2万空分操纵维护说明材料.doc
《2万空分操纵维护说明材料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2万空分操纵维护说明材料.doc(76页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、,KDON-20000/19000型空分设备使用维护说明书KOD20BC.SM杭州杭氧股份有限公司二一八年一月,目录1.概述1.1 空分设备性能指标 1.2 基本原理和过程1.3 空分设备流程简介2.空分设备的启动2.1 启动应具备的条件 2.2 启动准备2.3 冷却阶段2.4 积液和调整阶段2.5 装置安全操作措施2.6 重要操作数据3.停车和加温 3.1 停车和重新启动3.2 分馏塔加温4.设备的管理 4.1 正常操作 4.2 维护 4.3 故障及其排除 5.安全规程5.1 空气及空气组份的一般特性5.2 安全注意事项5.3 安全措施5.4 绝热材料的使用5.5 防氢气积聚5.6 冷停车注
2、意事项图1.1氧氮混合物平衡图图1.2空分设备工艺流程图 (附图)图2.5液氧蒸发器液位示意图图2.6冷凝蒸发器和下塔液位示意图表1.1空气组成表1.2 物理特性表2.1启动准备时阀门状态及仪表检测 表2.2冷却时阀门状态及仪表检测 表2.3积液和调整时阀门状态及仪表检测 表3.1停车时阀门状态及仪表检测 表3.2分馏塔加温时阀门状态及仪表检测 拟制Designer审核Reviewed by校对Checked by批准Approved by提出单位PRESENTER杭州杭氧股份有限公司HANGZHOU HANGYANG CO. LTD1. 概述1.1空分设备性能指标空气进空冷塔的流量 9500
3、0Nm3/h空气进空冷塔(出空压机止回阀后)的压力 0.580 MPa(A)空气进空冷塔的温度 105产品名称产量(Nm3/h)纯度指标压力KPa(G)低压氧气1910099.6%O255氮气190005ppmO210液氧20099.6%O2进入贮槽液氮1002ppmO2进入贮槽液氩6201ppmO2 , 2ppmN2进入贮槽注:l Nm3为在0.101325MPa abs,0C下状态。l 气体产品的产量和压力在冷箱出口测量。l 液体产品产量从贮槽处测量。l 装置可以在设计工况下的75105%范围内运行。1.1.1操作特性(1) 装置设计寿命20年,年运转效率 8000小时/年(2) 装置计划
4、检修周期 2年(两次加温解冻间隔)(3) 装置启动时间从膨胀机启动到产出合格氧气产品: 36小时(4) 装置排液后加温解冻时间:36小时1.2基本原理和过程空气分离的基本原理,是利用液化空气中各组份沸点的不同,在低温下通过汽液精馏把各组份分离开来。要达到这个目的,空分装置的工作包括下列过程: (1) 空气的过滤和压缩 (2) 空气中水分和二氧化碳的清除 (3) 空气被冷却到液化温度 (4) 冷量的制取 (5) 液化 (6) 精馏 (7) 危险杂质的排除1.2.1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,然后在空气透平压缩机中被压缩到所需的压力。压缩产生的热量被冷却水带走
5、。1.2.2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及塔内填料。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。分子筛吸附器成对切换使用,一只工作时另一只在再生。1.2.3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,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,冷的返流气体被复热。1.2.4冷量的制取由于绝热损失、换热器的复热不足损失和冷箱中向外直接排放低温液体,分馏塔所需的冷量是由空气在膨胀机中等熵膨胀和等温节流效应而获得的。1.2.5液化在起动阶段初期,加工空气先在主换热器和
6、过冷器中与返流冷气流换热而被部分液化。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,由于两种流体温度的不同,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。1.2.6精馏空气中主要组份的物理特性如下表1.1和表1.2 表 1.1 空气组成名 称化学符号体积百分比重量百分比氮N278.0975.5氧220.9523.1氩Ar0.9321.29二氧化碳C20.050.08氦He0.000460.00006氖Ne0.00160.0011氪Kr0.000110.00032氙Xe0.0000080.00004 表1.2 物理特性名称化学符
7、号沸点熔点密度(标态下)临 界 点kg/m310-1MPa(G)氮N2-195.8-209.861.25-14734.5氧O2-183-218.41.43-11951.3氩Ar-185.7-189.21.782-12249.59氦He-268.9-272.550.18-267.72.335氖Ne-246.1-248.60.748-228.728.13氪Kr-153.2-157.21.735-63.756氙Xe-108.0-111.81.664+16.660.1空气中99.04%是氧气和氮气,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
8、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大不相同的性质,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,就会阻塞板式换热器的通道和筛板上的小孔。因此这些组份必须在空气进冷箱前除去。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如氖氦气,由于其冷凝温度很低,总以气态集聚在冷凝蒸发器中,侵占了换热面积,而影响换热效果,因此也要经常排放。分离过程可获得相当产量的高纯度产品。空气的精馏是在氧氮混合物的
9、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、氮组份沸点的不同,氮比氧易蒸发,氧比氮易冷凝,气体逐(段)板通过时,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液氧。上升气体和下流液体在塔板(填料)上的热质交换过程可从图1.1中理解:液体沿塔板(填料)逐渐向下流,蒸汽自下而上沿塔板(填料)上升,互不平衡的蒸汽和液体接触,液体处于点2状态,蒸汽处于点1状态,二者温差t。蒸汽与液体在塔板(填料)上混合,发生热交换,
10、液体受热蒸发,较多的氮组份逸至蒸汽中,其内氧组份增加,液体温度上升,状态由点2变至2,蒸汽冷凝,较多的氧组份冷凝至液体中,蒸汽中氮组份增加,蒸汽温度下降,状态由点1变至点1。当蒸汽与液体温度相等时,蒸汽和液体处于平衡状态(点2和点1) ,如此下去,蒸汽经过层层塔板(填料)愈往上氮的浓度愈高,液体愈往下氧的浓度愈高,最后可得到纯度较高的液氧和氮气。1.2.7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,这必须引起充分的注意。在冷凝蒸发器中, 由于液氧的不断蒸发,将会出现碳氢化
11、合物浓缩的危险,但是只要从冷凝蒸发器中连续排放约相当于产品氧气量1% 的液氧就可防止碳氢化合物浓缩。当从冷凝蒸发器中抽取 1% 产品氧气量的液氧时,就不需要再另外排放液氧来防止碳氢化合物浓缩。1.3 空分设备流程简介1.3.1氧气和氮气的生产(参照图1.2空分设备工艺流程图)本装置为分子筛净化空气,带增压透平膨胀机制冷,膨胀空气进上塔,采用规整填料上塔、下塔及全精馏无氢制氩的工艺流程。 原料空气自吸入口吸入,经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。过滤后的空气进入离心式空压机,经压缩机压缩后进入空气冷却塔冷却。空冷塔上部冷却水为经水冷塔冷却后的水。空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又
12、得到清洗。经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳、乙炔和水分被吸附。分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时,另一只再生。两只吸附器定时自动切换。 净化后的空气分成两股。一股空气进入板式换热器,被返流污氮气、氮气、氧气冷却后,一部分直接进入下塔,另一部分进入液氧蒸发器与来自上塔底部的液氧换热,液化后进去下塔。另一股空气去增压透平膨胀机增压端增压,经后冷却器冷却后进入主换热器,并从主换热器中部抽出后去透平膨胀机的膨胀端,膨胀后的空气进入上塔进行精馏。空气经下塔初步精馏后,获得液空、纯液氮和污液氮,并经过冷器过冷后节流进入上塔,另抽取部分液氮产品送入买方液氮贮槽。经上塔
13、进一步精馏后,在上塔底部获得液氧,进入液氧蒸发器与空气进行换热后进入主换热器,复热后出冷箱,进入氧气管网。另从液氧蒸发器底部抽取部分液氧送入买方液氧贮槽。在上塔顶部获得低压氮气,这部分低压氮气经过过冷器、板式换热器复热后一部分进入氮气管网,一部分进入水冷塔。1.3.2液氩的生产(参照图1.2空分设备工艺流程图)从上塔中部抽取一定量的氩馏份送入粗氩塔,氩馏份经粗氩塔精馏得到粗氩气,粗氩冷凝器采用过冷后的液空作冷源,粗氩塔上升气体在粗氩冷凝器中被冷凝,大部分粗液氩返回粗氩塔顶部作为回流液,还有一定量的粗氩气经阀进入纯氩塔中上部继续精馏。与此同时在纯氩塔蒸发器冷凝侧利用下塔顶部来的压力氮气作为热源,
14、使纯氩塔底部的液氩蒸发,成为上升蒸气,压力氮气则被冷凝成液氮经节流后返回上塔。来自过冷器并经节流的液氮进入纯氩冷凝器作为冷源,使纯氩塔顶部产生回流液,以保证塔内的精馏,实现氩氮分离,从而在纯氩塔底部得到纯液氩。同时,在纯氩塔的顶部排放一定量的余气,保证精馏的正常进行。纯液氩经阀排入液氩贮槽贮存,槽内蒸发的气体返回纯氩塔。2 空分设备的启动2.1启动应具备的条件2.1.1空分设备所属管道、机械、电器等安装完毕,校验合格。2.1.2所有运转机械空压机、膨胀机、水泵、低温液体泵等均具备启动条件,有的应先进行单机试车。2.1.3空分设备安装完毕,进冷箱前连接管道吹刷完毕。开启原料空气压缩机前,将原料空
15、气压缩机放空阀打开,空气进空冷塔进口处用盲板封住,待原料空气压缩机出口管吹扫完后;接上空冷塔进口管,对空冷塔所属空气管道进行吹刷(吹刷前,空冷塔所属填料不得装填;空气进分子筛吸附器进口法兰脱开),待空冷塔所属空气管道吹扫完后;接上分子筛吸附器进口法兰,对分子筛吸附器所属空气管道(吹刷前,分子筛吸附器所属吸附剂不得装填;进冷箱进口法兰必须脱开),待上述空气管道吹扫完后,接上空气进冷箱进口法兰,对分馏塔进行吹刷,吹刷方案参照“空气分离设备启动前的管路吹刷”进行吹刷。注意:空气分离设备安装完毕,吹刷空气进分馏塔前管道时,在没有确认空气管道内杂质已被吹刷干净之前,不得将空气导入板翅式换热器内。吹刷时各
16、个气体进入冷箱法兰处必须脱开,并用盲板盲住。打靶合格才能将空气导入冷箱。 吹刷与机器相连的管道时,应在靠近机器本体的法兰处设置盲板,并检查进出口阀、回流阀以及放空阀的开关是否正确,以确保机器不会在吹刷的过程中出现反转。2.1.4所有安全阀调试完毕,并投入使用。2.1.5所有手动、气动阀门开关灵活,各调节阀需经调试校验。2.1.6所有机器、仪表性能良好, 并具备使用条件。2.1.7分子筛吸附器程序控制调试完毕,运转正常,具备使用条件。2.1.8冷箱内低温设备的管道加热,吹刷完毕,并经检测合格。2.1.9空分设备所有阀门应处于关闭状态,特别要检查起启动管线阀门,膨胀机进出口阀门及膨胀机喷嘴必须处于
17、关闭状态。2.1.10供电系统正常工作。2.1.11供水(供蒸汽)系统正常工作。2.2启动动准备启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“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。应特别强调的是,作吹刷用的气体应干燥无油,严禁湿空气作为吹刷气源吹刷冷箱内的管道。空分设备的所有气封点以及透平膨胀机的喷嘴,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必须开启。接通温度测量仪表,并进行以下各操作步骤: (此前请详细阅读各系统的使用维护说明书) (1) 启动冷却水系统。 (2) 启动用户供仪表空气系统及分子筛纯化系统的切换系统。 (3) 启动空
18、气透平压缩机。 (4) 启动空气预冷系统。 (5) 启动分子筛纯化系统。 (6) 加温、吹刷分馏塔管路。 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加以说明。2.2.1启动冷却水系统 (1) 通知做好供冷却水的准备工作。 (2) 打开冷却水的进、出口阀。2.2.2启动用户供仪表空气系统及分子筛纯化系统的切换系统(1) 开启各空气管路。(2) 将备用仪表空气(由用户提供)接通。(3) 启动切换程序。(4) 接通切换阀、并检查切换程序。(5) 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。2.2.3启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”
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 万空分 操纵 维护 说明 材料
限制150内