空分装置预冷系统改进及分析

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空分装置预冷系统冷冻水流量下降原因及对策

空分装置预冷系统冷冻水流量下降原因及对策发布时间：2023-01-04T06:33:38.172Z 来源：《中国科技信息》2023年17期作者：李志鹏[导读] 近年来，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了改善。

空分装置工艺流程采用四川空分设备有限公司的预冷纯化系统，预冷系统、常规分子筛净化系统、增压透平膨胀机系统、精馏系统、氩系统和液体储存系统，后备系统，采用DCS控制系统的内压缩流程。

李志鹏23112119880129****国家能源集团榆林化工有限公司摘要：近年来，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了改善。

在运行过程中发现预冷系统冷冻水流量下降，影响空冷塔出口温度，分子筛无法正常运行，严重时CO2超标造成主换冻结，导致空分装置停车。

对预冷系统冷冻水流量下降，主要因素进行了分析、总结，并提出了解决方法。

关键词：空分装置预冷系统；冷冻水流量；下降原因及对策引言工业在迅猛发展，在工业中出现越来越多的液氮、液氧等产品，这些都需要空分装置来进行生产。

设备的增加伴随着风险的增加，近些年国内的空分装置安全事故时有发生，给工作人员带来人身伤害，给企业带来经济损失，造成社会的负面影响。

因此，要对空分装置的危险点进行分析并提出合理的处理措施，以提高安全生产效率，提高企业产能，增加经济效益。

1冷冻水流量下降原因分析经过多年的工艺运行，发现系统运行一年就需要对空冷塔和水冷塔水分布器及氨冷器水路管束进行一次高压清洗。

从2021年5 3月开车运行至7 月冷冻水流量就开始缓慢下降，经过排查、分析、调整、对比，判断造成冷冻水流量下降的原因主要为以下几点。

1．1氨冷器管束或空冷塔顶水分布器堵塞通过氨冷器的换热情况和氨侧阀门开度变化对氨冷器堵塞情况作出判断;通过氨冷器出口水温与空冷塔出口气温的温差分析对空冷塔顶部水分布器堵塞情况作出判断。

空分装置预冷系统事故原因分析及对策

闭、ＬＣＡ２４Ｏ１液位快速上涨，及时安排现场人员将ＬＶ２４０１阀门旁路打开排液，才保证了空分装置稳
定运行。
中海石油天野化工有限责任公司空分装置建于１９９６年，采用德国林德空分技术，原设计为加工空气量１３０．４５ＫＮＭ。／Ｈ，氧取出量２１４００ＮＭ。／Ｈ。整体流程分为氨制冷预冷系统，分子筛净化系统，双塔精馏系统，氮气膨胀制冷系统，内压缩液氧泵系统，液
２０１５年第３期
内蒙古石油化工７３空分装置预冷系统事故原因分析及对策
高建鑫，杜晓光
（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特０１００７０）
摘
要：本文对空分装置预冷系统发生过的事故进行详细的原因分析，进而改进操作方法或进行技
逻辑运算实现“ ２选２ ” 联锁，联锁改造后就杜绝了因现场液位计或ＤＣＳ液位计指示假导致联锁误动作事故。改造后经过１Ｏ多年的观察运行，未出现因液
制送人循环水回水管网。预冷系统在将近１８年的运行过程中出现过很多事故，这些事故通过改进操作
２．２．２冻堵原因分析及处理防范措施
冻堵原因有以下几点： ①液氨温度低，正常液氨

HT—L煤气化装置空分预冷系统存在的问题与改进

由透平空气压缩机来的含湿空气（６进入 ≤９ ℃）空冷塔Ａ１１的下部，与从水泵ＷＰ１１的外Ｔ４０４０来
界冷却水在空气冷却塔的下段逆流直接接触，进行质热交换，使空气初步冷却；空气上升到空气冷却
塔的上段，与来自水冷塔底部并经过水泵ＷＰ１３４０增压后的冷却水作进一步质热交换，使空气冷却到
马军民，赵新跃
（河南煤化集团濮阳龙宇化工有限责任公司，河南濮阳摘４７０）５００
要：介绍空分预冷系统存在的问题，改进情况，以及改造后的运行效果。
关键词：空分预冷系统；改进；效果中图分类号：ＴＱ¨６１．１文献标志码：Ｂ文章编号：１０ —４０２１）５０８ —２０３６９（０１０ —０１０
我公司２００８年率先采用ＨＴＬ航天煤气装 — 置对甲醇原料气系统进行升级改造，淘汰了固定床间歇式煤气炉制气装置，将煤制气产能由年并８ｔ０甲醇增加到１０ｔｋ５甲醇。其中，６０／ｋ１０ｍ。ｈ０
（ｕａｇＬｏｇｕＣｈｍｉａｏ．Ｌｔ．ｏｎｎＣｏｌｅｃｌｎｕｔｙＧｒｕ，ＰｙｎｎｙｅｃｌＣ，ｄｆＨｅａａＣｈｍｉａｄｓｒｏｐＩ
Ｐｕｙｎｎａ７０ＣｈｎａａｇＨｅｎ４５００，ｉ）ＡｂｔａｔＩｔｏｃｔｅｒｌｍｓａｍｏｆｃｔｏｎｉｓｒｃ：ｎｒｄｕｅｈｐｏｂｅｎｄｄｉｉａｉｎＡＳＵｒ — ｏｉｙｔｍ，ａｄｏｐｒｔｏｌｐｅｃｏｌｎｇｓｓｅｎｅａｉｎａｅｆｃｓａｔｒｍｏｆｃｔｏｆｅｔｆｅｄｉｉａｉｎ．Ｋｅｒｓａｒｓｐｒｔｏｎｕｔ（ｙｗｏｄ：ｉｅａａｉｎｉＡＳＵ）ｐｒ — ｏｉｇｓｓｅ；ｅｃｏｌｎｙｔｍｍｏｄｆｃｔｏｅｆｃｉｉａｉｎ；ｆｅｔ

深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进

深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进作者：赵同科来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第05期摘要：本文介绍了深冷空分预冷系统循环冷却水使用的现状及存在空冷塔出口空气温度高、冷结垢严重和大循环水系统化工介质泄漏污染预冷系统等三大问题，三者互相影响和制约，通过对存在问题原因综合分析，对水质主要指标在空分中的变化规律进行了归纳总结，针对影响水质的各种因素，采取了相应的方法，通过优化改造，充分利用大循环水系统补充水水源，进一步水处理，保证了空分预冷系统补水水质指标，解决了空分预冷系统存在的问题，保证了系统安全长周期稳定低耗运行。

关键词：深冷空分；预冷系统冷结垢1 引言某公司为大型煤化工企业，空分装置采用德国林德公司深冷技术，空分装置为287000Nm3/h。

空分系统的安全运转直接关乎系统的安全，2008年投产后，空分装置2009年先后因为预冷系统结垢堵塞、换热器泄漏导致纯化系统二氧化碳超标、夏季空冷塔出口温度偏高致冰堵造成装置停车。

据文献报道在第六代空分空气预冷系统中会形成低温垢，导致低温泵前过滤器堵塞，低温水管道堵塞。

这一现象在国内外多家空分深冷系统都曾发生过。

对于低温垢的形城机理，在《冶金动力》2001年第四期和第六期有过报道：在PH值8.8的条件下，循环水中将有大于10%的HCO3-转化为CO32-，在这种情况下，循环水中的CO32-含量将大于25mg/L，超过水质控制指标（5mg/L）的5倍，致使水中的CaCO3含量在0℃至40℃范围内，远远超过其溶解度，而以介稳状态存在于水中，这时水质和外界条件的微小变化将导致CaCO3的结晶析出。

正常情况下水质稳定剂是通过对钙、镁离子、离子络合物作用对碳酸钙的微晶核的分散作用，扩大了碳酸钙的介稳区而保持运转条件下的水质稳定。

空气预冷系统连接于空气过滤器压缩系统和分子筛纯化系统之间，主要是为降低分子筛吸附器的空气的温度，将空气压缩机出口的空气温度由90℃降至15℃左右，同时降低了空气中的饱和水分，有利于分子筛的净化，并洗涤掉空气中的粉尘、酸性介质等。

浅谈空分预冷系统常见问题及对策

浅谈空分预冷系统常见问题及对策摘要：预冷系统对压缩空气的主要作用是降温、洗涤、缓冲，将高温压缩空气温度降至规定指标之内，对分子筛的长期正常运行意义重大，有效保证了后续系统的安全运行。

空分预冷系统凭借着自身强大的优势与特点，被广泛的应用。

本篇文章主要对于深冷空分预冷系统运行过程当中所存在的问题进行了细致的分析，与此同时分析问题提出策略。

对于运行的过程当中，空冷塔出口空气温度高和冷结垢问题非常的常见和普遍，希望通过本篇文意能够为相关工作人员提供一些参考与帮助。

关键词：预冷系统问题及对策化工工程深冷制氧一、深冷空分预冷系统概况通过对于空分预冷系统进行细致的分析和研究，发现其主要是由空冷塔、水冷塔、冷却水泵、冷水机组等各部分共同组合而成。

空气经过了专业的过滤系统进入到了空气压缩机当中去，之后再进入到空冷塔之内进行冷却。

空冷塔冷源共分为两个类型，一种为冷冻水，从冷箱板式;另一类为空冷塔之内加入循环冷却水，具体量为350t/h。

其能体现出压缩冷空气源的效果。

在换热器完全恢复到既定温度之后，污染氮气、氮气会进入到水冷塔之中，在此作用下，可对于循环水实施冷却，在空冷塔底部位置汇集了大量的冷却水。

其在经冷冻水罐处理之后，能以70t/h的速率回流到空冷塔顶部位置。

其可被看作压缩空气另外冷源。

它主要运用的是具有节能特点的高效低阻散热填料塔，这种方式能积极保护塔底的换热功能，发挥出降低阻力的效果，可实现节能降低消耗的目的，减少空压机出口压力水平。

不仅如此，空冷塔还运用了川空专利的防液泛装置，上部分会出现冷凝水，经过这种处理方法，能令冷凝水回到塔釜，其能有效避免后系统内流入空冷塔带水。

基于此，本文下面主要对于深冷空分预冷系统存在的问题和改进进行进一步的分析和研究。

二、闭式循环氮水预冷系统杂质浓缩的原因分析及措施全低压、分子筛吸附净化流程空分设备均设有氮水预冷系统, 其工作原理: 利用空分设备在精馏过程中产生的大量干燥污氮, 在水冷塔中与需冷却的水进行热量交换, 利用污氮与水的温差和干燥氮气的不饱和性, 促使部分水蒸发, 从而降低水温,然后水被送入空冷塔与进塔空气进行换热, 一方面水使空气温度降低, 满足后续工艺的需求, 另一方面水还对空气具有洗涤作用。

浅析空分设备氮水预冷系统工艺设计改进

接送至空冷塔的中部进行水汽热交换；一另路由Ｖ１１１１阀送至水冷塔顶部，上塔返流与
１— １号低压泵｝２— ２号低压泵；３— １号高压泵；４— ２号高压泵；５一冷塔；６一冷塔 “ 冻机空水Ｒｕ冷
ＩｒｖｎｅＰｒｃｓｓｇｆｍｐｏｉｇＴｈｏｅｓＤｅｉｎｏ
ＮｒｇｎＰｒｃｏｉｇＳｓｅｉｒＳｐｒｔｏａｔｉｏｅｅｏｌｎｙｔｍｎＡｉｅｅａｉｎＰｌｎｔ
ＳａｘＮｅＬｎａｇＩｏｈｎｉｗｉｇｎｒｎ＆Ｓｅｌｏａｄｔｅ．１．Ｏｘｇｎ— ｋｎｌｎｎｕｓｅｇＡｎＨｏｇＣｙｅｍａｉｇＰａｔＷａｇＪｎｈｎｎ
下旬，差达到０４ＭＰ～０５ＭＰ，论怎压．ａ．ａ无样调节，冻水量始终呈下降趋势，冻机因冷冷为低温和低流量自动保护停机多次，成出造
果把它改为一个封闭系统，氮水预冷系统即
ＡｂｓｒｔＰｒｔａｃｏｂｌｍｓｎｈｅｅｉｔｐｒｅｓｄｅｉｇｏｎｉｒｏｃｓｓｎｆｔｏｇｅｐｒｏｉｇｙｓｅｍｎｉｓｐｅａｉｐｌｎｅｃｏｌｎｓｔｉａｒｅｒｔｏｎａｎｔｗｅｅｒａｎａｕｓｉｌｅｄｎｔａｔｃｅ，ａｎｄｍｐｒｅｅｗａｐｕｔｏｒｈｅｒｉｌｉｏｖｍｎｔｓｆｗａｒ０１ｔｂａｉｏｆｄ３ｈｅ．ｓｓｐｒｏｄｕｃｉｔｏｎ

浅述空分预冷系统注意事项及问题分析

过空冷塔的下段、上段填料，依次与中部入塔的冷却水和顶
部人塔的冷冻水进行微分式逆流接触而传热传质换热．达到冷却空气的目的，并保证出空冷塔空气温度控制在１．７５ ℃以下。冷却水由界外供水车间统一供给，冷冻水由水冷塔塔底
３运行过程中存在的问题分析和处理方法
要】绍空分预冷系统工艺流程、介试车及安装注意事项以及对可能出的问题进行分析。现
ＴｌｓＣｏｌｇＳｓｅａｄＭａｔｒｅｉｇＡｔｅｔｎｌｏｉｙｔｍｎｔｅｓＮｅｄｎｔｎｉｉｎｏ
【关键词】空分预冷系统；空气冷却塔；水冷却塔
ＷＡＮＪｎＱＩＴｉｌｇＺＡＯＡｎｂｏＧｕＮａ－ｉＨ－ａｎ
（ｈｎｏｇＹｎｕｎｏｏｇＣｅｃｌＩｄｓｉｌｏ，ｔ．ｏｃｅｇＳａｄｎ，７５２ＳａｄｎａｋａｇＧｕｈｎｈｍｉａ＆ｎｕｔａ．ｄ，ｕｈｎｈｎｏｇ２３１）ｒＣＬＺ
Ｓｉｎｅ＆ＴｅｈｏｏｙＶｉｏｃｅｃｃｎｌｇｓｎｉ
２１０２年８第２月２期
科技视界机械与源自子浅述空分预冷系统注意事项及问题分析
汪俊覃泰岭赵安宝
（兖矿国宏化工有限责任公司山东
【摘
邹城
２３１）７５２
通道，影响水冷却塔的换热效果。
２１空气冷却塔、．水冷却塔安装过程中，严禁在塔体上进行

空分装置预冷系统优化节能设计

空分装置预冷系统优化节能设计发布时间：2022-09-25T10:48:29.793Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷10期作者：俞雪[导读] 空分装置预冷系统具有工艺流程长俞雪国家能源投资集团宁夏煤业有限责任公司烯烃一分公司宁夏灵武 750400摘要：空分装置预冷系统具有工艺流程长、压力等级多、压缩和换热设备多、生产所需冷量大等诸多特点，因而空气分离装置具有较大的节能降耗潜能。

节能降耗潜能的挖掘、节能减排进程的推进，不仅对现在的空气分离行业的发展具有实际意义，而且也响应国家“十三五”的“节能减排”的号召，对工业气体企业未来的发展具有深远意义。

关键词：分预冷系统；节能降耗；变频调速一前言预冷装置是空分设备装置的一个关键部分，它串接在空气压缩装置的分子筛催化剂的体系内部，用以减少进入分子筛吸附器气体的工作温度和含水率。

由空冷塔、氨冰机、水泵、过滤器、管道阀门以及仪器电控部分等所构成。

科学合理的利用预冷装置，有助于空分设备长期安全运行。

预冷时气流在空冷塔内通过常温水和冷冻水两次冷却，对空冷塔冷却水流速有特定需求，若耗费能量过多，就会导致空冷塔水位超高，从而导致沸石分子筛带水事件的产生，由于流速过小制冷效率不佳，无法达到技术标准。

当前的流量控制根据工作需要采用控制进口或输出的挡板、阀门开启率来控制给水量其系统功耗大，大量的资金耗费在挡板、阀门的截流运动中。

所以通过变速控制的方式，不但可以改善水泵的功能，在很大程度内改善排量和压头，同时可以保证较好的质量，节省大量能源。

除具有突出的节电作用之外，还从根本上克服了起动干扰现象，对提高设备电压、延长设备寿命都具有重要效益。

本文通过对流量的自动调节以及采用交流电动机变频调速技术进行电机的转速调节，进而达到节约能源目的。

二电能损耗与冷却水关系分析空气分离装置是由多种压缩机、泵、换热器、塔、管道、仪电设备等组成的成套设备，习惯上按空气压缩机排气压力来分类，常用的有低压、中压和高压３种。

空分设备氮水预冷系统改进

ｆｏｔｅｏｉｉｌｉｃｒｕａｉｎｏｔｒｕｓｄｉｈｅｏｙｅｐｒｄｕｉｇｓａｉｎｏｔｅｎｅｎｅｆ — ｃｒｕａｉｎｏｈｅｒｍｈｒｇｎａｂｇｉｃｌｔｆｗａｅｅｎｔｘｇｎｏｏｃｎｔｔｏｔｈｉｔｒａｓｌｌｉｃｌｔｏｆｔｎｔｇｎ — ｏｌｄｗａｅｒｃｏｉｇｓｓｅｏｌｙａｉｇａｗａｅｅｔｅｃａｇｒａｄａｒｓｒｏｒ．ＢｙｄｉｇＳｕｓａｔａｉｒｅ —ｃｏｅｔｒｐｅｏｌｎｙｔｍｎｙｂｄｄｎｔｒｈａｘｈｏｎｅｎｅｅｖｉｏｎＯｓｂｔｎｉｌ
Ｉｒｖｍｅｍｐｏｅｎｔ
大多数全低压、分子筛吸附流程的空分设备，
其氮水预冷系统均设置空冷塔、水冷塔、冷冻机、
汽热交换。空冷塔底部排水由Ｖ１３１８阀返回总排
水管网。
ＡｂｔａｔＴｅｐｐｒａｌｚｓｔｅｒｂｅｉｈｆｒｒｎｔｏｅ — ｃｏｅｔｒｐｅｏｌｙｔｍｍｐｏｅｂｈｅｓｒｃ：ｈａｅｎａｙｅｈｐｏｌｍｓｎｔｅｏｍｅｉｒｇｎｏｌｄｗａｅｒｅｏｉｓｓｅｅｌｙｄｙｔｎｇ６０００ｍｉｅａａｉｎｐｌｎｎｈａｓｓｌａｉｇｔｈｒｂｌｍｓ．Ｔｈｔｒｃｒｕａｉｙｔｍａｅｎｔａｆｒｅ／ｈａｒｓｐｒｔｏａｔａｄｔｅｃｕｅｅｄｎｏｔｅｐｏｅｅｗａｅｉｃｌｔｎｇｓｓｅｈｓｂｅｒｎｓｏｍｄ

空分装置存在的问题分析及具体处理措施

引言在我国工业生产中所使用的空分装置通常是全低压、采用分子筛吸附深冷工艺，进而为生产环节制造出氧气、氮气、液氧、液氮等生产原材料。

空分装置在运行中工厂系统较为稳定，但是在生产中若处置不当，也会出现一系列问题，例如空压机轴振动幅度较大、分子筛、空分装置中入塔空气二氧化碳含量偏高、装置中冷凝箱结霜等问题，进而影响到空分装置的安全稳定生产。

因此当前对空分装置在生产中所凸显的问题，进行技术改造和操作创新，便可以保障空分系统的稳定、长效运行。

一、空分装置在应用中存在的问题1.空分装置润滑油温度过高，轴承振动大空分装置在应用过程中，其系统内部的压缩机是向精馏塔提供空气的主要来源，但是空分系统在运行过程中可能会由于离心压缩机出现不规则震动，导致系统中的一级轴振远远超出正常数值。

如果在检查中操作人员发现系统其它工艺参数如各级压力、轴温等数值正常，那么便可以在观察趋势图后，通过比较水平方向和垂直方向的轴振动数值，再测量空分装置润滑油油温，若油温高于42℃，轴承出现升高震荡；油温低于42℃以下，轴承振动幅值缓慢下降，并逐渐趋向正常状态，那么则可判断轴振动的幅值和油温变化呈正比例关系。

2.空分装置入塔空气二氧化碳含量偏高空分装置在运行过程中，若操作人员在检测仪器上发现二氧化碳在分子筛工作周期末端数值上升较快，并且即将达到报警值。

那么空分系统内部主换热器的换热端温差便会增大，导致空分装置中部温差值进一步扩大，若不能对该现象进行及时的处理，甚至会导致主换热器、塔板区域出现堵塞，导致系统精馏塔内部阻力大幅度上升，使系统的进气量减小，影响充分装置的生产效率。

在长时期的实践中，操作人员发现入塔空气二氧化碳含量偏高的主要原因源于以下几点：第一，塔内再生氮气温度偏低，使得再生压力值降低，再生时间缩短，造成塔内空气流量过大；第二，空分装置中的分子筛在运行中由于长时间处于下沉或气流冲击状态下，导致该部件出现破损，使得分子筛吸附器在吸附床层时，表面出现空隙，造成吸附气流短路；第三，空分装置在运行过程中由于系统压力突然骤降，使得空冷塔水位偏高，造成空分装置内部分子筛吸附器在切换过程中，由于两罐气体压差过大，造成分子筛出现进水问题。

空分装置冷箱技术改造项目总结

气的需求。
关键词空分装置；珠光砂冷箱改造；高负荷运行
中图分类号ＴＱ０５１．８１
文献标识码Ｂ
ＤＯＩ１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１００６ — ６８２９．２０１３．０２．０１５
・
５２・
管泽玉等空分装置 Fra bibliotek箱技术改造项目总结
经验交流
臣固
空分装置冷箱技术改造项目总结
管泽玉楚明哲
（河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳４５７０００）
摘要介绍了空分装置存在的问题，总结了冷箱改造内容、改造后运行效果，通过冷箱技术改造使空分装置达标达产．既降低了整套空分装置的能耗又满足了后系统使用氧气、氮
出现断裂，导致大量珠光砂进入精馏塔内，堵塞了板
式换热器部分流道，下塔液位无法打到上塔，以致空
分装置无法正常运行。
１装置简介
该空分装置采用离心式空气压缩、常温分子筛
２技术改造方案
低压换热器切开换热器冷端低压氮气、污氮气、
收稿日期：２０１３－０ｌ — Ｏ８
２０１３年第２０卷第２期
低低污纯
Ｌ
化工生产与技术
低｛嚣
ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

空分装置预冷系统优化节能设计

空分装置预冷系统优化节能设计发布时间：2022-06-14T08:18:58.228Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：刘帅[导读] 预冷系统是燃气设备的关键部件。

压缩空气系统与碳分子筛吸收系统串联，以降低进入碳分子筛废气吸收塔的气体的环境温度和含水量。

山东华鲁恒升化工股份有限公司山东省德州市 253005摘要：预冷系统是燃气设备的关键部件。

压缩空气系统与碳分子筛吸收系统串联，以降低进入碳分子筛废气吸收塔的气体的环境温度和含水量。

主要由空冷塔、氨制冰机、水泵、过滤装置、阀门和仪表板电机控制部分组成。

预冷系统的有效应用有利于燃气设备的长期安全运行。

预冷气体通常在空气冷却塔中用温水和冷却水冷却两次。

空冷塔的冷却水输出有一定的规定，消耗了大量的电能，会导致空冷塔液位仪表极高，导致碳分子筛受潮伤亡。

自来水冷却效果太小，不能满足技术规定。

在此阶段，总流量调整必须根据实际情况，根据通道或入口的隔膜和闸阀的开度进行。

其输入功率大，在整个保留隔膜和闸阀的过程中消耗了大量的能量。

因此，调速的选择不仅可以改变泵的特性，改变大面积的排气量和张力，而且可以保持高效率，节省大量电能。

它除了具有显著的节能环保实用效果外，还从源头上解决了起动冲击问题，对提高电网的工作电压，提高设施的使用寿命有很大的好处。

关键词：空分装置；预冷系统；优化节能设计1电能损耗与冷却水关系分析根据制冷机组的特点和不同负荷下的环保节能条件，负荷率越低，空调制冷量越小，功耗越小。

根据数据统计分析，当负荷在100%~40%之间时，随着负荷的降低，每1kW制冷量的电耗低于满负荷时的电耗。

当负荷在100%~40%范围内时，随着负荷的降低，每1KW 制冷量的电耗大于满载时的电耗。

因此，为了更好地“环保节能”，有必要将制冷机组运行在100%~40%的中间运行；此外，如果使用离心脱水机，它会选择改变进气导管的叶片开口来控制空调制冷量的大小。

空调制冷量过大可能不会引起颤振。

空分装置配套空冷器的运行分析及故障处理

多地选择空气冷凝器作为汽轮机乏汽冷凝装置。兖矿新疆煤化工有限公司空分空冷器装置是由常熟某公司负责设计并指导安装的，用于曼恩机械有限公司生产的ＲＩＫＴ一１６０机组汽轮机乏汽的冷凝。该套
空冷器装置为常熟某公司在新疆启用的首套装置，
汽与空气的热交换来冷凝汽轮机排汽，以维持汽轮
机的低背压。整个空气冷凝器系统按换热介质不同
￥郭维维，女，１９８６年生，助理工程师。乌鲁木齐市，８３００１１。
２０１５年１０月
郭维维：空分装置配套空冷器的运行分析及故障处理
（１）快速处理，恢复系统运行。由于需要较大
的换热量．空冷器的管束一般管壁较薄，所以焊接堵漏方法不可行。对于冻裂管束暂时通过割断处理方式。堵死有漏点管束，以便尽快恢复系统运行。
空气冷凝器（简称空冷器）系统流程如图１所示。空冷器系统主要由以下６个子系统组成。（１）排汽系统排汽系统设１根主排汽管道，
ｃｏｏｌｅｄｃｏｎｄｅｎｓｅｒｓｙｓｔｅｍ，简称ＡＣＣ系统）通过蒸
第３６卷第５期２０１５年１０月
化工装备技术
４１
空分装置配套空冷器的运行分析及故障处理

空分装置预冷系统改进及分析

空分装置预冷系统改进及分析摘要：随着我国工业化进程的不断推进，冶金、石化及新能源等产业对于空分产品的需求越来越多，规模也越来越大。

对于这些行业空分产品需要量大的，一般采用投资设置气站或者自建空分来满足，对空分装置现有预冷系统进行改进，增设冷冻机组，并且增加板式换热器进行辅助换热，在氧气产量不变的条件下，既可增加氮气产量，又可降低空冷塔的进水温度，保证空分设备安全稳定运行。

关键词：预冷系统；冷冻机；能量守恒；制冷量引言随着国民经济的不断发展，特别是大型冶金、大型石化、大型煤化工等行业的迅猛发展，使得市场对空分装置的需求越来越多，推动了空分技术的发展进步。

在技术更新迅速，产品创新日新月异的今天，空分设备的设计也取得了较大进步，国际化程度越来越高。

预冷系统作为原料气体进入纯化系统及冷箱内的常温处理工艺，在空分装置系统之中的地位不言而喻。

预冷系统的运行性能对整套空分装置的性能影响重大，在设计当中不容忽视。

1预冷系统设备的组成预冷系统的设备有空气冷却塔、水冷却塔，常温水泵，低温水泵，冷水机组。

空气冷却塔的作用为把出空压机排出的高温气体冷却到～12℃，以减小纯化系统的负荷。

其结构为立式圆筒型塔，共有两段，上下段均为填料塔，在空冷塔的塔顶设有分配器，出口端设置有不锈钢丝捕雾器。

在空分装置工作时出空压机的空气从下部进入空气冷却塔，水自上部进入，通过槽式水分布器均匀地分布到填料上，顺着填料的空隙流下，空气则逆流与水进行热质交换，经过顶端的不锈钢丝网捕雾器出塔，进入后面的分子筛吸附系统。

水冷却塔的作用为用空分冷箱排出的污氮气和纯氮气来冷却循环水系统的供水，冷却后的水由水泵送入空冷塔的上段。

其结构为散堆填料塔，在水冷却塔的顶设捕雾器和水分布器，填料一般分两层装入塔内，在两段填料的中间设再分配器，保证让水均匀分布，从而可以提高水冷塔的效率。

在水冷却塔工作时被冷却的水自上而下流经填料，与空分出来的大约33．6℃的污氮气和纯氮气进行换热，降低水温，在塔底被冷冻水泵抽走，污氮气从水冷却塔的塔顶排出。

空分装置技改实例

一、冷水机组串联改造1.空分低负荷运行水冷塔出水温度升高空分装置预冷系统配备两台冷水机组，一用一备，用于降低冷冻水温度，控制分子筛进气温度。

设计冷冻水量135吨/小时，冷冻水由17℃降至12℃。

分子筛进气温度越高负荷越大，甚至发生脱吸现象，水和二氧化碳进入冷箱，空分装置不能正常运行。

分子筛进气温度设计值13℃，报警值17℃。

机组带低负荷时低换反流污氮气量减少。

空压机压力降低，低换进气量减少，在低换热平衡的影响下低换反流污氮气量减少。

去水冷塔给冷冻水降温的污氮气减少，出水冷塔进冷水机组的冷冻水温度升高。

夏季机组带低负荷时在冷水机组满出力的情况下为控制分子筛进气温度不超过16℃，空压机出口压力被迫提高至0.485MPa运行，维持一定的低换进气量保证有一定的反流污氮气量给水冷塔的冷冻水降温，增加了空压机能耗。

2.冷水机组串联改造对冷水机组进行串联运行改造。

该技改只需要增加一段3米管道和1台手阀，无需采购新的设备。

所需材料少、施工工作量小。

3.改造效果改造后冷水机组串联运行时冷冻水温降由原来的5℃增大到10℃，给冷冻水降温能力加倍，解决低负荷冷冻水温度升高问题最终满足夏季分子筛进气温度要求。

冷水机组串联运行，夏季空压机压力可降至0.465MPa，不再受到限制，在低负荷下空分整体功率下降727KW。

二、增压机油泵回流阀改口径满足油泵切换功能1.增压机润滑油泵切换问题增压机配备两台同型号互为备用的螺杆润滑油泵，最高允许压力1.0MPa。

供油管线配备两台气动润滑油压力调节阀，一台用于调节泵后母管油压，润滑油回油箱，另一台用于调节供油母管油压，润滑油去供油母管。

供油母管工作压力0.25MPa，报警值0.15MPa，跳车值0.10MPa。

增压机润滑油泵切换时油压波动过大。

启动备用泵时润滑油压力调节阀不管是手动控制给全开指令还是投油压自动控制，泵后压力瞬间达到1.2MPa，造成油泵超压，现场泵后油管道、调节供油母管油压的调节阀后油管道有明显振动情况，供油母管油压高达0.40MPa（超量程），停止原运行泵瞬间最低油压0.14MPa，低于报警值，刚停运的油泵在自动状态下联启。

深冷空分预冷系统存在的问题和改进探讨

深冷空分预冷系统存在的问题和改进探讨摘要:空分装置是利用反流污氮的不饱和性，对供给水进行降温处理，由此获得冷冻水，并以此作为介质，对空分装置空气进行降温与清洗，以减少灰尘与溶解性杂质。

目前空分预冷系统装置在大型煤炭化工企业中得到应用，为充分发挥系统使用性能，需要对常见问题进行分析，注重采取合理改进措施，以延长设备寿命，提升系统服务能力。

关键词：深冷空分预冷系统；存在问题；改进探讨引言科学技术的进步和节能理念的不断发展,使得空分技术日新月异,显示出低能耗、自动化等特点,为进一步缩小国内外的技术差距,中国石化工业迎来了广泛的发展。

然而,在设备方面还存在一些问题需要解决,空冷预冷系统事故的现象并不罕见,严重制约了工业生产,对此类问题的系统分析和解决显得尤为重要。

一、空分装置和预冷系统的相关概念简单的解释是，利用空气作为材料来生产高纯度氧气、氮、氩气和其他对工业生产至关重要的产品；安全稳定的空气分配系统是工业和经济发展至关重要的能源设备，可作为气体供应平衡的催化剂；控制制造成本和节省能源消耗制冷系统是该设备的重要组成部分，目的是降低分子净机的空气温度，通过洗涤水来减少空气层和去除大多数水溶性有害物质，以确保空气净化器的安全通常与包含冷塔、水塔、泵、过滤器和管道阀门的部分的压缩空气系统和吸附系统相连，这些部分虽然简单，但在冷却水太大时也容易发生能源浪费，导致高于标准冷却塔，反之，在发生水的分子网络事故的地方，流量过小会导致冷却效果问题，这些问题不符合处理制冷系统事故原因的要求，有助于提高运行效率和稳定性，并确保自由机组的稳定发展。

二、系统问题分析（一）循环水污染空分装置使用的循环冷却水直接与空气接触，属于敞开式系统。

该系统对冷却水的清洁度要求较高，要求循环水中不得存在烃类气体。

在系统应用过程中，倘若出现换热器装置泄漏，则易造成循环水污染。

在轻度污染情况下，会增加系统中分子筛负担；而严重污染情况下，则影响空分系统运行稳定性与安全性，造成装置中二氧化碳含量增加。

预冷机组工况异常分析及改进措施

预冷机组工况异常分析及改进措施摘要：预冷机组是空分装置核心设备，本文针对预冷机组出口温度不达标超标和机头结霜的问题，从操作、调整方面提出“三关一调”操作法，经过运行验证，预冷机组各项运行参数达标，工况稳定，为预冷机组的平稳操作调节提供了操作依据，为研究预冷机组长周期稳定运行管控措施提供借鉴。

关键词：预冷机组；操作调整；长周期运行一、前言制氮装置预冷机组主要工艺作用是将压缩机出口的空气由40℃冷却至10℃以下，并将游离态的冷凝水析出，确保进入纯化器的空气满足进一步净化要求。

本装置预冷机组在运行中出现冷媒高压异常、出口温度长期超标和机头结霜等异常，通过综合分析判断，提出“三关一调”操作法，确保了预冷机组稳定运行。

二、预冷机组运行原理根据预冷机组工作原理，可将其流程详细分解如下：液态制冷剂从干燥过滤桶过滤微量润滑油后进入膨胀阀，经膨胀阀节流后，降低压力和温度，低温低压制冷剂进入蒸发器，在蒸发器中与空气换热，空气由于制冷剂气化潜热吸收热量被深度降温，由40℃降低至＜10℃，而制冷剂吸收热量后被完全气化，气化后的制冷剂由螺杆式压缩机增压，高温高压的气态制冷剂在冷凝器中与循环水换热，被液化，液化后的制冷进入干燥过滤桶进行下一个制冷循环。

图1预冷机组工艺流程图三、预冷机组运行过程中异常工况及原因分析1、膨胀阀开度过大，导致进入蒸发器的液态氟利昂过多，过冷氟利昂在蒸发器内不能够完全蒸发，使蒸发器内部形成局部热交换面积减少，加工空气与冷媒热交换不充分，降温效果变差；开度过大，导致膨胀阀自身微调作用缺失，失去自调节作用。

2、两个膨胀阀开度不均匀，导致进入蒸发器内部液态氟利昂分液喷嘴不均衡，分配至毛细管的过多液态氟利昂无法完全蒸发，使蒸发器局部热交换面积减少，加工空气与冷媒热交换不充分，降温效果变差；3、热气旁通阀开度过大，形成压缩机入口与出口之间形成短路，压缩后的高温氟利昂气体使膨胀阀后的低压低温氟利昂液体部分气化，冷量减少导致出口风温升高。

KDON8000_5000型空分装置预冷系统改造小结

型空分装置预冷系统改造小结KDON8000 /5000 杜淑平( 山西焦化股份有限公司，山西洪洞 041606)［中图分类号］TQ 051. 5 ［文献标识码］B ［文章编号］ 1004 －9932( 2012) 02 － 0056 － 02 我公司 KDON8000 /5000 型空分装置的主要任务是为 200 k t / a 甲醇装置及化肥厂转化炉连续提供氧气，同时也提供装置开车时吹扫置换、催化剂升温还原用氮气。

该套空分装置采用常温分 1 改造的必要性预冷系统水冷塔使用的是新鲜水，在长期运行过程中会有低温结晶物产生 ( 新鲜水在 14 ℃ 时为含钙镁离子的饱和状态，在水冷塔被从分馏塔返流来的氮气、污氮气冷却后，温度降至 7 ～ 10 ℃ ，这样会有部分钙镁离子析出) ，附着在水冷塔填料、出水冷塔管道及阀门、冷冻水泵前过滤器、上水阀及管道、第二空冷塔等部位，影响着空分装置的长周期、安全稳定运行。

表 1 列示了投运后空冷塔、水冷塔的几次清洗情况。

子筛增压膨胀流程，于 2008 年 3 月投产 ( 2008 年11 月—2009 年 8 月因市场原因停车 9 个月) 。

在空分装置 2 a 多的运行中，预冷系统第二空冷塔、水冷塔及管线阀门出现了 “低温结晶” 问题。

为此，公司利用甲醇厂大检修机会对空分装置预冷系统进行了改造，并将水冷塔使用的新鲜水改为脱盐水。

表1 空冷塔、水冷塔运行及清洗情况水冷塔运行时间连续运行时间 / d停车原因清洗方法每次清洗费用 / 元2009-08-01—2009-11-23 2009-11-25—2010-04-15113 140 甲醇厂短期检修空分车间计划停车对水冷塔、空冷塔进行了简单的酸洗对空冷塔、水冷塔通过酸洗泵打循环酸洗对第一空冷塔、水冷塔通过酸洗泵打循环酸洗;将第二空冷塔填料全部取出进行酸洗5 000 22 000 甲醇厂停车检修2010-04-16—2010-06-166018 000开车时所需脱盐水量只做水冷塔蒸发量的补充) ;( 运行正常后 30 t / h 2 改造方案2. 1 整体思路将水冷塔使用的新鲜水改为脱盐水进行闭式改造后脱盐水进第二空冷塔温度 5 ～ 7 ℃ ; 水冷塔蒸发量 0. 2 ～ 0. 3 t / h ;1. 67 × 106k J / h 。

深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进

深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进发布时间：2021-06-17T11:15:07.283Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷2月6期作者：王振宇1房叔可2宋挺3朱斌4廖晋5 [导读] 深冷空分系统中主要的几种因素是水、油和电，在深冷空分系统中常见的几种问题分别是冷结垢、水循环污染、王振宇1房叔可2宋挺3朱斌4廖晋5 1，3，5 杭州制氧机集团股份有限公司浙江杭州310000 2,4 杭州萧山杭氧气体有限公司浙江杭州310000摘要：深冷空分系统中主要的几种因素是水、油和电，在深冷空分系统中常见的几种问题分别是冷结垢、水循环污染、以及水高温等，这些问题会影响深冷空分系统的稳定性，因此本文问通过分析这些问题的成因，并提出相应的解决措施，供相关人员参考。

关键词：深冷空分；冷结垢；预冷系统 0引言油、水、电是深冷空分生产中最关键的3个因素，其中任何一个因素出现问题，都会造成空分生产装置的不稳定或停车，甚至会造成设备破坏。

水冷塔、水冷机组、空冷塔是空气预冷系统最主要的装置，这些深冷部位的“冷结垢”是深冷空分生产过程中水系统存在的主要故障。

深冷空分企业冷结垢这一问题是现如今一直存在的问题，各种解决方式层出不穷，常见的几种解决方法也是需要耗费较大的成本，使用时间越长，出现故障的次数就越多，基于此，本文主要阐述了几种深冷空分系统中常见的故障问题。

1深冷空分预冷系统常见故障分析 1.1冷结垢冷结垢的主要几种原因，其一为循环水的水质问题，水质如果是以高硬度，高碱度的形式存在，那么就非常容易形成冷结垢，也可能出现热结构，从而影响空分装置的使用性能；其二为温度的影响，在空分系统中，循环水的温度逐渐从高到低，从32℃一直下降到13℃，在这个过程中，循环水中的晶体就会逐渐饱和，从而析出，附着在空分系统的装置上，随着温度的再次变化，在常温条件下，这种亚稳态的碳酸钙晶体就会逐渐脱水，最终形成碳酸钙硬垢附着在装置的表面，从而影响装置的使用；其三为滞留层速度的影响，循环水的初始速度是比较高的，但是在经过壳程的时候，循环水的速度会直接下降，从而导致循环水中的一些杂质及悬浮物被截取，从而沉淀下来逐渐形成垢质；其四为坑分系统中的过滤导致，空分系统中的一些铜质列管的间隙较小，循环水在经过这个部分的时候，就会将循环水中的一些悬浮物及杂质过滤，从而加速了垢的形成；其五为循环水在水冷塔以及空冷塔中的二次蒸发以及浓缩，循环水在经过填料层的时候，是以薄膜状的形态经过的，因此容易出现二次蒸发和浓缩，晶体饱和度再次出现，从而形成了垢质。

空分装置预冷系统优化节能设计_1

空分装置预冷系统优化节能设计发布时间：2022-07-26T05:41:34.972Z 来源：《工程管理前沿》2022年6期作者：王大鹏[导读] 预冷系统是空分设备的重要组成部分，它串联在空气压缩系统和分子筛吸附系统之间王大鹏抚顺石化公司洗化厂空分车间摘要：预冷系统是空分设备的重要组成部分，它串联在空气压缩系统和分子筛吸附系统之间，以降低进入分子筛吸附器的空气的温度和含水量。

主要由空气冷却塔、氨冷却器、水泵、过滤器、管道阀门和仪表电控部分组成。

预冷系统的合理使用有利于空分设备的长周期安全运行。

预冷后的空气在空冷塔中经常会被温水和冷冻水两次冷却，对空冷塔的冷却水流量有一定要求，浪费太多能量，还会造成空冷塔液位过高，造成分子筛带水事故。

水流量太小，冷却效果不好，达不到工艺要求。

目前，流量调节是根据工况，通过调节入口或出口挡板和阀门的开度来调节供水量。

输入功率大，在挡板和阀门的截流过程中消耗了大量的能量。

因此，采用变速调节的方法，不仅可以改变泵的特性，而且可以在较大范围内改变排量和压头，保持高效率，节约大量能源。

除了节能效果明显外，还从根本上解决了启动冲击问题，对提高电网电压、延长设备使用寿命大有裨益。

关键词：空分装置；预冷系统；节能设计；引言化工行业安全发展规划的确定为化工园区产业定位提供了明确方向，化工集中区域发展也是发展趋势。

某化工企业积极响应国家号召，将新项目建设在新石化产业聚集区，并最大限度地与原厂区资源互相进行补充，以便提升产值以及综合竞争力。

新项目建设中空分装置是不可或缺的重要生产设备，其工艺及选型的工作要慎重对待。

1电能损耗与冷却水关系分析根据冷水机组特性，在不同负荷下运行的节能情况来看，负荷率越低，制冷量越少，耗电量必然也就越小。

根据数据分析负荷在100%～40%之间，随着负荷的下降，每产生1kW冷量的耗电比满负荷时少，而负荷在100%～40%时，随着负荷的下降每产生1kW冷量的耗电均比满负荷大。