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    188宝金博页面版: 浅析影响深冷空分制氮装置安全长周期运行故障

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    内容提示： 中国石油和化工标准与质量化工技术43www.chemstandard.com.cn/第1期浅析影响深冷空分制氮装置安全长周期运行故障潘冬 张中佑 陈梦中原油田普光分公司天然气净化厂 四川 达州 636156【摘要】 随着科技不断进步， 大型化工、 炼油、 天然气加工企业项目 的实施， 作为配套工程的深冷制氮装置也在不断的扩大。同时摆在人们面前的一项重要任务就是设备的安全运行。 大型的石油炼化、 天然气加工企业也在如何延长设备的安全运行周期、 减少停工次数、 提高经济效益上加大了 研究力度。【关键词】 天然气 空分装置 冷凝器1 制氮装置工艺流程与运行现状1...

    文档格式：PDF | 页数：2 | 浏览次数：85 | 上传日期：2013-11-04 21:42:25 | 文档星级：
    中国石油和化工标准与质量化工技术43www.chemstandard.com.cn/第1期浅析影响深冷空分制氮装置安全长周期运行故障潘冬 张中佑 陈梦中原油田普光分公司天然气净化厂 四川 达州 636156【摘要】 随着科技不断进步， 大型化工、 炼油、 天然气加工企业项目 的实施， 作为配套工程的深冷制氮装置也在不断的扩大。同时摆在人们面前的一项重要任务就是设备的安全运行。 大型的石油炼化、 天然气加工企业也在如何延长设备的安全运行周期、 减少停工次数、 提高经济效益上加大了 研究力度。【关键词】 天然气 空分装置 冷凝器1 制氮装置工艺流程与运行现状1. 1 工艺流程本装置有A/B两套空分设备， 单套设计产量6000Nm3/h。 从空压机来的0. 87MPa的压缩空气， 经空气冷却塔预冷， 冷却水分段进入冷却塔内， 下段为循环冷却水， 上段为冷冻水， 空气自下而上的穿过空气冷却塔， 在冷却的同时又得到清洗。 空气经空气冷却塔冷却后， 温度降到13℃， 然后进入切换使用的分子筛吸附器， 空气中的二氧化碳、 碳氢化合物及残留的水份被吸附。 分子筛吸附器为两只切换使用， 其中一只工作时， 另一只再生。 纯化器切换周期为八小时， 定时自 动切换。空气经净化后， 直接进入精馏塔， 大部分空气在主换热器中与返流气体（纯氮、 污氮等） 换热达到空气液化温度约-169℃进入精馏塔底部。在精馏塔中， 空气被分离成氮气和富氧液空， 顶部氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液体， 部分液氮做为下塔回流液， 另一部分液氮从冷凝器冷凝侧排除经液氮量筒抽。 进入液氮贮存系统。产品氮气从塔顶部引出， 经液化器、 主换热器复热至常温送往用户。 污氮气从冷凝蒸发器蒸发侧引出， 并在过冷器、 液化器中复热后， 再经透平膨胀机绝热膨胀给装置补偿冷量。 膨胀废气再经过冷器、 液化器及主换热器复热至常温一部分作为分子筛吸附器的再生气体， 其余去预冷系统回收冷量。1. 2 运行现状在设备运行的初期， 空分装置一直是满负荷的运行， 空分装置断断续续的出现了 故障（表1） 。2 影响装置长周期运行的主要因素2. 1 设备故障2. 1. 1 空压机故障离心式空压机为整个空分装置提供气源， 在正常的运行中三用一备。 2010年6月5日 ， 电驱空压机由于低油压联锁停机， 操作人员在进行各项开机前检查确认后再次开机， 开机后发现油压低于正常值， 辅助油泵没有正常自动停泵。在停机检查油路过滤器、 油路上个阀门的开关情况、 辅助油泵运行情况、 调高油路压力设定后再次开机， 仍然出现低油压状况。 随即维修人员对主油泵进行解体， 发现主油泵与驱动轴之间的联轴器发生滑动分离， 主油泵失去动力无法正常运转。 检修后恢复正常， 随即电驱空压机恢复运行。2. 1. 2 纯化器故障纯化器是确保空分设备安全运行的关键设备之一， 该设备在空分流程中的作用是清楚经过压缩、 冷却后的空气中存在的水分、二氧化碳和乙炔等杂质。 一般是两只分子筛吸附器同时并联在空分流程中， 一直工作，另一只再生。2010年空分站内操发现A套空分纯化系统二氧化碳在线分析仪表报警， 并瞬间超过了 仪表量程， 空气经过纯化器后的压差是正常值的5~7倍， 精馏塔进出流量波动很大。与此同时B套空分也出现同样状况， 短暂调整未有任何改善的迹象。 外操打开B套空冷塔与纯化器之间放空， 出现大量水与泡沫，确认纯化器进水。 当班人员 关闭进冷箱阀门， 空分装置保冷停车。2. 1. 3 膨胀机故障膨胀机作为空分装置补偿冷量的一个重要设备， 当其发生故障时， 如果不能及时的开启 备用膨胀机， 就会造成空分装置的停机。 在2011年， B套空分装置的膨胀机出现过一次故障， 膨胀机风机端进口发出轰鸣声， 当班人员检查油压、 油温等参数没有发现异常。 随即检修人员经过检查， 发现风机端进口过滤器滤芯堵塞。 操作人员切换膨胀机进行更换滤芯， 恢复正常。2. 2 仪表故障仪表故障也是影响空分制氮装置安全长周期运行的重要因素。 空分装置的仪表气源全部来自自供净化风， 这在很大程度上满足了 气源的稳定性。 但是在生产实际中， 由于工作人员疏忽、 仪表设备腐蚀老化等多种因素， 导致仪表故障， 影响空分之氮装置的正常运行。2. 3 电气故障电 气 设 备 产 生 故障的因素主要有设备内部 因 素 和 设 备 外 部 因素。 设备内 部因素主要有： 电磁力、 电弧和发热等， 使电气设备结构损坏、 绝缘材料的绝缘击穿等； 外部因素主要有： 电源电压、 频率、三相不平衡等。 电气故障也会影响空分制氮装置安全长周期运行。2. 4 超负 荷运行任何空分制氮装置都有其运行标准，为了 保证制氮质量， 提高设备安全性、 可靠性， 延长设备使用寿命， 都应该在额定负荷或低于额定负荷的条件下工作。 但是很多企业为了 提高产量， 不按标准操作， 在开工初期， 全厂设备的用 氮气量经常 是超负荷运行， 造成空气纯化负荷增加， 从而不能完全吸附空气中的有害杂质， 降低了 设备使用寿命， 增加了 安全隐患， 严重影响空分制氮装置的安全长周期运行。3 措施与建议3. 1 加强设备安全在空分装置的运行过程中， 有些问 题并不是很快就发生的。 多数故障的发生都是一个渐进的过程， 如何保证空分装置的长周期运行， 设备的安全运行是重中之重。 一是像离心式压缩机等这样的关键设备要做好平时的安全巡护工作， 及时发现设备隐患。 二是做好设备的检修质量工作。 设备检修的过程中， 要严把质量关。 三是做到平稳运行操作。 做到不超压、 不超速、 不超温、 不超负荷， 严格按工艺要求操作。 四是备用设备的维护。 如果备用设备的维护都没有做好， 当出现故障时后果可想而知。3. 2 增加技术培训、 提高操作人员的水平随着计算机控制的发展和空分装置的大型化， 对空分操作人员的操作技能和水平提出了 更高的要求。 利用现有的系统仿真培训， 一方面可以提高操作人员的操作水平，另一方面又能预测设备的工况变化和分析，对于减少事故的发生具有非常重要的作用。3. 3 加强同行之间的信息沟通深空空分制氮技术在我国已经有了 几十年的历史， 空分装置的规模越来越大， 控制系表1 运行现状年份空 压 机故障次数膨 胀 机故障次数纯 化 器故障次数仪 表 故障次数电 气 故障次数2009年756242010年323222011年21031合计128977 »下转第42页111

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