第六节-空气深冷分离操作控制概要课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六节 空气深冷分离的操作控制,一、空分系统的主要开车步骤,1,启动准备,启动准备指在供电、供水、供汽正常，空分系统的各设备、仪表、控制程序具备了启动条件后，启动空分系统的空气输送及净化系统，产生洁净的空气，对冷箱内的设备、管道、阀门等进行吹刷，降低冷箱内装置中的水蒸气及灰尘含量。,步骤为：启动冷却水系统；启动用户仪表空气系统；启动分子筛纯化系统切换程序；启动空气透平压缩机；启动空气预冷系统；启动分子筛纯化系统；加温、吹刷和干燥精馏系统的设备和管路。,第六节 空气深冷分离的操作控制一、空分系统的主要开车步骤,2,冷却阶段,冷却空分塔的目的，是将正常生产时的低温部分设备从常温冷却到接近空气液化温度，为积累液体及氧和氮分离准备低温条件。,步骤为：启动增压透平膨胀机制冷；按各冷却流路逐渐给装置降温，直至下塔底部出现液体。,3,积液和调整阶段,主要任务为逐步建立各精馏设备的液位，调整各精馏装置至正常操作状态。,步骤为：控制主换热器冷端的温度接近液化点，约为,-173,，中部空气温度约为,-l08,；建立空分塔和粗氩塔的液位；调整空分塔和粗氩塔的工况；建立精氩塔的液位并调整其工况。,2冷却阶段,二、空分的正常操作管理,（一）正常操作,1,主冷凝蒸发器的液位的调节,冷凝蒸发器中液氧的液位与制冷量相关冷量增加液位上升。冷量主要由膨胀机产生，所以产冷量的调节是通过对膨胀机膨胀气量的调节来达到的,2,精馏控制,主要指控制好塔内的液位，使出塔的各物料成分稳定。,下塔塔釜的液位必须稳定，可将液化空气进上塔调节阀投入自动控制，使下塔液位保持在规定的高度。,精馏过程的控制主要由液氮进上塔调节阀控制。液氮进上塔调节阀开大，则液氮中的氧含量升高；关小，则液氮中的氧含量降低。,二、空分的正常操作管理（一）正常操作,产品气取出量的多少也将影响产品的纯度，取出量增加，纯度下降；取出量减少，则纯度升高。,3,达到规定指标的调节,把全部仪表调节至设定值。,用液氮进上塔调节阀调节下塔顶部氮气的浓度和底部液化空气纯度，使其达到规定值。,上塔产品气的纯度调节，应先减少产品取出量，待纯度达标后再逐步增大取出量，直至达到规定值。,（二）维护,1,热交换器维护,主要是注意压力和温度的变化。热交换器的异常情况通常由冰、干冰和粉末阻塞引起，当发生换热器阻力过大影响正常运行时，只有使装置停车，通过加温吹除来消除。,产品气取出量的多少也将影响产品的纯度，取出量,通过分析热交换器进、出口气体的组分，判断热交换器有无渗漏。,2,主冷凝蒸发器维护,需控制冷凝蒸发器中液氧的乙炔及其他烃类化合物含量不超过,0.1mg,m3,。当乙炔含量过高时，应尽可能多地加大排液量，同时需加大膨胀量以保持液氧液位，并对冷凝蒸发器中的液氧成分不断进行分析。,3,空分塔,在空分塔上、下设有压差计，可以测定精馏过程中的压降。第一次启动空分设备时，应将工况调整正常以后所测的压降作为运转的依据。,4,分子筛吸附器,通过分析热交换器进、出口气体的组分，判断热交换器有无渗漏。,分子筛吸附器管理的一个重要的方面是切换程序管理。需定时对吸附器检查，看再生和冷却期间有否达到规定的温度，切换时间是否符合规定。如有异常，应进行调整。吸附器使用两年后，要测定分子筛颗粒破碎情况。,（三）变工况操作,空分设备在正常运行中的主要生产成本是电力消耗。减少无功生产，降低氧气放空率，是节约电耗的重要措施。当氧气等产品需要减少时，需要进行变工况的操作。此时需降低气体产品量，或在进气量不变的情况下，增加液体产品量。,1,减少氧气产量的变负荷操作：,先减少氧气产品的输出量，同时按比例减少氮气产品量。,分子筛吸附器管理的一个重要的方面是切换程序管理。需定时对吸附,根据已减少的氧化量，以大于或等于,5,倍的比例减少进冷箱空气量 ，即关小空压机导叶开度。,通过调节（微关）下塔纯液氮回流阀，保持下塔底部压力基本不变。,通过调节纯液氮进上塔阀，保持下塔液化空气中氧含量不变。,根据冷凝蒸发器液氧液位和液氧产品量的需求情况，调节膨胀空气量。,适当降低粗氩冷凝器液化空气液位，调低粗氩冷凝器负荷，同时关小粗氩产品输出量。,2,增加氧气产量的变负荷操作,适当开大空压机的导叶，增加加工空气量。,根据已减少的氧化量，以大于或等于5倍的比例减少进,通过调节下塔纯液氮回流阀，控制下塔底部压力，使其压力保持不变。,调节液氮进上塔调节阀，注意下塔液化空气氧含量。,缓慢增加氧气取出量。,同比例增加氮气产量。,根据冷凝蒸发器液氧液位，可以适当增加膨胀空气量。,3,增加液氧产量的变负荷操作,关小氧气输出阀，减少氧气产量。,缓慢增加膨胀空气量，必要时可以增开一台膨胀机。,缓慢关小下塔纯液氮回流阀，使下塔底部压力保持不变。,通过调节下塔纯液氮回流阀，控制下塔底部压力，使其压,调节液氮进上塔调节阀，使下塔液化空气纯度不变。,适当降低粗氩冷凝器液化空气液位，使粗氩塔负荷下降，同时关小粗氩产品输出量。,4,手动变负荷操作中应注意的问题,必须遵循“稳中求变，变中求稳”的原则。,5,变负荷范围的技术限制,在变负荷操作过程中，最容易受影响的是粗氩塔的运行工况。提取粗氩是以从上塔下部抽出的氩馏分气为原料的，上塔精馏工况的好坏直接影响到粗氩塔的精馏工况。但是，有时氧、氮产品纯度未被破坏，上塔精馏工况也达到了正常状态，粗氩塔的精馏工况反而被破坏了。这是因为上塔的上升蒸气和下流液体自上而下的浓度梯度分布发生了变化。,调节液氮进上塔调节阀，使下塔液化空气纯度不变。,在不带制氩系统的空分设备上进行变负荷操作比较简单，仅需考虑上塔顶部氮气的纯度和底部氧气的纯度，但在带制氩系统的空分设备上，还要考虑到上塔每段浓度梯度的分布情况，否则就无法保证制氩系统的正常生产。,三、停车和升温,1,正常停车,停止供产品气。,开启产品管线上的放空阀。,把仪表空气系统切换到备用仪表空气管线上。,停运透平膨胀机。,开启空压机空气管路放空阀。,停运空气压缩机。,在不带制氩系统的空分设备上进行变负荷操作比较简单，仅需考虑上,停运空冷系统的水泵。,停运分子筛纯化系统的切换系统。,关闭空气和产品管线，打开冷箱内管线上的排气阀,停运液氧、液氮泵。,a.,如停车时间超过,48h,，应排放液体。,b.,关闭所有的阀门（不包括上面提到的阀门）。,c.,对各装置进行升温。,如停车时间较短，则只按步进行操作。,注意：在室外气温低于零度时，停车后需把容器和管道中的水排尽，以免冻结；低温液体不允许在容器内低液位蒸发，当容器内液体只剩下正常液位的,20%,时，必须全部排放干净。,停运空冷系统的水泵。注意：在室外气温低于零度,2,临时停车,由于发生故障，需短时间停车处理时，可对精馏塔进行保冷停车。执行正常停车的步操作，并视消除故障时间快慢，决定执行第步，直至第步。一般停车时间大于,48h,应进行全系统加温再启动。,3,临时停车后的启动,空分设备在临时停车后重新启动时，其操作步骤应从哪一阶段开始，应视冷箱内的温度来决定，保冷状态下的冷箱内设备不必进行吹扫。,启动空气压缩机，缓慢提高压力。,启动空气预冷系统的水泵。,启动分子筛纯化系统。为避免湿空气进入主换热器，应将另一只吸附器再生彻底，需在空气送入精馏塔前,2临时停车,经过一个切换周期。,慢慢向精馏塔送气、加压。,启动和调整透平膨胀机。,调整精馏塔系统。,调整产品产量和纯度到规定指标。,4,全面加温精馏塔,空分设备经过长期运转，在精馏塔系统的低温容器和管道内可能产生冰、干冰或机械粉末的沉积，阻力逐步增大。因此，运转一定时间后，一般应对精馏塔进行加温解冻以除去这些沉积物。,5,紧急停车,(1),空压机任何部位冒烟着火，发生异响，机械强烈振动，严重脉振处理无效。,经过一个切换周期。,(2),油压急剧下降，大量漏油，油过滤器严重堵塞，轴承温度超过,75,。,(3),轴位移超过规定而未跳车时。,(4),超过“自动停车”联锁值而未动时。,(5),冷却水中断，油温升高而来不及处理。,空分岗位紧急停车的规定：,(1),空压机跳车，空分装置仪表电源、气源断。,(2),空冷塔不正常使分子筛纯化器大量进水。,(3),上塔严重超压，来不及判断及处理。,(4),切换程序失灵，短时间内修复不好。,氧活塞岗位紧急停车的规定：,(1),压缩机内发出异响，强烈振动或发生撞缸现象，,O,2,系统出现大漏无法进行生产。,(2)油压急剧下降，大量漏油，油过滤器严重堵塞，轴承,(2),油压低于,0.15MPa,，联锁没动作，应采取手动紧急停车。,(3),某级出现严重超压，出口温度超过工艺条件较多时。,(4),系统发生爆炸。,冰机岗位紧急停车规定：,(1),冷却水或冷冻水突然中断。,(2),液体制冷剂严重进入汽缸。,(3),油压下降经调节无效时，电机冒烟，压缩机出现异响，振动，制冷剂大量泄漏。,6,冬季生产操作规定,(1),生产装置内对停车检修的设备，必须停冷却水，排尽设备、管道内积水。,(2),生产装置内备用设备可根据室温情况而定，室内温度高可停设备冷却水，室内温度低应开设备冷却水，以防冻坏设备。,(2)油压低于0.15MPa，联锁没动作，应采取手动,(3),要加强防冻保温检查，特别是消防用水系统,(4),在空分装置冷态备用或短期停车状态过程中，需要对空气冷却塔进行检查清理或维修作业前，应在空气进空气冷却塔人口管法兰处加盲板。,(5),在空分装置冷态备用或短期停车状态过程中，需要对纯化器内分子筛床层情况进行检查或维修时，应确认其系统电磁阀电源、气源均已切断，阀门均在关闭状态。,(6),冬季为节省电耗，冰机、冷冻泵要停车，开冷却泵和冷却泵出口至冷冻泵出口的连通阀向空冷塔上部、下部供水；当春、夏、秋季开冷却泵和冰机时，要关闭冷却泵出口与冷冻泵出口的连通阀，以免水量过大，发生分子,第六节-空气深冷分离操作控制概要课件,四、故障及排除方法,加工空气供气停止,(1),信号 空压机报警装置鸣响。,(2),后果 系统压力和精馏塔阻力下降；产品气体压缩机若继续运转，会造成在精馏塔及有关管道出现负压。,(3),紧急措施 停止产品气体压缩机运转；把精馏塔产品气放空；停止透平膨胀机运转；关闭液体排放阀；停止纯化系统再生。,(4),进一步措施 空分设备停止运行。,(5),排除故障方法 按空压机使用维护说明书的规定查明原因，并采取相应的措施。,供电中断,(1),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。,(2),后果 系统压力和精馏塔阻力下降，产品纯度破坏。,(3),紧急措施 关透平膨胀机及有关机器的停止按钮；把精馏塔产品气放空；关闭液体排放阀；停止分子筛吸附器再生。,(4),进一步措施 把全部由电驱动的机器从供电网断开，空分设备停止运行。,(5),排除故障方法 排除电源故障；电路恢复后，视停电时间长短决定精馏塔系统是否需重新加温；按启动程序重新启动。,透平膨胀机发生故障,(1),信号 透平膨胀机报警装置鸣响。,(2),后果 若转速过高，影响膨胀机正常运行；若转速过低，制冷量降低，冷凝蒸发器液氧液面下降，产量下降。,(3),紧急措施 启动备用膨胀机；调整转速，使膨胀机稳定；减少产品量，检验产品的纯度，必要时减少产品产量或液体排出量或完全停车。,(4),进一步措施 立即排除故障；调整流量、转速和产量到正常值。,(5),排除故障方法 透平膨胀机的常见故障是冰和干冰引起的堵塞。必须进行加热，才能排除故障。至于其他的故障，则应按透平膨胀机的使用说明书查明原因，并排除之。,吸附器切换装置发生故障,(1),信号 切换周期失控。,(2),后果 若分子筛纯化系统的切换过程停止进行，正在工作的分子筛吸附器的吸附时间势必延长，先是二氧化碳，后是水分进入冷箱内，使板翅式换热器堵塞。,(3),紧急措施 紧急暂停分子筛切换程序。,(4),进一步措施 如果预计排除时间要很长时间，则空分设备停止运行。,(5),排除故障方法 按照仪控说明书规定查明原因，并排除之。,仪表空气中断,(1),信号 仪