張亮，趙振宇(興安盟烏蘭泰安能源化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400)

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)中空分裝置的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量廢氣，尤其是在煤化工生產(chǎn)、制藥工業(yè)生產(chǎn)、石油生產(chǎn)以及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，廢氣的排出會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)與安全隱患。為促使空分裝置能夠在煤化工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)危險(xiǎn)氣體問題要給予更多重視與關(guān)注。在這一過程中，對(duì)不同類型危險(xiǎn)氣體要有正確認(rèn)識(shí)，并給出相應(yīng)調(diào)整措施，確?？辗盅b置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 空分裝置的環(huán)境要求

乙炔、甲烷等碳?xì)浠衔镆约岸趸肌⒁谎趸嫉葰怏w，會(huì)對(duì)空分裝置的安全生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)生很大影響，同時(shí)也主要是影響安全的有害氣體。在當(dāng)今的大氣污染中，包括無機(jī)氣體以及有機(jī)氣體等100多種氣體，在此類氣體中，有部分氣體與一氧化碳、二氧化碳等氣體的理化特性相似。其中二氧化氮、氨氣等氣體，會(huì)對(duì)設(shè)備設(shè)施造成腐蝕。在溫度較低的環(huán)境中，部分氣體會(huì)析出結(jié)晶，使得通道、管道被堵塞[1]。如果出現(xiàn)此類情況，那么會(huì)形成碳?xì)浠衔?，出現(xiàn)干蒸發(fā)現(xiàn)象，帶來安全隱患，使得各環(huán)節(jié)工作安全受到影響。在空分裝置中包含原料空氣，而原料空氣的氣體組成存在不同，出現(xiàn)這一問題的主要原因是受到環(huán)境的影響。

如果將空分裝置應(yīng)用在重污染化工區(qū)域當(dāng)中，其中的微量有害氣體會(huì)超過正常標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)空分裝置安全產(chǎn)生直接影響?；诖?，要對(duì)空分裝置地址進(jìn)行擬建，在擬建期間要對(duì)以下問題進(jìn)行充分考慮與分析：(1)空壓機(jī)吸氣口要確保其安全性，要防止原料被氣體污染情況產(chǎn)生，在此期間，對(duì)于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向要給予更多重視，將空壓機(jī)吸氣口設(shè)置在污染源的上風(fēng)口中，減少污染問題的產(chǎn)生；(2)空壓機(jī)吸氣口要確保能夠與污染源之間保持相應(yīng)距離，這樣才能避免污染問題；(3)相關(guān)工作人員要及時(shí)做好分子篩選擇工作，在實(shí)際選擇過程中，切不可貪圖小便宜，要選擇正規(guī)、大型廠家，這樣分子篩的質(zhì)量也會(huì)在一定程度上得到保障，防止在分子篩投入運(yùn)行之后出現(xiàn)一系列隱患問題，帶來嚴(yán)重?fù)p失；對(duì)分子篩裝填高度要進(jìn)行全面考慮，促使大雜質(zhì)氣體凈化安全系數(shù)能夠得到保障；(4)如果所處環(huán)境的酸堿性氣體相對(duì)較多，那么會(huì)對(duì)酸性氣體以及雜質(zhì)的清除提供更多便利。通過該種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)空分裝置的保護(hù)，延長(zhǎng)空分裝置使用年限。針對(duì)預(yù)冷系統(tǒng)，可以采取直接換熱方法，將空氣與水之間直接接觸。在煤化工生產(chǎn)中，空分裝置往往被設(shè)置在化工區(qū)域中，因此，相關(guān)工作人員要充分考慮空分裝置的布局問題[2]。一旦在煤化工生產(chǎn)中，空分裝置的選址問題以及整體布局問題合理性沒有得到保障，那么對(duì)于空分裝置的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大影響。基于此，工作人員在選址與布局過程中，要對(duì)各方面問題進(jìn)行全面分析與了解，確保布局合理性與有效性，實(shí)現(xiàn)空分裝置的正常運(yùn)行。

2 常見危險(xiǎn)源與注意事項(xiàng)

2.1 油分含量分析

空分裝置在應(yīng)用過程中，對(duì)原料氣有較高的要求，要確保原料氣無雜質(zhì)與純凈性，并且要對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)源進(jìn)行有效控制。與此同時(shí)，對(duì)于測(cè)量工藝氣當(dāng)中的油分要給予重視，如果油氣被帶入塔中，即使不進(jìn)行生產(chǎn)工作，也會(huì)存在安全隱患。在實(shí)際操作工作開展中，工作人員要對(duì)油氣含量進(jìn)行分析與了解：(1)針對(duì)操作期間機(jī)組排氣溫度以及空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油量做好控制工作，針對(duì)油水要定期做好吹除工作，實(shí)現(xiàn)空分裝置的正常運(yùn)行。(2)工作人員針對(duì)預(yù)冷水質(zhì)是否含油問題，要進(jìn)行定期檢查，明確其是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[3]。在這一過程中，還要檢查空分裝置的運(yùn)行情況，明確在運(yùn)行期間是否存在問題。如果存在問題，那么要給出相應(yīng)調(diào)整措施。(3)在設(shè)備運(yùn)行過程中，不管是進(jìn)行生產(chǎn)工作還是停產(chǎn)，要對(duì)膨脹機(jī)系統(tǒng)密封器投運(yùn)情況進(jìn)行全方位監(jiān)視。如果在這一過程中出現(xiàn)密封氣壓過低情況，要及時(shí)將油泵關(guān)閉。(4)在安裝使用之前，做好脫脂處理工作，尤其是液氧、氧氣流經(jīng)當(dāng)中指示儀表的處理工作，更要加強(qiáng)重視程度。新建的空分裝置，要及時(shí)做好脫脂脫碳處理工作。

2.2 氮氧化合物含量分析

在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展背景下，大氣中的氮氧化物含量每年以0.2%～0.3%速度增長(zhǎng)，氮氧化物中的一氧化二氮?dú)怏w會(huì)對(duì)空分裝置的安全運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大影響。因此，帶入到空分裝置中的一氧化二氮要不斷降低，這也是保證空分裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。盡管一氧化二氮?dú)怏w的化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備腐蝕情況與爆炸情況，但是其物理性質(zhì)同樣會(huì)對(duì)空分裝置造成影響。一氧化二氮的化學(xué)性質(zhì)主要來源是空分裝置中的溫度條件與壓力條件。在氮氧分離期間，由于受到不同因素影響，上塔底無法獲得純度較高的氧氣產(chǎn)品與液氧產(chǎn)品。此時(shí)如果出現(xiàn)液氮排放不充分問題，那么一氧化二氮會(huì)很快聚集。當(dāng)一氧化二氮在液氧中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一氧化二氮會(huì)析出形成固體，使得冷蒸發(fā)器通道會(huì)出現(xiàn)阻塞情況[4]。為最大程度上避免此類情況出現(xiàn)，要對(duì)分子篩吸附劑進(jìn)行合理選用，從而將空氣中存在的一氧化二氮去除，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中二氧化碳以及水分的吸收。

2.3 總烴、總氮含量分析

針對(duì)液氮中的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行有效控制，同時(shí)按照時(shí)間做好相應(yīng)分析記錄工作，在控制室當(dāng)中要配備相應(yīng)的在線分析儀，這樣可以為操作人員的監(jiān)控提供更多便利。在對(duì)液氧以及空氣當(dāng)中存在的氮氧化合物進(jìn)行檢測(cè)過程中，要對(duì)乙炔這一危險(xiǎn)性最大的氣體進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。如果在碳?xì)浠衔镏谐霈F(xiàn)乙炔含量過高情況，那么可以采取以下方式，對(duì)問題進(jìn)行解決，將乙炔含量控制在有效范圍內(nèi)：

(1)對(duì)在線分析儀是否正常運(yùn)行進(jìn)行檢查，在具體檢查中，可以采取不同方式，比如：現(xiàn)場(chǎng)分析方式、與其他工藝參數(shù)對(duì)照方式、觀察方向與大氣質(zhì)量方式等。接著要對(duì)碳?xì)浠衔镏幸胰策^高的原因進(jìn)行了解，并給出相應(yīng)解決措施。

(2)為使得主冷液氧中濃縮的碳?xì)浠衔锏炔煌泻怏w能夠降低，可以通過加大液氧排放方式。在這一過程中，要及時(shí)對(duì)其他工況是否安全穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。

(3)工作人員針對(duì)分子篩吸附器控制參數(shù)，對(duì)具體工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，明確其是否正常。為使得分子篩吸附器的安全得到提升，無論是空氣入罐之前的疏水導(dǎo)淋噴水，還是儀控閥具體工作情況，都要在現(xiàn)場(chǎng)中做好現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)工作[5]。

(4)如果上述工作方式，都沒有降低乙炔含量過高情況，反而乙炔含量一直升高，并已經(jīng)達(dá)到停車極限，那么需要立即停車，將設(shè)備當(dāng)中存在的液體及時(shí)排放出來。同時(shí)做好空分裝置的升溫解凍工作。

2.4 二氧化碳含量

在大氣中，二氧化碳的含量占據(jù)總體積分?jǐn)?shù)0.03%左右，如果在溫度低于-78 ℃的環(huán)境當(dāng)中，二氧化碳會(huì)從氣體形態(tài)轉(zhuǎn)化為固體形態(tài)，也就是人們熟知的干冰。固體形態(tài)的一氧化二氮會(huì)在熱換氣通道中固結(jié)，情況較為嚴(yán)重下，會(huì)出現(xiàn)熱換通道阻塞情況，使得通過流體阻力增加。此時(shí)，空分裝置無法實(shí)現(xiàn)自身的正常運(yùn)行。如果二氧化碳與其他氣體凝結(jié)溫度或者凝固溫度相同，那么在壓力上升過程中，二氧化碳的凝固溫度以及凝結(jié)溫度也會(huì)提升?；诖?，要將降低低空分塔中的二氧化碳含量作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作。

3 關(guān)鍵設(shè)備操作應(yīng)該注意的問題

為使得煤化工空分裝置安全得到保障，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行，針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的操作注意事項(xiàng)，相關(guān)工作人員要有正確把握。只有這樣才能將關(guān)鍵設(shè)備的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值發(fā)揮出來，減少危險(xiǎn)氣體的產(chǎn)生，將危險(xiǎn)氣體控制在有效范圍內(nèi)，減少危險(xiǎn)事故的出現(xiàn)。

(1)要確保預(yù)冷系統(tǒng)與監(jiān)視設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)要確?？绽渌撞恳何坏目煽匦耘c空氣出口溫度的可控性。在預(yù)冷系統(tǒng)與監(jiān)視設(shè)備的操作中，要嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定進(jìn)行，從而將系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與監(jiān)控設(shè)備價(jià)值發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)對(duì)空分裝置運(yùn)行的有效監(jiān)督與管理。及時(shí)發(fā)現(xiàn)空分裝置運(yùn)行使用中存在的問題，并給出相應(yīng)調(diào)整措施。

(2)針對(duì)純化系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行中，要確保能夠?qū)⒈O(jiān)視程序切換為正常運(yùn)行，此時(shí)對(duì)蒸汽加熱溫度情況要進(jìn)行監(jiān)督與檢查。同時(shí)還要明確分子篩的再生溫度趨勢(shì)情況，對(duì)純化器出口的二氧化碳含量，要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，確保各環(huán)節(jié)工況都能夠被控制在有效范圍內(nèi)。

(3)針對(duì)增壓膨脹及高低壓板式熱換系統(tǒng)的應(yīng)用，工作人員要時(shí)刻關(guān)注膨脹增壓端以及膨脹段振值的變化情況。同時(shí)還要檢查機(jī)組密封氣壓是否存在異常情況等。同時(shí)，還要重點(diǎn)關(guān)注熱端溫度差變化，并對(duì)數(shù)據(jù)變化原因進(jìn)行分析與總結(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，實(shí)際上空分裝置是由不同系統(tǒng)組成，比如：增壓膨脹系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)以及精餾系統(tǒng)等?？辗盅b置是否能夠?qū)崿F(xiàn)自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行，會(huì)對(duì)后續(xù)工作的展開產(chǎn)生直接影響。一般情況下需要在整套煤化工流程前端設(shè)施空分裝置，如果在這一過程中出現(xiàn)問題，那么會(huì)對(duì)后續(xù)工序造成影響，嚴(yán)重情況下會(huì)出現(xiàn)全部停車情況。因此，在實(shí)際操作中要注意工作人員要做好全方位觀察工作，觀察增壓膨脹系統(tǒng)參數(shù)變化情況、高低壓板式熱換系統(tǒng)參數(shù)情況。同時(shí)還要觀察機(jī)組密封氣壓力是否正常等，針對(duì)其中變化的參數(shù)信息，要對(duì)變化原因進(jìn)行分析，并做好總結(jié)工作等，確?？辗盅b置的安全運(yùn)行，減少危害氣體的影響。