趙　猛

摘要：本文著重講述KDN－8000高純氮制備裝置分子篩純化器系統(tǒng)再生故障對整個空分系統(tǒng)造成的影響，對產(chǎn)生的原因進行了分析，并對此類故障提出解決的辦法。

關(guān)鍵詞：純化器；再生；故障；解決辦法

1 前言

海南煉化空分裝置于2006年3月開始試運投產(chǎn)，該工藝流程由空氣壓縮機系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、膨脹制冷系統(tǒng)、空氣精餾分離系統(tǒng)組成，另外與液氮貯存、液氮增壓汽化系統(tǒng)和氮氣壓縮機組組成供氮部分。 主換熱器和冷凝蒸發(fā)換熱器均為板翅式換熱器，本裝置凈化系統(tǒng)采用分子篩吸附凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)采用污氮反流膨脹制冷、分離系統(tǒng)采用單級精餾流程，整套裝置采用DCS控制系統(tǒng)。

原料空氣經(jīng)壓縮機壓縮后，溫度不大于140℃，進入水和空氣直接接觸換熱的空氣冷卻塔AC1101空冷塔，壓縮后空氣經(jīng)AC1101噴淋冷卻后，將空氣溫度冷卻至16℃以下，然后進入分子篩純化器，利用活性氧化鋁和分子篩的選擇吸附性特點，除去空氣中的H2O、CO2、C2Ｈ2，然后經(jīng)主換熱器E1進入入冷箱。分子篩純化器兩臺交換使用，一臺吸附工作，另一臺解析再生。再生污氮氣經(jīng)過加熱爐以后，被加熱至180℃，對純化器內(nèi)活性氧化鋁和分子篩進行再生。如果分子篩再生效果不好時，它的吸附深度就會減弱，空氣夾帶超量氣態(tài)水分子和CO2便會在分餾系統(tǒng)主換熱器通道和篩板塔內(nèi)凝結(jié)，堵塞進氣通道和塔盤，導(dǎo)致正常分餾工況無法持續(xù)。

該裝置自投產(chǎn)運行以來，分子篩純化器再生效果不理想時有發(fā)生，導(dǎo)致裝置臨時停工處理，嚴重威脅到空分裝置的正常安全生產(chǎn)，并直接影響了全廠各生產(chǎn)裝置的安全運行。因此，有必要對分子篩純化器再生不好的故障進行一番總結(jié)，詳細分析故障機理，并提出有效的解決方案。

2 故障A：加熱爐2次跳停，導(dǎo)致純化器再生效果不好。

2006年4月6日凌晨2點，純化器B再生進行到加熱一步時，加熱爐B加熱8分鐘后，再生溫度TIAS1212升到94℃時，加熱爐突然跳停，由于發(fā)現(xiàn)不及時，當加熱程序進行到58分鐘時才發(fā)現(xiàn)加熱爐B運行信號變白，表示加熱爐停止加熱，正常加熱應(yīng)該顯示紅色，溫度在180℃左右，此時溫度已降為冷箱出口污氮的溫度，為16℃左右，所以判斷加熱爐跳停，立即將再生程序暫停，派人赴現(xiàn)場切換加熱爐A運行，恢復(fù)再生，此次再生純化器出口溫度TI1202最高溫度達到81℃，正常時應(yīng)加熱到180℃，純化器B沒有達到預(yù)期的再生效果。

6日上午9點，電氣人員將加熱爐B檢修結(jié)束后，當班人員將加熱爐切換回B運行，上午10點純化器B又進入再生程序（一個周期8小時），加熱剛開始不久，B加熱爐再次跳停，這次由于發(fā)現(xiàn)比較及時，加熱開始16分鐘，立即將A爐又切回運行。到目前為止，空分系統(tǒng)還沒有受到大的影響，主換熱器壓差PDI2為4.51kpa，分餾塔塔阻PDI1為21.8kpa，一切正常。

下午5點多鐘，分餾塔塔阻開始出現(xiàn)波動，塔阻開始出現(xiàn)持續(xù)上漲的態(tài)勢，最后上升高達53kpa，進氣量減少，氮氣純度不合格，精餾工況被破壞。

2.1 故障原因分析

由于加熱爐B故障跳停，使得純化器再生氣沒有達到設(shè)計的再生溫度，分子篩再生解析效果不好，沒有將吸附的雜質(zhì)完全排放出來。

純化器A延長工作時間，吸附容量超過設(shè)計值，再生時間和再生條件都沒有變化，所以再生的效果也會降低。

出現(xiàn)故障處理不及時，在故障發(fā)生后一些工藝指標異常，如再生氣加熱爐出口溫度低、加熱爐運行信號停止等產(chǎn)生了明顯的變化，但未能準確判斷故障并采取相應(yīng)的措施。

2.2 故障應(yīng)急措施及解決方案

緊急停運裝置，對空分系統(tǒng)做加溫吹除處理。對兩臺純化器重新進行活化再生處理。對加熱爐的跳閘故障進行處理。加強對職工的操作培訓工作，對DCS監(jiān)控系統(tǒng)各參數(shù)發(fā)生異常情況時能夠及時作出反應(yīng)并采取有效措施。操作人員應(yīng)密切關(guān)注各項工藝參數(shù)的變化，一旦出現(xiàn)異常，必須迅速與車間技術(shù)人員取得聯(lián)系。

此次停工，因為主要生產(chǎn)裝置沒有開工，對全廠沒有造成直接的影響。

3 故障B：再生氣量減少，導(dǎo)致純化器再生時間延長

2006年8月7日上午10：30分純化器A冷吹時間延長30分鐘，當班人員懷疑溫度指示出現(xiàn)錯誤，聯(lián)系儀表處理。晚5：30，當班人員再次發(fā)現(xiàn)純化器B冷吹時間無故延長了37分鐘，經(jīng)過分析查找原因發(fā)現(xiàn)，污氮氣的壓力PI1206指示值比正常時小了約一半，正常情況在10～20kpa之間，最低時為5～6kpa，當晚通過查詢歷史趨勢發(fā)現(xiàn)，PI1206最高指示壓力僅為5～6kpa，最低為2～4kpa。據(jù)此分析純化器冷吹時間延長的原因：污氮氣壓力表現(xiàn)異常低，冷吹的氣量減少，導(dǎo)致冷吹時間延長。（注：冷吹程序如果時間已到，但溫度還沒有達到冷吹溫度得話，程序自動延長冷吹時間）

3．1 分析氣量減少的原因：

加熱爐再生溫度高達190℃，與正常設(shè)計值180℃比較偏高。車間管理人員懷疑流量計FICS1201調(diào)節(jié)有問題，致使閥V1226關(guān)小，立刻聯(lián)系儀表人員到現(xiàn)場校驗流量計，儀表人員初次校驗檢測結(jié)果為流量計正常，沒有問題。流量計沒問題，整個問題的焦點投到閥V1219上，分析結(jié)果懷疑閥V1219關(guān)不死或者閥門損壞。經(jīng)過多方聯(lián)系匯報，準備對V1219進行拆卸檢查。如果這樣，將導(dǎo)致整個空分裝置停工。車間工藝人員一邊查工藝，另外一邊儀表人員繼續(xù)檢查儀表，經(jīng)過再次檢驗，儀表人員發(fā)現(xiàn)，由于剛下過雨，流量計FICS1201變送器漏進雨水，導(dǎo)致內(nèi)回路短路，流量計指示值偏大，使得V1226閥門關(guān)小，實際流量小于正常再生氣量，污氮壓力偏低。

3．2 故障應(yīng)急措施及解決方案

對流量計FICS1201進行處理，污氮氣壓力恢復(fù)正常，再生氣量恢復(fù)正常值。純化器B延長工作時間，A再生不徹底，但對空分系統(tǒng)沒有造成很大的影響，使損失降到了最低。

結(jié)束語

空分站是我廠為實現(xiàn)8Mt/a煉量上馬的第一套配套裝置，而純化系統(tǒng)又是空分裝置負責吸附空氣中的水分、二氧化碳和部分碳氫化合物的關(guān)鍵設(shè)備，其運行狀況決定了空分裝置的安全與否。因此，針對我單元分子篩純化器各類導(dǎo)致再生不好的故障，總結(jié)出一套有效的應(yīng)急處理與解決方案，對提高空分裝置運行的安全性和經(jīng)濟效益是大有裨益的。最后值得指出的是，在日常的工藝操作中，特別應(yīng)注意以下幾點：

嚴格執(zhí)行工藝紀律、按時巡檢，密切注意關(guān)鍵性工藝參數(shù)（如純化器出口空氣中CO2含量、再生氣閥門的開啟度、切換時吸附筒壓力、再生時再生氣出口溫度等），盡可能提早發(fā)現(xiàn)故障，避免事故的發(fā)生。

定期校驗分析儀表，確保儀表調(diào)節(jié)系統(tǒng)完好。

判斷故障要及時、準確，要找到故障的根本原因，并采取相應(yīng)措施。

故障嚴重時，應(yīng)果斷緊急停工，處理好了故障再重新開工，不能帶病運行，致使問題擴大化。

加熱再生開始時，要密切注意再生氣流量和溫度的變化，有異常情況發(fā)生，立即采取措施。