空分装置启动时几个问题的分析和探讨
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。
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。
空分装置运行常见故障与排除
空分装置运行常见故障与排除摘要院本文介绍了空分装置运行过程中易出现的故障，分析故障产生的原因，并对故障提出了相应的解决方法和措施，对装置的日常运行提出针对性的建议，从而延长装置的运行周期，减少装置检修次数，为企业带来显著的效益。
Abstract: This paper introduces the frequent faults in the operation process of air separation plant, analyzes the causes of faults, putsforward corresponding solutions and measures, and proposes the targeted suggestions to the device's daily operation, thus prolonging theoperation cycle of the equipment, reducing the equipment maintenance and bringing the significant benefit for enterprises.关键词院空分装置；主换热器；膨胀机；故障排除Key words: air separation plant；the main heat exchanger；expander；troubleshooting中图分类号院TQ116.11 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）27-0045-021 空分装置简介某厂空分装置采用低温精馏工艺单塔制取高纯氮，不生产氧气。
利用空气做原料，由空气压缩、循环水预冷、分子筛吸附净化、填料塔精馏和液氮储存蒸发等部分组成，主要是生产高纯氮气（纯度：99.999%）。
本套空分装置加工气量50000Nm3/h，设计氮气产量18000Nm3/h 和1200Nm3/h液氮（折合气态），具有废气返流膨胀、氮气增压制动、液空冷水等工艺特点，技术先进，自动化水平较高。
空分装置运行常见故障与排除
空分装置运行常见故障与排除摘要：空分装置在化工企业安全稳定运行中占有极其重要的地位，所以科学合理的设计和维修空分装置具有非常大的价值。
文章就其常见故障及应对措施展开了分析，与此同时，探究了其在多种环境中的维修方案，为今后空分装置系统发展提供参考。
关键词：空分装置；常见的问题；对策19世纪末，有人发现温度较低时空气能液化，氧气与氮气沸点不等，所做的这套设备中，第1套空分设备就是100年做的，它可用于金属焊接和切割等方面，20世纪30年代后期氮肥制备技术被发现，所以这套空分装置还可将氮气分离出来，该设备既能配制氮气又能配制氧气，故更名为空气分离设备。
1.空分装置常见的故障1.1主换热器的压差增大空分装置冷箱主换热器压差增大14kPa至39kPa（设计报警值为30kPa）并呈持续增大趋势。
1.2膨胀机转速的波动空分装置正在运行的膨胀机转速在8200-8700r/min之间变化，波动范围达到500r/min，平时运行时转速波动在30r/min以内，这导致空分主冷液面不稳，需反复进行人工调整。
1.3烃含量过高由于空分装置周围有化工车间和火炬，空气中总烃含量常大于10PPm（指标：8PPm），主要成分是甲烷和碳四。
有的时候主冷液中的空气中的烃类含量也过高，总烃含量为100—120ml/m3（指标：<100ml>2.空分装置发生故障的对策2.1日常保养主要用途空分装置通常具有封闭性，完全敞开或半封闭性，空分装置系统主要由空分装置与供给动力的电动机构成。
形式体系以使用润滑剂为主，以维持有关主要零件的特性。
管道通常要运行多年，随时可重新启动而无对应机器磨损。
空分装置在使用过程中存在不妥之处在于对应供给动能的电动机无法进行大修，由于集成化程度高，一旦发生相关破损，则需要进行整体替换。
各种杂物引起管道堵塞是由于管道在流动时温度、压力发生了改变，杂物在管道内冷凝聚集，导致堵塞严重。
当油压较高时，超过管道输送压力，这就会使空分装置接口处和腐蚀处发生泄漏和堵塞现象，有时由于管道深度不足加之因破损而产生严重质量问题时，就会使管道破裂。
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。
空分装置典型故障及处理
空分装置典型故障及处理生产部张小军吕春成摘要回顾和总结了渭化集团空分装置开车近7年来的典型故障和处理措施，提出了技术、管理等方面应吸取的经验和教训。
关键词空分装置典型故障处理我公司为满足以德士古水煤浆加压气化，低温甲醇洗，液氮洗净化，年产合成氨30万t、尿素52万t生产的需求，从法国液空公司（AirLiquid）引进一套40000m3/h氧量的空分装置。
技术采用离心式空气、氮压缩机，吸附器脱除水、二氧化碳、碳氢化合物，氮气增压、膨胀制冷流程，液氧泵及高效的板翅式换热器，预留有粗氩抽取口。
从1995年10月开始试车，至今已运行将近7年，期间出现了许多典型故障并得以处理，在技术、管理等方面值得总结。
1空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重2001年2月及2002年3月，空压机出现转速不稳，防喘振阀频繁打开的现象。
在适当提高转速后情况有所好转，但未从根本上解决问题。
空分负荷受到很大影响，最低维持到75%负荷。
最后终因负荷受限，甚至空压机轴振动高，而被迫进入大检修阶段。
打开空压机后发现，空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重。
尤其是在空压机转子二级叶轮以后，由于空压机段间冷却器泄漏的循环水与空气通道中的灰尘混合后，在压缩机的弯道、冷却器表面、转子表面等地方结垢严重，局部弯道积灰垢达2cm；另外由于压缩机段间冷却器表面疏水板工作不正常，底部疏水空孔堵塞等导致压缩机段间空气中的水份分离效果不好，与通道空气中的灰尘混合，结垢于段间冷却器表面及空压机通道。
这些灰垢影响了空气的正常流通，影响了段间换热器的效果，改变了空压机的压缩工况，限制了压缩机的负荷。
所以，空压机中冷器的泄漏、段间疏水器的正常使用及空压机入口的空气质量是影响空压机长周期稳定运行的关键工艺条件。
锅炉电除尘在经过一系列的改造和管理措施后，锅炉灰尘的飞扬已得到较好治理。
在2002年大检修中我们更换了空压机一级中冷器；疏通了空压机段间疏水装置；改造了入口粗滤网，把原设计的卷帘式过滤器更换为滤袋式过滤器，以加强对空压机入口空气质量的改善。
空分常见操作及故障分析
空分常见操作及故障分析一．如何启动预冷系统常温水泵？、（1）检查独立循环水供水压力大于0.4MPA。
，两台常温水泵处于就地控制位置。
（2）检查两台水泵阀门状态，及排水导淋阀门状态。
（3）全开两台常温水泵进口阀门，然后两台泵泵体排气全开常温水泵冷却密封水阀门。
（4）检查泵体管线各导淋全关，微开A泵出口阀门，B泵出口阀全关。
（5）现场启动常温水泵A泵，逐渐开启出口阀门至全开（长时间没启动及首次启动前要盘车）（6）DCS通过FV-1107调节出口水流量至670NM/h左右。
（7）启动后检查泵体是否存在异常声响；检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。
确认泵运行正常后投入DCS控制位置。
（8）B泵投备用。
二．如何启动预冷系统低温水泵？（1）检查两台水泵阀门状态，及排水导淋阀门状态，且两台常温水泵处于就地控制位置。
（2）向水冷塔补水，使水冷塔液位至1100mm左右。
（3）全开低温水泵A泵进口阀门，管线各导淋全关，低温水泵出口排气阀门排水后关闭出口阀门微开。
（4）现场启动低温水泵A泵，逐渐开启出口阀门至全开（长时间没启动及首次启动前要盘车）（5）DCS通过FV-1134调节出口水流量至175NM/h左右。
（6）启动后检查泵体是否存在异常声响；检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。
确认泵运行正常后投入DCS控制位置。
（7）B泵投备用。
三．如何启动仪表空压机？（1）检查仪表空气管路放空阀全开，出口阀关闭，干燥器进出口全关，旁路阀全开，仪表空压机在备用（2）投用仪表空压机冷却水（3）启动仪表空压机，手动调节放空阀将仪表空压机出口压力稳定在4bar以上（4）打开干燥器的进出口阀启动干燥器（5）将仪表气管路旁路阀关闭，将放空阀缓慢关闭同时缓慢打开送出阀至合适开度将空压机出口压力稳定在4bar以上四．如何判断分子筛加热再生是否彻底？（1）对分子筛加热再生的气体压力，流量，达到工艺要求（2）加热再生过程通过再生曲线来判断，冷吹峰值是整个床层再生是否彻底的标志五．启动一拖二机组前如何向BAC充压？（1）分子筛系统打开阀门KV-1203,KV-1204其他阀门全部关闭（2）检查分子筛至BAC及膨胀机，低压换热器管线无泄露（3）通知控制室注意仪表气管网压力打开充气阀（4）待BAC一三级入口管压力至3 bar以上关闭充气阀六．分子筛蒸汽加热器管道蒸汽疏水器坏紧急处理？1、适当打开疏水器旁路阀疏水，尤其是分子筛程序走到加热阶段时，需要根据分子筛蒸汽加热器出口温度控制疏水情况2、关闭疏水器前后截止阀，处理坏掉的疏水器七．如何处理液氧泵气蚀？打开液氧泵的排放小阀排除气体，等排放阀排出液体后关闭；如还未有效果停液体泵重新预冷后在启动八．低温水泵进口滤网堵塞后，低温水泵如何切换？（1）检查运行泵与备用泵处于远程控制模式.(2)备用泵处于备用状态，缓慢关闭备用泵出口阀门至微开。
空分设备临时停车再启动时工况不正常分析与处理
分析认为有以下两个原因 : (1) 氖 、氦气积聚 , 从而影响主冷换热效率 。 因为氖 、氦气吹除阀是定时吹除的 , 可能是氖 、氦 气没有全部被排出而影响了主冷的换热面积 , 使下 塔的回流液减少 , 而液氧液位上涨 , 从而使下塔阻 力一直达不到设计值 , 正常精馏工况也无法建立 。 但将氖 、氦气吹除阀开至最大 , 发现吹出的全
空分设备临时停车再启动时工况不正常分析与处理
袁 作 磊
(内蒙古华业特钢股份有限公司制氧站 , 内蒙古包头市昆区西河楞北 014010)
摘要 : 简介了 3000m3 / h 空分设备临时停车再启动时工况不正常的现象 , 分析了故障原因 。 改进操作方法后 , 空分设备重新开车时很快达到了正常运行工况 。
前 言
内蒙古华业特钢股份有限公司制氧站配有 1 套 3000m3 / h 空分设备 , 由成都深冷空分设备工程有 限公司设计 , 杭州福斯达气体设备有限公司制造 , 采用全低压常温分子筛吸附净化 、增压透平膨胀 机 、全精馏无氢制氩流程等技术 , 于 2005 年 10 月 一次性试车投产 。
因炼钢车间设备运行不稳定 , 导致空分设备 氧 、氮放空量大 、能耗高 。为了有效降低氧气放散 率和节约能耗 , 采用间断制氧的方法来维持供氧需 求 , 以达到空分设备运行的经济性 。
关键词 : 空分设备 ; 间断制氧 ; 精馏工况 中图分类号 : TQ116111 文献标识码 : B
Analysis and treatment of abnormal operation during the restart after a temporary shutdown of air separation unit
当下塔正常精馏工况建立半小时后 , 液氮纯度 逐步达到要求 (氧含量 100 ×10 - 6 ) , 而液空氧含量 也达到 34 %～36 %。随着下塔 精 馏 工 况 的 建 立 , 液空 、液氮纯度提高 , 上塔精馏工况也迅速建立起 来 。大约 1 小时左右 , 氧 、氮纯度基本达到设计值 。
空分实操问题及解答
1、什么叫露点？在操作中如何用露点表示空气中的水含量？在空气水含量不变的情况下,降低空气的温度,能使空气里原来未饱和的水蒸气变成饱和蒸气。
使水蒸气达到饱和时的温度叫做露点。
测得露点温度就可以从水蒸气的饱和含量表中查得水蒸气的含量。
露点越低,表示空气中水分含量越少。
2、纯化系统在启动前要做哪些准备工作?(1)新吸附剂应按要求进行活化,在空分塔启动前应再生好一组纯化器待用;(2)检查纯化器容器及其安全阀、压力表、温度计等是否在使用周期之内,是否好用;(3)检查纯化器系统各阀门开关的正确性;(4)做工艺中上下岗位的联络工作和供电、供水、供蒸汽、气体分析等各部门的联络工作。
3、分子筛吸附器后空气中二氧化碳超标和水超标的迹象是什么？原因是什么？要超标的迹象是：。
)分子筛吸附器使用周期末,二氧化碳和水分含量上升很快,要随时关注测试仪报警值;(2)主换热器内的二氧化碳和水分有冻结象,热端温差增大。
造成的原因是：(1)分子筛使用时间过长,吸附性能下降;(2)分子筛再生不完全,再生加热器泄漏,再生气潮湿或空气中水分过大影响对二氧化碳的吸附;(3)卧式分子筛吸附器的床层不平,造成气流短路(4)立式分子筛吸附器的床层出现空隙,造成气流短路。
4、为什么吸附剂再生后进行冷吹才能投入使用？加温再生是利用高温时,吸附剂的吸附容量降低,可用再生气驱走吸附剂吸附的水分和二氧化碳等。
因此,在再生温度下,吸附剂实际上已没有再吸附的能力,只有将它冷吹后,温度降至正常工作温度,才能为再次吸附做好准备。
5、透平膨胀机内出现液体有什么现象？有什么危害？如何预防？由于透平膨胀机工作轮转速很高,会出现液滴撞击叶片造成叶片的磨损、断裂。
液滴会被甩至叶轮外缘与导流器的间隙处,使液体温度升高,急剧汽化,体积骤然膨胀。
可以从间隙压力表看出指针大幅摆动,甚至打坏压力表,所以不允许出现液体。
为了防止出现液体,要控制机后温度高于所对应的液化温度,一般在3℃以上。
大型空分装置在运行调试中有关问题的对策探析
大型空分装置在运行调试中有关问题的对策探析摘要：以空分调试工况为依据，收集空分冷态恢复、负荷调节、氮塞过程中常见的问题，归纳总结出了相应的处理方法，为保证空分的稳定运行提供指导作用关键词：冷态恢复；负荷调节；氮塞；处理方法1.华能IGCC空分流程及技术特点概况为满足煤气化装置生产需要，安装了一套开封空分集团生产制造的46000NM3/h内压缩流程制氧机。
该机组空压机、增压机分别采用陕鼓、沈鼓制造的用上海电机拖动的大型离心式压缩机。
整套空分采用卧式、双层的前端净化装置；精馏塔下塔采用筛板塔、上塔采用规整填料塔；采用ACD公司制造的增压透平膨胀机；无氢制氩工艺的双泵内压缩流程，其氧、氮产品通过低温液体泵分别送到空分高压板换进行气化升压然后送入管网供后续工艺系统使用；空分变负荷操作范围在75-100%之间。
2．空分冷态恢复时常见问题及处理方法2.1常见问题IGCC空分调试过程发生了多次有计划停车和事故停车。
停车后精馏塔精馏工况受到破坏，低温液体顺着精馏塔往下运动，下塔、主冷液位急剧上涨。
在此状态下恢复系统常会遇到板式换热器热端温差难控制、低压空气进入系统不稳定、上塔压力高等问题。
2.1.1板式换热器热端温差难控制板式换热器热端温差的控制是空分运行操作中必须关注的问题，设计温差一般在3-4℃左右，其温差过大对系统的负荷和能耗有直接的影响，当板式换热器返流气体的温度低于-30℃时，碳钢管道发生低温脆裂的几率骤然增加。
空分冷态恢复的初期由于高压板式换热器内遗留有大量的低温液体，进塔空气温度未达到饱和温度、主冷热负荷大、以及调试初期阀门PID尚未完成调试无法投自动控制等，板式换热器的热端温差在极端工况下达到了-20℃。
2.1.2低压空气进入系统不稳定、上塔压力高空分冷态恢复的难度相比空分的整体启动在操作难度上要大，操作相对集中，遇到的问题急，出现问题的破坏性大。
冷态恢复过程中由于板式换热器工作尚未正常，进塔空气的温度偏高造成主冷负荷大，塔内的低温液体大量蒸发，并使上、下塔压力偏高。
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。
一套空分装置原始开车存在问题及对策研究
第１８期 收稿日期：２０２０－０６－２３作者简介：李东方（１９８３—），河南舞钢人，助理工程师，硕士，现从事空分生产技术、安全管理工作。
一套空分装置原始开车存在问题及对策研究李东方，杨 华（河南能源化工集团洛阳永龙能化有限公司，河南洛阳 ４７１１００）摘要：３２０００Ｎｍ３／ｈ空分装置为洛阳乙二醇项目的配套装置，在原始开车和后续运行中暴露了不少问题，影响系统的安全稳定运行，通过对问题进行分析，并进行相应的技术改造，达到了良好的效果，为系统的安全稳定运行提供了保障。
关键词：汽轮机；事故氮泵；技改中图分类号：ＴＱ２２３．１６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１８－０１２５－０１ ３２０００Ｎｍ３／ｈ空分装置是河南能源化工集团洛阳永龙能化有限公司年产２０万吨乙二醇项目的配套项目，项目于２００９年１０月开工建设，空分装置于２０１３年１０月开始单体试车，２０１４年６月产出合格产品实现稳定运行。
试车期间出现多次问题，影响了装置的稳定运行，组织技术人员分析出现问题，制定了相关的技改措施，实现了空分装置的稳定运行，为后续装置运行提供了合格的产品。
本文对试车中出现的问题和相关技改做了总结。
１ 工艺流程空分装置采用开封空分集团技术，为离心式空气压缩机、常温分子筛纯化、透平增压膨胀机、填料型上塔、全精馏无氢制氩、液氧（氮）泵增压的内压缩流程。
为后续气化、净化、乙二醇装置提供合格的高压氧气、低压氧气、高压氮气、低压氮气、仪表空气、液氮，并生产部分液氧、液氮产品作为产品送往贮存系统等待销售。
２ 装置开车过程中存在的问题及相应技改措施２．１ 汽轮机叶轮和静叶片锈蚀跳车汽轮机于２０１０年订货，２０１３年１０月开始汽轮机单试，试车时振动大于设计值，但未继续升高，厂家人员指导继续进行联动试车，两次联动试车汽轮机振动值仍高于设计值，在完成空压机组后续管线吹扫后，再次准备全系统试车时，汽轮机冲转时（２１００转／分钟）因振动值高联锁报警停车，再次进行热启动时再次跳车，随后经厂家同意再次进行冷启动冲转，仍然因为振动值高跳车。
空分装置运行常见问题及对策探讨
77在煤制油生产过程中，空分装置在该领域起到了越来越多的作用,一般拥有煤制油空分装置制氧或氮在煤化工生产中，越来越多的企业采用空分装置制氧或氮，氧或氮这类属于危险的气体所以如何让空分装置安全运行、如何对空分装置进行合理的管理是非常重要的。
要保证空分装置在煤制油生产时的安全应用与管理，首先要了解煤制油的安全隐患在哪里，从而知道从哪些地方采取措施减少这些隐患，安全管理部门知道从哪里对它进行安全管理。
一、空分装置的安全运行如何让空分装置在煤制油的过程中安全运行呢？可以从两个方面对这个问题进行分析。
其一是外部环境对空分装置的影响。
大多数的煤制油企业都拥有空分装置，位置也相对集中，而且从专业角度来说，空分装置要使用的主要原料就是空气，所以空气的质量好坏，空分装置安置的位置是否合理，都对空分装置能否安全运行有很大的影响，如果空分装置处在一个空气污染较为严重的地区，有害气体浓度较高，则可能会导致空分装置出现安全隐患。
针对这类由于外部环境引发的问题，需要对空分装置做以下几方面的改进，如果空分装置处在一个污染较重的地区，可以将空分装置的吸气口和污染源相隔离，从而减少污染源对空分装置安全运行的影响。
如果空分装置的吸气口与污染源无法隔离，可以将空分装置的吸气口布置在该地区盛行风的上风向，从而尽量减少空分装置被污染空气的影响程度。
还可以通过调整分子筛的装填高度，让它更好的发挥作用，净化空气、净化杂质。
但是如果空气中酸碱性气体含量大，则可以直接采用 水和空气换热的方式对酸碱性进行一定的中和作用。
其二是空分装置内部的配置决定了空分装置能否平稳运行。
从空分装置的内部构造来说，空分装置主要是由空气过滤系统、 空气预冷及纯化系统、空气压缩系统 、 分馏塔系统、贮存汽化系统这五个部分其中较容易发生问题的是主冷凝蒸发器和氧压机，因为当主冷凝蒸发器运转的时候会凝聚很多碳氢化合物以及一些碳氢化合物的固体颗粒会导致主冷内翘片被堵塞的情况的发生，如果对空分装置的管理方式不到位，由于空分装置含有大量的具有助燃作用的氧气如遇明火，则可能会导致爆炸事故的发生。
空分装置启动时几个问题的分析和探讨
2009年第 4 期 总 第 134 期
机前温度压力
℃/K
MPa(A)
- 110/163
0.83
- 117/156
0.82
- 125/148
0.81
- 131/142
0.80
- 138/135
0.79
- 144/129
0.78
冶金动力
METALLURGICAL POWER
47
表 2 膨胀机前在不同温度时的焓降和膨胀量（密度）对比
总制冷量计算公式：Q=（V 膨/22.4）·△h·η 以前述 20000 m3/h 制氧机的情况举例计算如 下：膨胀机出口压力 0.149 MPa（A），对于不同机前 温度的多种情况，查物性软件 Promix 得到表 2。 膨胀空气量与膨胀空气密度成正比，忽略膨胀 机在不同温度下等熵效率 η 的差别，那么，不同膨 胀空气的密度和焓降的乘积（d·△h）的大小就反映 了两者对膨胀机制冷量的影响的大小，从表中可以 看出，“高温高焓降”的正效应大于膨胀空气密度小 膨胀量少的负效应，因此操作中应该充分发挥“高温 高焓降”的特点，尽可能使膨胀机较长时间在较高温 度下运行。单位制冷量大，前面冷却设备的时间虽然 延长，但是积累液体阶段时间短，总体可以缩短启动 时间。 其实，对前述“大温差传热”为什么不经济、并会 延长启动时间？我们也可以换个角度来这样理解：对
操作中要尽量开大可调喷嘴、关闭增压机旁通 阀 （刚启动时可能为避免膨胀机超速不能将可调喷 嘴全开及增压机旁通阀关闭，以后随着温度的下降， 逐步渐开喷嘴关增压机旁通），使膨胀机前压力高一 些，再就是要尽量降低膨胀机后压力，一般两台膨胀 机运行时要根据膨胀机后压力的情况，适当打开膨 胀空气旁通污氮的阀门以降低机后压力。
空分装置运行问题与应对策略
空分装置运行问题与应对策略发布时间：2021-06-07T06:10:01.343Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：朱向丽1 陈彩英2[导读] 空分装置，可以以沸点为基准，将空气进行合理的分离，这样就可以得出对应的氧气或者氮气。
1浙江智海化工设备工程有限公司浙江省杭州市 3100002林德亚太工程有限公司浙江省杭州市 310012摘要：化工企业的持续发展，必须要确保有着稳定的空分装置系统作为支撑。
因此，对于平时空分装置运行的问题进行归结，针对于不同的问题，提出对应的改善策略，就可以引导实际的业务运作质量得以不断提升。
本文从这个角度入手，对于空分装置常见故障进行分析，还提出了对应的空分装置应对方案，希望可以更好的发挥空分装置的效能。
关键词：空分装置；装置运行；运行问题空分装置，可以以沸点为基准，将空气进行合理的分离，这样就可以得出对应的氧气或者氮气。
从当前空分装置运行来看，其多数的工作温度处于77k之间，这样的工作环境，必须要确保空分装置能够处于正常的运行状态。
从这个角度来看，需要正确看待空分装置的价值，采取多方面措施，引导空分装置运行质量得以不断提升，是很有必要的。
1、空分装置运行存在的问题空分装置由于处于特殊的运行环境中，如果长期处于失修或者没有管理的状态，就可能使得其运行质量不断下降，继而影响其常规效能的发挥。
为了改变这样的局面，就需要理性的视角去审视空分装置运行中存在的问题：其一，主换热器压差处于不断提升的状态，并且有超标的迹象。
依照数据显示，空分装置冷箱内主换热器压的升高，是有限度的，最高为39kPa，如果实际运行中出现不断上涨的趋势，就可能使得整体系统的运行质量受到负面影响；其二，膨胀机转速波动的问题，也是常常会出现的。
空分装置处于运行的状态，实际膨胀机转速限定为8200-8700r每分钟，波动的范围为550r每分钟，也就是说必须要确保平均转速限制在30r每分钟，如果超出上述的界限，就可能使得空分主冷液面出现不稳定的情况，此时就会派遣对应的人员去进行调整，浪费大量的时间和精力；其三，在空分装置运行的过程中，还有可能出现烃含量超标的情况。
空分设备开车过程中有关问题的分析和解决
3故障处理3收稿日期:2008207229作者简介:林知望,男,1952年生,工程师,1977年东南大学动力系制氧专业毕业,现为南京钢铁联合有限公司气体供应公司制氧车间主任,从事制氧生产技术管理工作。
空分设备开车过程中有关问题的分析和解决林 知 望(江苏南京钢铁联合有限公司气体供应公司,江苏省南京市大厂区 210035) 摘要:介绍空分设备开车过程中容易出现的空压机压力波动、空冷塔水位高联锁停车、板翅式换热器进气流量波动和边积液边调纯操作4个有关问题,并提出相应的解决方法和操作体会。
关键词:大型空分设备;开车;启动时间中图分类号:TQ116111 文献标识码:BAnalysis and solution of the problems during the startup of anair separation unitLin Zhiwang(Gas Produci ng Com pany ,N anji ng I ron &S teel U nited Co.,L t d.,Dachang Dist rict ,N anji ng 210035,Jiangsu ,P.R.Chi na )Abstract :Four frequently encountered problems during the startup of an air separation unit are introduced ,including the pressure fluctuation in air compressor ,interlock shutdown due to over high water level in air 2cooling tower ,inlet gas flux fluctuation in plate 2fin heat exchanger and overlaping liquid accumulation with purity adjustment.The corresponding solutions are also proposed ,followed by a presentation of the operation experience.K eyw ords :Large scale air separation unit ;Startup ;Start 2up time前 言江苏南京钢铁联合有限公司气体供应公司(以下简称:南钢气体)建有5套空分设备,均由杭州杭氧股份有限公司(以下简称:杭氧)生产。
空分设备启动时液氧返充的时机及注意点
空分设备启动时液氧返充的时机及注意点空分设备是一种重要的工业设备，主要用于将空气分离成氮气、氧气和其他稀有气体。
在空分设备的运行过程中，液氧是必不可少的一个组成部分。
为了保证空分设备的正常运行，液氧的返充是非常重要的。
液氧的返充时机是由设备运行的需要来确定的。
一般来说，当液氧贮槽中的液氧储量低于设定的安全储存量时，就需要进行返充。
在具体操作中，可以通过监测液氧贮槽的液位来判断是否需要返充。
液氧返充时需要注意以下几点：1. 安全操作：液氧具有强氧化性和易燃性，所以在液氧返充时必须严格遵守操作规程，确保操作安全。
2. 避免污染：液氧返充过程中，要注意避免杂质和污染物的进入，以免影响液氧质量和设备运行。
3. 控制液氧温度：液氧的温度对其返充效果有一定影响，一般要控制液氧的温度在适当的范围内，以确保液氧能够充分液化。
4. 返充压力控制：在返充过程中，要控制好返充的压力，避免过高或过低的压力对设备造成影响。
5. 正确使用返充设备：返充设备是液氧返充过程中重要的工具，要正确使用返充设备，确保返充的顺利进行。
通过以上几点的注意，可以保证液氧返充的顺利进行。
液氧的返充是空分设备正常运行的关键环节，只有保证液氧储量的充足，才能满足设备的运行需求，保证设备的正常运行。
在操作过程中，工作人员要严格按照操作规程进行操作，确保安全。
液氧的返充不仅仅是添加液氧，更是保障设备运行和工作效率的关键一环。
因此，了解返充的时机和注意事项，对于保障空分设备的正常运行具有重要的指导意义。
总之，液氧的返充是空分设备中不可或缺的一环，正确进行返充操作，保证液氧的充足和质量，对于确保设备的运行和生产效率具有重要的作用。
工作人员在操作中要严格按照操作规程进行，确保操作安全，并注意返充的时机和操作细节，以保证空分设备的正常运行。
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(Oxygen Plant, Jiangsu Suzhou Steel Group Co., Ltd., Suzhou, Jiangsu 215151, China)
【Abstract】 Some problems occurring in starting of an air separation plant were ana－ lyzed, such as making and rational distribution of cold amount, heat transmission temperature difference and cold loss, control of argon column constant flow valve, reverse filling of liquid argon.
2 空分装置启动操作的原则
要缩短空分装置启动时间，应该掌握两个原则： 一是尽可能制取最大的冷量，使膨胀机“满负荷、高 效率”地运行；二是合理分配冷量及减少冷损。
要使膨胀机“满负荷、高效率”，首先要保证膨胀 机处于较好的装配状态；其次是使膨胀量在可能情 况下最大化，并增加膨胀空气前后的压差以增大单 位制冷量；再次是充分发挥透平膨胀机 “高温高焓 降”的特点，在不同的阶段调节好合适的膨胀机入口 温度。
4 如何看“高温高焓降”
4.1 单位制冷量和膨胀量的矛盾 提高膨胀机前温度，一方面可提高单位制冷量，
即发挥“高温高焓降”优势，但另一方面，提高膨胀机 前温度后，膨胀空气密度减小、比容增大，对具体的 制氧机和膨胀机而言，膨胀空气流道截面积是一定 的，会使膨胀量减少，因此虽然单位制冷量（单位焓 降 △h）增大，但是膨胀量 V 膨减小，这一大一小的矛 盾，总制冷量 Q 到底是大还是小呢？
透平膨胀机入口一般都设板式中抽和底部 （或 接近底部）的底抽两路进气流路，并由阀门控制两路 的气量分配。在可逆式换热器流程中，中抽的作用除 了调节膨胀机前温度外，还为了缩小冷端温差保证 自清除，在分子筛流程中，则只需要用中抽和底抽来 调节膨胀机前温度。进入膨胀机的空气由中部一股 温度较高的气体和底部一股温度较低的气体混合在 一起，中部抽得多则机前温度高一些，似乎更可发挥 “高温高焓降”的优势，但试想中部抽气越多，则在板 式的冷段的正流气越少，板式的降温速度越快，经过 一段时间运行后，膨胀机前温度还是要降低，这又不 利于发挥膨胀机“高温高焓降”的优势，而且整个板 式的温度位都低，会使板式热端的复热不足冷损增 大这似乎是矛盾的。那么究竟如何操作这两个阀门 呢？正确的方法是根据板式和精馏塔的温度下降速 度、板式中部温度的情况来调节中抽和底抽这两个 阀门的开度，笔者的经验是在冷却设备时就要开底 抽，其开度控制是使板式中部不能降温过快，只要使 冷量充分冷却精馏塔，让板式温度随着精馏塔的冷 却缓慢下降，膨胀机前就能够较长时间保持在较高 温度下运行。在设备得到了较充分的冷却、板式冷端 温度降至较低、膨胀机出口已经接近正流空气液化 温度时，此时应该尽快关小中抽阀，迅速降低膨胀机 前温度，使膨胀机后温度也迅速降低，将两台膨胀机 制取的大量冷量用于空气液化。要防止在设备已经
损、氩塔恒流阀控制、返充液氩是否可行等。
【关键词】 空分设备；启动；冷量分配；恒流阀；返充液体
【中图分类号】TB65
【文献标识码】B
【文章编号】1006-6764(2009)04-0045-04
Analysis and Discussion on Problems in Starting of Air Separation Plant
机前焓值 h1 膨胀气密度 d
kJ/g- mol
g- mol/liter
机后温度压力
℃/K
MPa(A)
机后焓值 h2 单位焓降 △h
kJ/g- mol
kJ/g- mol
- 4.104
0.6385
- 169/104
0.149
- 5.712
1.608
- 4.320
0.6631
- 173/100
0.149
2009年第 4 期 总 第 134 期
机前温度压力
℃/K
MPa(A)
- 110/163
0.83
- 117/156
0.82
- 125/148
0.81
- 131/142
0.80
- 138/135
0.79
- 144/129
0.78
冶金动力
METALLURGICAL POWER
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表 2 膨胀机前在不同温度时的焓降和膨胀量（密度）对比
【Key words】air separation plant; starting; cold amount distribution; constant flow valve; reverse filling of liquid
1 引言
随着空分设备工艺流程、设计制造水平的进步， 近 20 年来的空分装置大多采用分子筛吸附、全精馏 无氢制氩流程。分子筛流程取代了以前可逆式换热 器自清除流程，启动操作不再像可逆式换热器流程 采用的“分段冷却法”那么复杂了，许多人甚至觉得 分子筛流程的开车就好比“傻瓜型”，随便怎么开都 行，也不必担心水分、CO2 的清除问题，尤其是近年 来空分行业大发展，新空分装置不断投产，且大型空 分启动一次往往要运行很长时间，很多操作人员对 空分装置和全精馏制氩系统的启动中的一些问题理 解不够深入，常会犯一些错误。如某单位杭氧两万制 氧机，运行 4 年后停车大加温。在加温后启动时，采 用先冷却上塔和板式的方法，当膨胀机后温度达到180 ℃时开下塔液空进上塔 V1 阀开始冷却下塔。然 后随着上塔及板式降温，当进行到冷却后期和积液 初期时，板式出现了过冷现象，四组板式的中抽温度 分别为-144 ℃、-142 ℃、-135 ℃和-148 ℃。这时 膨胀机进口温度为-144 ℃，进口压力 0.68 MPa, 出 口压力 49 kPa，这样的操作显然浪费了大量能源。
换热过程的有效能损失为： dE =T0 （dS2 －dS1）=T0 （1/T2 －1/T1）δQ =T0 〔（T1 －T2）/（T2· T1）〕δQ 式中：E—— —传热过程的有效能损失；
T0— ——环境温度； S1、S2 分别为热、冷物体的熵； T1、T2 分别为热、冷物体的温度； δQ— ——传热量。 从上式可以看出，传热过程的温差越大，温位越 低，有效能损失越大。 我们可以计算：在环境温度 T0 为 30 ℃下由正 流空气与下塔间传递 δQ=1 个单位的冷量，看看直 接用 102 K（-171 ℃）至 222 K（-51 ℃）之间的每 相差 10 K 的不同温度的流体将 T1=223 K（-50 ℃） 的精馏设备冷却降温的有效能损失比较见表 1。 可以看出，直接用-171 ℃的低温流体去冷却50 ℃的精馏设备时的有效能损失是用-111 ℃的较 高温度的流体去冷却时的 3.15 倍，是用-31 ℃的更
高温度流体去冷却时的 263.35 倍。由表 1 还可看 出，温差对有效能损失的影响大于温度位的影响，因 此我们在冷却设备操作中更应避免大温差传热。
表 1 不同传热温差时有效能损失比较
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
t2/℃ - 51 - 61 - 71 - 81 - 91 - 101 - 111 - 121 - 131 - 141 - 151 - 161 - 171
有效能损失 dE 0.0061 0.0705 0.1413 0.2194 0.3061 0.4029 0.5116 0.6347 0.7751 0.9367 1.1249 1.3466 1.6118
损失比例 263.35 22.86 11.41 7.35 5.27 4.00 3.15 2.54 2.08 1.72 1.43 1.20 1.00
- 6.280
1.114
密度×焓 d·△h 1.027 1.005 0.993 0.963 0.929 0.88
某台制氧机而言，要从常温冷却到工作温度，需要的 冷量是一定的，当设备尚处于较高温度时，我们只需 要温度比它略低的“高温冷量”，而如果采用低温气 体甚至低温液体去冷却设备的话，需要更多的膨胀 空气制冷才能获得相同的冷量，那么就必然要消耗 更多的能源（表 2 中膨胀机前温度为-110 ℃的单位 制冷量是-144 ℃时的 1.44 倍，总制冷量则为 1.16 倍）。 4.2 膨胀机进口中抽和底抽阀、出口旁通阀的操作
操作中要尽量开大可调喷嘴、关闭增压机旁通 阀 （刚启动时可能为避免膨胀机超速不能将可调喷 嘴全开及增压机旁通阀关闭，以后随着温度的下降， 逐步渐开喷嘴关增压机旁通），使膨胀机前压力高一 些，再就是要尽量降低膨胀机后压力，一般两台膨胀 机运行时要根据膨胀机后压力的情况，适当打开膨 胀空气旁通污氮的阀门以降低机后压力。
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2009年第 4 期
冶金动力
总 第 134 期
METALLURGICAL POWER
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制氧
空分装置启动时几个问题的分析和探讨
钱立新
（苏钢集团有限公司氧气厂，江苏苏州 215151）
【摘 要】 分析了空分装置启动时容易出现差错的一些环节—— —冷量的制取与合理分配、传热温差与冷
减少冷损问题主要是防止板式过冷，减少板式 热端的热交换不完全损失，让制取的冷量尽可能地 留在分馏系统内用于冷却设备或积累液体。
3 大温差传热与有效能损失分析
许多空分操作人员对热力学第一定律都理解， 但对热力学第二定律认识不够。虽然空分设备加温 后冷却到正常工作温度，需要的冷量是一定的，但他 们显然没有意识到大温差传热造成了有效能的损 失。需知采用低温的流体去冷却这些设备，其实是采 用的大温差传热，从热力学第二定律看，有效能的损
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