整理空分操作规程1030.docx
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整理空分操作规程1030
章
名称
章
名称
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4.2操作方法
前言
4.3装置正常运行中的操作管理
5
装置的管理
1
范围
5.1正常操作
2
工艺概况
5.2装置的维护
2.1工艺流程叙述
5.3故障及其排除
2.2空分原理
6
装置的停车和加温
3
工艺指标
7
安全生产及注意事项
3.1原材料及中间体质量要求
8
附录
3.2工艺技术控制点
8.1岗位巡检及内容
4
操作规程
8.2交接班制度
4.1开车前的准备
1．范围
空气分离的基本原理,是利用液化空气中各组份沸点的不同而将各组份分离开来。
要达到这个目的,空分装置的工作应包括下列过程:
（1）空气的过滤和压缩;
（2）空气中水份和二氧化碳的消除;
（3）空气被冷却到液化温度;
（4）冷量的制取;
（5）液化;
（6）精馏;
（7）危险杂质的排除;
1.1.岗位操作范围
1、本岗位负责本规程全部内容的操作指挥、事项注意或处理的领导和管理工作。
2、负责本岗位工艺操作和设备的日常管理工作，包括自洁式过滤器、离心式空气压缩机、预冷机组、纯化器组、分馏塔、膨胀机、电加热炉等及相连阀门、仪表管线、热力管线。
3、严格执行操作规程、工艺卡片和合各项规章制度，各参数控制正常。
努力提高产品质量、效率和降低消耗。
4、正确判断停水、停电、停气等事故，真确果断的处理事故。
5、按时按路线认真巡回检查，发现问题及时处理并汇报。
6、负责本岗位消防器材的管理，做好冬季汽、水的防冻工作，以及夏季防晒防高温等工作。
7、认真填写操作记录、交接班记录，做到接班严，交班清。
8、积极参加班组安全活动和技术练兵，搞好环境卫生、设备卫生及维护保养，管好消防器材及劳保用品。
1.2.岗位说明
1.2.1适用范围
本标准规定了瑞泰股份科技有限公司企业标准空分岗位操作的要求、构成、内容和表达形式等。
本标准适用瑞泰股份科技有限公司空分岗位操作工作。
本规程适用于指导本公司空分系统的生产操作和安全操作。
1.2.2目的
本规程用于指导操作者正确操作和使用空分设备，安全生产出符合生产工艺指标要求的氮气和氧气。
2工艺概况
2.1工艺流程叙述
原料空气自吸入塔前，经空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质，空气经过滤后在离心式空气压缩机经压缩到0.9Mpa（表压）左右，压缩机自身已带级间和末级冷却器，温度小于42℃的压缩空气再进入预冷机组（RU1101），预冷机组的饱和空气温度达10℃，然后进入切换使用的分子筛纯化器MS301（或MS302），空气中的二氧化碳、碳氢化合物及残留的水蒸汽被吸附。
分子筛吸附器为两只轮换使用，其中一只在使用时，另一只再生。
纯化器的切换周期约为4小时。
空气经净化后，温度升至20℃，其中部份（900Nm3/h）气体进入透平膨胀机增压端增压至1.2Mpa（绝压）左右，再进入分馏塔。
在主换热器（EH-1）被返流气体（纯氧、纯氮、污氮）冷却，后进入辅助冷凝蒸发器，在辅冷中液化后再节流进入下塔。
另一部份在主换热器（EH-1）被返流气体（纯氧、纯氮、污氮）冷却至-115℃再分成两路，一路进入透平膨胀机ET-401（或ET-402）膨胀制冷，再经过冷器过冷后进入上塔。
另一路继续在主换热器（EH-1）中被返流气体（纯氧、纯氮、污氮）冷却至-175℃达到接近空气液化温度，节流后进入下塔。
在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液空，上升气氮在主冷凝蒸发器中液化，同时主冷凝器的低压侧液氧被气化。
部份液氮作为下塔回流液，另一部分少量液氮从下塔顶部引出，作为产品送出塔外，第三部分在过冷器中过冷经节流送入上塔顶部作回流液，液空在过冷器中过冷经节流送入上塔顶部作回流液。
液氧从冷凝蒸发器底部抽出，进入辅助冷凝蒸发器，被空气蒸发为带压力的气氧，并在主换热器中复热后送往塔外，污气氮从上塔顶部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送往塔外，一部分作为纯化器的再生气体，纯气氮从下塔顶部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送往塔外。
2.2空分工作原理
KDON-550-800空气分离设备的工作原理是利用空气中各组分的沸点不同，先使之液化再进行精馏，从而获得高纯度的氮氧产品。
本设备是利用空气压缩机压缩空气，预冷机去除水分，分子筛吸附法净化空气，透平膨胀机提供装置所需冷量。
3工艺指标
3.1原材料及中间体质量要求。
大自然的空气为一个混合性气体，无色无味，体积中N2占78%，O2占21%，惰性气体占0.91%及其他杂质0.03%。
空气的密度在0℃及760mmHg压力下为1.2928kg/m3，临界温度为132.442～132.52K，临界压力为3.65～3.64MPa，临界密度为328～320kg/m3。
空气可以液化，760mmHg的压力下沸点为78.8K，在此温度下液态空气密度为873kg/m3，汽化热为213KJ/kg
空气易压缩，来源方便，使用安全，常作为动力使用，物料输送，气动工具，料液搅拌和对管道容器的吹净。
在容器行业空压常作为气密性试验、气压试验、检查泄漏的介质。
3.2工艺技术控制点。
1、离心式空气压缩机ZH7000技术参数：
序号
项目
技术参数
单位
备注
1
流量
4700
Nm3/hr
2
排气压力
0.9
MPaG
3
排气温度
40
DegC
4
冷却水耗量
58
m3/hr
5
主电机额定功率
710
kw
6
电机绝缘等级
F
7
电机防护等级
IP23
8
压缩级数
3
级
2、BAYL-4700W/9空气预冷机组技术参数表：
序号
项目
技术参数
1
型号
BAYL-4700W/9
2
空气处理量
4700Nm3/h
3
进气温度
40℃
4
空气进口压力
0.9MPa（G）
5
冷却方式
水冷
6
出口空气温度
8℃
7
额定制冷量
107.5KW
8
额定功率
37KW
9
压力损耗
≤0.01MPa
10
冷却水压力
0.2～0.4MPa
11
冷却水进水温
≤32℃
12
冷却水量
24m3/h
3、纯化系统
序号
项目
技术参数
1
型号
HXK-4700/10
2
空气处理量
4700Nm3/h
3
空气进口温度
≤10℃
4
空气进口压力
0.9MPa（G）
5
空气出口温度
≤16℃
6
再生气出电加热器温度
195℃
7
切换周期
4h
8
切换方式
自动
9
纯化后H2O含量
≤1ppm
10
纯化后CO2含量
≤1ppm
4、分馏塔系统
重要数据的操作
下面所列操作数据能给操作者以良好指导。
a、压力
下塔底部压力（PI-1）0.65MPa（G）
上塔塔底压力（PI-2）0.09MPa（G）
膨胀机进口压力（PI-401）0.85Mpa（G）
膨胀机出口压力PI-402）0.092Mpa（G）
辅助冷凝蒸发器压力（PI-3）0.218Mpa（G）
产品氧气压力（PI-102）0.203Mpa（G）
产品氮气压力（PI-103）0.613Mpa（G）
b、温度
膨胀机进口温度（TI-401）-110℃
膨胀机（ET-1）出口温度（TI-403）-157.2℃
膨胀机（ET-2）出口温度（TI-404）-157.2℃
空气进下塔温度（TI-1）-166.35℃
空气进辅冷温度（TI-7）-162.49℃
空气出辅冷温度（TI-8）-164.25℃
液氧进辅冷温度（TI-5）-176.25℃
气氧出辅冷温度（TI-6）-170.25℃
氮气出分馏塔温度（TI-103）24℃
氧气出分馏塔温度（TI-102）17℃
污氮气出分馏塔温度（TI-104）17℃
c、阻力
下塔阻力（PdI-1）20Kpa
上塔阻力（PdI-2）20Kpa
d、液面
下塔液空液面（LI-1）～500mm
冷凝蒸发器液氧液面（LIA-2）～1600mm
e、流量
空气进分馏塔流量（FI-101）4600Nm3/h
产品氮气流量（FI-103）800Nm3/h
产品氧气流量（FI-102）550Nm3/h
再生气进电加热器流量（FI-604）1000Nm3/h
增压空气流量（FI-401）900Nm3/h
h、纯度
氮气纯度（AIAS-601）≤10PPm
氧气纯度（AIA-602）99.6%O2
液空纯度（AE-501）32.5%O2
液氮纯度（AE-502）≤10PPm
液氧纯度（AE-503）99.6%O2
所列的操作数是理论上的计算值，在实际运行中会有一差别，操作者要根椐实际情况控制在一定范围。
在日常操作中要注意：
1．不要使透平膨胀机出口温度进入液化区。
2.冷凝蒸发器和塔板上的液面，不能太高，以免引起液泛。
也不能太低以免造成易爆的碳氢化合物浓缩和沉积。
5、主要技术参数
型号：
FON-550/800
加工空气量：
4500Nm3/hr
产品名称
产量（Nm3/h）
纯度
（vol）
出冷箱压力（MPaG）
备注
氧气
550
99.6%O2
0.2
液氧
30l/h
99.6%O2
0.2
氮气
800
≤10PPmO2
0.6
液氮
40l/h
≤10PPmO2
0.6
4.操作规程
4.1开车前的准备
4.1.1外部条件检查
1、检查循环水是否开启，查看循环水总管压力在0.3-0.5MPA之间
2、电话询问变电站高压电是否提供，
3、检查设备开机用仪表气是否提供及仪表气缓冲罐压力要求有0.6mpa.
4、检查离心机显示屏有无故障显示。
•4.1.2内部条件检查
1、检查各管路上的阀门是否处于开车前准备状态（V304/V303关闭，V311/310开启）
2、检查空压机的油泵及油压油位是否正常（油位在油视镜绿色区域或绿色区域的上部）
3、检查纯化器的阀门及控制状态是否处于准备阶段（要明确两只吸附器的工作状态，哪一只吸附哪一只再生。
）
4、检查分馏塔的各阀门是否处于准备状态及膨胀机是否具备开车条件
5、检查DCS控制系统是否有故障显示。
4.2正常启动
4.2.1.启动空压机
1、接通电源，检查控制面板上的指示灯是否亮起。
2、按下控制面板上的启动按钮。
压缩机将在卸载条件下开始运行。
控制面板上的自动运行指示灯将亮起。
辅助油泵应该在压缩机达到全速运行时自动关闭。
3、20秒后压缩机将开始加载运行。
4、根据压缩机运行状况，在压缩机加载期间通过阀门调节冷却水量，控制空压机排气温度在40℃
4.2.2启动预冷机组
1、检查电源。
2、检查水压、水温是否符合要求。
（参看3.2）
3、打开预冷机组自动排水器球阀。
4、观察冷媒压力表的静态指示值是否正常，在正常情况下有高低压表的预冷机组两表静态指示值应近似相等。
5、缓慢打开预冷机组进气阀，使压缩空气流量及压力慢慢加大进入预冷机组。
6、启动预冷机组冷媒压缩机，注意倾听压缩机运行是否平稳、无杂音，并观察高压冷媒表指示是否上升，低压冷媒表是否下降。
4.2.3启动纯化器
纯化器启动前先在电脑上观察纯化器的工作状态，哪一只再生哪一只吸附以及各阀门的开启状态。
将排空阀V107全开，将工作中吸附器的手动升压阀V315/V316打开。
1、待空压机组运行正常后，缓慢关闭排空阀V107，使纯化器和主管同时升压，升压要缓慢不能太快。
2、约10分钟后，主机排气压力达到0.5MPA时，启动预冷机，对主机出口进行降温。
当温度达10°左右时继续关闭排空阀V107进行升压。
约30分钟后主机压力达0.9MPA，纯化器压力和主机压力相等时，开启自动进气阀，关闭手动升压阀。
3、打开再生气旁通阀V601，关闭再生气通过阀V108并开启加热棒。
再生气压力根据加热温度控制在0.05MPA以下。
4、开启自洁式过滤器的反吹阀，更换仪表气由外供改为自供。
4.2.4启动分馏塔
1、缓慢打开V10，向装置送气，控制精馏塔下塔压力0.4-0.68MPa，严禁超压。
2、缓慢打开V1、V2控制上塔压力≦0.08MPA，严禁超压。
4.2.5启动膨胀机（待塔内压力稳定后方可启动膨胀机,开启膨胀机之前需将V9阀全开）
1、关闭加温阀V416、V414和吹除阀V415、V417
2、打开膨胀端轴承气控制压力在0.6MPA、开启膨胀端密封气控制压力在0.1MPA,全开曾压端密封气，曾压端轴承气为常开阀。
3、缓慢打开曾压端出口阀至全开（V609/V610）
4、缓慢打开曾压端进口阀至全开。
（V608/V607）
5、缓慢打开膨胀端的出口阀至全开。
（V418/V419）
6、先关闭膨胀端出口旁通（V412）后在略开三圈（主要是给E1换热器提供冷源）待装置运行正常后关闭。
7、控制V413、V411调节膨胀机进口温度。
8、检查膨胀机曾压端冷却水在0.3mpa-0.5mpa之间。
9、检查并全开膨胀机进口旁通V605
10、在电脑上打开“ET401/402允许启动“
11、调节膨胀机进口阀V401/V402控制转速。
12、当膨胀端进口温度小于-50℃时，在保证转速不超过70740r/min的情况下，缓慢关闭增压端旁通阀，以达到增压效果，减少启动时间。
注意：
两台膨胀机同时运转时，转速相差不应大于5000转，同时注意总管压力在0.8MPA以上。
当膨胀机转速大于40000转时应控制转速10分钟后在进行提速。
正常运行后，膨胀机转速应控制在64000转以内。
若膨胀机长时间不用要继续给膨胀机提供轴承气，若长时间不供轴承气要将轴承气排气口用胶带封起来。
4.2停车步骤。
1、关闭分析仪表电源。
2、关闭液氮液氧取出阀V13、V14，打开V101、V104将产品气放空。
3、缓慢关闭膨胀机进口阀v401、v402。
4、关闭膨胀机曾压端出口阀v607/V608。
关闭膨胀机膨胀端出口阀v418/v419.
5、将膨胀机控制调至禁止启动。
6、将仪表气切换到外供气源，调至膨胀机轴承气压力0.1mpa。
7、根据总管压力以放空阀v1101配合，缓慢关闭阀门v1、v2、v9、v10。
8、切断自洁式过滤器、纯化器加热器的电源。
9、停止预冷机运行。
10、停止空压机运行。
11、将纯化器控制调至手动---停止位置。
4.4装置运行中的操作管理
1.产冷：
在运行初期冷箱内的冷量较少，开车时可同时启动两台膨胀机，可以节省开车时间，此时可以把V412阀开一点以给换热器提供冷量。
通过膨胀机进口上、下阀（V411\V413）来控制膨胀机进口温度，从而降低膨胀机出口温度，因为上阀有空气通过优先权，所有正常操作中下阀应保持一定开度，进气量主要由上阀来控制。
膨胀机的进气阀只能以0.5％或1％的幅度调节，待转速稳定后在作下一步调节。
开车初期最好把V1、V2开度大一点，也可以全开，下塔压力控制低一点（0.45MPA左右），在样冷量的产生会比较快一点，上塔压力要尽量高一点（0.6mpa左右）。
2.积液：
积液阶段应尽量将冷量控制低一点，但是膨胀机出口温度不能低于液化温度（-183℃）。
当上塔产生液体且液位仍在上涨，此时可逐渐将V1、V2关小直至平稳。
积液过程中应保持上下塔压力稳定，当液位平稳且达到要求后，可逐渐关闭V412，调节V411、V413控制膨胀机产冷量。
3.精馏。
精馏过程的建立主要是靠回流液产生的。
V2是控制上塔回流液，V11是控制下塔回流液。
正常情况下以V2控制上、下塔的精馏量，V11保持一定开度不变。
精馏的建立主要通过观察阻力的上涨得知，阻力值没有具体要求，主要以第一次调试时的（21.8KPA）作为参考。
下塔液位基本无需控制，上塔液需控制在1500mm-2000mm。
提高纯度的方法有：
减少产品取出量、增加产冷量、增加回流液。
5装置管理
5.1正常操作
空分设备在正常运行过程中需要进行必要的调节时，先要查明原因，调节应缓慢地进行，在前一次调节的效果有了反应以后，才能作进一步的调节，不能操之过急。
5.1.1．膨胀机
5.1.1.1由于起动阶段，偏离设计工况运行，运转参数变化较大，故调节频繁，起动时因整个装置处于热状态，膨胀端进口温度高于正常值，而膨胀端出口压力低于正常值，因透平膨胀机绝热效率高于活塞式膨胀机绝热效率，故起动过程降温极快，膨胀端进口温度急速下降，此时应及时调整膨胀端进口阀门，防止膨胀机超速。
5.1.1.2在起动阶段初期，因膨胀端进口温度偏高，膨胀机进气量达不到满负荷运行，此时空压机末级可部分放空。
随着膨胀端进口温度的不断下降，放空阀逐渐关小，调节至要求。
5.1.1.3正常操作条件
膨胀端气体轴承供气压力>0.6MPa
增压端气体轴承供气压力>0.6MPa
增压端密封气体压力~0.95MPa
膨胀端密封气体压力0.1~0.25MPa
膨胀端进口压力0.849MPa
膨胀端出口压力0.091MPa
膨胀端进口温度163K
转速64310r/min
增压端进口压力0.859MPa
增压端出口压力≥1.129MPa
增压端进口温度293K
导流器后压力0.324MPa
5.1.2产冷量的调节
冷量的多少可以由冷凝蒸发器液面的涨落进行判断。
如果液面下降，说明冷量不足，反之，是冷量过剩。
冷量主要由膨胀机产生，所以产冷量的调节是通过对膨胀机气量的调节来达到的。
通过调节，使在各种情况下的冷凝蒸发器液面稳定在规定的范围内。
5.1.3精馏控制
1．下塔的液面必须稳定,可由V1阀来调节，保持在规定的高度。
2．精馏过程的控制主要由V1，V2，V9，V10阀来调节，开大，则液氮中的含氧量长高，关小，则液氮中的含氧量降低。
3.产品气取出量的多少也将影响产品的纯度，取出量增加，纯度下降，取出量减少，则纯度升高。
5.1.4达到规定指标的调节
1．把全部仪表调节至设定值。
2．用V2阀来调节下塔顶部氮气的纯度，达到规定值。
3．调节上塔产品气的纯度，先可相应变动产品取出量。
待纯度达到后再逐步增大取出量，直至达到规定指标。
5.1.5减少产量的方法
1．减少进入分馏塔空气量。
2．调正膨胀机膨胀量，减少产量。
3．把产品气取出阀关小。
4．用V1，V2，V9，V10，V12阀对纯度作适当调整。
5．经常检查纯度和液位。
5.1.6液体的排放
1．打开液体排放阀必须缓慢。
2．在停车后，准备加温前，通过排放阀V501,V502，V503，V506从各液体容器和管道排放液体，而且要放尽，在不易放尽的区域，应带压排放。
5.1.7各阀门的主要作用
V10：
控制纯化后空气进下塔的流量和下塔压力。
V9：
控制辅助冷凝蒸发器的蒸发量和膨胀机增压端的曾压量，开膨胀机之前需把此阀全开。
V1：
液空去上塔节流阀。
主要是控制上、下塔的液位，间接控制上塔的压力。
V2：
液氮去上塔节流阀。
把液氮送到上塔以提供上塔精馏液，可以控制上、下塔的精馏量。
V2关小一点的话液氮就会去下塔多一点，氮气纯度就会高一点。
此阀开度应在10％至15％之间，可以间接影响上、下塔压力。
V12：
液氧通过阀。
液氧去辅助器的通过阀。
V11：
给下塔提供冷量和回流液的。
5.1.8压力控制。
下塔压力变化，上塔压力也会跟着变化，每动作一个阀都要把各个压力点都观察一下。
下塔压力高的话，可通过v10、v1、v2来调节，以及氮气放空阀v101来调节。
每控制一个压力点的时候，对其他区域也会有影响，应注意调整。
要时刻注意总管压力，波动不能太大，否则会造成压缩机喘振。
要时刻注意膨胀机轴承气压力，不能太高和太低，否则膨胀机会跳停。
5.1.9纯度控制。
纯度主要由精馏产生的，上塔和下塔阻力主要用来观察精馏工况的。
若阻力明显上涨，可说明精馏工况比较好。
氮气纯度可通过关小v2来增加下塔回流液的方法来得到。
氧气纯度可关小v1增加上塔氮气挥发量的方法来得到。
5.2装置的维护
5.2.1建议设置操作记录表和维护履历本。
1．操作记录表每小时记录一次，其内容包括温度、压力、阻力、流量、液位、分析结果等。
重要的自动记录仪表上的数据也应记录下来。
2．维护履历本应记录如下工作进行情况。
每周对所有测量管线吹刷一次。
吹刷前应拆掉管线控制器，检查并在必要时重新校正仪表零位。
检查切换装置和控制仪器的功能是否正常。
每月检查空气和气体过滤器，并在必要时进行清洗。
5.2.2热交换器
热交换热器的维护，主要是注意阻力和温度的变化。
异常情况，通常是因为冰、干冰和粉末阻塞的原因。
这往往是设备操作不当而引起的，可以通过加温吹除来消除。
另外是注意热交换器有无渗漏，这可以通过分析热交换器进出口的组分有否差异进行判断。
装置中提供有许多分析点供取样分析。
5.2.3冷凝蒸发器
在正常运行中应随时注意蒸发器液位在800mm-1000mm之间，液位太低影响精馏效果，液位太高会导致液体淹没塔板，造成淹塔。
5.2.4精馏塔
在精馏塔上、下设有差压计，可测定精馏过程中的阻力，当第一次起动，调整正常以后所测的阻力值应作为运转的依据，当阻力减少时，表明有渗漏，或者塔板上液面太低，必需查明原因。
如果阻力增大，这通常是由于塔板堵塞所造成，这种情况，只有通过加热精馏塔才能消除。
当精馏塔底部液面升得太高，使最下一块塔板淹没，就会造成淹塔。
此时阻力显著增大，应排放液体后，重新调整。
5.2.5分子筛纯化器
分子筛纯化器的管理，一个重要的方面是“切换装置”的管理，这可参考仪控说明书。
每星期需对纯化器检查一次，看再生和冷却期间有否达到规定的湿度，切换时间是否符合规定。
如有异常，应进行调正。
纯化器使用1到2年后，要测定分子筛颗粒破碎情况，必要时，要全部取出填料过筛，除去微粒，一定要仔细地吹刷过筛，以清除沉积在上面的微粒与粉末。
要按规定加添或更换分子筛，不得先用未经鉴定的分子筛，并且要确保吸附层达到规定厚度。
5.2.6阀门
低温阀门和氧气管线上的阀门必须无油和油脂。
在维护和修理这些阀门时，要特别注意确保这一点。
如已与油和油脂接触，则应进行脱脂处理。
垫片和密封环也应无油和油脂，并必须用适合于氧阀门的不可燃材料制成。
阀门的管理和维护还包括保持阀杆可见表面的清洁和检查阀门的渗漏情况，阀门表面要定期涂上一种适合于氧阀门的润滑剂。
5.2.7测量和控制装置
各种仪表管理和维护必须按照“仪控使用说明书”的规定进行。
测量管线应加特别维护，确保没有渗漏，不然，会影响仪表测量正确性，甚至不能工作。
同样测量管线的堵塞也是不允许的，应通过加温和吹除加以排除。
5.3故障及其排除
（三）环境标准和环境影响评价技术导则5.3.1供气停止
信号：
空压机报警装置鸣响。
后果：
系统压力和精馏塔阻力下降。
3.环境影响登记表的内容产品纯度破坏。
5.定性、定量评价产品气体压缩机若继续运转，会造成在精馏塔及有关管道出现负压。
紧急措施：
停止产品气体压缩机运转。
打开放空阀V1
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