推瓦块存在一定磨损。
空压机运行数月，位移值就接近连锁值，从而不得不停车检修。
可能有以下几个方面的因素引起机组轴位移升高：①轴位移检测是否准确;
②安装不当、轴向间隙过大等;③机组设计不合理，轴向推力过大，止推轴承偏小，无法承载轴向推力;④局部有油垢导致润滑不良或油路不畅通，使油膜难以形成，出现止推瓦磨损，产生轴位移升高;⑤停车检修时发现止推瓦块出现了偏磨，经过多次监测和分析，才发现齿轮箱与水平面不垂直，齿轮箱主轴孔和端面不平度超差，导致止推瓦面与推力盘的平行度超过规定值而出现了偏磨现象。
处理措施：若要彻底解决问题，需要将齿轮箱拆除送外方加工处理，检修时间长，对生产影响大。
于是采取临时检修方案，以现用轴承配合推力盘倾斜度加工出推力瓦斜度，增加止推瓦块巴氏合金厚度，增强了推力瓦端面的平行度和抗磨性;安装联轴器时，将轴承向透平端靠约0.3mm，以减轻位移增大影响。
通过处理后，空压机运行再也没有出现位移高和止推瓦块磨损问题，实现了空压机长期安全稳定运行。
2.2 系统晃电造成空压机连锁停车问题
在夏季，由于雷雨天气影响，经常出现系统晃电或者电压不稳定情况，对装置的稳定运行产生严重影响。
解决措施：为了避免停车事故出现，我们将压缩机润滑油压力低辅油泵自启动值由0.11MPa提高至0.13MPa，将润滑油总管油压低辅油泵自启动值由0.6MPa提高至0.9MPa，并增设运行油泵断电（故障）备用油泵立即启动的连锁，该措施使晃电时油压恢复时间大幅缩短，较好地克服了由于瞬间晃电而造成的停车问题，保证了空压机的长期稳定运行。
2.3 分子筛充压引起负荷波动问题
2.3.1 分子筛充压引起负荷波动问题分析
分子筛充压阀原设计是分4步开阀，充压时第一步开至25%，然后分别开至50%、75%、100%，充压时间15分钟。
开至25%时对系统影响较小，但开至50%时会导致系统压力较大幅度波动，空压机入口导叶设自动调节无法跟上，进冷箱负荷瞬间降低3000Nm3/h，经常引起分馏塔工况波动和氧气纯度、压力波动。
2.3.2 优化改进
将充压阀初始开度调整为30%，加大初期充压量，然后第二步均匀开至45%，减少波动，并延长第一步开启时间到820秒，第二步开启时间到1200秒，第三步开至60%，第三步结束时，压力接近充平，然后开至100%。
把整个充压时间由15分钟增加至25分钟，基本上实现了均匀充压，空压机入口导叶设自动调节或者手动调节很容易控制压力稳定，大大减少了充压引起的波动，使系统运行更稳定。
2.4 氧气的稳定供应问题
下游乙炔装置对氧气的稳定供应要求非常高，要求波动范围小于3kPa。
原设计氧气送出为流量调节阀，即使安排专人负责也经常满足不了乙炔装置对氧气稳定的要求，并且多次出现由于氧气波动引起乙炔装置跳车的问题。
解决措施：把氧气流量调节阀改成阀后压力自动控制的压力调节阀，通过阀门自动调节来保持阀后压力的稳定，该措施达到了较好效果。
在乙炔装置波动时，我们派专人负责控制氧气压力，通过多次操作我们总结出了配合乙炔装置开停车稳定供氧的快速操作法，经过精心操作，氧气稳定公用的问题得到解决，这为乙炔装置长期稳定运行打下了堅实基础，也提高了服务下游工序的质量。
3 结束语
本文从四川天华股份有限公司空分装置生产实际出发，对该装置中的问题进行深入研究和分析，找出了问题产生的原因，并采取多种措施，切实有效地解决了生产中得实际问题，达到了较好效果，促进了装置长周期稳定生产。
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