分馏塔进水的分析及处理.doc

分馏塔进水的分析及处理动力生产部：马俊 黄春建 黄强 4分馏塔进水冻堵的分析及处理摘要：KDN800/50Y型空分设备，在保冷后再次启动运行时因分馏塔进水导致管线冻堵、膨胀机超速等故障。通过故障现象分析出故障原因，并采取相应的处理措施，保障装置运行。关键词:制氮设备；分馏塔进水；保冷；冻堵；膨胀机；处理措施塔里木油田石化分公司的空分设备为KDN800/50Y型，采用分子筛净化带增压透平膨胀机流程。为了降低公司生产运行成本，在2009年底，对氮气站的气源进行了改造，铺设工业风管线，由化肥现场的空压机供给所需的空气，并对装置的仪表气进行了相应的改造。改造后，装置的运行一直较为平稳，2010年10月9日，因为生产需要，对2#分馏塔进行了保冷处理； 10日下午装置再次启动运行时，出现了一系列以往运行时没有遇到的新问题和新现象。1、故障现象1.1、增压膨胀机的转速表波动极大，在134000之间波动，最后瞬间到达了50000转的，直接导致膨胀机跳车。大家最初分析认为，转速探头有问题，检测数据不准确；组织仪表人员对转速探头进行处理，在处理过程中发现探头和轴承气管线中有结冰现象。1.2、进分馏塔空气流量和膨胀机转速同时波动，一起变大和变小，变化量较大，波动范围在1000m3/h1800 m3/h之间。1.3、操作人员在随后的分馏塔进气过程中，发现主换热器前后压差越来越大，出现了堵塞现象。1.4、在11日白天的吹除过程中出现上塔几乎没有压力，下塔压力正常，说明V1阀和V11阀都被堵塞。然后在现场观察发现，下塔吹除阀V304和冷凝蒸发器蒸发侧吹除阀V303的出口管线开始有不少水被吹出来，后来直接吹出了冰块，最后该管线被冰块完全堵塞。因此我们认为V1阀和V11阀应该被冰块堵塞。2、原因分析在吹除时，分馏塔内有水和冰被吹出来，说明分馏塔进水了，由于分馏塔原来是保冷状态，导致进入分馏塔内的水很快凝结为冰造成管线堵塞。分析分馏塔进水的原因：2.1、分子筛失效，导致进塔空气含水量过高。由于化验人员分析分子筛出口空气露点合格，因此不可能是分子筛失效导致大量的水进入；2.2、增压机后冷器故障导致进水。因为当时冷却水压力正常，空气经过后冷器的冷却温度也正常，所以也排除这种可能；2.3、因此认为是分馏塔再次启动前，进塔空气管线中已经进水。理由是，操作人员巡检时，从分子筛仪表气管线上的过滤器AF2001排出了大量的积水，说明工业风含水，并且在保冷期间，通过V2001和V2002给外供氮气控制阀PV-504提供仪表气（如图1所示），导致工业风中大量的水汽直接被带入了进塔管线，以至于再次启动时，进塔管线中的积水又被带入了分馏塔，结冰，导致主换热器堵塞，同时结成的冰块被带入V1和V11阀，并使管线堵塞，造成上塔压力几乎为零等现象。图1：仪表气供气图3、处理方法3.1、吹除分子筛及分馏塔所有的仪表气管线，保证仪表气供气正常。3.2、排尽分馏塔内上下塔液位。3.3、静置两小时后，开始吹除，首先通过V301将主换热器出口吹至5C，然后将V302V305吹除阀全部打开，进行彻底的吹除，直到所有的吹除阀出口都达到常温（如图2所示）。3.4、V11阀在经过长时间吹除无法吹通时，通知机修将阀芯取出后，继续吹除，直到将分馏塔上所有吹除管线出口吹至常温，所有阀门吹通并能正常动作为止。3.5、打开膨胀机吹除阀和蜗壳吹除阀，对膨胀机进行彻底的吹除。图2：分馏塔管线吹除图4、分馏塔进水的危害4.1、导致分馏塔内管线冻堵，严重时，会导致管线破裂，需要花费大量的人力、物力去重新检查维修，停运周期较长，影响正常的生产。4.2、管线中的积水可能会被带入仪表气管线，对仪表的检测和控制，甚至造成仪表的损坏。4.3、可能造成轴承气供给管线堵塞，使增压膨胀机气体轴承的供气不足，严重时导致轴承烧毁。5、分馏塔进水的预防措施5.1、对仪表气管线进行改造，使仪表气管线与分馏塔进气管线独立，以免仪表气窜入分馏塔。5.2、保证分子筛正常运行，增加对分子筛出气质量的检测，保证进塔空气合格。5.3、操作人员加强巡检，努力提高自己的操作水平，能及时发现处理装置的各种运行故障。5.4、在仪表气管线改造未完成时，给PV-504气动阀提供的气源时，一定要使用经过分子筛吸附后的空气，严禁通过V2001和V2002给外供氮气控制阀PV-504提供仪表气。参考文献：1、 塔里木石化工程建设指挥部 KDN800/50Y型空分设备使用