空分4500开车最终

PAGEPAGE1KDON-4500/11000型空分设备使用说明书开封赛普空分设备有限公司2015年10月KDON-4500/11000型空分设备说明书（4K5ON-GC.SM）开封赛普空分设备有限公司PAGEi目录TOC\u\t"标题,1"1.前言 -1-2.概述 -2-3.部机 -16-4.空分设备的起动 -23-5.装置的管理 -39-6.停车和加温 -44-7.安全规程 -50-8.裸体冷冻 -53-KDON-4500/11000型空分设备说明书（4K5ON-GC.SM）开封赛普空分设备有限公司54-1.前言空气分离过程基本上为物理过程，它利用了空气组分中各组分的物理特性。空气分离设备是一种特殊的行业，其操作的技术性要求很强，同时也是一种必须恪守相应操作规程的专业工种。国家对于包括氧、氮、氩在内的空气制品，有很多的国家标准，而使用的相关机组也有许多标准。所以要求操作人员必须加强理论的学习。空分设备同时还是要求连续运转的设备，对于操作中出现的问题，要根据相应的变化和基础理论，对故障及时做出判断，并及时做出相应的处理。对于易损易坏的部件，要定期保养，以保证整个装置的连续运行。由于空气分离过程是建立在动态系统上的连续过程，系统平衡非常重要，主要包括物料的平衡和冷量（或者说热量）的平衡，掌握好平衡，不仅仅需要技术，也需要灵敏和足够的耐性，因为建立一个可靠稳定的平衡，并非非常简单。对于一知半解的新操作工，必须经培训和实习后，方可上岗操作，并要求在实际的操作过程中，不断加强理论学习。操作中，非操作人员禁止乱摸乱动！如果运行过程中出现非正常停车，必须查明原因并解决后方可继续生产！本说明书是KDON-4500/11000型空分设备运转及使用方面的说明书。在不违反操作规程的情况下，可灵活运用。有关下列机组请参照各自使用说明书：a自洁式空气过滤器b离心式压缩机组 c透平膨胀机组 d氮气压缩机组e低温液体贮槽f仪控系统 （4K5ON-GC-YK）g电控系统 （4K5ON-GC-DK）

2.概述2.1主要指标主要指标单位设计工况备注加工空气量m3/h～25000压力MPa0.65温度（进冷箱）℃≤15产品氧产量m3/h4500压力（出冷箱）KPa150温度℃12纯度%O299.6产品氮产量M3/h11000压力（出冷箱）KPa～13温度℃12纯度PPmO2<10液氮产量M3/h200压力（出冷箱）KPa～200温度℃饱和纯度PPmO2<10注：压力单位均为表压力（下同），流量单位均为标准状态(0℃,101.325KPa2.2基本原理和过程空气分离设备的发展有上百年的历史，它的发展也体现了工业现代化的进程，但总的目标是围绕如何降低能耗，减少设备投资，使工艺简单，操作安全和稳定等几方面，来不断提高设备的设计、制造、安装、控制及操作维护水平。在大中型设备上，通常采用低温分离的办法。它的基本原理是利用液化空气中各组分沸点的不同，而将各组分分离开来。一般说这是一个物理过程，它充分利用了空气中各组分的物(理)(特)性不同。基础理论：基础理论只做了一般性的描述，具体可以参看相关专业技术书籍，如《低温与制冷技术》、《现代空分设备技术与操作原理》等，操作可以参阅《新编制氧工问答》热力学第一定律：当一定量的热消失后，必定产生一定量的功，消耗一定量的功时，必定出现与之对应的一定量的热，在功与热的转化过程中，工质的能量是改变的，但是热和功转换时在数量上必定守恒！热力学第二定律：克劳修斯于1850年的描述是：热不可能自发地、不付代价地从一个低温物体传给另一个高温物体。溶液热力学的基本原理：1、溶液和理想溶液的定义由两种及两种以上的组分组成的均匀的稳定的液体叫溶液。溶液是混合物。物质有固体、液体和气体三种状态，因此混合物也有三种状态，气体混合物简称气体；固体混合物称为固溶体，如合金；液体混合物即溶液。溶液的均一性。溶液各处的密度、组成和性质完全一样。溶液的稳定性。温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长期不会分离。溶液的组分数称为“元”。理想溶液：当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化的溶液。溶液形成的过程伴随着能量和体积的变化，可分为两个过程：一是溶质分子的离散，这个过程需要吸热以克服分子间的吸引力，同时增大体积；二是溶剂分子和溶质分子的结合，这是一个放热过程同时体积缩小。整个过程的综合情况是两方面的共同作用。从分子模型上讲，如果各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化，则可以视为理想溶液。因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。以后可以看到，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。拉乌尔定律、亨利定律、康诺瓦罗夫定律都是描述理想溶液性质的定律。2、拉乌尔定律Raoult法国物理学家,1887年,“在某一温度下，稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂的摩尔分数”。数学描述：对任意理想溶液，在给定温度下，有：pi=pi0*xiPi:第i组分的蒸汽压力pi0:第i组分呈纯质状态时的饱和蒸汽压力xi:溶液中第i组分的摩尔数例如：如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方汽相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压力时，汽液两相达到了相平衡。饱和蒸汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，饱和蒸汽压越大，表示该物质越容易挥发。拉乌尔定律的理解。第i组分的饱和蒸汽压力可以理解为：在给定温度下的最大挥发量。由于第i组分在溶液中仅占有Xi份额，所以挥发量在最大挥发量的基础上按Xi比例缩小。3、亨利定律英国,1803,：“在一定温度下，某种气体在溶液中的浓度与液面上该气体的平衡压力成正比。”数学描述：对任意理想溶液，在给定温度下，有：Pi第i组分的蒸汽压力Kx,i第i组分的x浓度下的亨利常数，其值由实验确定。Xi溶液里第i组分的摩尔成分4、康诺瓦罗夫定律理想溶液，液相里的浓度和气相里的浓度是不同的，对于高沸点（较低蒸汽压）的组分，它在气相里的浓度大于它在液相里的浓度；对于低沸点（较高蒸汽压）的组分，它在液相里的浓度大于它在气相里的组分。不同温度下的相液平衡对应着不同的气液浓度差，该浓度差是分离的基础。康诺瓦罗夫第一定律是精馏原理的基础。康诺瓦罗夫第二定律主要证明了共沸点的存在，共沸点即某组分在气液相中浓度一样的点。共沸溶液是不可能用精馏法分离成纯质的。但是，可以通过改变压力，使准备进行精馏处理的溶液不处于共沸点位置上。5、二元溶液相平衡A压力-浓度图B由P～X～Y形成T～X～YC温度-浓度图（1）曲线两端点分别代表纯组分的沸点，左端点代表纯轻组分沸点，右端点代表纯重组分沸点。（2）上方曲线代表饱和蒸汽线，也称为露点线，该线上方的区域代表过热蒸汽区；下方曲线代表饱和液体线，也称为泡点线，该线下方的区域代表过冷液体区。DX-Y-浓度图（1）图中曲线上任意点D表示组成为x的液相与组成为y的气相互成平衡，且表示点D有一确定的状态，该曲线称为平衡曲线。（2）图中对角线为x=y的直线，作查图时参考用。由T-X-Y图生产X-Y图（3）当y>x时，平衡线位于对角线上方，平衡线离对角线越远，表示该溶液越容易分离。（4）在总压变化不大时，外压对平衡线的影响可忽略，但t-x-y图随压力变化较大。6.空气分离的基本原理气体混合物经多次部分冷凝后，在气相中获得高纯度的易挥发组分。液体混合物经多次部分蒸发后，在液相中获得高纯度的难挥发组分。连续蒸发和冷凝——精馏经过连续的蒸发和冷凝，物料在塔板或者填料表面上进行接触，实现传质和传热的交换，从而达到混合物中不同组分的有效分离，可以获得高纯度的产品。空分设备对于不同的产品要求，需要相应的流程组织。要达到空气分离的目的，空分装置的工作基本上包括下列过程：⑴空气的过滤和压缩⑵空气中水分和二氧化碳的消除⑶空气被冷却到液化温度⑷冷量的制取⑸液化⑹精馏⑺危险杂质的排除=8\*GB2⑻产品的压缩和贮存以上的过程都必需建立在质量平衡及能量平衡的基础上,在正常运行的过程中要始终保持这种动态的平衡,因此,操作中要缓慢调节,以保证工况稳定。2.2.1空气的过滤和压缩大气中的空气先经过空气过滤器过滤其灰尘等机械杂质，然后在离心式压缩机中被压缩到所需的压力，由中间冷却器提供级间冷却，压缩产生的热量被冷却水带走。理论上，级数越多，压缩过程越接近于等温过程，效率越高。2.2.2空气中水分和二氧化碳的清除加工空气中的水分和二氧化碳若进入空分设备的低温区后，会形成冰和干冰，就会阻塞换热器的通道和塔板上的小孔，因而配用分子筛吸附器来预先清除空气中的水分和二氧化碳，进入分子筛吸附器的空气温度约为10℃。分子筛吸附器成对切换使用，一只工作时另一只再生。吸附器的设计必须按照吸附的操作条件、吸附入口处的杂质浓度、吸附剂的性质等条件进行，然后按照工艺要求的纯化后最大允许浓度，来确定吸附器的尺寸及吸附剂数量。分子筛吸附剂对所有碳氢化合物（CmHn）的吸附效率不尽相同，就吸附而言，对较大分子和较复杂分子更为有效，例如：对丙烷和丁烷的吸附要比乙烷效果好。实际上，乙炔在任何情况下都会被吸附的很好，而甲烷和乙烷无论采取什么吸附条件和吸附剂都不能除去。2.2.3空气被冷却到液化温度空气的冷却是在主换热器中进行的，在其中空气被来自精馏塔的返流气体冷却到接近液化温度。与此同时，低温返流气体被复热。冷热气体间的温差造成的热量损失，为系统的复热不足热量损失。2.2.4冷量的制取由于绝热损失、换热器的复热不足损失、冷箱中低温液体产品输出及液体泵压缩液体对系统的输入功等，系统不可避免地存在一些热量损失,而这一部分损失,需靠不断补充冷量的方式,进行补偿。分馏塔所需的冷量,是由压缩空气在膨胀机中，经等熵膨胀，以及系统的等温节流效应（如自由膨胀、气体通过节流阀的等焓膨胀）而获得的。2.2.5液化液化的前提是，气体被另一种温度更低的气体或液体，冷却至露点温度。通常是低温低压气体或液体，来冷却高温高压气体，并使之液化。在起动阶段，加工空气在主换热器和过冷器中,与返流低温气体换热而被部分液化，在正常运行中，氮气和液氧的热交换,是在冷凝蒸发器中进行的，由于两种流体压力的不同，氮气被液化而液氧被蒸发，氮气和液氧分别由下塔和上塔供给，这是保证上、下塔精馏过程的进行所必需具备的条件。（注：起动时，大部分气体也是在主冷中被冷却至液化温度而被液化的）。2.2.6精馏实现空气产品的最终分离,是在精馏塔中实现的。理论上,空气中的大多数成分,都可经过低温精馏得到分离。空气产品的提取率,依照不同的流程而不同。提取率的高低，可以基本反映设备的技术水平,在同样理论板的情况下，体现了精馏的好与坏，但并不是衡量装置优劣的唯一条件，还应考虑产品构成、单位能耗及控制水平等诸多因素。随着全精馏技术的发展，以及增压透平膨胀机的应用，氩产品的提取率较常规制氩有较大的提高，这样氧、氮产品的提取率也相应提高。空气中99.04%是氧气加氮气，0.932%是氩气，它们基本不变。氢、二氧化碳和碳氢化合物视地区和环境在一定范围内变化，空气中的水蒸汽含量,随着饱和温度和地理环境条件影响,而变化较大。水蒸汽和二氧化碳具有和空气不大相同的性质，在大气压力下，水蒸汽达到0℃和二氧化碳达到-79℃时，就分别变成冰和干冰。在空分设备的工艺流程中，冰和干冰会阻塞板式换热器的通道和精馏塔筛板上的小孔。因此这些组分必须在空气进入保冷箱前除去。空气中的危险杂质是碳氢化合物，特别是乙炔，在精馏过程中如乙炔在液空和液氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量规定不得超过0.1PPm，这必须予以充分的注意。稀有气体中的不凝性气体空气中主要组分的物理特性如下表2.1和表2.2。表2.1名称化学符号体积百分比重量百分比氮氧氩二氧化碳氦氖氪氙N2O2ArCO2HeNeKrXe78.08420.950.9320.030.000460.00160.000110.00000875.523.11.290.050.000060.00110.000320.00004表2.2名称化学符号气化温度℃熔化温度℃密度临界点Kg/m3(G)Kg/L(L)℃10-1MPa(G)氮氧氩氦氖氪氙N2O2ArHeNeKrXe-195.8-183-185.7-268.9-246.1-153.2-108.0-209.86-218.4-189.2-272.55-248.6-157.2-111.81.251.431.7840.180.7481.7351.6640.811.141.40.1251.2042.1553.52-147-119-122-267.7-228.7-63.7+16.634.551.349.592.33528.135660.1分离过程可获得相当产量的高纯度产品。精馏过程（以筛板塔为例）是借助塔板，使上升蒸汽与下降液体不断接触，液体中易挥发组分吸热蒸发，气体中难挥发组分放热冷凝，而在任何一块塔板上，液体的平均组分都应保持不变。这样，在塔的总高范围内，存在一定的浓度梯度，即在塔顶可获得高纯度的易挥发组分(N2)，而在塔底部可获得（O2）富集物。但是单靠一个单级精馏塔是无法彻底有效分离空气，要同时得到氧、氮产品，精馏系统必须有两个塔。空气的精馏是在氧—氮混合物的气相与液相接触之间的热质交换过程中进行的，气体自下而上流动，而液体自上而下流动，该过程由筛板（填料）来完成。由于氧、氮组分沸点的不同，氮比氧易蒸发，氧比氮易冷凝。气体逐板（段）通过时，氮浓度不断增加，只要有足够多的塔板（填料），在塔顶即可获得高纯度的氮气；反之液体逐板（段）通过时，氧浓度不断增加，在下塔底部可获得富氧液空，在上塔底部可获得高纯度氧气。在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，液空由下塔底部抽出后经节流送入和液空组分相近的上塔某段上，一部分液氮由下塔顶部抽出后经节流送入上塔顶部，液空和液氮在节流前先在过冷器中过冷。空气的最终分离是在上塔进行。产品氧气是由上塔底部抽出，而氮气由上塔顶部抽出，并通过主换热器复热到常温后送出。2.2.7危险杂质的排放空气中的危险杂质是碳氢化合物，特别是乙炔。在精馏过程中如乙炔在液空和液氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，因此,乙炔在液氧中含量规定不得超过0.1PPm。国内外的研究发现，氧化亚氮（N2O）在主冷中的集聚，也有可能性导致爆炸发生，因此，它在主冷中的含量，也应积极控制。我们基本可以认为，冷凝蒸发器是空分装置里较危险的设备，特别是干式蒸发器。在冷凝蒸发器中，由于液氧的不断蒸发，将会使碳氢化合物有浓缩的危险，即当一定的碳氢化合物溶解物，在达到极限而出现过饱和时，就会出现，这些碳氢化合物将以固体或液体的形式,富集在液氧槽表面或底部，从而导致在液氧中形成易爆炸的混合物。但是只要从冷凝蒸发器中连续排放部分液氧,就可防止浓缩。而当在冷凝蒸发器中提取液氧时（不小于1%氧产量），就可以不用再另外排放液氧,来防止碳氢化合物浓缩。对于从冷凝蒸发器中，液氧直接用来转化为产品的空分设备，如液氧内压缩流程、全液体装置，碳氢化合物是较难浓缩的。表2.3为碳氢化合物的物理性能表，表2.4为碳氢化合物在液氧中的最大允许浓度表。表2.3为碳氢化合物的物理性能成份代号蒸发器内杂质的溶解极限在液氧中的挥发度PPM(体积)PPM(体积)甲烷CH4可混合0.12乙烷C2H6250,0005.2X10-6乙炔C2H262.4X10-2乙烯C2H430,0002.0X10-3丙烷C3H860,0005.0X10-7丙烯C3H610,0005.0X10-7正丁烷C4H107006.0X10-7异丁烷C4H102,5001丁烯C4H81,500异丁烯C4H82001、3丁二烯C4H625戊烷C5H12501戊烷C5H10300表2.4为碳氢化合物在液氧中的最大允许浓度成份代号主蒸发器内的最大允许浓度在富液中的浓度高特高高PPMPPMPPM(体积)甲烷CH42505002.5乙烷C2H61252505.0乙炔C2H20.51.00.1乙烯C2H41252501.0丙烷C3H885170丙烯C3H685170正丁烷C4H102040异丁烷C4H102040丁烯C4H810201丁烯C4H82040非挥发物0.51.02.2.8产品的压缩和贮存工业生产所需的气体，一般都需要一定的压力，以满足生产工艺的需要。深冷装置生产的产品，其出装置的压力，依据流程型式不同，产品输送分内压缩、外压缩及直接输送等几种，其流程的组织存在着很大的差异，但总体的能耗的差异，并不十分明显，只是操作维修各有特色。以往利用氧、氮压缩机输送产品（外压缩），是因为全低压空分设备产品的出装置压力为低压，其压力不能直接满足工艺生产的要求。随着技术的不断进步，内压缩流程在大中型空分设备上，被广泛应用，这样就利用较小的液体泵，取代了大型的氧气透平压缩机和氮压机，其压缩的能量消耗，由怕污染的危险介质——氧的压缩，转移到空气的压缩，安全性及可靠性都大大增加，况且液体泵的备机备用成本较低。内压缩流程的组织，在整个工厂能耗大致相当的情况下，还可使稀有气体产品的总量，大幅提高。当产品作为备用贮存时，通常为液体，因为贮存液体,所占容积小，运输较方便，例如1M3液氧可汽化成800M3的气体；1M3液氮可汽化成637M2.3工艺流程概述原料空气自吸入塔吸入，经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.65MPa左右，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，上段为低温冷冻水，空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后，温度降至~10℃空气经净化后：一路去膨胀机的增压机中增压后，增压空气进入换热器，在冷却至-113℃后进入透平膨胀机膨胀制冷，膨胀气体直接进入上塔参加精馏；其余空气直接进入主换热器，在低压主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热加工空气经下塔的精馏，在顶部获得氮气经主冷凝蒸发器冷凝。由主冷凝蒸发器冷凝的液体一部分作为下塔的回流液，一部分经过冷器过冷后，再节流后作为上塔回流液送至上塔顶部。在下塔底部得到的富氧液空，经过冷器过冷后节流至上塔中部参与精馏。污氮气从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外，部分作为分子筛吸附器的再生气体，其余送入水冷塔作为冷源冷却外界水。氮气从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后出冷箱作为产品氮气送出，去氮气压缩机加压后送往用户。在上塔底部得到液氧，一部分液氧进液氧蒸发器与空气换热后汽化为氧气，同时得以增压，这部分氧气经主换热器复热后去用户管网；另一部分液氧在主冷凝蒸发器内与下塔顶部氮气换热被气化后作为上塔的上升气体进行精馏。

3.部机这里所列的是由开封赛普空分设备有限公司制造和配套的主要部机，以下对部分部机及保冷箱内的单元设备作简要说明。3.1自洁式空气过滤器符号：AF1、AF2工厂代号：作用：清除空气中的机械杂质及灰尘结构型式：脉冲自洁式。(户外立式安装)介质：空气流量：450Nm3/min过滤效率：2μm>99.99%,1μm>99.96%设计温度：-40℃～+45工作阻力：150～650Pa报警阻力：1000Pa(可设定)气源压力：0.45-0.8MPa,最高0.9MPa耗气量：≤0.2M3控制系统电源及耗量：AC220V/50HZ/250mA,耗电量≤200W结构型式：立式，由粗滤网、过滤筒、自洁喷嘴、反吹管、文氏管及编程控制仪等组成。由N只电磁阀，将M只滤筒平均分开，由时间或阻力控制，逐一通过文丘里管，对过滤器反吹，反吹气体采用洁净中压仪表气。3.2离心式压缩机符号：AC1、AC2介质：空气流量：25500Nm3/h进气压力：100kPa(A)进气温度：32排气压力：0.64MPa(G)排气温度：≤1203.3空气冷却塔符号：AT1101工厂代号：作用：把出空压机的高温气体（～120℃）冷却到8～结构：立式圆筒型直接接触塔,分上下二段,内装散装填料、格栅、布水器，出口安装高效除雾器。使用方式：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地分布到填料上，水从上往下流，空气从下穿过填料层，在其间空气被水洗涤并冷却后，最终在塔顶被除雾器分离水分后出塔，升温后的冷却水从塔底排出。进塔的冷却水温≤32℃，冷冻水温为8～10℃3.4水冷却塔符号：WT1101工厂代号：作用：利用分馏塔出来的低温干燥氮气和污氮气预冷却外界供水，使之有较低的温度，经过氨蒸发器进一步冷却后输送至空冷塔上段，用于冷却工艺空气。结构：立式圆筒体，内设支撑板，以支撑填料。填料为聚丙烯鲍尔环。使用方式：外界供水（温度为～303.5分子筛吸附器符号：MS1201、MS1202工厂代号：作用：吸附空气中的水分、二氧化碳及乙炔等碳氢化合物，使进入冷箱的空气纯净。结构：立式圆筒体使用方式：空气通过床层时，由分子筛将空气中的水分、二氧化碳、乙炔等碳氢化合物吸附（分子筛的吸附特性见表3.1），净化后的空气二氧化碳含量<1PPm。在再生周期中，分子筛吸附剂先被高温干燥污氮反向加热再生后，再被常温干燥污氮冷却到常温。分子筛吸附器成对交替使用，一只工作时，另一只被再生。在正常运行时，污氮的再生温度为150～180℃，如异常运行时，如分子筛带水或长久闲置时，需特殊再生，再生温度为24再生的具体目标是在规定的时间内，能使分子筛在加热后，冷吹的温度峰值达到～130℃用于再生的污氮气流量为6000m3/h，压力为10Kpa。第一次开车时表3.1分子筛的吸附特性表分子筛型号13XAPG-1/8＂化学类型钠沸石平衡水能力（70%、RH、25℃28%重量吸收CO2的能力（2mmHg柱、25℃6.8%重量吸收H2S的能力（100mmHg柱、25℃17%重量吸收CH3HS的能力（100mmHg柱、25℃21%重量散装比重KG/m3660平均吸热KJ/KG•℃4400比热KJ/KG•℃0.92颗粒尺寸mm1.7-2.4,2.8-4.0抗压强度KG2.37.0装运时的水分最大含量（L、O、C550℃1%重量3.6电加热器符号：EH1201、EH1202工厂代号：作用：对污氮气进行加热，用于分子筛吸附剂的再生使用方式：空分设备起动时，利用中压空气旁通作再生气，对分子筛吸附剂的再生;当污氮气流量足以维持再生时，将再生气进行倒换，加热的时间由程序控制，一般认为加热及冷吹过程中，吸附器再生出口温度峰值，达到120～140℃时，再生合格。当电加热器在再生气通过时自动工作。再生气被加热，蒸汽被冷凝成水，放出热量。3.7主热交换器符号：E1、E2作用：进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，各通道中的冷热气流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：主换热器对经分子筛吸附器除去水分和二氧化碳的压缩空气进行冷却，直至达到接近液化温度，各返流气在此被加热到常温。膨胀空气从中部抽出。3.8过冷器符号：E4作用：对低温液体进行过冷，以减少液空、污液氮和液氮节流后的气化率，从而达到精馏更好的目的。结构：为多层板翅式。相邻通道间物流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：液空、污液氮和液氮在流经过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样，液空、污液氮和液氮在节流后可以减少气化，改善上塔的精馏工况。3.9冷凝蒸发器符号：K1作用：供氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精馏塔精馏过程的进行。结构：为多层板翅式，相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：冷凝蒸发器置于上、下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。这个过程得以进行，是因为氮气压力高，液氧压力低。例如氮气压力为0.46MPa时，液化温度为95.5K，而液氧在压力为0.039MPa时，蒸发温度93.6K，两者温差1.9K。这样，氮气的冷凝和液氧的蒸发就可进行。各类冷凝蒸发器都 是按此原理进行的，只是冷凝和蒸发的介质不同而已。3.10下塔与上塔代号：下塔C1、上塔C2作用：利用混合气体中各组分的沸点不同，将其分离成所要求纯度的组分。结构：下塔塔筒为圆筒形，下塔内装筛板，筛板上设置溢流装置。上塔内装筛板，筛板上设置溢流装置。使用方式：下塔精馏过程中，液体自上往下逐一流过每块筛板，由于溢流堰的作用，使塔板上造成一定的液层高度。当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了汽液接触面积，使热质交换过程高效地进行。低沸点组分逐渐蒸发，高沸点的组分逐渐液化，至塔顶就获得低沸点的纯氮，在塔底获得高沸点的富氧液空组分。上塔精馏过程类似下塔，上升气体中低沸点份（氮）含量不断提高，高沸点组分（氧）被大量的洗涤下来，形成回流液最终在塔顶得到低沸点纯氮气，塔底得到高沸点的纯液氧。3.11透平膨胀机代号：ETA、ETB型号：结构：可调喷嘴、径轴流反动式、增压机制动介质：空气流量：增压机3500m膨胀机3500m进出口压力：增压机0.72Mpa/1.0541MPa(A)膨胀机1.0321MPa/0.145MPa(A)膨胀机进出口温度：160K/100K增压机进出口温度：288K/330.5K3.12氧气放空消音器代号：SL101产品代号：4058.00300作用：本消音器用于出塔的产品氧气放空消音之用，装于氧气放空管道上。结构：以超细玻璃棉作为消声材料，利用玻璃棉的摩擦和粘滞阻力使声能变为热能而被吸收，达到消音效果。3.13液氧蒸发器代号：K2产品代号：作用：供空气冷凝和液氧蒸发用。结构：为多层板翅式，相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：在上塔底部的液氧由于位置较高有一定势能，在重力作用下势能减小而压力逐渐增大，至液氧蒸发器进口处已有约100KPa。液氧进入液氧蒸发器，吸收由较高压力空气冷凝放出的热量而蒸发成气体。这部分氧气经主换热器复热，后去用户管网。3.14冷水机组作用：为空气冷却塔上部提供低温冷冻水。进水温度：~12出水温度：~73.15冷却水泵代号：WP-A,WP-B型号：KQW100/220-30/2作用：为空气冷却塔中部输送常温水进水温度：3扬程：60M,与之对应流量为70m结构及使用：填料密封的单级离心泵。运转时，水自填料处的泄漏量，应控制在60滴/min。使用前,应阅读泵的使用维护说明书,以确定泵的性能曲线,明确流量、压力及效率之间的关系。3.16冷冻水泵代号：WP-C,WP-D型号：KQW80/300-30/2作用：为空气冷却塔上部输送低温冷冻水进水温度：8扬程：100M,与之对应流量为56m结构及使用：机械密封的多级离心泵。运转时，水自填料处的泄漏量，应控制在60滴/min。使用前,应阅读泵的使用维护说明书,以确定泵的性能曲线,明确流量、压力及效率之间的关系。3.17氮气放空消音器代号：SL102产品代号：4058.00400作用：本消音器用于出塔的产品氮气放空消音之用，装于氮气放空管道上。结构：以超细玻璃棉作为消声材料，利用玻璃棉的摩擦和粘滞阻力使声能变为热能而被吸收，达到消音效果。

4.空分设备的起动4.1起动应具备的条件：自本步骤起，装置将进入实质的试车阶段。因此要求参加试车的人员，必须掌握一定的操作知识，并清楚各部机之间的内在关系。要认真读完有关的说明书，并很好的理解，必要之处要进行注解。严禁未经培训或一知半解者上岗操作。第一次起动时,各专业人员必须在岗。4.1.1空分设备所属管道、机械、电气（高压HV、中压MV、低压LV），仪表（传感器、变送器、控制器、执行器、调节阀、测量分析仪表、DCS等）等安装完毕，校验合格。4.1.2所有运转机械设备，如空压机、膨胀机、水泵等均具备起动条件，有的应先进行单机试车。4.1.3所有安全阀调试完毕，并投入使用。4.1.4所有手动，气动阀门开关灵活，各调节阀需经调试校验。4.1.5所有机器、仪表性能良好，并具备使用条件。4.1.6分子筛吸附器程序控制调试完毕，运转正常，具备使用条件。4.1.7冷箱内低温设备的管道加热，吹刷完毕，并经检测合格。4.1.8V457、V458膨胀机防喘振阀门打开，空压机放空阀和防喘振阀全开外，空分设备所有阀门应处于关闭状态，特别要检查膨胀机喷嘴调节阀门必须处于关闭，且应在自动保护状态。4.1.9供电系统正常工作。起动前必须向上级电网申请启动，且对方应清除启动负荷。4.1.10供水系统正常工作。4.2起动准备起动前应对保冷箱内的管道和容器进行彻底加温和吹刷（具体步骤参阅6.停车和加温）。对于低温下工作的各个部分都不能有液态水分和机械杂质存在。除分析仪表和计量仪表外，所有通向指示仪表的阀必须开启，接通温度测量仪表，并进行以下各操作步骤：⑴起动循环冷却水系统⑵起动用户仪表空气系统及分子筛纯化器系统的切换系统⑶起动空气压缩机⑷起动空气预冷系统⑸吹扫空气管路下面将以上各步骤加以叙述，有关阀门的状态和仪表检测将另列附表4.2启动准备。4.2.1起动冷却水系统⑴通知做好供循环冷却水的准备工作并起动⑵打开冷却水的进、出口阀4.2.2起动仪表空气系统和纯化系统切换程序⑴开启各空气切换管路⑵将备用仪表空气（由用户提供）接通⑶接通程序控制器，投至暂停状态⑷接通切换阀，并检查切换程序⑸按仪控说明书和仪表制造厂的说明，将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入。4.2.3起动空气透平压缩机详细参阅“空气透平压缩机使用维护说明书”，并仔细检查空压机的起动条件是否具备，联锁系统是否可靠正常，是否有影响正常运行的隐患等。⑴起动空气过滤器（按过滤器使用说明书操作）⑵接通冷却水系统⑶作好电机的启动准备⑷按说明启动空气压缩机⑸打开送出阀，增加导叶开度，逐步关小放空阀，以增加压缩机后的压力，无论何种情况下，都不允许对空压机的快速升压！为防止升压后开阀对空冷塔填料层的冲击，要求在确认空压机完全起动起来后，先开送出阀，再开导叶和关放空阀门。4.2.4起动空气预冷系统检查全部指示仪表检查空气预冷系统的仪电系统检查冷水机组的冷凝器打开冷却水进、出口阀缓慢增加空压机出口空气压力，并导入空气冷却塔中，待压力稳定并大于0.4MPa时，启动水泵WPA（或WPB）、WPC（或WPD）、冷水机组Ru1101。待启动系统稳定后逐渐开大进塔调节阀V1120、V1127，流量的调节应以空气出塔温度TIA-1102不大于10℃接通空冷塔、水冷塔液面自动调节系统。慢慢增加空气压缩机排出压力至0.62MPa。4.2.5起动分子筛纯化系统切换程序的运行（手动）检查、调节、确定各控制阀门阀位正常打开V1253，检查空气中是否有游离水，若有应让空气中游离水通过吹除阀排掉。手动打开空气出分子筛吸附器V1203（或V1204）切换阀，缓慢打开MS1201（或MS1202）启动充气阀V1251（或V1252），向分子筛吸附器充气至压力与空冷塔平衡后，保持压力稳定。手动打开吸附器空气进口阀V1201（或V1202），再关V1251（或V1252）。手动打开未工作的分子筛吸附器再生流路阀门V1208（或V1207）、V1206（或V1205），加热器出口阀V1238（或V1239）、电加热器进口阀V1236（或V1237）。缓慢打开空气作再生气流路阀V1245，严格控制PI-1204压力小于0.04MPa,FIS-1202流量指示大于6000Nm3/h。启动电加热器。调整均压时间、泄压时间。分子筛吸附器的起动（包括吸附和再生），至少正常运行一个周期后，才能向分馏塔送气。注；为保证变压器的可靠、安全运行，在电加热器运行中请务必保证电加热器和螺杆机分别在不同低压供电段运行，严禁在低压供电同一段运行电加热器和螺杆机。4.2.6吹刷空气管路吹刷的目的是除去杂质和灰尘等，并检查有没有水滴存在。吹刷用的气体是出分子筛吸附器的常温干燥空气。每一只吹除阀均打开进行吹除，一直到没有灰尘和水汽为止。吹扫时，应当明确吹扫流路，需要干燥的设备，逐渐使流路处于工作状态，但要严格防止低压系统超压。吹扫时，应尽可能将压力指示的仪表投入使用，其它仪表管可以在吹扫时，一同干燥和疏通。为防止吹除阀门，特别是面密封结构的阀门被异物卡住，破坏密封面，要求在吹扫时，吹除阀一定不要硬性关闭，待停车检查后，再关严。⑴空气导入空气管线操作全开下塔吹除阀V307和V17，部分开启主换热器空气调节阀V101、V102。先缓慢打开V1223，再开V1222，注意出纯化系统压力表PI-1201（或PI-1202）的压力指示要稳定，不要有明显下降。观察空气进塔压力PI-1的压力指示要缓慢上升。阀门操作应缓慢，当听到有气流通过时，就应当停止动作，避免分子筛床层激烈波动，快速的充压会冲坏下塔塔板；如果出现这样情况，将会对整个工厂的生产，造成严重影响，必须注意。⑵接通各空气流路A第一流路：吹刷下塔C1及起动管线：下塔C1→V307→大气冷凝器液氮侧→V306→大气（此过程，先全开V11，再全关V11阀）B第二回路：吹刷上塔C2及相应的管路吹除阀 V309→大气V311→大气V5→K2 V1E1/2→V104→SL101→大气V1下塔C1→E4V11V2V11V2C2E4→E1→V107→SL102→大气下塔C1→E4V11V2V11V2C2E4→E1→V1232→WT1101→大气V18→V19→贮槽→大气⑶注意事项：A.用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量，当各吹除阀出口气体的露点≤-35℃B.在吹除各流路过程中，要逐渐开大V101、V102，既要避免压力下降又要保证有足够量的吹刷用气。C.严格控制上塔压力PI-2<0.05MPa，避免上塔超压。D.在接通各系统时，必须先开吹除阀，再开入口阀；停止吹刷时应先关入口阀，再关出口阀。吹扫结束时，为防止有异物卡在铜阀的密封面上，要求在关闭吹除和排放阀时，不要关死，待停车检查后再关严。E.在吹刷过程中，应密切监视空压机的压力控制，空压机排压不得低于0.6MPa，且压力不要有大的波动，如果波动过大，应改为手动控制。表4.2阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注4.2.1起动冷却水系统用户4.2.2起动仪表空气系统接通用户提供的仪表气源1将备用仪表空气接通压力：0.48MPa2起动切换程序控制器3按仪控说明书和仪表制造厂的说明书，将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入4.2.3起动空气压缩机按空气过滤器使用说明书操作1空气过滤器投入2起动空气透平压缩机按“空气透平压缩机操作使用说明书”操作当空气压缩机出口压力达到0.45MPa时才可起动空气预冷系统(1)检查供油和供水系统(2)做好电机的起动准备(3)按说明书起动空气压缩机4.2.4起动空气预冷系统1向空冷塔送入空气PIAS-1101>0.4MPa2准备启动冷却水泵(1)V1121（或V1122）开泵进口阀(2)V1125（或V1126）开泵出口阀(3)启动水泵WPA(或WPB)(4)V1127逐渐开大FI-1101(5)V1129、V1130、V1131开LICAS-1130投入(6)V1130调节LI-1101LICAS-1130稳定液面检查仪表3准备启动冷冻水泵(1)V1112（或V1113）开泵进口阀此前V1103已投运，水冷塔有液位~800(2)V1116（或V1117）开泵出口阀(3)启动冷冻水泵WPC(或WPD)(4)投入冷水机组(5)V1120逐渐开大FI-1102～14t/hTIA-1102≤10(6)V1103调节LICA-1103设计值600观察液面(7)V1130投自动LICAS-1130设计值800液面稳定4.2.5起动分子筛纯化系统1起动切换系统(1)备用仪表空气接通(2)接通程序控制器(3)并检查切换程序(4)按仪控说明书和仪表制造厂说明书，将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入2起动电加热器EH1201(或EH1202)V1208（或V1207）V1206（或V1205）V1238（或V1239）、V1236（或V1237）V1245开开开开3V1245EH1201(或EH1202)手调开PI-1204FIS-1202～0.015MPa～6000m4使入纯化器前的空气压力和温度逐步达到要求空气的压力和温度达不到设计要求，可将空气送入纯化器但暂不把空气送入分馏塔在空气送入分馏塔前二只纯化器须已彻底再生5纯化器的吸附和再生的切换由时间程序控制器自动控制倒换使用MS时，空气压力不得波动过大4.3冷却阶段参阅分馏塔系统冷却时阀门状态及仪表检测附表4.3。4.3.1分馏塔冷却前必备条件空气压缩机已经投入正常运转。预冷系统已投入正常运行。分子筛纯化器已投入正常运行。4.3.2起动增压透平膨胀机按“透平膨胀机的使用说明书”规定，做好透平膨胀机的起动准备，要保证运行油温及油压处于工作范围内，且油泵启动前确定密封气已经投入，只要是气体有可能在膨胀机的管路内存在，就应当保证油系统的工作。打开冷却流路各阀门然后缓慢地开大喷嘴起动透平膨胀机，膨胀机起动必须检查管路是否吹扫干净。膨胀机投入时，一定要带连锁保护起动，防止意外。增加膨胀机的供气量，慢慢地使增压透平膨胀机达到最大气量。这个过程基本上要将增压机、空压机和膨胀机相应分别调节，目的使膨胀量发挥到最大。通常当膨胀量还可以增加时，以开喷嘴调节流量为主，当喷嘴全开后，再考虑关小增压机的回流阀。正常运转时除外，需要按照工艺要求的实际情况调节。切断用户提供备用仪表空气，改用系统自身仪表空气。4.3.3冷却分馏塔系统冷却分馏塔的目的：是将正常生产时的低温部分从常温冷却到接近空气液化温度，为积累液体及氧、氮分离准备低温条件。冷却开始时，压缩机排出的空气不能全部进入分馏塔，多余的压缩空气由放空阀排放大气，并由此保持空压机排出压力不变，随着分馏塔各部分的温度逐步下降吸入空气量会逐渐增加，可逐步关小放空阀来进行调节。应特别注意的是在冷却过程中保冷箱内各部分的温差不能太大，否则会导致热应力的产生。冷却过程应按顺序缓慢地进行，以确保各部分温度均匀。⑴顺序开启冷却流路的阀门⑵保持空气压缩机排出压力恒定⑶把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，此时应特别注意空压机排压，防止因超压而引起连锁停机停泵。⑷必须注意各流路通过流量，使各部分温度均匀下降，不能出现大的温差。4.3.4增压透平膨胀机的控制在冷却阶段，透平膨胀机的产冷量应保持最大。在这一阶段中：要相继启动两台膨胀机膨胀机工作温度尽可能低，但不得带液当主换热器冷端空气已接近液化温度时，冷却阶段即告结束。4.3.5阀门状态⑴分馏塔阀门状态分馏塔所有阀门全部处于冷却时所要求的开关状态⑵空气导入随着分馏塔内温度逐渐下降，需缓慢开大V101、V102，逐渐增加空气量.注意：分子筛吸附器压差不能过大，同时要求空气出分子筛吸附器PI-1201（或PI-1202）与下塔空气压力PI-1的压差不能太大，使下塔压力保持不变，并随着温度下降逐渐增加膨胀量以保持最大产冷量。⑶接通冷却流路：A第一流路：冷却主冷K和主换热器的氧通道，开氧放空阀V104。B第二流路：冷却上塔C2，过冷器E4和主换热器的氮、污氮通道，开纯氮出分馏塔放空阀V107、污氮去水冷塔的V1232阀。C第三流路，液空、液氮流路开阀V1、V2V1下塔C1→过冷器E3 C2V2对于液氮流路的开启，应先将液氮回下塔V11阀打开，对其该流路吹扫30分钟，以防有游离水。然后再将V11阀关闭，但不要完全关闭，可稍开一点。⑷倒换分子筛吸附器再生气源在空分设备起动时，分子筛的再生气体采用分子筛净化后的空气。当空分设备起动后，并有足够的再生气量时，可改用污氮流路，作为分子筛再生气体。⑸起动冷箱充气系统在空分设备冷却过程中，冷箱内温度逐渐降低，应及时起动冷箱充气系统，避免冷箱内出现负压。开阀V203、V204⑹冷却阶段应注意事项A.随着冷却流路的增加，空压机应不断地增加空气量，空压机出口压力稳定在0.62MPa。B.在整个冷却过程中应控制各部分温度，不要使温差太大。C.为加快冷却速度，应最大限度地发挥膨胀机的制冷能力，随塔内温度的降低逐渐增加膨胀量，调节膨胀机工况，以膨胀机出口不产生液滴为原则，尽量降低膨胀机出口温度。D.随着温度的下降冷箱内压力也会逐渐降低，应随时注意调节冷箱充气的流量。E.在冷却阶段空分阀门应处于手动控制状态。F.从冷箱内引出的仪表管应把其根部的接头脱开吹除，待其挂霜后再关闭连接恢复使用。G.冷箱内所有设备及管路上的吹除阀和排液阀应在该设备或管路开始冷却时适当打开吹除冷却，当该吹除阀挂霜后关闭。当主冷底部（或下塔底部）出现液体冷却阶段即结束。表4.3阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注4.3冷却分馏塔系统1检查阀开状态V307V309其余阀门稍开开全关2空压机运转正常3空气导入V104V107稍开稍开氧气放空阀氮气放空阀V101、V102V1223、V1222部分打开缓慢打开注意分子筛吸附器前后压差空气进主换调阀空气进分馏塔4起动透平膨胀机按透平膨胀机说明书起动起动膨胀机ETA(或ETB)V445（或V446）V441（或V442）V455（或V456）V451（或V452）V443（或V444）HC441(或HC442)V457（或V458）开开开开开开10%全开进口导叶遥控防喘振调节阀出口阀进口阀增压机出口阀增压机进口阀调节切断阀检查各部分情况正常后逐渐开大逐渐关小5接通冷却流路(1)冷却下塔C1、主冷K、主换热器E氧通道V309V5、V104稍开开(2)冷却上塔C2、过冷器E2、主换热器氮通道及污氮通道V107、V1232开(3)冷却液空、液氮流路V1V2开开(4)倒换分子筛吸附器再生气源V1231V1245开渐关(5)向冷箱充气V203、V204开4.4积液和调整阶段所有冷箱内设备被进一步冷却，空气开始液化，下塔（或主冷）出现液体，随后液氧蒸发器液位上涨。当主冷液位上升至一定值后，液位上涨速度放缓，上、下塔精馏过程开始建立，待冷凝蒸发器建立液氧液面，即可开始调节产品纯度，关小V5、V104，关小V2、开V11增大下塔回流量，积液调纯同时进行。待纯度合格后，缓慢的逐渐开大氧气放空阀V104，调整V5的开度，关小V11，开大V2。维持液氧蒸发器氧侧压力和空压机排压，并使氧气量逐渐达到设计量的70%~80%。在液化阶段，膨胀机的出口温度尽可能保持较低，但以不进入液化区为宜。4.4.1阀门的调节所有阀门的调节应按步骤缓慢并逐一地进行，当前一只阀门的调节取得了预期的效果以后，方可开始下一只阀门的调节。4.4.2温度的控制⑴主热交换器冷端的温度应接近液化点TI-1约为-170℃，中部空气温度TI-448约为-113⑵其它部分温度应调节到正常生产时的规定温度。4.4.3液体的积累积液的过程中，有单纯积液，然后再开始调纯的；也有边积液边调纯的，但总的出发点应当是自己更适合那种情况，更容易控制，且可以保持工况不出现大幅波动为宜。不犯错误，不损坏设备，就是最好的操作！本文推荐的方式是积液和调纯同时进行，勤观察，勤调节。⑴稍开不凝气排放阀V314（视主冷工作情况而定）；⑵调节空气压缩机的流量，以满足分馏塔吸入空气量的增加，并保持压缩机后的恒压，可用进口导叶和放空阀配合调节。⑶先开下塔液氮回流阀V11，关小V2。根据下塔阻力增大情况逐渐关小V11和开大V2。⑷取样分析初始积累的液体。如发现液体中有杂质和CO2固体等，则应将液体连续排放，直到纯净为止。由于空气中含有水分，在抽取液体样品时，水分会凝结进入液体，使液体变得混浊，因此，应把抽取液体的容器罩起来。⑸用V1阀调节下塔液空液面LIC-1，并投入自动控制，LIC-1定为~450mm⑹在保证下塔顶氮气纯度的基础上，用V2阀抽取液氮送入上塔，加速精馏过程的建立。4.4.4精馏过程的建立⑴将计量仪表投入，控制产品流量为设计值的70～80%。⑵调整上塔和下塔的压力，使之达到正常值。⑶从阻力计上读数的上升，可知精馏过程已经开始建立。A.当主冷液面上升至设计值20~30%以上时（约600mmH2O），视吸入空气量和下塔压力情况调节下塔液氮回流阀V11及V2，尽早建立下塔精馏工况。B.根据下塔液位上升和纯氮纯度情况，调节V2。边积液，边调纯。调纯，应先调下塔的液空及塔顶氮气纯度。V11和V2的开大，都会影响到主冷的工作情况，当V11处于全开位置时，调节V2和控制主冷液位，就成了调节工况的两种手段。集纯时，使液空纯度＞30%O2，氮气纯度＞99.99%N2。在保证氮气纯度的情况下，逐渐开大V2。上塔调纯度主要是用控制氧气产品来实现，降低产品氧取出量可以比较容易的提高氧气纯度。C.调节出分馏塔的污氮阀V1232，提高或者降低PIC-1232的设定，可以调整上塔的工作压力。通过调整出分馏塔的纯氮放空阀V107阀，及产品氧放空阀V104，使产品氧、氮达到设计值。⑷当冷凝蒸发器与液氧蒸发器液面达到最小规定值时，可有步骤地减少一台透平膨胀机的产冷量，如果空气压缩机的产量已经达到最大值，而下塔的压力仍有下降趋势时，应提前减少透平膨胀机的膨胀量。4.4.5精馏工况的调整⑴按制造厂说明，将分析记录仪表投入。⑵按各分析点数据，利用V2对精馏工况进行调整。⑶在调整时，产品取出量维持在设计值的80%左右。⑷当工况稳定后，可加大产品取出量到规定值，将污气氮纯度维持在规定指标上。⑸产品的产量，纯度均达到指标时，即逐渐把产品从放空管路切换到产品输出管路上。⑹注意液氧液面，应保持稳定，不能下降，必要时可增加透平膨胀机的产冷量。表4.4阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注4.41主冷凝器彻底冷却后的流路调整3稳定空压机压力0.62MPa4液体的积累V308全开-全关LIC-1150mmH2O排尽最初产生的液体取部分液空观察有无二氧化碳V1V314投自动稍开LIC-1450排放不凝性气体V310开—关LI-2100排尽最初产生的液体A-7开—关≤0.01PPmC2H2V11调节LI-2～2800阀门开启次数勤，缓慢增加开度V2调节PdI-1PdI-2～15Kpa～20Kpa主冷液面不得下降6膨胀机减负荷V457/8、HC-441/2调节按膨胀机操作说明书操作。根据液面上升情况可停一台膨胀机7调整上、下塔压力及液面高度PI-1PI-2LIC-1LI-2~0.48MPa~50KPa~4528调整上、下塔纯度(1)调节下塔纯度A-131.7%O2V2调节A-3<10PPmO2(2)调节上塔纯度AI-10199.6%O2V104开大-调节FI-1034500m3V107开大-调节PIC-107~13Kpa(3)V105开送产品氧V108、V109开送产品氮V110关V1232调节污氮气去水冷塔4.5装置安全操作措施4.5.1安全液氧的排放在正常生产时，安全液氧的排放是液氧蒸发器防爆的一个有力措施，不能忽视。在正常生产时，液氧排量（折气态）约占氧气产量的1%。当本装置若要制取液氧时，则上述安全液氧不需排放。4.5.2液氧蒸发器中液氧的碳氢化合物必须严格控制，每隔8小时化验一次，测定结果必须记录，乙炔和碳氢化合物在液氧中的含量极限值规定如下：化合物名称正常值报警值停车值乙炔0.01PPm0.1PPm1PPm碳氢化合物30mg/L液氧（按碳计）100mg/L液氧（按碳计）当液氧中乙炔或碳氢化合物含量过高时，应采取下列措施：⑴多测定尽快地查明含量增高的原因，进行消除。⑵增加液氧排放量。⑶检查分子筛吸附器的工作情况是否正常。⑷如果采取措施后，乙炔或碳氢化合物含量仍然增长，已达停车极限值时，则应立即停车，排除液体，对设备进行加温解冻。4.5.3冷箱的充气对防止潮湿空气渗入冷箱和危险气体在冷箱内浓缩，冷箱内需充入气封干燥气体，其气源来自分馏塔的干燥污氮气，经V203、V204充入冷箱内。在一般情况下，如气封气量过大，引进冷箱内压力的升高，可通过冷箱顶上的平衡盒渗出，以维护一定的压力，对冷箱平衡盒应定期检查，不要放置任何物件在上面，同时要防止平衡盒被冰雪冻结。4.5.4空气预冷系统的循环冷却水在添加防腐剂时，应该严格控制用药量，不要使水起泡过多，否则容易造成空冷塔带水事故，影响分子筛吸附器的正常工作。4.5.5在启动时或停车后再启动时，应检查分子筛吸附器的进出口阀开关位置是否正确，否则应予调正。阀门的开启动作要缓慢地进行，不要造成对分子筛吸附床层的冲击。4.5.6在空分装置冷开车停车排放后开始进行全面加温时，必须注意加温气量要少，速度要慢，切不可一开始就用大气量加温。加温气体为常温干燥空气。4.6重要的操作数据以下中所列操作数据能给操作者以良好指导。所列的操作数据是理论上的计算值，在实际运行中会有一些差别，操作者要根据实际情况控制在一定范围内。正常运转后由调试人员确定最佳的操作点及参数控制建议！在日常操作中要注意：⑴不要使透平膨胀机出口温度进入液化区。⑵冷凝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的浓缩和沉积。重要操作数据：⑴压力（均为表压）下塔顶部压力(PI-1) 0.48Mpa上塔底部压力（PI-2） 50Kpa膨胀机进口压力（PI-403、PI-404） 0.932Mpa膨胀机出口压力（PI-446） 45Kpa进冷箱空气压力（PI-1201或PI-1202） 0.62Mpa出冷箱氧气压力（PIC-104） ≥150Kpa出冷箱氮气压力（PIC-107） 13Kpa污氮气压力（PIC-1232） 16Kpa进冷箱增压空气压力（PI-443A/B） 0.944⑵温度和温差空气进下塔温度（TI-1） -17膨胀机进口温度（TI-448） -1膨胀机出口温度（TI-449/450） -1空气进冷箱温度（TI-101） 15℃出冷箱氧气温度（TI-102） 12℃出冷箱氮气温度（TI-103） 12℃出冷箱污氮气温度（TI-104） 12℃进冷箱增压空气温度（TI-445） 15℃⑶阻力下塔阻力（PdI-1） ～15KPa上塔阻力(PdI-2) 20KPa⑷液面空冷塔液位（LICAS-1130） 800mm水冷塔液位（LICA-1103） 600mm下塔液空液位（LIC-1） 450主冷液氧液位（LI-2） 2800mm液氧蒸发器液位（LIC-3）12⑸流量进冷箱空气流量（FI-1201） 25000m产品氧气流量（FI-103） ≥4500m产品氮气流量（FI-102） 110膨胀空气流量（FI-441） 3500m⑹纯度吸附器出口（ARA-1201） ≤2ppmCO2增压机后冷却器（AI-441）（露点） ～-60℃氧气（A-101） 99.6%O2氮气（A-103） ≤10ppmO2液空（A-1） ～31.7%O2

5.装置的管理5.1正常操作冷量的多少可根据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，则冷量过剩。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膨胀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。5.1.2精馏控制⑴下塔的液面必须稳定，可由V1阀投入自动控制，保持在规定的高度。⑵精馏过程的控制主要由V2阀控制，开大，则液空、液氮中的含氧量升高；关小，则液空、液氮中的含氧量降低。⑶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。5.1.3达到规定指标的调节⑴把全部仪表调节至设定值。⑵用V2阀调节下塔顶部氮气的浓度，和底部液空纯度，达到规定值。⑶调节上塔产品气的纯度，可先相应变动产品取出量，待纯度达到后再逐步增大取出量，直至达到规定值。5.1.4减少产量的方法⑴减少进入分馏塔的空气量。⑵调整膨胀机膨胀量，减少产量。⑶把产品气取出阀关小。⑷用V2阀对纯度作适当调整。⑸经常检查纯度和液面。5.1.5液体的排放（参阅阀门状态和仪表检测表）⑴打开液体排放阀必须缓慢。⑵在停车后，准备加温前，一定要将各液体容器和管道内液体排放，而且要放尽，在不易放尽的区段应带压排放。5.2维护这里仅对本装置的主要部机的使用维护作一说明，其中空气压缩机、增压膨胀机、水泵、液体泵等的使用维护详见相应的使用维护说明书。5.2.1总的操作管理建议设置操作记录表和维护履历本。⑴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。每班记录一次分子筛吸附器的阻力。每班记录一次冷凝蒸发器液氧中的乙炔及碳氢化合物含量。⑵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，吹刷前应先关掉管线控制器，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。每月检查空气和液体过滤器，并在必要时进行清洗。5.2.2主换热器主换热器的维护，主要是注意阻力和温度的变化。异常情况通常是因为冰、干冰和粉末阻塞的缘故。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。另外要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。在启动过程和正常运转时应经常注意各主换热器的热端温差。本装置以污氮和空气之间的温差为代表。当温差扩大时，说明冷量过剩，应适当开大该组的空气进口阀，反之亦然。同时还应注意这四组之间温度之差异，应使之相对均衡。差异较大时也说明有热端温差扩大的情况出现，应及时调整。在调整时应选差别最大的两组对应调整。即一组开大空气进口阀，一组关小空气进口阀。每次调整幅度要小，且不影响总进塔空气量。5.2.3冷凝蒸发器每天需分析液氧蒸发器中液氧的乙炔含量，并将结果记录于操作记录上。液氧中乙炔的含量一般低于0.01PPm，不能超过0.1PPm。含量过高有发生爆炸的危险，如果乙炔含量过高，就得采取措施，尽可能多地加大排液量，同时需加大膨胀量以保持液面，并对冷凝蒸发器中的液氧不断进行分析。如果乙炔浓度继续上升，并达到1PPm应把所有的液体全部排空，并应停车加温和对分子筛吸附器进行再生。还需分析原因。为防止乙炔的局部增浓和二氧化碳的堵塞，冷凝蒸发器板式单元操作液面在控制在80～120%左右，一定要避免在低液面下长时间运行。若液面过低应立即增加制冷量，使液面上升到规定范围，但也不能升得过高，否则会导致液体淹没塔板，造成淹塔。5.2.4精馏塔在精馏塔上、下设有压差计，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作为运转的依据，当阻力减小时，表明有渗漏或者塔板上液面太低，必须查明原因。如果阻力增大，这通常由于塔板或填料堵塞造成，这种情况下，则只有通过加温精馏塔才能消除。当精馏塔底部液面升得太高，使最下一块塔淹没，就会造成淹塔。此时阻力会显著增大，应排放液体后，重新调整。5.2.5分子筛吸附器分子筛吸附器的管理，一个重要的方面是“切换装置”管理，这可参看仪控说明书。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温度，切换时间是否符合规定，如有异常，应进行调整。吸附器使用二年后，要测定分子筛颗粒破碎情况。必要时，要全部取出过筛，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和粉末。要按规定加添或更换分子筛，不得选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。如果与油或油脂接触，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。阀杆的表面要定期涂上一种适合于氧阀门的润滑剂。关于阀门和专用阀门的详细管理和维护要求，可参阅阀门使用维护说明书。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，会影响仪表测量准确性，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，其它意外故障必须由现场人员根据情况具体、及时予以处理。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把分馏塔产品气放空停止透平膨胀机运转关闭液体排放阀停止纯化器再生进一步措施：将装置停车排除故障方法：按空气压缩机使用维护说明书的规定查明原因，并采取相应的措施。5.3.2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。紧急措施：停止透平膨胀机及有关机器的运转，并关闭各进、出口阀。把分馏塔产品气放空。关闭液体排放阀。停止纯化器再生。进一步措施：把全部由电驱动的机器从供电网断开将装置停车。排除故障方法：电源故障排除后，电路恢复后视停电时间长短决定分离系统是否须重新加温，按起动程序重新起动。5.3.3透平膨胀机故障信号：透平膨胀机报警装置鸣响。后果：转速过高，影响膨胀机正常运行，但转速过低制冷量降低冷凝蒸发器液面下降，产量下降。紧急措施：起动备用膨胀机调整转速使膨胀机稳定减少产品量，检验产品的纯度，必要时减少产品产量或液体排出量或完全停车。进一步措施：立即排除故障调整流量、转速和产量到正常值排除故障方法：透平膨胀机的常见故障是冰和干冰引起堵塞，这就必须进行加热。至于其它的故障则应按透平膨胀机的使用说明书查明原因，并将其排除。5.3.4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效，整个装置调节失控。紧急措施：把备用仪表空气阀门打开，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，即应检验产品纯度，检查分子筛纯化器再生和吹冷程度。如不正常则应作相应调整。排除故障的方法：故障可能是过滤器堵塞，或是阀门和管道的泄漏造成。则应清洗过滤器，消除泄漏。

6.停车和加温6.1停车和重新起动6.1.1正常停车参阅：阀门状态和仪表检测附表6.1，正常停车迅速依次按以下步骤进行。⑴停止所有产品压缩机⑵开启产品管线上的放空阀⑶把仪表空气系统切换到备用仪表空气管线上⑷停止透平膨胀机⑸开启空压机空气管路放空阀⑹停止空气压缩机⑺停预冷系统的水泵⑻停运分子筛纯化器的切换系统⑼关闭空气和产品管线，打开冷箱内管线上的排气阀（视压力情况而定）⑾如停车时间较长，应排放液体。⑿关闭所有的阀门（不包括上面提到的阀门）⒀对各装置进行加温如停车时间较短，则只按1-9步骤进行操作，注意在室外气温低于零度时，停车后需把容器和管道中的水排尽，以免冻结。注意：低温液体不允许在容器内低液面蒸发，当液体内剩下正常液位的20%时，必须全部排放干净。6.1.2临时停车由于各种故障需短时间停车处理，则按6.1.1节的第1-9步骤执行，并视消除故障时间快慢，决定执行第11步，直至第12步。一般停车时间大于24小时应进行全系统加温再起动。6.1.3临时停车后的启动装置在临时停车后重新启动时，其操作步骤应从哪一阶段开始，应视冷箱内的温度来决定，保冷状态下的冷箱内设备不必进行吹除。⑴起动空气压缩机，慢慢加大压力。⑵起动空气预冷系统的水泵和冷水机组。⑶起动分子筛纯化系统，为使另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。⑷慢慢向分馏塔送气、加压。⑸起动和调整透平膨胀机。⑹调整精馏系统。⑺调整产品产量和纯度到规定指标。表6.1阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注6.1正常停车1产品气体压缩机停运2V104、V107开V124开外来仪表气阀3V443(或V444)关按膨胀机说明书（停运ETA，ETB）V441(或V442)关V445(或V446)关5空压机放空阀开6空气透平压缩机停运空压机放空按空压机说明书停车7WPA(或WPB)停车WPC(或WPD)关闭水泵进出口阀门8分子筛纯化器切换系统停车按分子筛纯化器说明书进行9V101、V102关闭空气V108、V109关闭纯氮V105关闭纯氧V1232关闭污氮V1214关闭污氮进消声器如停车时间过长应执行6.1.1的11.12.136.2分馏塔全面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可能产生冰、干冰或机械粉末的沉积，阻力逐步增大。因此，运转两年后一般应对分馏塔进行加温解冻以去除这些沉积物。如果在运转过程中发生热交换器的阻力和精馏塔的阻力增加，以至在产量和纯度