浅谈内蒙宜化仪表含水、供气量大的原因及控制措施.doc

宜化集团科技系统专业论文浅谈内蒙宜化仪表含水、供气量大的原因及控制措施孙涛（内蒙古宜化化工有限公司,010640）【摘 要】：针对内蒙古宜化目前仪表空气不足、含水量较高的问题进行了危害以及其原因分析，提出并制定合理的解决措施，彻底扭转内蒙古宜化仪表空气含水较高的被动局面。 【关键词】：仪表空气含水；危害以及原因分析；解决措施11 前言宜化集团科技系统专业论文内蒙古宜化化工有限公司原有空气装置有5台螺杆式空气压缩机单机能力为：40.5m3/min，总压缩空气量为12000m3/h，老海吉公司只需3开2备。二期工程建设项目5台螺杆式空气压缩机，其单机能力为：31.5m3/min和3台L机，单机能力为：20 m3/min，总压缩空气量为12600m3/h,设计需要10200 m3/h,及6开一备。新老系统合计总量为：24600 m3/h。其工艺流程为：自然状态下的空气直接经压缩机压缩至0.6MPa，经冷却器，油分离器，水冷式冷干机冷却降温、气液分离器以及无热再生干燥器、精油分离器后送至球罐，向系统供气。自2009年12月新系统投运，内蒙宜化空气系统最关键的问题之系统空压机气温低时带水，不能长时间有2台以上备用机，目前大多数时间新老系统所有空压机全部开启，而且老系统空分鼓风机备机开封机多数时间都需要开启40%负荷，其能力为163m3/min，相当于新系统2台螺杆式空压机。其次排气温度较高，普遍在60-70，而设计要求在40，目前已经在新系统每台螺杆机后加装冷干机、氧化铝干燥塔，设备不断在加但是空气漏点依然不能降到-3540，目前为-2225。 2011年1月9日-11日老系统VCM岗位由于仪表气结冰，连续停车2次，影响PVC产量300吨，经济损失300余万元；2011年1月11日新系统仪表空气管道至新转化乙炔大阀气源管结冰乙炔大阀无气源，新系统停车20多小时，影响PVC产量800吨，经济损失800余万元，万般紧急情况下，配紧急备用氮气管道保证乙炔大阀仪表用气。多次因系统压力低，被迫停8万吨干燥仓泵用气，保证系统压力，影响PVC产量500多吨，经济损失500余万元。电石炉多次应空气压力低，造成净化除尘阀不能动作，净化跳车，电石炉冒黑烟，受到了安全环保部门的严肃处罚，石灰窑停车影响石灰产量、安全环保。截止到目前由于仪表空气带水造成自调阀定位器损坏事故已高达100期，经济损失高达100万元。据不完全统计由于仪表空气带水、掉压引起的停车、减量以及安全环保事故造成的经济损失高达2000余万元，给公司造成了巨大经济损失。2 仪表空气含水量高的原因分析2.1工程设计时没有考虑到北方特殊的气候问题，工艺流程设计和湖北宜化股份有限公司设计一样，没有冷干机致使空气不能有效降温后达到内蒙乌海当地建厂要求空气露点工艺要求-40。22空压机循环水水量不能，空压机、冷干机出口温度高，干燥器进口温度高原有空压机循环水管线只有DN100能够满足的水量为：3.140.05223600=56.52 m3/s,但实际每台空压机循环水设计需求量为14 m3/s，故为了空压机正常运行，降低排气温度目前循环水量只能满足3台空压机使用，但实际目前为6-7台，故不能满足空压机换热量大大影响空压机排气温度。设计要求空压机排气温度为40，但实际在60-70（目前此项指标经过对循环水管该管后已合格在可控范围内），排气温度每升高11,含水量增加一倍。目前含水量为：3000ppm左右。一定温度下，水的吸附量随气相中水气分压增大而增大一定压力下，水的吸附量随温度升高而减少；即在低温或高压下水分被吸附，在高温或低压下水分被解吸。干燥器正是依此原理而工作的2。因此冷干机中干燥剂会因长时间处于高温运行环境下而超负荷运行降低寿命，脱水效果差。故需要降低空压机出口温度是保证后序干燥系统的主要关键所在。2.3干燥器工作压力低因系统用量大，经常无备用机导致系统送出压力低（0.4MPa,目前控制在0.5MPa左右），导致无热再生干燥器进口压力不能保证无热再生干燥器再生器压力，使得无热再生干燥器干燥剂不能有效被再生，周而复始效果变差，干燥器负荷逐渐变大，降低干燥器寿命1。小型无热再生干燥器基于变压吸附的原理工作。在高压吸附低压（常压）再生，解析。当其中一干燥塔的吸附剂对水汽失去吸附作用，须对其再生，解析。由于空气容纳水汽的能力与压力成反比，其干燥后的一部份气体（称为再生气），然后让它流至需再生的吸附剂（即已对水汽失去吸附作用的吸附剂）减压膨胀至大气。干燥的再生气吸出失去吸附作用的吸附剂里的水汽。将其带出干燥器来达到脱湿的目的。两塔循环工作无需热源，连续向用户用气系统提供干燥的压缩空气。2.4 开封机无冷却器造成干燥器负荷大带水由于空气用量大，2010年11月经过改造将老海吉空分鼓风机备机开封机开启，将其40%的气量送至系统（其能力为163m3/min），相当于2台螺杆机，后序干燥器负荷过重除水效果差导致系统带水严重。2.5空压机后序干燥器排污措施不当主要为是没有监控到位、排污措施不当，没有定期排污，二是排污阀为手动阀门常开，不能将水有效分离，同时导致大量气体损失，影响供气量。2.6各装置区域没有设置仪表空气缓冲罐，装置区排污措施落实不到位，导致水进入支管结冰堵塞阀门。2.7冷干机除水效果差，干燥剂负荷过重失效。3 仪表空气供气量大的原因分析3.1仪表空气设计余量不足工程设计计算总压缩空气用量时，聚合工段项目负责人针对北京二化设备研究不透彻，没有考虑105聚合对应干燥系统使用仓泵。经查阅北京二化相关资料北京二化105聚合干燥系统配有单独空气系统专供仓泵，其空气系统能力为3台48m3/min螺杆式压缩机，2开一备，少许送烧碱、PVC系统使用。由此可以得出目前对应12万吨干燥仓泵用量为4000m3/min，但是工程中并没有考虑设计此用量。在加上新增几个新工程，10万吨兰炭、新空分、以及电石炉除尘，实际新增用量3000 m3/min，共计6000 m3/min。3.2空压站内部再生、干燥系统排污阀门为手动阀门，长期处于常开状态，气量损失量大。3.3后工序用气量不稳定，漏点多，个别工段阀门仪表气管为塑胶管道，已被腐蚀，漏气严重，电石片区受环境影响经常利用压缩空气清理个人卫生。4 控制措施4.1加大空压机以及附属冷却设备的循环水量（已整改）。4.2 一是对现场空气系统进行大检查，及时发现漏点及时解决，尤其一些有腐蚀性的岗位，防止酸性气体腐蚀阀门气源管道，有漏气现象。为了空分能够平稳运行建议将开封机停下，故需新上3台30 m3/min的螺杆式空压机方可保证空气供量，将空分开封机作为紧急备用机。4.3对开封机加冷却器降低其出口温度，并增加干燥器进行有效干燥。4.4 将冷干机排污阀由手动阀更换为电磁阀，使得冷干机可以按时有效排水，节约用气。4.5加大空压机的干燥系统的能力，对失效干燥剂进行更换，制定更换周期，近期更换安装开封机油冷却器。4.6规范空压机巡检、排污制度。规范空