制氧一开车方案

临沂华盛江泉管业有限公司『制氧一车间设备开车方案』
制氧一车间
2015年10月23日
制氧一车间设备开车方案
1.1 起动应具备的条件：
1.1.1 空分设备所属管道、机械、电器仪表等安装完毕，校验合格。

1.1.2 所有运转机械设备，如空压机、增压机、膨胀机、冷冻机、水泵、液氩泵、液氧泵等均具备起动条件，空压机、增压机进行单机试车。

1.1.3 所有安全阀调试完毕，并投入使用。

1.1.4 所有手动，气动阀门开关灵活，各调节阀需经调试校验。

1.1.5 所有机器、仪表性能良好，并具备使用条件。

1.1.6 分子筛吸附器程序控制调试完毕，运转正常，具备使用条件。

1.1.7 冷箱内低温设备的管道加温，吹刷完毕，并经检测合格。

1.1.8 空分设备所有阀门应处于关闭状态，特别要检查膨胀机喷嘴调节阀门必须处于关闭状态。

1.1.9 供电系统正常工作。

1.1.9.1电气人员到位，检查各配电室送电情况并清理卫生检查备件有无损坏。

1.1.9.2配合生产人员对设备送电调试。

1.1.9.3主要设备在开机前两天进行加热，测量绝缘是否良好。

1.1.9.4对现场所有设备进行检查备案。

1.1.10 供水系统正常工作。

并提前冲洗循环水管道。

1.2 起动准备
除分析仪表和计量仪表外，所有通向指示仪表的阀必须开启，接通温度测量仪表，并进行以下各操作步骤：
⑴启动冷却水系统。

⑵启动用户仪表空气系统
⑶启动空气压缩机
⑷启动空气预冷系统
⑸吹刷空气管路
1.2.1 起动冷却水系统
⑴通知水泵工做好供冷却水的准备工作，主操启动循环大水泵，调整水压
至0.4MPa，安排水泵工看护水压、控制水温、保持水位。

⑵副操带领压缩工打开各用水设备中有关水路吹除排放阀及冷却水进口
阀，冲刷冷却水管路及相应用水设备。

⑶待吹除排放阀排出水洁净后，再开出口阀。

1.2.2 起动仪表空气系统和纯化系统切换程序
⑴主操开启各空气切换管路
⑵副操将备用仪表空气（由用户提供）接通
⑶仪表接通程序控制器
⑷接通切换阀，检查切换程序后，暂停备用
⑸按仪控说明书和仪表制造厂的说明，将除分析仪表以外的全部仪表投入
1.2.3 启动空气透平压缩机
⑴主操启动空气过滤器（按过滤器使用说明书操作）
⑵空压工接通冷却水系统
⑶电工作好电机的启动准备
⑷主操按说明书启动空气压缩机
⑸主操逐步增加压缩机后的压力
1.2.4 启动空气预冷系统
(1) 仪表工检查全部指示仪表
(2)仪表联合电工检查空气预冷系统的仪电系统
(3) 副操现场打开冷却水进、出口阀
(4)主操慢慢增加空压机出口空气压力，并导入空气冷却塔中，待压力稳定
并大于0.48MPa时，副操现场启动水泵。

(5) 主操调节冷却水泵的压力和流量
(6) 接通并调节液面控制器，使液面处于正常状态。

1.2.5 启动分子筛纯化系统
（1）切换程序的运行（采用手动）
（2）仪表检查、调节、确定各控制阀门阀位正常（应在启动空压机前）（3）副操断续开闭V1252检查空气中是否夹带有游离水，若有水应多吹除几次，直到无游离水为止，以后定期吹除游离水。

（4）主操手动打开V1203或V1204，缓慢打开V1222或V1223向分子筛吸附器充气至压力与空冷塔平衡后，手动打开V1201或V1202，关
V1222或V1223。

充压期间应保持空冷塔压力稳定。

（5）主操手动打开未工作的分子筛吸附器再生流路阀门V1208（V1207）、V1206（V1205）和V1212。

（6）副操手动打开三台电加热器中其中两台的进口及出口阀门。

（7）主操调节V1231，严格控制PI-1204压力小于0.02MPa，FICAS-1203流量指示26000Nm3/h。

（8）接通切换程序，调整均压时间、泄压时间，使分子筛纯化系统投入运行。

（9）分子筛吸附器至少正常运行一个周期后，才能向分馏塔送气。

特别提示：电加热器必须先通气后通电。

1.2.6 设备及气管路的吹刷
吹刷的目的是除去杂质和灰尘等，并检查有没有水滴存在。

吹刷用的气体是出分子筛吸附器的常温干燥空气。

每一只吹除阀均打开进行吹除，一直到没有灰尘和水汽为止。

1. 空气导入空气管线操作
主操缓慢打开V1216时，注意分子筛吸附器前后压差不超过8KPa，阀门操作应缓慢，保持空压机出口压力稳定，避免分子筛床层激烈波动。

2. 注意事项：
A. 安排仪表用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量，当各吹除阀出口气
体的露点≤-50℃时，才能关闭吹除阀，转而吹扫别的管道。

B. 在吹除各流路过程中，要逐渐开大V1216，既要避免压力下降又要保证
有足够量的吹刷用气，并保持PIS-1203压力稳定。

C. 严格控制上塔压力PIA-2在0.03~0.05MPa范围，避免上塔超压。

D. 在接通各系统时，必须先开吹除阀，再开入口阀，停止吹刷时应先关入
口阀，再关出口阀。

1.3 冷却阶段
1.3.1 分馏塔冷却前必备条件
⑴空气压缩机已经投入正常运转。

⑵预冷系统已投入正常运行。

⑶分子筛纯化器已投入正常运行。

1.3.2 起动空气增压压缩机
⑴按“增压压缩机的使用说明书”的要求，做好增压压缩机的准备。

⑵安排增压工打开各冷却器冷却水的进出口阀门，通知仪表逐渐打开增压
机进口阀，并保持PIS-1203压力稳定。

⑶主操启动增压压缩机，调节各进口导叶及各回流调节阀及高压空气节流阀V8的开度，逐渐提高增压机各段出口排压至规定值。

⑷调节过程中应保持增压压缩机运转的稳定。

⑸随着后续各设备的运转，不断开大进口导叶的开度，关小回流阀，保证
各段压力、温度正常。

1.3.3 起动增压透平膨胀机
⑴按“透平膨胀机的使用说明书”规定，做好透平膨胀机的起动准备。

⑵纯化系统正常后应确定向膨胀机组供应轴承气,并确认润滑油系统已
正常工作。

⑶副操逐渐打开冷却水流路各阀门。

⑷主操先打开V443(或V444)，再按膨胀机组的使用说明书打开紧急切断
阀。

然后缓慢地开大喷嘴和缓慢关小增压端空气回流阀，起动透平膨
胀机。

⑷增加膨胀机的供气量，使膨胀机转速达到额定转速，慢慢地使增压透平
膨胀机达到最大气量。

⑸随着膨胀气量的不断增大，应自动或手动逐步调整空压机的进口导叶、
增压压缩机进口导叶及回流阀开度，调整旁通阀开度，确保下塔压力的稳
定。

1.3.4 冷却分馏塔系统
冷却分馏塔的目的：是将正常生产时的低温部分从常温冷却到接近空气液化温度，为积累液体及氧、氮、氩分离准备低温条件。

冷却开始时，压缩机排出的空气不能全部进入分馏塔，多余的压缩空气由放空阀排放大气，并由此保持空压机排出压力不变，随着分馏塔各部分的温度逐步下降吸入空气量会逐渐增加，可逐步关小放空阀来进行调节。

应特别注意的是在冷却过程中保冷箱内各部分的温差不能太大，否则会导致热应力的增大，造成管道及设备的损坏。

冷却过程应按顺序缓慢地进行，以确保各部分温度均匀。

⑴顺序开启冷却流路的阀门。

⑵保持空气压缩机排出压力恒定
⑶保持空气去增压压缩机压力恒定
⑷把分子筛纯化器的再生气路由空气流路切换到污氮气流路上，此时应特
别注意空压机排压，防止因超压而引起连锁停机停泵。

⑸必须注意各流路通过流量，使各部分温度均匀下降，不能出现大的温差。

1.3.5 增压透平膨胀机的控制
在冷却阶段，透平膨胀机的产冷量应保持最大。

在这一阶段中：
⑴膨胀机保持满负荷运转，最大限度地制取冷量。

⑵当主换热器冷端空气已接近液化温度时，冷却阶段即告结束。

1.3.6 阀门状态
⑴分馏塔阀门状态
⑵冷却阶段应注意事项
A. 随着冷却流路的增加，空压机应不断地增加空气量，空压机出口压力
稳定在0.50MPa。

B. 随着冷却流路的增加，应不断调节各冷流体出分馏塔系统的流量，以
保证各主换热器的中部温度及热端温差在给定范围之内，以减少不必
要的冷量损失。

C. 为加快冷却速度，应最大限度地发挥膨胀机的制冷能力，随塔内温度
的降低逐渐增加膨胀量，调节膨胀机工况，尽量降低膨胀机出口温
度。

D. 随着温度的下降冷箱内压力也会逐渐降低，应随时注意调节冷箱充气的
流量。

E. 在冷却阶段空分阀门应处于手动控制状态。

F. 当主冷底部（或下塔底部）出现液体冷却阶段即结束。

1.4 积液和调整阶段
所有冷箱内设备被进一步冷却，空气开始液化，下塔（或主冷）出现液体，上、下塔精馏过程开始建立，待冷凝蒸发器建立液氧液面时，可逐渐调节下塔液空及氮气纯度，尽快建立上、下塔的正常精馏工况。

在液化阶段，膨胀机的出口温度尽可能保持较低，但以不进入液化区为宜。

1.4.1 阀门的调节
所有阀门的调节应按步骤缓慢并逐一地进行，当前一只阀门的调节取得了预期的效果以后，方可开始下一只阀门的调节。

1.4.2 温度的控制
⑴高压换热器冷端的温度应接近-173℃（TI-1），热端温差控制在3度范围内，低压板式冷端TI-2应接近液化温度（约-173℃），温差控制在7度范围内。

⑵其它部分温度应调节到正常生产时的规定温度。

1.4.3 液体的积累
⑴调节空气压缩机的流量，以满足分馏塔吸入空气量的增加，并保持压缩
机后的恒压，可用进口导叶和放空阀配合调节。

⑵调节增压机回流阀及高压液空节流阀V8的开度，保持增压机排压下逐
渐加大进塔的高压空气量。

⑶先微开下塔液氮回流阀V20，根据主冷液氧上涨情况逐渐增加开度。

⑷取样分析初始积累的液体。

如发现液体中有杂质和CO2固体等，则应将
液体连续排放，直到纯净为止。

由于空气中含有水分，在抽取液体样品
时，水分会凝结进入液体，使液体变得混浊，因此，应把抽取液体的容
器罩起来。

⑸用V1阀调节下塔液空液面LIC-1，并投入自动控制，LIC-1定~800mm。

⑹用V2阀控制抽取液氮进入上塔的流量，用以调整下塔氮气及液空纯度，加速上、下塔精馏过程的建立。

⑺主冷是双层布置，由于结构原因，主冷液体首先在上层积累，当上层积
满（~1720mm）后才会通过溢流管进入下层,而主冷液位的控制也就是
控制下层主冷的液位。

1.4.4 精馏过程的建立
⑴稳定调整上塔和下塔的压力正常值。

⑵从阻力计上读数的上升，可知精馏过程已经开始建立。

A.当主冷液面上升至设计值50~60%以上时，视吸入空气量和下塔压力情
况调节下塔液氮回流阀V20，初步建立下塔精馏工况。

B. 根据下塔塔底液空和塔顶氮气纯度情况，调节V2和V4。

C. 调节出分馏塔的纯氮放空阀V106及V105，在允许的情况下，尽可能将氮气送入水冷塔。

⑶产品液氧泵的启动
A. 当主冷液面达到额定值时，预冷产品输出液氧泵OP1或OP2。

B. 当液氧泵预冷完成后，全开V10或V11，稍开V102，启动液氧泵。

C. 逐步提高液氧泵的出口压力PI-157或PI-158，使之达到要求值。

D. 在保证主冷液氧液面稳定、氧气纯度稳定和液氧送出压力稳定的情况下，逐渐关小液氧回流阀 V10或V11，并逐渐开大氧产品放空阀V102。

E. 在开大氧产品放空阀的同时，要调节高压空气进塔流量，以保证主换热器的热端温差不能扩大。

⑷操作粗氩塔
A. 开大V704，使粗氩塔液空液位处于较低的状态,打开V764，排出粗氩塔
内的氮组分，促使粗氩冷凝器的工作，在调节C1、C2工况同时C3塔会逐渐开始工作，当V704开度较小是，PI701压力高，随着氮组分逐渐从V764中排出，粗氩塔内氮气浓度逐渐减小，温差会慢慢变大，反之，温差减小。

因此，密切注视粗氩塔阻力计、氩馏分量及冷凝器位的变化，当三者缓慢升高到额定值， AI-702分析仪可投入使用。

B.在粗氩塔Ⅰ工作初期，粗氩塔II精馏工况还未建立，此时微氧分析仪 AI-705不投入使用，而将粗氩塔II出口气体含氧分析仪AI-702投入使用，当AI-702稳定，并≥98%Ar时，AI-705方可投入使用。

C.当粗氩塔I液面LIC-701缓慢升到1500mm时，启动粗氩泵AP1（或
AP2）将粗氩塔I的粗液氩送入粗氩塔II，此时氩泵联锁投入，使LIC-701 保持在~1200mm。

D.调整氩馏份流量及含氩量，氩馏份中氩含量取决于氩馏份量及回流液体中氩馏份的含量。

在调整时，应先将氩馏份流量调整稳定，方法主要采用调节V704，V704开大氩馏份流量增加，反之减小。

当氩馏份量及粗氩塔阻力趋于正常后，根据AI-705分析的结果调整V764的开度以调整氩馏份中氩含量。

E.从分析仪A-704取样，定期分析液空中乙炔含量，其值不得高于
0.01PPm。

F.粗氩的送出，当粗氩塔中各指标正常后，可逐渐开大V710将合格的粗
氩送入精氩塔，同时逐渐关小V764减少氩放空量。

1.4.5 精馏工况的调整
⑴按制造厂说明，将分析记录仪表投入。

⑵按各分析点数据，利用V2及V4对精馏工况进行调整。

⑶在调整时，产品取出量在保证工况稳定及产品纯度指标下尽可能加大。

⑷当工况稳定后，可逐步加大产品取出量到规定值，将污气氮纯度维持在
规定指标上。

⑸产品的产量，纯度均达到指标时，此时可逐步打开产品送出阀，关小产
品放空阀。

⑹注意液氧液面，应保持稳定，不能下降，必要时可增加透平膨胀机的产
冷量或减小液体产品产量。

1.4.6 高压空气及主换热器的调整
⑴随着液氧汽化量的增加，应逐步关小增压机的回流阀，加大进塔高压
空气量，同时不断调整V8的开度。

⑵调整污氮气，氮气，氧气的流量来保证主换热器的热平衡及热端温差。

⑶主换热器中液氧的汽化和高压空气的液化是紧密相联的，液氧泵或V8、
V102阀的操作幅度过大，可在短时间内引起板式通道内的液体量的变化而急剧改变换热工况，造成工况的不稳。

尤其是当氧产量陡减和V8关
的过快时可能造成增压机出口压力自动控制跟不上而连锁停车。

因而，
操作时必须非常谨慎。

⑷在调节高压空气进塔量的同时，还应及时调整V1、V2及V4的开度，保
证下塔工况的正常。

1.4.7 粗氩塔的调整
由于粗氩塔与主塔有着紧密联系，只有在保持主塔工况稳定于设计工况的前提下，才能开始粗氩塔正常工况调整工作。

影响粗氩塔正常工况建立的主要因素，是氩馏份的组成及热负荷发生变化，因此，粗氩塔正常工况的调整目的，就是要建立最佳的氩馏份组成及冷凝器热负荷，从而保证粗氩纯度及产量。

⑴氩馏份含氧量的调整
氩馏份组成的稳定性是粗氩塔正常工况建立的基础。

若氩馏份含氧量太高，将导致粗氩含氧量上升，塔板阻力会升高，且氩提取率会下降，产量减少。

若含氧太低，则含氮量往往会升高，含氮量过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化（例如产生“氮塞”）。

过多的氮带入精氩塔又会增加精氩塔的精馏热负荷，并影响产品纯度。

氩馏份含氧量是通过调整主塔的正常工况来达到的，调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整体来考虑，二者中有任一参数偏离正常工况往往都会引起氩馏份组成的变化，因此操作调整一定要谨慎小心，且要缓慢而行。

最通用的调整方法是，在允许范围内适当增加产品氧抽出量，这样可降低氩馏份的氧含量，反之会增加氩馏份的氧含量，含氮量也随之减少。

特别应当指出，氮气产量，入塔空气量和压力的改变，空气纯化系统的切换，都会引起氩馏份组份的变化。

在调整时，应周密考虑各种因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开发生。

⑵粗氩纯度的调整
粗氩纯度主要调整氩馏份来达到，适当增加冷凝器热负荷，或减少粗氩取出量，有助于粗氩的纯度提高。

1.4.8 精氩塔的操作与调整
⑴操作前应具备的条件
a. 主塔及粗氩塔的工况稳定在设计工况。

b. 精氩塔已进行彻底的吹刷冷却。

c. 粗氩含氧量分析AI-705≤2PPmO2。

d. 计器仪表和安全阀均已校好，并可随时投入使用。

e. 检查所有阀门是否灵活好用，并全部处于关闭状态。

f. 贮存系统的液氩贮槽，液氩泵及汽化器已准备就绪。

⑵精氩塔的操作
a.当AI-705≤2PPmO2时，缓慢开大V710将粗氩导入精氩塔。

b.调节V710，粗氩流量FIC-710逐步增加到1000m3/h。

c.调整V708、V709、V703及V751开度，使精馏塔压力PIC-751稳定在
0.03MPa左右。

d.在蒸发器液面LIC-706有指示后，开V756全部排放积液以确保精氩纯
度。

e.在蒸发器液面LIC-706达到设计额定值时，由AI-706分析氩纯度，若含
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氮量较高时，则适当开大V751，直到合格为止。

若氩中含氧较高，则
打开V756，排放掉一部分液氩后再重新积液，同时调整V710的开度。

f.当纯氩中的氧、氮含量达到要求且液面达到1200mm时，可开V706放
液进氩贮槽。

⑶精氩塔的调整
a.塔内阻力稳定是精氩塔工作稳定的标志，关小V707，开大V705，增加
上升蒸汽量，塔内阻力增加。

反之塔内阻力减小。

b.塔内回流比的调整：保持精氩塔蒸发器负荷的前提下，通过开大V708
来提高冷凝器的液面或通过V709降低冷凝器压力可使精氩塔回流液体
量增加，阻力增加，反之则减小。

c.氩纯度还可通过调节不凝气气量来达到。

开大V751，可降低液氩中含
氮量，若液氩中含氧量过高，应调整V710开度或调整粗氩塔工况来保
证。

d.调整精氩塔工况时，应综合考虑以上各种因素的影响，对其中某一项的
调整，应相应调整与之相关的项目，以尽快将工况调入正常状态。

e.应防止精氩塔出现负压，因负压会使大气中水份吸入管内使管道堵塞。

制氧一车间
2015.10.23
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