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【摘要】通过采用新技术、严把空分塔检修质量关等一些措施，使3000m3/h空分设备的连续。运转周期达到365个昼夜以上，取得节电、节气、节水、节油的好效益。
【关键词】空分设备 运行周期 延长 措施
1 概述
空分二站的KDON-3000/300型分馏塔由开封空分设备厂制造，于1996年10月安装投运。配套空气压缩机是DHP50-1型四级等温空气压缩机；空气净化采用13XAPG分子筛吸附工艺；制冷设备为活塞式膨胀机。设计的分馏塔运转周期为1-2年。而实际使用时，最短时仅为25个昼夜就需停车加温，停止供氮时间为20h左右，制约了后续生产。因此，延长分馏塔运转周期，以保证化工生产和氮气用量显得尤为重要。我们从加强设备的优化操作，工艺管理入手，大胆采用新技术，积极探索，改造落后的流程，从而使分馏塔的运转周期由提高到730昼夜。
2 设备的优化操作措施
（1）对空分二站的进气管道加装保温层，这样在夏天就能降低气体进入纯化器、冷箱的温度。通过改造，空气跑冷损失大大降低。为此，对从干燥机到冷箱的空气管道进行管道外壁加保温层，降低了入纯化器的空气温度5℃左右，入冷箱的空气温度8℃左右。同时，降低了吸附的温度，增加了分子筛的吸附容量，延长了二氧化碳的转效时间；由于进分馏塔的空气温度降低了，要达到同样的冷量，膨胀机的转速可以调低些，有利于节约电能。
（2）空压机运转状态是影响运转周期的一个重要因素。
空压机的进气空气温度提高，加重分子筛纯化器的处理负担，会使换热温差不断增大，这样就缩短了分馏塔的运转周期。为了确保空气压缩机的连续运行，必须保证有足够的冷却水，水压范围要小于0·3 MPa，进水温度20～25℃，排水温度不超过50℃。
空气中水蒸汽的含量会因季节的不同而发生变化。压缩后的空气，如果重新冷却到以前的温度，空气中会析出大量的水，这些水带到空压机中，会使阀门产生腐蚀、结垢，严重影响产量，同时会产生空压机的液击，损坏空压机。因而必须定期的对各级分离器中进行油水排放：每间隔20分钟对一级进行吹除一次，每间隔30分钟队二、三级吹除一次，并对阀门排水。排完水后，对吹除阀进行反复开关两次，去除油水。压缩机油的质量好坏关系到分子筛运行，最好压缩机油选用标准高些。油压范围控制在0·15 MPa～0·2 MPa，对轴箱油位、运动部位润滑点温度要定时巡检，及时发现异常情况。经过空压机压缩后的每级温度控制在一级≤160℃，二级和三级≤140℃，并且各级吸气温度比前一级吸入温度不应高过10℃。空压机中存在曲轴箱中油会沿着活塞杆进入气缸，所以，空压机中的刮油环以及密封函中的填料要宽窄适度，以不串油、不漏气为标准。每月要对空气过滤器清洗一次到二次，这样可以减少灰尘等杂质，以便减小空气进空压机的阻力。空分二站的压缩制冷机有以下作用：一方面是在一定压力下，温度从40℃降到8℃时，水的饱和蒸气压也随之下降，大量水分会从空气中出来。因此每20 min要对油水吹除阀吹除一次，自动疏水器的安装也能解决这个问题；另一方面是加工空气温度的降低会使分子筛吸附水分、乙炔和二氧化碳增加，分子筛静吸附容量与温度有关，随着温度的增大，静吸附容量减小，因此必须严格控制出制冷机的加工空气温度在8℃左右。
（3）纯化器中分子筛的质量对延长其运行时间至关重要。
空分二站采用的分子筛类型为13XAPG。这种分子筛对水分的吸附容量约为28·4%，对二氧化碳的吸附容量为2·5%左右，同时对乙炔等碳氢化合物也具有一定的共吸附作用。同时纯化器的切换时间必须严格执行，在切换纯化器时阀门德尔开关要缓慢并且需要在现场进行确认后方可进行下一步的操作，如果一旦气流冲击阀门过于猛烈，会使分子筛破碎成为粉末。一般充压时间控制在13-15 min泄压时间13-15 min；氮气出加热炉后的温度不能过高，也不能过低，一般在280～320℃，如果加热后温度过高，电路易出故障；温度过低，分子筛的加热再生周期会变长。氮气加热后到出纯化器温度升至140℃后可停止加热，活化结束；切断电炉电源后，温度会继续升至130℃以上。对再生氮气进行冷吹至温度降至15℃左右，再生氮气的流量控制在在360 m3/h。纯化器空气出口安装有粉尘过滤器，过滤掉大部分的分子筛粉末以及灰尘，防止堵塞出口。
（4）增加透平膨胀机气体轴承的寿命也非常重要。
空分一站增出现过膨胀机中的气体轴承被烧坏事件。出现这种情况的原因是停车过程中使用的仪表盘中气体含有水分，进入膨胀机的水分遇冷结为冰粒，使高速旋转的转子转速严重失衡以致烧坏轴承。以下方式进行改变，防止事故再次发生。
（1）去除进入膨胀机的水分和杂质；
（2）修改制动风机出口管路，增加出风机的热空气温度，将轴承气中结成的干冰能及时以流体形式散出。
3 结束语
本厂KDON-3000/300型空分设备曾因为空压机、膨胀机等设备问题停机3次，连续运行周期最长达到三年。分馏塔运行周期的延长，减少了开、停机的次数，减少工人的劳动强度和负荷，取得节电、节气、节水、节油的好效益。同时对其他炼油装置的稳定运行起到了良好的保障作用。
参考文献
[1] 汤学忠，顾福民主编.新编制氧工问答[M].冶金工业出版社
[2] 谭天恩，主编.化工原理[M].化学工业出版社
【关键词】空分设备 运行周期 延长 措施
1 概述
空分二站的KDON-3000/300型分馏塔由开封空分设备厂制造，于1996年10月安装投运。配套空气压缩机是DHP50-1型四级等温空气压缩机；空气净化采用13XAPG分子筛吸附工艺；制冷设备为活塞式膨胀机。设计的分馏塔运转周期为1-2年。而实际使用时，最短时仅为25个昼夜就需停车加温，停止供氮时间为20h左右，制约了后续生产。因此，延长分馏塔运转周期，以保证化工生产和氮气用量显得尤为重要。我们从加强设备的优化操作，工艺管理入手，大胆采用新技术，积极探索，改造落后的流程，从而使分馏塔的运转周期由提高到730昼夜。
2 设备的优化操作措施
（1）对空分二站的进气管道加装保温层，这样在夏天就能降低气体进入纯化器、冷箱的温度。通过改造，空气跑冷损失大大降低。为此，对从干燥机到冷箱的空气管道进行管道外壁加保温层，降低了入纯化器的空气温度5℃左右，入冷箱的空气温度8℃左右。同时，降低了吸附的温度，增加了分子筛的吸附容量，延长了二氧化碳的转效时间；由于进分馏塔的空气温度降低了，要达到同样的冷量，膨胀机的转速可以调低些，有利于节约电能。
（2）空压机运转状态是影响运转周期的一个重要因素。
空压机的进气空气温度提高，加重分子筛纯化器的处理负担，会使换热温差不断增大，这样就缩短了分馏塔的运转周期。为了确保空气压缩机的连续运行，必须保证有足够的冷却水，水压范围要小于0·3 MPa，进水温度20～25℃，排水温度不超过50℃。
空气中水蒸汽的含量会因季节的不同而发生变化。压缩后的空气，如果重新冷却到以前的温度，空气中会析出大量的水，这些水带到空压机中，会使阀门产生腐蚀、结垢，严重影响产量，同时会产生空压机的液击，损坏空压机。因而必须定期的对各级分离器中进行油水排放：每间隔20分钟对一级进行吹除一次，每间隔30分钟队二、三级吹除一次，并对阀门排水。排完水后，对吹除阀进行反复开关两次，去除油水。压缩机油的质量好坏关系到分子筛运行，最好压缩机油选用标准高些。油压范围控制在0·15 MPa～0·2 MPa，对轴箱油位、运动部位润滑点温度要定时巡检，及时发现异常情况。经过空压机压缩后的每级温度控制在一级≤160℃，二级和三级≤140℃，并且各级吸气温度比前一级吸入温度不应高过10℃。空压机中存在曲轴箱中油会沿着活塞杆进入气缸，所以，空压机中的刮油环以及密封函中的填料要宽窄适度，以不串油、不漏气为标准。每月要对空气过滤器清洗一次到二次，这样可以减少灰尘等杂质，以便减小空气进空压机的阻力。空分二站的压缩制冷机有以下作用：一方面是在一定压力下，温度从40℃降到8℃时，水的饱和蒸气压也随之下降，大量水分会从空气中出来。因此每20 min要对油水吹除阀吹除一次，自动疏水器的安装也能解决这个问题；另一方面是加工空气温度的降低会使分子筛吸附水分、乙炔和二氧化碳增加，分子筛静吸附容量与温度有关，随着温度的增大，静吸附容量减小，因此必须严格控制出制冷机的加工空气温度在8℃左右。
（3）纯化器中分子筛的质量对延长其运行时间至关重要。
空分二站采用的分子筛类型为13XAPG。这种分子筛对水分的吸附容量约为28·4%，对二氧化碳的吸附容量为2·5%左右，同时对乙炔等碳氢化合物也具有一定的共吸附作用。同时纯化器的切换时间必须严格执行，在切换纯化器时阀门德尔开关要缓慢并且需要在现场进行确认后方可进行下一步的操作，如果一旦气流冲击阀门过于猛烈，会使分子筛破碎成为粉末。一般充压时间控制在13-15 min泄压时间13-15 min；氮气出加热炉后的温度不能过高，也不能过低，一般在280～320℃，如果加热后温度过高，电路易出故障；温度过低，分子筛的加热再生周期会变长。氮气加热后到出纯化器温度升至140℃后可停止加热，活化结束；切断电炉电源后，温度会继续升至130℃以上。对再生氮气进行冷吹至温度降至15℃左右，再生氮气的流量控制在在360 m3/h。纯化器空气出口安装有粉尘过滤器，过滤掉大部分的分子筛粉末以及灰尘，防止堵塞出口。
（4）增加透平膨胀机气体轴承的寿命也非常重要。
空分一站增出现过膨胀机中的气体轴承被烧坏事件。出现这种情况的原因是停车过程中使用的仪表盘中气体含有水分，进入膨胀机的水分遇冷结为冰粒，使高速旋转的转子转速严重失衡以致烧坏轴承。以下方式进行改变，防止事故再次发生。
（1）去除进入膨胀机的水分和杂质；
（2）修改制动风机出口管路，增加出风机的热空气温度，将轴承气中结成的干冰能及时以流体形式散出。
3 结束语
本厂KDON-3000/300型空分设备曾因为空压机、膨胀机等设备问题停机3次，连续运行周期最长达到三年。分馏塔运行周期的延长，减少了开、停机的次数，减少工人的劳动强度和负荷，取得节电、节气、节水、节油的好效益。同时对其他炼油装置的稳定运行起到了良好的保障作用。
参考文献
[1] 汤学忠，顾福民主编.新编制氧工问答[M].冶金工业出版社
[2] 谭天恩，主编.化工原理[M].化学工业出版社