KDONAR100008000390型空气分离设备

1、kdonar-10000/8000/390型空气分离设备使用说明书cf236.00000sms四川空分设备（集团）有限责任公司2003年2月使用说明书cf236.00000sm四川空分设备(集团)有限责任公司kdonar-10000/8000/390型空气分离设备代替共34 页第1页会 签校对打 zhh字 99.4底图总号日期 签字编 制谭德远2003.2审 核周 勇2003.2校 对毛 忠2003.2批 准刘厚荣2003.2标记处数文件及号码签名日期标准化审查杨 乐2003.2编制单位工 程 部 cf236.00000sm 使用说明书 共34 页 第6页 目 录 第一章 概述1. 1主要技术

2、数据1.2基本原理1. 3工艺流程简介第二章 kdonar-10000/8000/390型空气分离设备的启动及操作说明2.1预冷系统的使用及维护2.2纯化系统的使用及维护2.3分馏塔系统的起动及维护第三章 操作及维护3.1正常操作3.2维护3.3故障及其排除3.4主要设备的液位示意图第四章 安全规程4.1空气及空气组份的一般特性4.2安全注意事项4.3安全措施4.4绝热材料的使用 附: 工艺流程图(共5页)第一章 概 述1.1主要技术数1.1.1加工空气流量 49500nm3/h（水含量在-65露点以下，co2含量1ppm）压力及温度 0.595mpa.a ,26, 注：其中30000nm3/

3、h 3%进增压压缩机组，增压后空气的压力及温度为4.15mpa.a ，42（水含量在-65露点以下，co2含量1ppm）。1.1.2产品指标第一第二第三工况如下:产品名称纯度产量（nm3/h）出冷箱压力/温度 备 注第一工况第二工况第三工况氧气（go2）99.8%o210000900050003.0mpa/40内压缩液氧（lo2）20080050000.04mpa/94k氮气（gn2）o25ppm 8000800080000.01mpa/40 液氮(ln2)100030000.4mpa/82k氩气(gar)o22ppmn23ppm20020003.0mpa/40内压缩液氩(lar)190180

4、3800.04mpa/90k 注： 1)nm3/h为0、101.3kpa.a下的体积流量，简称为标态（其余同）； 2)液体产量为折合标态下的体积流量； 3)第一工况为考核工况； 4)第三工况为最大液氧工况：氧气减量的同时要求生产最多的液氧.不足的冷量由外界液氮补给,外界提供的常压液氮经泵加压后的压力能满足汽化后并入污氮管道即可，具体要求详见主换热器之说明。外界液氮为5kpa的饱和液氮.1.1.3连续运转周期: 2年（两次大加温的间隔时间）1.1.4装置加温解冻时间: 36小时1.1.5装置起动时间(不包括制氩): 36小时 1.2基本原理 干燥空气的主要成份如下:名 称化学代号体积百分比重量百

5、分比氧o220.9523.1氮n278.0875.5氩ar0.9321.29 空气中其它组成成份, 如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化, 而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。 空气及其主要成份的物理特性如下:名称及化学符号标准大气压下的液化温度()标准大气压下的固化温度()临界温度()临界压力mpa(a)空气 -194.3（沸）-191.3（露）-1413.77氧 o2-183-218.4-1195.079氮 n2-195.8-209.86-1473.394氩 ar-185.7-189.2-1224.862空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性,即在同一温度下各组份的蒸

6、汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。因沸点的差异，氧、氮、氩的蒸发顺序为：氮氩氧，冷凝顺序（与蒸发顺序相反）为：氧氩氮。当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度更低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的一部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收冷凝潜热而一部份蒸发。在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地逐块穿过塔板时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部就可以获得高纯度的低沸点组份。同时液体自上而下地逐块流过塔板，高沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的底部就可以获得高纯度的高沸点组份。由于氧

7、、氩、氮沸点的差别（氩介于氧、氮之间），在上塔的中部一定存在着氩的富集区，制取粗氩所需的氩馏份就是从氩富集区内适当的位置抽取的。1.3工艺流程简介 本套装置的成套工艺流程详见附图(cf236.00000lc共5页)，该装置增压压缩机组等由用户自备，有关内容详见其相关资料。1.3.1空气预冷系统：详见其相关资料。1.3.2空气纯化系统：详见其相关资料。1.3.3增压压缩机组：详见其相关资料。由分子筛吸附器来的洁净空气(30000nm3/h 3%，0.595mpa.a， 26)进入增压压缩机组压缩到4.15mpa.a，压缩后的空气经增压压缩机末级冷却器冷却到42。冷却后的空气分成两股,一股进入主换

8、热器冷却到一定温度后入透平膨胀机膨胀，另一股进入增压透平膨胀机组的增压端进一步增压并经增压机后冷却器冷却后进入主换热器。1.3.4增压透平膨胀机系统：详见其相关资料。 由增压压缩机组来的压缩空气一部分进入主换热器冷却到一定温度后进入透平膨胀机膨胀，膨胀后的空气进入下塔, 由增压压缩机组来的另一部分压缩空气进入增压透平膨胀机的增压端抵消掉由膨胀机输出的能量，同时使压缩空气的压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器冷却到所需温度后，进入主换热器换热（液化）后节流进入下塔。1.3.5氧、氮精馏 该系统主要由下塔，主冷凝蒸发器，上塔来完成。由纯化系统来的一部分加工空气进入主换热器组冷却到接近露点和

9、膨胀后的空气会合后一道进入下塔底部，从膨胀机组的增压机来的高压空气进入主换热器换热（液化）后节流进入下塔。经下塔的精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为热源到纯氩塔外，其余经冷凝蒸发器冷凝为液氮；冷凝液氮一部分作为下塔的回流液，其余部分经过冷器过冷后又分为两路，一路作为冷源到纯氩塔，另一路节流后再分为两股，一股作为液氮产品进入用户贮槽，其余作为上塔回流液送至上塔顶部。在下塔底部得到富氧液空，经过冷器过冷后分为两路，一路节流后作为上塔回流液送至上塔中部，另一路作为冷源到粗氩塔。在下塔中部抽取部分污液氮，经过冷器过冷并节流后作为上塔回流液送至上塔中部。经上塔的精馏，在顶部得到产品氮气，在上部得到污氮

10、气，氮气及污氮气经过冷器、主换热器复热后，氮气除一部分送往用户管网外，其余均入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生用气外，其余也入水冷塔制冷。在上塔底部得到液氧，一部分液氧经液氧泵加压并经主换热器复热后作为氧气产品入用户管网,一部分作为液氧产品经主冷凝蒸发器底部抽出进入用户贮槽。为方便调氩，还设置了气氧的旁通阀（至污氮气）。1.3.6氩的精馏 该系统主要由粗氩塔i、粗氩塔ii、粗氩冷凝器，纯氩塔及其冷凝、蒸发器，工艺液氩泵等组成。 由上塔中部抽出的氩馏份气，进入粗氩塔i进行精馏，使氧的含量降低。粗氩塔i的回流液是由粗氩塔ii底部引出经液体泵输送来的液态粗氩，粗氩塔i底部的液体再返回上塔参与精馏

11、。 由粗氩塔i顶部引出的气体进入粗氩塔ii底部并在其中进行更进一步 的氩、氧分离。结果在其顶部得到o22 ppm的粗氩气。粗氩气经粗氩冷凝器冷凝成液体后作为回流液返回粗氩塔ii。粗氩冷凝器的冷源是过冷器引出的液空，液空与粗氩气换热（蒸发）后返回上塔适当部位参与上塔精馏。 从粗氩冷凝器板式单元引出适量的 o22 ppm的粗氩气进入纯氩塔中部，经纯氩塔的精馏，在其底部得到合格的液氩，除一部分作为液氩产品入液氩计量罐外，其余与来自下塔的氮气换热，使其蒸发作为上升气参与纯氩塔的精馏。而液化液氮返回上塔顶部参与上塔的精馏。纯氩塔顶部设有冷凝器，使上升气氩冷凝成液体作为纯氩塔的回流液，该冷凝器的冷源为来自

12、过冷后的液氮，液氮蒸发后返回污氮管线（出上塔）。 cf236.00000 sm 使用说明书 共34 页 第31页第二章 kdonar-10000/8000/390型空气分离设备的起动及操作说明为了确保本系统及全套空分设备的安全、可靠、稳定及高质量地连续运行,要求操作人员熟知整套空分设备中各系统,各机器与各设备的性能及操作方法, 熟悉整套空分设备的工艺流程图, 掌握本装置的运转规律与操作特点, 在保证产品纯度的前提下,尽可能地提高产品质量, 以降低能耗及成本。欲实现上述目的, 必须将整套空分设备中的各个系统联系起来, 全盘考虑。整套空分设备的运行操作由两部份组成：(1)空分设备的试车，即成套设备

13、联动运行前的试验、调整、吹洗等，以确保各部机、各系统及其相互间的联系正确无误；(2)空分设备的起动和投入正常操作。空分设备的试车就是在空分设备安装或大修完毕后，在正式投入生产以前，对各单机部机、设备及成套空分设备进行全面的试压、检漏、调整、吹洗和低温裸冷检验等，其目的就是为了检验空分设备的安装或大修质量，检验空分设备在低温状态下的冷变形后的密封性能和补偿性能，检验设备和管道流路可能存在的弊病和安装缺陷，以便能及时进行检修。本套装置的起动及操作说明，还包括空气压缩机组、增压压缩机组、冷水机组、增压透平膨胀机组、中压液氧泵、工艺液氩泵、中压液氩泵及仪、电控系统等，这些机组及系统的起动操作详见其相关

14、资料。2.1预冷系统的使用及维护：详见其相关资料。2.2纯化系统的使用及维护：详见其相关资料。2.3分馏塔系统的使用和维护2.3.1起动操作前的准备工作分馏塔的起动操作是整个操作的关键，因为在起动操作过程中，系统中的物流、温度和压力等发生着巨大变化，能否掌握这种变化，关系到装置能否进行正常的生产，关系到起动时间的长短及运转周期，因此，在设备起动操作以前必须完成下述工作：a) 按照kdonar-10000/8000/390型空分设备安装技术条件(cf236.00000at)的要求进行安装, 试验并经检验合格。b) 本套空分设备所属各配套机组,系统按单机或系统的技术要求进行施工试车且已完成, 并经

15、检验合格。c) 空气纯化系统切换机构动作正确,纯化器再生完毕待用。d) 按本套空分设备的成套工艺流程图及各子系统、各部机的工艺流程图及设备供货图作进一步的检查核实，确认各流路的连接正确无误。e) 按照仪控系统、电控系统说明书和仪表、电器设备制造厂的说明书检验各电器设备、仪表及系统线路，确认安装、调整无误，仪控、电器线路畅通，并已处于工作状态。f) 冷箱内所有的容器、设备、阀门、管路(包括计器管路)已经彻底吹扫、加温，并确认已完全达到清洁、干燥、无杂质、无油。(尤其是低温工作下的各个部机、管路、绝不允许有液态水份存在；与氧接触的容器、管路，更要注意严格脱脂与吹扫)。g) 切换阀、安全阀、减压阀、

16、节流阀等阀门检验调整无误，动作灵活可靠，并已处于工作状态。h) 冷箱、管道等需绝热部位的绝热材料已充填或包扎固定完毕。i) 冷却水、润滑油系统的管路畅通无阻，无漏水、漏油现象，并已处于工作状态。j) 仪表空气系统已处于工作状态，并已可向仪表系统提供规定压力的无尘、无油和干燥的仪表空气。k) 记录纸，必要的工具、备品已准备齐全。2.3.2启动准备a) 分馏塔的起动, 需在上游各系统即空气透平压缩机组、增压压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统等工作正常后进行。(以上各系统的操作要求按照各自的技术文件进行)。b) 分馏塔系统起动前，除已经起动的部份外，装置所属其余各系统所属的机器、设备、阀门均应处于

17、安全关闭状态；所有气封点(包括透平膨胀机的喷咀)都必须关闭；除分析仪表和计量仪表外，所有通向指示仪表的阀门必须开启，温度记录仪和温度测量仪表全部接通。c) 分馏塔起动前的操作步骤可按以下顺序进行：(1) 起动冷却水系统(2) 起动仪表空气系统(3) 起动空气透平压缩机组 (4) 起动空气预冷系统(5) 起动分子筛纯化系统(6) 起动增压压缩机组(7) 吹刷冷箱内管道2.3.3吹刷阶段吹刷阶段的工作目的就是去除管内残存的水份、杂质和灰尘。吹刷用气采用出分子筛纯化系统的常温干燥空气。在吹刷过程中，应经常检查各吹除口气量大小并经常调节，以保证每一条管线均应吹刷，直到吹除气中不含水份和灰尘为止。吹刷工

18、作可分区域、分片段，按压力高低逐步进行，可先设备，后管道，按工艺流程走向，由里向外开展，具体应注意以下事项：a) 吹除时的空气压力，高压系统应保持在3.03.5mpa,中压系统应保持在0.250.4mpa，低压系统应保持在0.040.05mpa，任何时候都不允许超压吹扫，当压力不足时，应待升压后逐只设备、逐条管线进行吹扫。b) 为防止塔外管道中的杂质带入分馏塔内，应首先对塔外空气、污氮管道及增压气管道进行吹扫，待吹除干净后，再与出冷箱管道连接后对塔内设备管道进行吹扫。c) 增压透平膨胀机进出口端及工艺液氩泵、中压液氩泵和中压液氧泵进出口端在吹除阶段应断开且用盲板闷住，待吹除完毕后再拆除盲板。d

19、) 吹除时应拆除各计量用流量孔板，待吹除完毕后再装上各孔板。e) 对增压空气增压端，应现场临时接入一根管线升压，吹扫完毕后再拆除 该管线。f) 吹扫阶段也应同时注意各阀门开启是否灵活畅通，一旦发现问题应及时处理。g) 在吹刷后期，应拆除各计器管阀及安全阀进行吹扫。h) 吹扫完毕后，将各阀置于完全关闭状态。2.3.4冷却分馏塔系统 分馏塔系统裸冷可参照此步骤，只是裸冷到一定温度下，系统温度再难以进行下去，此时即认为裸冷结束。2.3.4.1冷却前需要具备的条件(1) 设备、管路已彻底加温、吹刷；(2) 空气过滤器投入正常运行；(3) 空气透平压缩机投正常运行；(4) 空气预冷系统投入正常运行；(5

20、) 分子筛纯化系统投入正常运行；(6) 增压压缩机组投入运行；(7) 仪控、电控系统投入正常运行。2.3.4.2起动增压透平膨胀机(1) 按照进口增压透平膨胀机使用说明书的要求，做好增压透平膨胀机的起动准备；(2) 全开lcv-1、hv-2、hv-3、lcv-702，打开hv-102使压缩空气进入下塔；(3) 打开lcv-4使经增压透平膨胀机组增压端增压的高压空气，再经主换热器冷却、节流进入下塔；保持下塔压力0.35mpa左右；(4) 打开v-2阀,使增压空气（由主换热器中部抽出）去膨胀机；(5) 按照进口增压透平膨胀机使用说明书的要求，起动增压透平膨胀机，使之逐渐达到全量运行；开膨胀机喷嘴期

21、间,应注意膨胀机转速及增压端空气流量, 增压端空气流量可通过lcv-4来调节；(6) 保持增压压缩机排出压力的稳定；(7) 切断并停用由用户提供的备用仪表空气气源，改用成套装置自身的仪表空气。2.3.4.3冷却分馏塔系统冷却开始时，空气透平压缩机排出的空气，除进增压压缩机及直接进下塔的外，其余的由放空阀放空，由此保持压缩机排出压力不变。随着分馏塔各部份温度的逐步下降，吸入的空气量会逐渐增加，此时可逐步关小空气压缩机的放空阀。随着分馏塔各部分温度的逐步降低，可适当开大v-2。当主换器的冷端温度(ti-2)接近空气的液化温度时(-172)，冷却阶段即告结束。2.3.4.4冷却过程中应注意的问题(1

22、) 顺序开启冷却流程各阀门；(2) 保持空气透平压缩机及增压压缩机排出压力的稳定；(3) 将分子筛纯化器的再生气路由空气流路切换到污氮气流路上；(4) 必须注意并控制各流路通过的流量，使冷箱内各部份温度均匀下降，不能出现大的温降，以防止因大的温降而产生大的热应力；(5) 冷却过程中，为加速冷却，可依次打开各吹除阀，折开计器阀接头，开启计器阀进行吹除，以排出部份热气体直至结霜，然后关闭。2.3.4.5增压透平膨胀机的控制在冷却阶段，在保证膨胀机出口不出现液体的情况下，其出口温度越低越好。为此可参照“透平膨胀机出口状态曲线图”进行控制，根据膨胀的出口压力和出口温度确定操作点，只要该操作点位于警戒线

23、右侧，就不会出现液体。2.3.5积液和氧、氮调纯阶段在将冷箱内所有设备进一步冷却的同时，空气开始液化，下塔开始出现液空液面，随后主冷凝蒸发器投入工作，并将逐渐产生液体，上、下塔精馏工况逐渐建立，然后可逐步增加进塔（进下塔）加工空气量，当主冷凝蒸发器液氧液面达到正常液位的80%时，就可开始调节产品纯度，同时可作好液氧泵的预冷工作,当液氧液面进一部上涨并达到设计液面时,可启动液氧泵,液氧泵通过变频调速逐渐增大液氧产量，应保持液氧液面的相对稳定。调整氧气放空阀逐渐使氧气压力达3.0mpa。随着从透平膨胀机增压端来的高压空气的逐渐液化,应注意相应关小lcv-4阀,使增压压缩机出口压力保持稳定。在液化阶

24、段，应参照“透平膨胀机出口状态曲线图”，在确保透平机出口不带液的前提下，尽量降低膨胀机入口温度，以加大产冷量。2.3.5.1阀门的调节所有阀门的调节应按步骤逐一并缓慢进行，当每一操作调节取得了预期效果之后，方可开展下一只阀门的调节，切忌操作过猛过快。2.3.5.2温度的控制a. 主换热器组热端温差应控制在33.5内。b. 膨胀机进口温度控制在-105以上，保持增压膨胀机高负荷运行。2.3.5.3液体的积累a. 主冷液体积累初期v-4应关闭，待主冷液氧液面达正常液位的70%左右时，逐渐开启v-4阀。b. 主冷液氧侧初始积累的液体应排空。c. 稍开或间断微开v314阀。d. 调整上塔压力，加速主冷

25、液体积累。e. 当液空液面达正常值时，关小lcv-702。lcv1投自控，将液空送入上上塔。f. 在该阶段，进塔空气量会不断增加，为此应注意空压机排出压力，调整上、下塔压力在规定值内。2.3.5.4精馏过程的建立a. 逐渐关小hv-2、hv-3阀,使下塔压力提高到设计值。b. 当上、下塔的阻力值达设计值的50%左右时，可认为上、下塔精馏工况已建立，这时可全开v-4阀，通过调节hv-2,hv-3阀设定值，控制上、下塔的阻力。2.3.5.5调纯a. 按分析仪表制造厂家说明书，投运分析仪表。b. 根据各分析点数据，利用hv-2,hv-3阀调节上、下塔精馏工况。c. 根据产品氧、氮的纯度逐渐加大产品产

26、量直至正常值。d. 当产品指标达到设计值时，即可把产品从放空管道切换到产品输出管路上，同时调节上、下塔的工作压力。e. 分馏塔工作稳定后，将自控仪表投入。f. 当主冷液氧液面不断升高，应排放液氧以保持液氧液面不致过高。g. ar系统的投运也可视用户生产用气情况，在调纯阶段同时进行，具体详见下一章节。2.3.6氩的调纯阶段氩系统的冷却应与主塔系统的冷却同时进行，在氩系统冷却后，即使氩系统不投运，也应导入一定冷量至氩系统，以保持氩系统一直处于冷状态。氩系统调纯可选择与主塔同时进行，更宜待主塔系统调节正常后再进行调节，主要应注意以下几个方面：a. 工艺液氩泵必须待粗氩塔ii底部液位达到设计所需液位后

27、方可起动。b. 起动工艺液氩泵前ar冷凝器应保留一定液位。c. 调纯阶段应先调ar纯度再调ar产量。d. 粗氩塔i、ii应视各自阻力值及氩馏份含ar量逐步加大负荷，同时必须注意粗氩塔ii顶部所抽出气体的o2、n2含量。e. fcv-702应视粗氩气含o2、n2量逐步缓慢开大。f. 调节hv-701开度来控制纯氩塔阻力，同时要控制fi-754量不致过大。g. 调纯阶段首先应确保主塔系统纯度不致被破坏。h. 调纯阶段必须密切注意各分析点的分析值，视具体情况进行调节。i. 调纯阶段hv751阀必须处于关闭状态。j. ar系统的产量必须随加工气量的变化而改变。k. 在ar系统的纯度及产量都稳定并与设计

28、指标相符时，起动中压液氩泵。起动中压液氩泵前，ar蒸发器达设计液位及pv701为最大液位。2.3.7主要操作指标一览表(见下面二页)2.3.7主要操作指标一览表位 号用 途设定值报警值联锁值备 注lica-1下塔液空液位800mm500/1200mmlica-2主冷液氧液位2200mm1800/2500mmpdi-1下塔阻力指示15kpapdi-2上塔阻力指示6kpapdi-3辅塔阻力指示1kpalic-701粗氩塔(ii)底部液位控制1500mmlic-702粗氩冷凝器液空液位控制2000mmlic-703纯氩冷凝器液氮液位控制1400mmlic-704纯氩蒸发器液氩液位控制1200mmpi

29、c-701液氩入粗氩塔(i)压力控制0.8mpapic-704纯氩冷凝器压力控制0.07mpafic-701粗氩塔(i)送气流量控制14012m3/hfic-702粗氩产品气流量控制395m3/hfi-754残余氩气排放流量指示5m3/hpdi-701粗氩塔(i)阻力指示4kpapdi-702粗氩塔(ii)阻力指示8kpapdi-703纯氩塔阻力指示1.8kpa2.3.7主要操作指标一览表（续）位 号用 途设定值报警值联锁值备 注ae-4下塔液空中c2h2含量分析2ppm2ppmai-105空气出膨胀增压机co2含量分析2ppm空气出膨胀增压机h2o含量分析-65ai-106空气出增压机co2

30、含量分析2ppm空气出增压机h2o含量分析-65aia-101产品o2纯度分析报警99.8%99.6%aia-102产品n2中含氧量分析报警5ppm10ppmaia-2液氧中cnhm含量分析报警30mg/lc2h2含量0.1ppm报警aia-701氩馏份中ar含量分析报警11.2%9%aia-703液氩气中o2含量分析报警2ppmaia-704液氩中n2含量分析报警3ppmfi-101空气入分馏塔流量指示49500m3/hfi-104空气入增压压缩机流量指示30000m3/hficr-102产品氧气流量指示控制10000m3/hficr-103产品氮气流量指示控制8000m3/hfi-105氮

31、气去预冷系统流量指示12000m3/hfi-106产品氩气流量指示200m3/h2.3.8停车2.3.8.1正常停车正常停车时应依次、迅速地按下列步骤进行：(1) 停运所有产品压缩机；(2) 打开各产品管线上的放空阀，关闭产品输送截止阀，停止输送产品；(3) 停运增压透平膨胀机组；(4) 停运中压液氧泵；(5) 停运中压液氩泵；(6) 停运工艺液氩泵；(7) 停运增压压缩机组；(8) 排放液体；(9) 打开冷箱内管线上的排气阀（视情况定）；(10) 对装置进行加温；(11) 开启空气透平压缩机出口管放空阀；(12) 停运空气预冷系统；(13) 停运分子筛纯化系统；(14) 停运空气透平压缩机；

32、(15) 关闭除上述阀门外的其它所有阀门。 当室外温度低于0时，应将容器和管道中的水份排放干净，以免冻结。2.3.8.2临时停车当装置由于各种故障需要临时停车时，按以下步骤进行：(1) 停运各产品压缩机；(2) 停运增压透平膨胀机组；(3) 停运中压液氧泵；(4) 停运中压液氩泵；(5) 停运工艺液氩泵；(6) 停运增压压缩机组；(7) 将仪表空气系统切换到备用管线上；(8) 开启空气透平压缩机出口放空阀；(9) 适当开产品放空阀，关产品送出阀；(10) 切断下塔液空向上塔和制氩部份输送的管路，开lcv-1阀；(11) 停运空气透平压缩机；(12) 停运空气预冷系统；(13) 停运分子筛纯化器

33、系统的切换系统；(14) 当出现下列情况之一时，应排放全部液体：a. 当主冷凝蒸发器液体中乙炔等碳氢纯化合物的含量起过正常运行值时，应考虑排放液体，而当这些杂质含量达到报警值时，应将主冷液体全部排放。b. 当主冷凝蒸发器中液位下降到正常运行液位的50%时，应将主冷液体全部排放。在临时停车过程中，应密切监视各个设备压力，不能超压。2.3.8.3临时停车后的再启动临时停车后若不需加温吹除，可按以下步骤进行：(1) 启动空气透平压缩机，并逐渐升压。(2) 启动空气预冷系统。(3) 启动分子筛纯化系统，为使一只纯化器再生彻底，需在空气送入分馏塔前经过一个切换周期。(4) 启动增压压缩机组；(5) 调节

34、分馏塔内有关阀门，使之逐渐达到正常阀位。(6) 缓慢向分馏塔送气。(7) 缓慢开启产品放空阀。(8) 启动增压透膨胀机。(9) 将仪表空气系统切换为本装置供气。(10) 调整精馏系统。(11) 启动中压液氧泵。(12) 调整产品纯度，产量到规定指标。(13) 向外输送产品。2.3.9加温空分装置经过长期运转，在分馏塔系统的低温容器和管道内可能产生冰、干冰、碳氢化合物等沉积物，致使装置阻力逐步增大，能耗增加，影响产品的纯度和产量。为此，每当装置运行一个周期后，一般应对分馏塔系统进行全面的加温解冻，以除去这些沉积物。装置在运转过程中如果换热器和精馏塔的阻力增加或透平膨胀机进口压力下降，转速急剧下降

35、，应提前对分馏进行加温解冻，或对透平膨胀机进行局部加温。发生这种情况往往与操作维护不当有关。装置的加温气源为经分子筛纯化器纯化后的常温干燥空气，加温的原则是由上往下，由里往外，尽量做到装置各部份温度缓慢均匀回升，避免因温升过快，产生大的温差，进而产生大的热应力，以致损坏设备或管道。加温时，所有仪表检测管线也须同时加温、吹除。增压透平膨胀机的加温，可参阅该机使用维护说明书。(1) 排出所有液体，关闭全部阀门。(2) 启动空气透平压缩机，空气预冷系统和分子筛纯化系统，加温气量应低于总加工空气量的1/3，约为总加工空气量的1/4。(3) 按工艺流程开启各阀。(4) 当加温气出口的气温升到0以上时打开

36、加温管线上的仪表检测管线。(5) 当加温气体进、出口温度基本相同时，加温即结束。(6) 停运空气透平压缩机系统、空气预冷系统、分子筛纯化器系统，关闭所有阀门。(7) 随时注意观察各吹除气量大小，压力高低。第三章 操作及维护3.1正常操作 空分装置在正常操作生产过程中需要进行必要的调节时，应参见“2.3.7主要操作指标一览表”，必须注意调节应分阶段缓慢地进行，要查明原因，在一次调节的效果有了反应以后，才能作进一步调节，而不能操之过急。3.1.1产冷量的调节空分装置冷量的多少可以由主冷凝蒸发器液氧液面的涨落来进行判断，如液面下降，说明冷量不足，反之则说明冷量有过剩。空分装置所需冷量主要由透平膨胀机

37、产生，所以空分装置产冷量的调节是通过对透平膨胀机膨胀气量调节来达到的，通过调节，使在各种情况下的冷凝蒸发器的液氧液面稳定在规定的范围之内。3.1.2精馏控制(1) 下塔的液空液面必须稳定，可由lcv-1阀投入自动控制，以使液空液面保持在规定的高度。(2) 精馏过程的控制主要由hv-2 、hv-3和lcv-702阀的开度来实现，hv-2开度增大，液氮中的氧含量增加，反之，阀门开度关小，液氮中的氧含量则降低。(3) 产品气取出量的多少也将影响产品气的纯度，取出量增加，其纯度下降，反之，取出量减少，其纯度则升高。(4) 氩馏份的调节通过出塔氧、氮量的调节，开大氧抽出量，关小氮抽出量，则馏份中氩含量增

38、加，氮含量也可能增加；反之，开大氮抽出量，关小氧抽出量，则氩份中氩含量减小，氮含量也减少。(5) 粗氩的调节除调节氩馏份的组成外，可调节粗氩冷凝器液空液面高度。液空液面增高，粗氩塔阻力增加，粗氩中含氧量减少，粗氩中氮含量减少。(6) 纯氩纯度调节可通过增大蒸发器与冷凝器的热负荷，增加塔顶废气抽出量，减少精氩塔回流液来实现。3.1.3达到规定指标的调节(1) 投表率在正常生产时应尽可能高，一般要求在95%以上，主要仪表必须完好,并把全部仪表调正到设定值。(2) 用hv-2和lcv-702阀调节下塔顶部氮气纯度，使之达到规定值。(3) 调节产品纯度和粗氩纯度可相应变动产品气的取出量，待纯度达到后，

39、再逐步增大产品气取出量，直至达到规定之指标。3.2维护 此处仅就本系统主要部机的使用维护作一说明，空分装置其它部份，请详细参阅有关机组相应的使用维护说明书。3.2.1总的操作管理(1) 建议设置操作记录表和维护履历表，以备查考。(2) 操作记录表每小时打印一次，其内容包括压力、温度、阻力、流量、液位、分析结果等，对些重要的自动记录仪表上的数据也应记录下来。每班须记录一次（或一次以上）主冷中液氧的乙炔含量。(3) 维护履历本应记录如下工作的进行情况：所有测量管线每周吹刷的日期及吹刷的过程情况。吹刷前应先关掉管线上的控制器等，检查并在必要时重新校正仪表之零位；记录检查切换装置及其控制仪器的功能是否

40、正常；每月检查空气过滤器等，在必要时对其进行清洗，并记录在案。3.2.2热交换器热交换器的维护主要是注意其阻力和温度之变化，其异常情况通常是由于冰、干冰及粉末阻塞所致，这往往是因为设备操作不当引起的，可通过加温吹除予以消除。另外注意热交换器有无渗漏，为些通过分析交换器进出口气体的组份有无异常来判断，在本装置中设置了多处分析点供取样分析用。3.2.3冷凝蒸发器对主冷液氧中的乙炔含量需每天予以分析测量，并要做好记录。对粗氩冷凝器液空中的乙炔含量也需间断分析，并做好记录，间隔时间长短可视运转经验来决定，开车初期，建议每天分析，摸到规律后，再确定多少天分析一次。液氧中的乙炔含量一般应低于0.01ppm

41、，不能超过0.1ppm，乙炔含量过高，有导致爆炸的危险。尚若发现液氧中乙炔的含量过高，就得采用措施，尽可能多地加大液氧的排放量，此时需同时加大膨胀机的膨胀量，以保持液氧液面不下降，并对主冷中液氧不断进行分析，如果乙炔浓度继续上升并达到1ppm，此时应将所有液体全部排放掉，对装置进行停车加温，并对分子筛纯化器进行彻底加温再生。 为防止乙炔的局部增浓和co2的堵塞，冷凝蒸发器中的板式单元必须全部浸入液氧中，操作中一定要避免在低液面下长时间运行，若液面过低也不能升得过高，否则会导致液体淹没塔板。3.2.4精馏塔本装置在上塔、下塔、粗氩塔和纯氩塔上均设置有差压计，以测定精馏过程中各塔的阻力，装置第一次

42、启动，并调正到正常以后所测得的阻力值应作为本装置的运转依据。当阻力减小时，表明有液漏，或者是塔板上的液面太低，或加工气量不足（减小），此时必须查明原因。当阻力增大，通常是因塔板堵塞所致，此种情况，只有通过对精馏塔的加温才能予以消除；若是因为负荷所致，则要分析进气量与产氧量，根据实际情况进行调节。当精馏塔底部之液面升得过高，致使最下面一块塔板淹没，就会造成淹塔，此时塔内阻力显著增大，应排放液体后重新予以调正。3.2.5空气预冷系统：详见相关资料。3.2.6分子筛纯化系统：详见相关资料。 分子筛纯化系统的管理，其中的一个重要方面是对“切换装置”的管理，可详细参阅该系统的有关部份。分子筛纯化器需要每

43、星期检查一次，检查再生和冷却期间是否达到规定之温度，切换时间是否符合规定，若有异常，应进行及时的调正。纯化器使用一至二年以后，要测定分子筛和活性氧化铝的颗粒破碎情况，必要时，要全部取出过筛，以除去其中的粉末和微粒。过筛时，一定要仔细地进行吹刷过筛，以彻底清除沉积在上面的微粒和粉末。要按规定加添或更换分子筛和活性氧化铝，在加添或更换时宜选用原供货厂商的分子筛和活性氧化铝，并应确保吸附层高度，使之达到规定厚度。3.2.7阀门(1) 低温阀门、氧气管线上的阀门及与氧介质接触的阀门，必须无油、无脂及无任何其它杂质。在使用、维护及修理这些阀门时，要特别注意确保这一点，不能沾污油和脂以及蜡等易燃材料，如已

44、与油和油脂等接触，则应进行脱脂处理。(2) 阀门垫片、密封填料和密封环也必须无油、无脂，并必须用适合于氧气阀门的不可燃材料制成，严禁使用含油浸腊及可燃性材料。(3) 须保持阀门阀杆可见表面的清洁，阀杆表面要定期涂上一种适合于氧阀门的润滑剂。(4) 检查阀门的漏渗情况。(5) 低温阀门、氧气管线以及凡与氧介质接触之阀门，在安装前必须进行清洗和严格脱脂，用于清洗和脱脂的溶剂也必须无油、无脂及无其它任何杂质，不允许使用已分解的溶液。阀门在安装时，所有的固体物质如矿渣、氧化铁皮、铁锈、焊渣、爆炸物(包括油脂、防腐剂等)都必须从所有阀门安装处移开。关于阀门和专用阀门的详细管理及维护要求，可详 细参阅有关

45、阀门的使用维护说明书。3.2.8测量和控制装置 dcs工作站及各种仪表的管理和维护必须按照仪控使用维护说明书之规定进行。测量管线应加以特别维护，确保没有漏渗，否则会影响仪表测量的正确性。同样仪表管线的堵塞也是不允许的，应通过加温和吹除予以排除。3.3故障及排除 这里仅对运行期间可能出现的一些故障加以说明，其它意外的故障则须由现场操作人员根据具体情况及时予以处理。3.3.1供气停止信号：空气透平压缩机报警装置鸣响。后果：增压压缩机前压力急剧下降,系统压力和精馏塔阻力下降，产品纯度破坏。产品气体压缩机（含低温液体泵）若继续运转，会造成在精馏塔及有关管道上出现负压。紧急措施：迅速打开并全开v303，

46、全开pcv-3；停止中压液氧泵运转；停止中压液氩泵运转；停止工艺液氩泵运转；停止增压压缩机运转；停止增压透平膨胀机运转；停止产品气体压缩机运转；将分馏塔置于封闭状态；停止分子筛纯化器再生。进一步措施：对装置停车。排除故障方法：按空气透平压缩机使用维护说明书之规定，查明原因并采取相应的措施。3.3.2供电中断信号：所有电驱动的机器均停止工作，这些机器上的报警装置鸣响。后果：系统压力和精馏塔阻力下降，产品纯度破坏。紧急措施：迅速打开并全开v303，全开pcv-3；停止中压液氧泵运转；停止中压液氩泵运转；停止工艺液氩泵运转；停止增压透平膨胀机及有关机器的运转，并关闭各进、出口阀。将分馏塔置于封闭状态

47、。停止分子筛纯化器再生。进一步措施：把装置由电驱动的机器从电网断开。 将装置停车。排除故障方法：电源故障排除及电路恢复后，视停电时间长短决定分馏塔是否需要重新加 温，按起动程序重新启动。3.3.3增压透平膨胀机故障信号：增压透平膨胀机报警装置鸣响。后果：加工空气压力升高，影响空气透平压缩机运行，主冷凝蒸发器液面 下降。 产量下降。紧急措施：起动备用增压透平膨胀机；调整增压压缩机排出压力，使增压压缩机排压稳定，检验产品气的纯度，必要时减少产品量，减少液体排出量，或完全停车。进一步措施：立即排除故障；调整空气量和产量到正常值。排除故障方法：增压透平膨胀机常见故障是冰和干冰引起的堵塞，这就必须进行加

48、温。至于其它的故障则应按照增压透平膨胀机使用维护说明书之规定查明原因并排除之。3.3.4切换装置故障信号：切换装置报警器鸣响。后果：分子筛纯化器的切换过程停止进行，若延续时间很长，先是二氧化 碳，后是水份便会进入分馏塔内，造成堵塞。紧急措施：用手进行切换。进一步措施：如果预计排除故障要很长时间，则将装置停车。排除故障方法：按照仪控说明书之规定查明原因并排除之。3.3.5仪表空气中断信号：仪表空气压力报警器鸣响后果：切换装置失效； 所有气动仪表失灵。紧急措施：把备用仪表空气阀打开(备用仪表空气源由用户提供)，装置即可恢复运行。如果不能正常，则将装置停车。进一步措施：如装置继续运行，即应检验产品纯

49、度，检验分子筛纯化器再生和吹冷程度，如不正常则应相应调整。排除故障方法：出现故障原因是仪表空气过滤器堵塞，或是阀门或管道的泄漏造成。为此则应消除堵塞，消除泄漏。3.3.6预冷系统故障 信号：进分子筛纯化器的空气温度过高。 后果：分子筛纯化器不能有效地消除空气中水份和co2，必须使装置停车。 措施：装置停车 故障排除方法：按相关使用维护说明书之规定查明原因，消除故障。3.3.7阀门故障所有低温阀门均可能由于泄漏造成冻结，这往往是因填料函密封不严所致。对于冻结的阀门不能用强力开关，以免损坏阀门。可用热气或蒸汽直接吹阀门的冻结部位。注意，在使用蒸汽时不要让水份进入填料函，阀门解冻后应找出泄漏部位并加

50、以消除。第四章 安全规程空分装置的使用，必须遵守安全规程，操作人员及其有关人员，都必须事先学习安全规程，并进行必要的培训。除遵守本章提及的内容外，还必须遵守国家、企业等有关安全规定。4.1空气及空气组份的一般特性4.1.1空气空气主要由氧和氮组成，在气体状态，它们是均匀地混合在一起的。空气中除氧、氮外，尚有氩、氖、氦、氪、氙等气体，这些气体化学性质稳定，在空气中含量甚少，在自然界中也不易得到，故而常称之为稀有气体或惰性气体，又称“黄金气体”。另外，空气中还含有少量的水份、二氧化碳、乙炔等气体，这些杂质气体，虽然数量不多，但危害不小，水份、二氧化碳在空气液化前最先冻结成固体颗粒，在空分装置内会堵塞阀门、管道及塔板的筛孔，还会磨损机器，影响传热，使空分装置不能正常运转。乙炔则是引起空分装置爆炸事故的主要原因之一，因而在空分装置的运行中必须引起高度的重视，并在液化前事先予以消除之。空气经液化后，由于组成空气的氧、氮等各组份之间沸点不同，在塔内经精馏后可获得所需氧、氮等的各种组份。如果把液空放在敞口容器中搁置一段时间，由于氮的沸点低，较易挥发而逐步汽化，因而液体中氧的含量将会增加，剩下液体将逐渐具有液氧的性质。4.1.2氧氧是一种无色、无嗅、无味、无毒的气体，它与一定比例的可燃性气体(乙炔、氢、甲烷)混