分子篩純化系統安全操作管理措施
低溫法分離空氣很重要的一個環節就是空氣中水分、CO2等雜質的凈除,由于分子篩吸附水分、CO2等雜質的流程啟動操作簡單容易控制,因此分子篩吸附凈化流程逐漸取代了各種切換凈化流程,目前正受到越來越廣泛的應用。因此,分子篩純化系統的安全管理與維護是值得每個空分人關注的。
加工空氣中的水分和二氧化碳若進入空分設備的低溫區后,會形成冰和干冰,就會阻塞換熱器的通道和塔板上的小孔,因而配用分子篩吸附器來預先清除空氣中的水分和二氧化碳是現代空分設備的必備環節。對于現在常用的分子篩,如果增加空氣壓力,其吸附能力增加,若降低溫度,其吸附能力增加。因此,在吸附時,要使空氣壓力升到最高,溫度降到最低。解吸時,則要使壓力降到最低,溫度升到最高。由于空壓機的排氣壓力受本身的限制,故在吸附時空氣壓力不能過高,而是維持在設計壓力附近,故應盡量降低空氣進口溫度來提高分子篩的吸附能力。為使空氣獲得較低的凈化前溫度,常用制冷機組和空氣冷卻塔對其進行降溫。一般進入分子篩吸附器的空氣溫度控制約為10℃。分子篩吸附器成對切換使用,一只工作時另一只在再生。下面是常用的分子篩純化系統的流程圖。
1.初次起動分子篩純化系統的步驟及注意事項
1.1初次起動分子篩純化系統的步驟
(1)切換程序的運行(用手動)。
(2)檢查、調節、確定各控制閥門閥位正常。
(3)斷續開閉V1253檢查空氣中是否夾帶有游離水,若有水應多吹除幾次,直到無游離水為止,以后定期吹除游離水。
(4)手動打開V1203(V1204),開V1253,緩慢打開V1231(V1232)后,緩慢關閉V1253,亦可保持V1253微開。緩慢向分子篩吸附器充氣至壓力與預冷系統空冷塔出口空氣壓力平衡后,保持壓力穩定。手動打開V1201(V1202),關V1231(V1232)。
(5)手動打開未工作的分子篩吸附器再生流路閥門V1205(V1206)、V1207(V1208)和V1221(V1222)、V1233(V1234)。
(6)微開空氣旁通污氮閥,嚴格控制其后壓力小于0.08MPa,慢慢加大閥的開度使再生流量指示大于工藝再生流量。
(7)導入再生氣后向電加熱器送電。
(8)接通切換程序,通過設定V1209的開度曲線調整均壓時間、通過V1225和V1226的開度調整泄壓時間。
(9)分子篩吸附器的起動(包括吸附和再生),至少正常運行一個周期后,才能向分餾塔送氣。
?1.2注意事項
(1)在向后面流路倒氣時,要緩慢,并及時關空壓機放空閥,保持壓力穩定。
(2)一定要導入再生氣后才能向電加熱器送電。
1.3純化系統的調整
(1)再生氣量的調整:
緩慢打開空氣旁通污氮閥,逐漸加大再生氣量,調整至設計流量值,此時應注意再生流量計由于是初次使用,不應太教條地堅持以流量指示為準。應參考電加熱器后的溫度指示。電加熱器試送電,注意觀察溫度上升情況,并調整氣量。
(2)轉入冷吹的界限
電加熱器的出口設定值為175°C,分子篩再生溫度最少160°C。一般地,保證分子篩出口溫度大于100°C,就可以轉入冷吹。在沒有中間意外中斷的前提下,加溫過程約需84分鐘,如果出口溫度達不到,可適當延長時間。175°C的溫度考慮了系統管件的高溫強度和耐高溫的性能。不應任意提高。
(3)冷吹
?加熱完成后,停止電加熱器的工作,冷吹開始進行。冷吹結束的標志為分子篩再生氣出口溫度與再生氣進口溫度<5°C,或末期持續10分鐘下降不到一度。
(4)充泄壓過程
?充壓按預先設定的爬坡速度和保持時間,注意觀察,以便調整這些參數使切換過程在規定時間內完成,并且對系統的沖擊盡可能小。泄壓速度按照預先設定的時間,通過調整V1225、V1226的開度,控制時間在9分鐘內完成,太快太慢都不好。
2.正常運行中純化系統的管理
?當空分裝置正常運行時,切換程序步入自動。此時操作人員應該注意:
?(1)分子篩吸附器在運行時,要定期監視分子篩溫度曲線和出口二氧化碳的含量,以判斷吸附器的工作是否正常。
?(2)要密切監視吸附器的切換程序、切換壓差是否正常。如遇故障,要及時處理。
(3)要密切注意冷凍機的運行是否正常。如遇短期故障,造成空氣出口溫度升高時,應及時縮短吸附器的切換周期,并及時排除故障。
(4)空壓機升壓時,應緩慢進行,防止空氣氣速過大。向低溫系統充氣,或系統增加負荷(啟動膨脹機、開節流閥等)時,要緩慢進行,防止系統壓力波動。
(5)空分設備停車時,應立即關閉吸附器后空氣總閥和純化系統各切換閥,以免再啟動時氣流速度過大而沖擊分子篩床層。
對分子篩吸附器的管理,一個重要的方面是對“切換裝置”管理。每星期需對純化器檢查一次,看再生和冷卻期間有否達到規定的溫度,切換時間是否符合規定,如有異常,應進行調整。吸附器使用二年后,要測定分子篩顆粒破碎情況。必要時,要全部取出過篩,除去微粒,一定要仔細地吹刷過篩,以清除沉積在上面的微粒和粉末。要按規定加添或更換分子篩,不得選用未經鑒定的分子篩,并且要確保吸附層達到規定厚度。
3.蒸汽加熱和電加熱再生的安全操作管理
蒸汽加熱器是用過熱水蒸汽作為熱源,因此在使用過程中易發生泄漏而污染加熱介質,所以在制造方面要求嚴格,設備的造價也比較高;使用蒸汽加熱,其價格比電要便宜,但冬天要進行防凍處理。從操作上來看,電加熱器不會有因為蒸汽泄漏而影響吸附器再生的問題,所以設備可靠性高。分子篩純化器的加熱再生采用蒸汽還是電加熱與設備容量及工廠條件有關。
再生操作中應注意以下問題:
(1)無論哪種加熱方式,都要注意吸附器再生過程中的加熱和冷吹的溫度曲線變化。再生時盡量杜絕再生熱源不足或氣量不足等問題。
?(2)注意吸附器再生時的壓力變化。壓力升高說明吸附器阻力增大或吸附器的進出口閥沒關嚴,應查明原因。
?(3)注意加熱時間的變化。加熱時間的延長應查明是熱源問題還是吸附器的負荷增大的影響。
(4)在操作蒸汽加熱器時注意:
當發生蒸汽換熱器漏氣時,將影響再生的效果。所以要經常檢查換熱器后的氣體中的含濕情況,一般水分含量應小于1PPM(露點溫度-72°C)。否則要檢查換熱器的工作情況并進行處理。蒸汽加熱器后一般設有露點檢測儀,要注意露點的變化。
?(5)在使用電加熱器時注意加熱介質流量不能小于工藝流量要求,否則將會發生燒毀事故。在冷吹時要注意檢查是否已斷開電源,防止燒壞電加熱元件。
4.結束語
本人接觸過多套空分設備并參與過調試,實踐表明,由于操作上的失誤而造成分子篩帶水、分子篩及床層被損壞、電加熱器被燒壞、進口溫度高而使分子篩后二氧化碳含量超標等事件不勝枚舉。其造成的后果不可忽視。不僅延誤生產造成經濟上的損失,更嚴重的可能會造成設備損壞,整個空分裝置大加溫。故分子篩的安全操作管理知識是現場操作員工必備的知識。
篇2:分子篩純化系統安全操作管理措施
低溫法分離空氣很重要的一個環節就是空氣中水分、CO2等雜質的凈除,由于分子篩吸附水分、CO2等雜質的流程啟動操作簡單容易控制,因此分子篩吸附凈化流程逐漸取代了各種切換凈化流程,目前正受到越來越廣泛的應用。因此,分子篩純化系統的安全管理與維護是值得每個空分人關注的。
加工空氣中的水分和二氧化碳若進入空分設備的低溫區后,會形成冰和干冰,就會阻塞換熱器的通道和塔板上的小孔,因而配用分子篩吸附器來預先清除空氣中的水分和二氧化碳是現代空分設備的必備環節。對于現在常用的分子篩,如果增加空氣壓力,其吸附能力增加,若降低溫度,其吸附能力增加。因此,在吸附時,要使空氣壓力升到最高,溫度降到最低。解吸時,則要使壓力降到最低,溫度升到最高。由于空壓機的排氣壓力受本身的限制,故在吸附時空氣壓力不能過高,而是維持在設計壓力附近,故應盡量降低空氣進口溫度來提高分子篩的吸附能力。為使空氣獲得較低的凈化前溫度,常用制冷機組和空氣冷卻塔對其進行降溫。一般進入分子篩吸附器的空氣溫度控制約為10℃。分子篩吸附器成對切換使用,一只工作時另一只在再生。下面是常用的分子篩純化系統的流程圖。
1.初次起動分子篩純化系統的步驟及注意事項
1.1初次起動分子篩純化系統的步驟
(1)切換程序的運行(用手動)。
(2)檢查、調節、確定各控制閥門閥位正常。
(3)斷續開閉V1253檢查空氣中是否夾帶有游離水,若有水應多吹除幾次,直到無游離水為止,以后定期吹除游離水。
(4)手動打開V1203(V1204),開V1253,緩慢打開V1231(V1232)后,緩慢關閉V1253,亦可保持V1253微開。緩慢向分子篩吸附器充氣至壓力與預冷系統空冷塔出口空氣壓力平衡后,保持壓力穩定。手動打開V1201(V1202),關V1231(V1232)。
(5)手動打開未工作的分子篩吸附器再生流路閥門V1205(V1206)、V1207(V1208)和V1221(V1222)、V1233(V1234)。
(6)微開空氣旁通污氮閥,嚴格控制其后壓力小于0.08MPa,慢慢加大閥的開度使再生流量指示大于工藝再生流量。
(7)導入再生氣后向電加熱器送電。
(8)接通切換程序,通過設定V1209的開度曲線調整均壓時間、通過V1225和V1226的開度調整泄壓時間。
(9)分子篩吸附器的起動(包括吸附和再生),至少正常運行一個周期后,才能向分餾塔送氣。
?1.2注意事項
(1)在向后面流路倒氣時,要緩慢,并及時關空壓機放空閥,保持壓力穩定。
(2)一定要導入再生氣后才能向電加熱器送電。
1.3純化系統的調整
(1)再生氣量的調整:
緩慢打開空氣旁通污氮閥,逐漸加大再生氣量,調整至設計流量值,此時應注意再生流量計由于是初次使用,不應太教條地堅持以流量指示為準。應參考電加熱器后的溫度指示。電加熱器試送電,注意觀察溫度上升情況,并調整氣量。
(2)轉入冷吹的界限
電加熱器的出口設定值為175°C,分子篩再生溫度最少160°C。一般地,保證分子篩出口溫度大于100°C,就可以轉入冷吹。在沒有中間意外中斷的前提下,加溫過程約需84分鐘,如果出口溫度達不到,可適當延長時間。175°C的溫度考慮了系統管件的高溫強度和耐高溫的性能。不應任意提高。
(3)冷吹
?加熱完成后,停止電加熱器的工作,冷吹開始進行。冷吹結束的標志為分子篩再生氣出口溫度與再生氣進口溫度<5°C,或末期持續10分鐘下降不到一度。
(4)充泄壓過程
?充壓按預先設定的爬坡速度和保持時間,注意觀察,以便調整這些參數使切換過程在規定時間內完成,并且對系統的沖擊盡可能小。泄壓速度按照預先設定的時間,通過調整V1225、V1226的開度,控制時間在9分鐘內完成,太快太慢都不好。
2.正常運行中純化系統的管理
?當空分裝置正常運行時,切換程序步入自動。此時操作人員應該注意:
?(1)分子篩吸附器在運行時,要定期監視分子篩溫度曲線和出口二氧化碳的含量,以判斷吸附器的工作是否正常。
?(2)要密切監視吸附器的切換程序、切換壓差是否正常。如遇故障,要及時處理。
(3)要密切注意冷凍機的運行是否正常。如遇短期故障,造成空氣出口溫度升高時,應及時縮短吸附器的切換周期,并及時排除故障。
(4)空壓機升壓時,應緩慢進行,防止空氣氣速過大。向低溫系統充氣,或系統增加負荷(啟動膨脹機、開節流閥等)時,要緩慢進行,防止系統壓力波動。
(5)空分設備停車時,應立即關閉吸附器后空氣總閥和純化系統各切換閥,以免再啟動時氣流速度過大而沖擊分子篩床層。
對分子篩吸附器的管理,一個重要的方面是對“切換裝置”管理。每星期需對純化器檢查一次,看再生和冷卻期間有否達到規定的溫度,切換時間是否符合規定,如有異常,應進行調整。吸附器使用二年后,要測定分子篩顆粒破碎情況。必要時,要全部取出過篩,除去微粒,一定要仔細地吹刷過篩,以清除沉積在上面的微粒和粉末。要按規定加添或更換分子篩,不得選用未經鑒定的分子篩,并且要確保吸附層達到規定厚度。
3.蒸汽加熱和電加熱再生的安全操作管理
蒸汽加熱器是用過熱水蒸汽作為熱源,因此在使用過程中易發生泄漏而污染加熱介質,所以在制造方面要求嚴格,設備的造價也比較高;使用蒸汽加熱,其價格比電要便宜,但冬天要進行防凍處理。從操作上來看,電加熱器不會有因為蒸汽泄漏而影響吸附器再生的問題,所以設備可靠性高。分子篩純化器的加熱再生采用蒸汽還是電加熱與設備容量及工廠條件有關。
再生操作中應注意以下問題:
(1)無論哪種加熱方式,都要注意吸附器再生過程中的加熱和冷吹的溫度曲線變化。再生時盡量杜絕再生熱源不足或氣量不足等問題。
?(2)注意吸附器再生時的壓力變化。壓力升高說明吸附器阻力增大或吸附器的進出口閥沒關嚴,應查明原因。
?(3)注意加熱時間的變化。加熱時間的延長應查明是熱源問題還是吸附器的負荷增大的影響。
(4)在操作蒸汽加熱器時注意:
當發生蒸汽換熱器漏氣時,將影響再生的效果。所以要經常檢查換熱器后的氣體中的含濕情況,一般水分含量應小于1PPM(露點溫度-72°C)。否則要檢查換熱器的工作情況并進行處理。蒸汽加熱器后一般設有露點檢測儀,要注意露點的變化。
?(5)在使用電加熱器時注意加熱介質流量不能小于工藝流量要求,否則將會發生燒毀事故。在冷吹時要注意檢查是否已斷開電源,防止燒壞電加熱元件。
4.結束語
本人接觸過多套空分設備并參與過調試,實踐表明,由于操作上的失誤而造成分子篩帶水、分子篩及床層被損壞、電加熱器被燒壞、進口溫度高而使分子篩后二氧化碳含量超標等事件不勝枚舉。其造成的后果不可忽視。不僅延誤生產造成經濟上的損失,更嚴重的可能會造成設備損壞,整個空分裝置大加溫。故分子篩的安全操作管理知識是現場操作員工必備的知識。
篇3:分子篩帶水事故原因預防措施
分子篩帶水是分子篩流程空分設備的常見事故之一,多數情況下帶水事故都與操作和管理有關,因此設計制造單位對此往往不夠重視,開元倡導的人性化設計就是要達到無論操作人員出現什么樣的失誤,最多導致連鎖停車,不會造成不可挽回的損失。
帶水事故的原因大致有以下幾種:
1、停車狀態下,空冷塔有壓回水止回閥系統關閉不嚴,常溫水泵系統的閥門泄漏,造成有壓上水直接漏到空冷塔,空冷塔沒有及時打開放水閥,或者由于隨時會再啟動的原因根本沒開,造成循環水自回水管倒灌,造成分子篩帶水。
2、空冷塔液面計指示失靈,可能是儀表原因,也可能是取樣管被雜質或者局部的嚴重結垢堵塞,更多的情況下是冬天取樣管內結冰凍死,造成假信號導致空冷塔排水閥關閉,空冷塔阻力異常增大。
3、分配器設計余量不足,實際操作空氣量大,或瞬間壓力突變,如:集中冷卻法開車的用戶V11放的速度太快,分子篩充壓不徹底直接切換等,造成空冷塔速度超過允許值。
4、水質臟,泥巴等懸浮雜質堵塞水分配器,造成分配器上水位過高,上升空氣大量帶水,沖過絲網除霧器。
5、殺菌除藻的水質處理藥劑太多,造成空冷塔上分配器處出現大量泡沫,空冷速度增加。
6、水冷塔水位過高進入污氮管線,從而進入分子篩吸附器。
7、蒸氣加熱器泄露造成再生氣帶水。
分子篩帶水事故的預防措施:
針對以上分子篩帶水事故的原因,相應的預防措施主要有:
1、在低配置的空分設備中,停車時必須將空冷塔液面排空。有條件的單位,將排水閥設置成電磁閥,預冷系統停車連鎖自動排水。針對止回閥的效果問題,可以在操作中要求停車時關閉自動排水流路上的手動閥。
2、首先,有條件的單位采用3選2的液位指示,其次,液位計選型采用電容式,或采用硅油傳感,避開使用水作壓力傳導介質,在只有一臺變送器的情況下,最好將報警信號引入中控室,獨立于DCS單獨報警。巡檢制度嚴格要求記錄就地液面計和變送器指示的誤差。對于寒冷地區,嚴格按照流程要求進行取樣管的拌熱處理,蒸汽的話,防止停氣造成凍死,對于電拌熱,防止停電或短路造成伴熱失效。
3、空冷塔設計應考慮到一定的余量。純化系統切換程序一定要有壓力、差壓確認。空冷塔出口壓力低壓連鎖設置嚴禁取消,采用集中冷卻法開車的單位在放V11時一定注意控制速度。
4、在循環水比較臟的情況下,嚴禁為了懶省事,不愿頻繁倒換水泵而將水泵前的過濾絲網減少。但可以在設計過程中將水泵的功率選的大一些,以延長倒換清洗的周期。巡檢檢查分子篩進口空氣管吹除閥有水的情況下,要及時停車檢查空冷塔的分配器和除霧器。
5、控制水質不可避免的用戶,除了注意加藥量以外,可以采取設置單獨的螺旋分離水分離器。開元采用設置空冷塔內置水分離器的方法解決。除此之外,有條件的用戶可以在空氣管的最低處設置疏水閥,可以有效避免分子篩大量帶水。
6、水冷的帶水通過溢水器的設置可以解決。設置溢水器要注意壓力平衡,不要造成虹吸現象從而將水冷塔液位排光。同時必須嚴格保證將平衡氣管引到室外安全排放地點,否則,大量污氮排放到預冷間內將會導致人身傷亡事故。
7、蒸汽加熱器泄露也是一個常見事故,通常都有露點分析。過分依賴儀表,而又長期麻痹,一旦儀表失靈,后果很嚴重,可能導致分餾塔被二氧化碳和水凍結堵塞。
8、正常工作中,通過檢查分子篩進口空氣總管上的吹除閥,檢查帶水情況。經常檢查分子篩的再生溫度曲線,可以及時判斷空冷塔的除霧效果和帶水的情況。
9、采用前面介紹的空壓機帶末冷加封閉循環的預冷系統可以從根本上解決帶水問題,因為及使全部預冷系統的水帶入分子篩吸附器,也不至于淹沒床層。同時水質不再受總循環水的影響。