奎屯锦疆化工有限公司新疆奎屯833200
摘要:在进行煤化工的生产时,要想使空分装置液氧泵安全作业,就要在保证安全意识的基础上,充分地研究和了解空分装置液氧泵的实际运行流程,特别是合理把控内外压缩过程中的安全因素,从而实行空气分离,积极地引进前沿的工艺和技术方法,不断地升级更新装置的更新,这样才能促进项目运行过程中安全应用装置,从而确定煤化工的生产实施过程中选取适合且科学的压缩方式,最终达到安全应用装置并最大程度地提高生产收益的目的。
关键词:空分装置;液氧泵;运行常见问题;处理;
1空分装置液氧泵运行常见问题
1.1回流阀不受控
冬季空分装置运行,液氧泵出口压力出现波动,因为冬季运行环境温度低,液氧泵回流阀填料跑冷,严重时甚至出现漏液情况,造成回流阀阀杆处结冰,并且为了减少跑冷量,将回流阀填料人为把紧。跑冷位置将回流阀放大器位置包裹,造成仪表空气压力不足,影响液氧泵回流阀调节,最终造成回流阀不受控。在液氧泵倒换过程中,回流阀无法正常调节,而出口总管压力升高,通过变频器进行调节,当运行的液氧泵负荷降低到一定阶段时,可能造成液氧泵止回阀瞬间关闭,而备用的液氧泵未达到满负荷状态,可能造成出口总管压力、流量瞬间降低,严重时可能造成后部系统停车。
1.2参考气压力降低
液氧泵运行过程中,现场巡检发现液氧泵参考气压力有逐渐降低趋势,严重时,液氧泵无法正常运行,需进行在线倒泵。通过现场表计指示判断,液氧泵入口压力无明显变化,而参考气压力与混合气放空压力逐渐降低,由入口压力点的位置可以判定,可能的原因是入口过滤器堵塞造成液氧泵吸入压力不足,表现为参考气压力降低。此时,由主冷液氧分析阀处取样,发现液氧中有白色颗粒状物质,液氧蒸发后无残留,确定杂质为干冰。最终确认原因为:因空分装置分子筛床层损坏,蒸汽加热器泄漏等原因,造成分子筛吸附效果下降,不合格空气进入精馏塔,在主冷中产生干冰,进而堵塞液氧泵入口过滤器,造成参考气压力、混合气放空压力减低,最终导致液氧泵被迫停泵。
1.3偏压减压器故障
在液氧泵正常运行时,由于主冷液氧中出现固体干冰杂质,堵塞入口过滤器,造成参考气压力、混合气放空压力降低,进而影响液氧泵负荷。通过现象分析,密封气与参考气压差升高的原因是当参考气压力因入口过滤器堵塞而降低时,因偏压减压器无法正常调节,密封气压力保持不变,造成两者之间压差增大,进而导致密封气与液氧混合气无法正常排出,高压密封气逆向窜入液氧泵入口,造成液氧泵气蚀,工况迅速恶化,被迫停车。
2空分装置液氧泵运行常见问题的处理措施
2.1回流阀不受控处理方法
(1)将回流阀改为手动操作,与控制室紧密联系,降低运行液氧泵的出口压力,控制室及时增加备用的液氧泵负荷,并缓慢打开出口阀,保证出口总管压力稳定。
(2)停泵后,进行彻底加热,更换液氧泵回流阀填料,消除漏点。
(3)在回流阀放大器位置加装伴热带。
2.2参考气压力降低的处理方法
(1)在线倒换液氧泵,液氧泵停泵、排液、加热,使之处于备车状态。
(2)增加膨胀量,加强主冷液氧、下塔液空排放,逐步消除系统杂质。
(3)因短期内,空分装置无法停车处理,加强液氧泵监控,观察参考气压力等参数的变化,及时倒换液氧泵,加强主冷液氧的分析,保证设备运行安全。
(4)利用停车机会,修补分子筛床层、消除蒸汽加热器漏点,空分装置加热吹除合格,彻底解决分子筛出口空气不合格问题。
2.3偏压减压器故障的处理方法
相关人员应及时监控,发现参考气压力下降、密封气与参考气压差有上涨情况时,及时到现场进行手动调节偏压减压器,保证密封气与参考气压差恒定,稳定液氧泵运行,在线倒换液氧泵。
利用停车机会,彻底检修偏压减压器,无法修复时及时更换,保证液氧泵密封气压力调节正常。
3空分装置液氧泵的运行安全要点简析
3.1在运行过程中的要求
随着煤化工的生产规模不断扩大,对氧气的需求也在逐渐增多,那么利用煤气化装置来提取氧气就是目前面临的重要问题之一,因为无论运用哪一种工艺,要想获得最大程度的煤炭转化,都要通过大量氧的介入。从中也可以看出氧气在化工工程中的重要作用,要想使煤化工装置稳定且安全地工作,就要通过完善液氧泵的方式综合利用多种空分装置液氧泵。
3.2对空分装置液氧泵设计的要求
(1)确保规格以及氧气需求
在煤化项目运作的过程中,氧气是反应原料也是气化剂,所以,必然会加大对氧气的需求,可以将氧气量的多少作为空分装置液氧泵的规模要求。在对氧气的用量以及规模进行统计时,最重要的是根据煤气化装置和它用氧装置的最多用量,去进行相应的计算,再与实际的运行过程相结合,通过用氧装置的实际负荷量以及煤质变化情况去系统地分析设计。此处要求氧气必须符合要求,通常情况下,氧含量应大于或等于99.6%[4]。
(2)确定规格以及氮气需求
通过氮气的特性,依照实际的压力等级统计出氮气的用量,要想确定氮气规模,可以通过辅助设施在平时使用中的用量以及各个生产装置的依据,再通过分析不同装置的氮气运用特性以及最大用量频率等,从而获取正常用量以及主要用户的氮气最大用量之间的差值,将此作为基础,依据管线输送距离以及厂区面积等得出管网的损失。通常来讲,氮气的纯度要符合用户的使用需求,一般情况下,氮含量要大于或者等于99.9%。
(3)液氧泵与空分装置液氧泵的联系
在进行空分装置液氧泵的设计时,一定要保证空分装置液氧泵和液氧泵的正确匹配方式。由于氧气的重要用户是液氧泵,所以在使用空分装置液氧泵时要综合考虑好与液氧泵参数间的合理匹配。将国内外的空分设备的最大质量数值作为依据,但是实质上不具备生产能力以及运行业绩,那么,就要在掌握目前的空分设备的业绩后,具体与液氧泵有效的系列数结合形成匹配,如果从管道的配置层面来讲,空分氧气母管设置、氧管道系统连接以及配置方案等均为互相联系的,应进行系统化考虑。仅从供需层面来讲,一套空分一般可与几台液氧泵进行对应。
(4)优化设备
液氧泵以及空分设备作为煤化工项目的核心设备,无时无刻不在起着关键的作用。虽说我国的液氧泵以及空分设备也具备一定的业绩,但要对这些关键性的部件进行使用时,特别是大型以及特大型的空分配套增压机、空压机、控制系统、氮透、氧透等,仍存在诸多问题,像能耗高、安全系数低、稳定性差以及作业效率低。除此之外,相比传统的煤化工设备,新型的设备对技术的精度要求更高并且研制过程存在一定难度,这就需要在焊接、安装、制造以及运输的每个环节都要细致地完善技术上的不足从而解决存在的问题。在对设备进行研发的过程中,一定要秉持清洁、节水以及环保的宗旨,努力完善技术工艺上存在的不足,逐步研制出新型的设备。而液氧泵与空分等相关设备也要实现机组集成化、大型化以及流程多样化的目标。大型空分设备中的高效率中压膨胀机、大型空气压缩机、大型离心式液体泵以及液体膨胀机等的研制更新也是当前实现的国产化重中之重。
结束语
综上所述,液氧泵是空分装置的关键设备,其运行稳定与否直接影响空分装置的性能和安全,在生产运行中液氧泵出现的任何细小问题,都要认真严肃对待,将隐患消灭在萌芽状态。
参考文献:
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[2]贾沛.空分装置液氧泵在煤化工生产中的节能降耗和安全运行[J].山西化工,2011,31(3):67-69.
[3]刘子轶.试论空分装置液氧泵在煤化工安全运行方面的选择[J].化工管理,2015,26(25):179.
[4]毛汉云,吕远.浅谈空分装置液氧泵在煤化工安全运行方面的选择[J].广东化工,2014,41(11):165,173.