影响空分装置长周期运行的因素探讨

影响空分装置长周期运行的因素探讨

朱炜

玉门油田分公司炼油化工总厂  甘肃省酒泉市 735000

摘要：结合多年空分装置的生产运行中的工作经验，分析空分装置运行中的各个主要工艺流程单元在实际运行过程中影响长周期运行的因素和防范措施。

关键词：空分装置  长周期运行  因素  防范措施

1 前言

空气分离装置是炼油化工、金属冶炼等行业生产系统中的一项主要配套生产装置，近些年随着空分装置自动化程度不断提高，安全管控力度不断加大，安全事故的发生率也大大降低，但是发生事故造成的损失却越来越大。如何保证空分装置生产的长周期安全平稳运行仍然是摆在我们面前的首要任务。下面根据空分装置实际运行经验，结合理论简要分析空分装置长周期运行中可能存在的不利因素及防范措施。

2 空气压缩系统

空气压缩系统是空分设备的主要耗能点，在安全运行上也存在较多的不利因素和不确定点。

2.1 大气悬浮物的影响

由于空气中的灰尘较多，固体悬浮物对空压机的危害很大，在设备的运行过程中，我们会发现空压机的压缩空气量会逐渐减少，在检查空压机自洁式过滤器时发现过滤器堵塞严重，造成排气压力下降。

针对此现象，可定期进行清洗更换过滤器，增加反吹气体的量，能有效降低空气过滤器的压降，保证空压机的稳定运行。

2.2 循环水质的影响

空分装置的循环水系统是非独立供水系统，循环水中的杂质较多，循环水水质好坏对压缩机冷换设施影响很大，杂质在生物粘泥在循环水系统中聚集后，将会堵塞压缩机的级间冷却器和油冷却器，引起空压机、氮压机等关键工艺设备的排气温度和润滑油温度升高甚至达到联锁保护值，造成机组自保停车，影响正常生产。

所以要提前采取相应的防护措施，要求加强水质管理，循环水质关键指标达标，及时清洗和疏通压缩机级间冷却器和油冷却器，确保压缩机冷换设施高效运行，提高冷却效果。

2.3 空气压缩机维护保养的影响

对空压机要进行定期的维护保养，并加强设备运行中的监控，尤其是声音、温度、压力等关键参数做好运行控制，日常生产过程中认真执行“6+5”立体交叉巡检制度，及时发现设备运行中的异常现象，并采取有效的预防控制措施。

3 空气预冷系统

3.1 环境温度的影响

空气预冷机是根据水的饱和蒸汽压力和温度之间的对应关系，分离出空气中的冷凝水。所以环境温度和设备循环水冷却效果对预冷机的影响很大，如环境温度过高或机组的冷却效果不好，造成预冷机组的进气温度过高，预冷机组冷媒高压（即冷凝压力过高），导致预冷机组报警自保停机，使预冷机组不能有效的排除原料空气中的水分，使大量的水分带入纯化器，缩短纯化器的使用时间，影响分馏塔的工况。

生产过程中及时调整空压机末级冷却器的循环水量和循环水温度，消除环境温度大幅度变化对运行工况带来的不利影响。

3.2 冷凝水排放的影响

空气预冷机组在运行中，认真观察自动排水器，因自动排水器的排水量与季节气候有较大关系，夏季空气中的含水量较多，自动排水器工作频繁，容易出现故障，不能正常工作。

所以要及时调整排水量的大小，防止由于排水器管线、阀门堵塞，造成排水器不工作，而影响原料空气中的含水量。

4 分子筛纯化系统

纯化器的主要作用就是除去空气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质，如果分子筛吸附效果不好，将直接影响精馏系统的正常生产。

（1）分子筛吸附筒在运行时，要定期观察纯化器的进出口温度变化，以判断吸附筒的工作是否正常，要密切监视吸附筒的切换程序、切换压差，切换时间是否正常。

（2）空分设备停车时，应立即关闭吸附筒的空气进出口阀和再生气进出口阀，防止再生好的吸附筒吸附空气中的杂质，缩短使用时间，而在启动时因防止气流速度过大而冲击分子筛床层。

（3）在纯化器电加热器运行纯化器再生时，应注意介质流量不能小于工艺流程的要求，否则将会发生烧毁事故，再生和冷却期间的温度是否达到规定要求。在吹冷时要注意检查是否已断开电加热器电源，防止烧坏加热管。

5 低温精馏系统

5.1 加工空气量的控制

空分设备开车过程中经常会出现空气量大幅频繁波动的情况，势必会造成上下塔压力、液位、阻力等技术参数的变化，如果调节滞后，将影响分馏塔正常平稳运行。

所以一旦出现空气量波动，要分析是什么原因造成的，操作人员均应秉持稳定空压机气量的原则进行操作。即一要注意后续工艺的调整要慢；二要在调整空压机工况时让空压机自行适应空分系统，不要经常频繁调整空压机的设定值，使空气量慢慢稳定下来，精馏系统的工况自然会慢慢稳定下来而趋于正常。

5.2 临时停车注意要点

如果遇到停电、晃电等异常情况造成空分装置临时停车时，临时停车操作方法是否得当、应急处置是否到位对重新恢复生产的快慢起到决定性的作用。

空分设备临时停车时，首先使分馏塔尽快处于退守状态，停止产品氮气、液氮供出，停运透平膨胀机和暂停纯化器再生程序，利用剩余的气量维持上下塔压力和阻力，注意不要将下塔的液空、液氮大量送入上塔，虽然启动时，下塔液体大量送入上塔有利于迅速积液恢复工况，但是分馏塔在停车这段时间，由于外界温度的影响，塔内的冷量损失也会很大，使重新启动时调纯时间明显增加。

5.3 冷量平衡的调节

分馏塔工作时，一定要把主热交换器中各股返流气体的热端温差控制在要求的范围内，使不完全回收的冷量损失降到最小，同时根据分馏塔冷量平衡的要求，在保证上塔压力的前提下，调整好出塔氮气和污氮气的量，使进塔空气充分换热，保证膨胀机所需的进气参数，以保证分馏塔稳定运行所需的冷量。

6 结束语

空分设备安全运行管理是一项复杂的系统工程，需要工艺、仪表、设备等各个专业的积极配合与协调。除了以上提及的几点之外，还应关注各种动力设备的维护保养，积极做好空分装置操作人员的技能培训等工作，不断积累和汲取工作中有益经验，共同提高空分装置的操作水平，及时消除空分装置运行中的安全隐患和不利因素，保证空分装置长周期安全平稳运行。