降低空气分离之分子筛的故障次数

降低空气分离之分子筛的故障次数第1页，共15页，2023年，2月20日，星期四石化公司一化肥合成氨裝置空氣分離工段中的空氣淨化系統在2003年由板式凍結法改進為分子篩淨化法。由於改造後的分子篩純化器經常出現故障，影響了合成氨裝置的安全穩定長週期運行。為此，如何降低分子篩純化器故障，維持其穩定運行，本文就此進行了總結探討。摘要關鍵字：空分分子篩

第2页，共15页，2023年，2月20日，星期四概述：石化公司一化肥裝置空氣分離採用林德（Linde）公司深冷分離法分離O2、N2。在2003年空氣淨化系統由板式凍結法改為分子篩淨化法。改造後各程式控制閥多次出現開關不到位現象。因加熱器洩漏在2006年臥式加熱器改為立式加熱器。在2007程式控制閥XZCV-13突關造成空分系統停車,最終合成氨裝置停車。在這期間發現分子篩粉化嚴重，部分粉末進入板式換熱器。在2006年搶修中向分子篩純化器補充分子篩13.5噸，在2008年大修中補充分子篩15噸，分子篩粉化較嚴重。如何解決這些問題，保障分子篩純化器系統穩定運行，本文就此問題展開一些討論。第3页，共15页，2023年，2月20日，星期四分子篩流程簡圖2#分子篩1#分子篩放空加熱器XZC-24XZCV-23XZCV-22空氣汙氮氣空氣本圖以1#吸附，2#解析為例XZCV-19第4页，共15页，2023年，2月20日，星期四分子篩純化器故障類型及處理措施：

1、純化器分子篩顆粒容易被空冷塔CW水污染，造成分子篩顆粒吸附空隙減少，吸附能力下降，同時分子篩顆粒強度下降，容易粉化。空壓機出口氣經過空冷塔降溫沖洗後經常容易夾帶CW水進入分子篩純化器。一般都是採用空冷塔頂部除沫器除去空氣中的CW水。因此，在檢修中要檢查除沫器塔板平整，清洗乾淨塔板間的贓物、淤泥。保持除沫器正常好用。在生產中定期分析分子篩入口空氣水含量。

第5页，共15页，2023年，2月20日，星期四程式設計存在缺陷2、分子篩純化器程式設計存在缺陷，修改均壓、切換程式。2.1修改均壓過程：閥門開關過程

自2003年技改後，發現分子篩純化器在均壓切換過程中壓力波動大，均壓過程短，對床層衝擊大。容易造成分子篩床層損壞，分子篩顆粒粉化。為此通過修改均壓閥XZCV-19閥開關過程，將其由原來5分鐘線性全開過程，改為15分鐘線性全開。調整後均壓過程壓力更趨穩定，均壓速率控制在0.03Mpa/min

調整前後XZCV-19閥開關過程；（黃色調整之前，粉紅色調整之後）第6页，共15页，2023年，2月20日，星期四2.2

優化程式控制

在未優化調整前，分子篩在加熱、冷吹切換過程中總是XZCV-22、23、24先後開關完了另一個閥在開關。在這一過程中很容易造成分子篩系統、精餾塔系統瞬間憋壓現象。對系統壓力穩定不利。通過採取優化XZCV-22、23、24開關順序來穩定切換過程，減緩床層衝擊力。優化過程是在加熱時保持XZCV-24閥放空全開,XZCV-22閥線性打開,XZCV-24線性關閉;同樣在切換為冷吹時,XZCV-23線性打開,XZCV-22線性關閉。通過修改優化後分子篩加熱、冷吹過程中汙氮氣壓力波動在0.06~0.02Mpa之間，精餾塔未出現超壓現象（大於0.1Mpa）超壓。分子篩加熱器汙氮氣放空232422加熱\冷吹圖

優化切換過程：第7页，共15页，2023年，2月20日，星期四3、特殊天氣程式控制閥容易失控

這主要體現在一些程式控制閥在下雨天由於雨水浸入程式控制閥控制元件，導致程式控制閥失控。而在下雪天雪水凍結在程式控制閥控制元件上，在控制元件的動作過程中雪水浸入控制元件導致程式控制閥失控。

第8页，共15页，2023年，2月20日，星期四增加密封、保溫措施戴帽穿衣

對於這種情況我們在生產中發現通過增加密封、保溫措施就能解決這一問題。要對閥體增加保溫棉，對閥門控制結構增加密封，嚴格水汽浸入。同時盡可能給控制閥增加防護罩，不能給閥門加的。要給控制元件增加保護罩，防止雨雪淋到程式控制閥上。第9页，共15页，2023年，2月20日，星期四分子篩顆粒粉末因分子篩粉化床層下降

寧夏石化公司一化肥在2006年搶修中測得分子篩粉化13.5噸，在2008年大修中分子篩粉化15噸，並且造成分子篩粉末進入板式通道，空分被迫停車。在幾次檢修中我們發現分子篩都存在不同程度的粉化。粉化給分子篩的安全穩定運行帶來很大危害。4、分子篩顆粒容易粉化，堵塞板式通道多次的檢維修我們發現造成粉化的原因很多。主要影響因素體現在以下幾個方面。第10页，共15页，2023年，2月20日，星期四粉化影響因素4.1.1受CW水污染分子篩顆粒強度下降。4.1.2均壓、切換過程中壓差大，造成分子篩受衝擊力大而強度下降。由於均壓、切換、泄壓過程中氣體分別從分子篩純化器上下進入，對分子篩顆粒產生很大衝擊力。如果均壓、泄壓的速率過高，容易降低分子篩顆粒強度。造成粉化後的分子篩杜塞板式通道。4.1分子篩顆粒強度下降第11页，共15页，2023年，2月20日，星期四粉化影響因素4.1.3裝卸過程中衝擊大，碰撞造成強度下降。

2008年以前採用人工裝填，接觸分子篩頻繁，碰撞頻率高，容易降低分子篩顆粒強度，裝填後的分子篩部分已破碎，也容易粉化後杜塞板式通道。4.2

分子篩罐內上下絲萬破損，造成分子篩顆粒飛出分子篩純化器細微而關鍵的絲網起著保護分子篩飛出罐體的作用。一旦絲網出現裂縫、破洞，造成分子篩顆粒飛出罐體而杜塞板式通道。第12页，共15页，2023年，2月20日，星期四1、通過修復空冷塔頂部除沫器，消除CW水被空氣夾帶現象。第二在分子篩空氣入口處增加排放導淋，將液體水在為進入分子篩純化器之前，將其排出。2、通過修改均壓、切換、泄壓控制程式，穩定均壓速率，減緩氣體衝擊力，減少粉化。3、在裝填前先進行篩分，出去已破碎分子篩顆粒。在裝填過程中採用專業裝填設備進行裝填，降低接觸次數與力度。針對以上問題，我們通過鑽研總結出以下方法。第13页，共15页，2023年，2月20日