空分塔污氮过冷液化器液空流路堵塞分析处理

空分塔污氮过冷液化器液空流路堵塞分析处理李振威喻朝飞卢强王海波穆继伟摘要KDON-32003200-5型空分塔出现污氮过冷液化器液空流路堵塞及氧、氮产品纯度周期波动问题,采用不停机利用上塔气体反吹操作方案与短时间停塔通过液空吸附器至上塔流路,用常温氮气加温清除二氧化碳的方法临时解决了故障,并最终采取更换板式换热器和污氮过冷液化器措施。关键词空分塔堵塞二氧化碳气体反吹纯度中图分类号TQ116.11文献标识码B辽阳石化分公司动力厂空分车间KDON-32003200-5型塔的液体量,以增加上塔液体量,保证主冷液面。关小氧气、氮气空分塔系统于1989年建成后投入运行,主要为辽阳石化分公出口阀减少氧气和氮气产量,提高上塔压力和氧气纯度,减少司各生产装置提供动能产品如高纯氧气、氮气。该空分塔系统主冷液氧的汽化量。适当关小液氮回下塔节流阀DX-110,减少已运行20余年,其板式切换工艺流程落后,且行业内已很少进塔空气量、降低下塔空气液化量等操作来稳定工况。虽然如见。板式切换流程只能清除水分、二氮化碳而不能清除乙炔等此,但下塔液空液面仍不断上涨,每隔30min就要排放1次下塔碳氢化合物,故对空气杂质清除不彻底。208—2010年,空分液空,而主冷液面缓慢下降使工况进一步恶化,至此距异常现塔在运行过程中曾有大量的二氧化碳进入,造成塔内下塔至象发生1lh主冷液面降至最低1000mm,无法保证空分塔的平上塔流路及通道多次冻堵,而且在运行过程中氧、氮产品纯度稳运行与产品质量。随切换周期波动极大,后期氧、氮产品纯度已超标,继而调整根据现象进一步分析可知,第一大组板式换热器空气通道无效至无法维持运行。由于生产连续性的需要和经过多方论与氧氮产品通道之间存在微漏现象,下塔至上塔液空流路(包证在不停机情况下,利用上塔气体进行反吹与短时间停塔操括液空节流阀JL-101、污氮过冷液化器堵塞的可能性较大。认作,通过液空吸附器至上塔流路,用常温氮气加温淸除堵塞污为造成氧、氮产品纯度呈周期性波动与液空流路堵塞的原因有氮过冷液化器液空流路中二氧化碳的方法,临时解决了故障。①液空吸附器的硅胶破碎,硅胶粉末堵塞流道;②板翅式换热经过大量分析排査工作,确定了检修与施工方案,彻底解决了器二氧化碳自清除不彻底,进入下塔的二氧化碳堵塞液空流道长期困扰空分塔运行中出现污氮过冷液化器液空流路堵塞及③板式换热器空气通道与氧、氮产品通道之间存在微漏现象,板氧、氮产品纯度周期波动等难题。液空流路见图1。式换热器空气通道与废气通道之间存在互漏现象导致二氧化碳故障现清除不彻底,板翅式换热器中空气流速过快,把冻结在其上的固象及原因分析体二氧化碳带入下塔;④杂物堵塞流道、管口。行中发现二、处理方案及故障处理过程KDON-3200/32XJL-1o11处理方案00-5型空分塔污氢过冷液化器按照空分行业的通常做法,处理此类故障须停机对空分塔下塔液空液体打主冷TG-120扒棉检修,更换污氮过冷液化器与板式换热器,需要时间为40入主冷液时受天,这在供能紧张的石化行业是不允许的。经过认真研究后,提阻,下塔液空液出不停机利用上塔气体反吹处理与空分短期停机从正流路利用面快速上涨,同下塔液空吸附器干燥的常温氮气加温处理堵塞的方案。时主冷液面在不(1)不停机利用上塔气体作为反吹气源进行反吹节流阀、污断下降。调整时TG-18T-119氮过冷液化器、吸附器及其出口管道。反吹路线为:上塔→采取倒换液空吸图1液空流路示意图JL10l→污氮过冷液化器→吸附器→大气。附器操作,但精(2)空分短期停机,利用干燥的常温氮气从吸附器加温管进馏工况未见好转,氧气产量继续下降(从320omh下降到人吸附器,通过污氮过冷液化器、液空节流阀J-10l至上塔加2800m沿h),且随着氧纯度逐渐降低出现氧、氮产品纯度呈周期温,以此疏通堵塞流路。加温路线为SW102(SW103)→液空吸附性波动,表现为氧气纯度由原来99.8%-995%降至99.5%~器→TG120(TG121)→污氮过冷液化器→JL101→上塔→PF102992%,氮气纯度由(5-8)×10(含氧量)降至(8-12)×10(含氧与PF104→大气量)。为确保主冷液面不下降,调整操作:全开液空节流阀J2处理过程中出现问题及解决101,开大污液氮JL-102、液氮节流阀JL-103,增大下塔打入上(1)空分塔正常运行时上塔压力偏低。全关氧气、氮气送出鐎护与修理设萏理与维修2013N8蝶阀,全开氧气、氮气自动放空阀,切断空分塔氧气、氮气供应。小组板式换热器空气通道与废气通道内漏;第一大组第二小组保证入塔空气压力达0.42-0.45MPa,JLl01阀打在手动控制全切换板式换热器氧、氮通道微漏,全环流总阀TG-114阀漏气关位置,全关DX110及全开JL102、JL103阀。停用一组液空吸严重。附器全关入口阀,全关在用一组液空吸附器出口阀。全开停用一(2)检修及试运行。更换四台板式换热器、检修校验全环流组液空吸附器出口阀及液空吸附器吹除阀、排放阀;全开J-总阀TG-114阀等工作后,KDON-32003200-5型空分塔开车l01阀,调整DX-107阀,控制上塔不超压。反吹操作一般为20~试运行。经运行5日后调纯发现开启DX-110阀时下塔液面急40min,同时要避免主冷液面下降过大,反吹后全关停用一组液速升高,上塔液面急速下降的现象,通过反复调整无果,于是转空吸附器出口阀,全关停用一组液空吸附器吹除阀、排放阀。入积液阶段。根据下塔液空液面快速上涨和主冷液面不断下降(2)反吹时中断液空进上塔造成主冷液面迅速下降,导致主及下塔纯度基本不变的现象进行经过技术论证和分析判断,下冷低液位运行威胁主冷的安全运行在反吹前,排放一部分下塔塔至上塔液空流路(包括液空节流阀JL-101)堵塞的可能性较液空使下塔液面降100mm,防止反吹时下塔液空液面过高,避大。对造成液空流路堵塞的原因确定为液空吸附器的硅胶破免膨胀机进液,影响膨胀机的安全运行。碎,硅胶粉末及板翅式换热器二氧化碳自清除不彻底,进人污(3)反吹时下塔液空无法打入上塔造成下塔液空液面急剧氮过冷液化器堵塞液空流道。决定继续采取不停车反吹处理与上升,导致膨胀机进液。采用间断反吹,使塔板保持一定的滞液正流常温氮气加温处理污氮过冷液化器液空流路操作方法,并量以减少对上塔精馏工况的影响。且将入塔空气量由2700m/h降至2400m3/h,解决了下塔至上(4)常温氮气从吸附器加温管经吸附器进人上塔,造成液体塔流路堵塞的冋题,氧、氮产品纯度合格并网。随后在2011年大量汽化和上塔超压。空压机放空及空分塔停塔冷封。全开氧气的一次停塔检修时,将污氮过冷液化器液空入口管线、两台液管线吹出阀PF102与氮气管线吹出阀PF4将上塔压力排空,空吸附过滤器液空出口管线均做断开检查,两台液空吸附过滤全关备用液空吸附器入口阀TG118(TG119),全关在用液空器出口滤网断开处未发现漏点,污氮过冷液化器液空入口处发吸附器出口阀TGI2I(TG120),JLl01阀打在手动控制位置,全现液空板式11个通道均被破碎的硅胶堵塞,于是将氮过冷液开JLl01阀,全开备用液空吸附器出口阀TG120(TG121),再化器吊出采取爆破法反吹处理,液空吸附过滤器硅胶扒出做筛通过液空吸附器加温阀swl02(Sw103)通入常温氮气,加温过选补充处理。至今KDON-32003200-5型空分塔运行正常,氧、程要求缓慢均匀,避免上塔超压。氮产品合格无波动。3空分塔恢复运行过程三、实施效果及效益继续投用原在用组液空吸附器,J101阀打在自动控制位1实施效果置,液面设置400mm,DX110、JL102、JL103阀恢复到反吹或加反吹处理与正流常温氮气加温处理污氮过冷液化器液空流温前控制开度,下塔液空停止排液,通知仪表人员投用氧气、氮路后,空分塔恢复运行时,下塔液空液面迅速下降,主冷液面上气纯度在线分析仪表,确认氧气纯度恢复正常,确认氮气纯度恢升,说明反吹处理与正流常温氮气加温处理有明显的作用,堵塞复正常,调整氧气、氮气自动放空阀,全开氧气、氮气送出蝶阀,可能发生在污氮过冷液化器的翅片上。空分塔污氮过冷液化器确认空分塔氧气、氮气恢复供应。液空流路多次出现堵塞现象。通过采取不停车反吹处理与正流4故障预防常温氮气加温处理污氮过冷液化器液空流路操作,快速解决了(1)缩短切换时间。切换时间从180s缩短为150s,减少板式堵塞问题,及早恢复了空分塔正常生产运行,避免了氧氮动能供通道截面的堵塞,降低板式空气流速,减少空气夹带并从板式带应紧张局面的出现。出固体二氧化碳。2效益(2)缩短液空吸附器的使用周期。将周期从7天缩短为4不停车反吹处理与正流常温氮气加温处理污氮过冷液化器天,减少进入吸附器的二氧化碳和碳氢化合物的量,以便更好地液空流路操作节省了空分塔冻堵时停车、大加温、重新开车过程清除。所造成的大量电能损耗;同时,相比以往空分塔冻堵时的扒塔检(3)增加环流量,降低板式换热器冷端温差。控制好板式中修(常规扒塔检修时间包含更换污氮过冷液化器及设备制造时部温度,中部温度从-90℃降至-110℃,扩大板式二氧化碳冷结间),不停车反吹操作可节省大量费用(表1)。反吹处理对表1常规检修与反吹费用明细(4)重新开塔转入第五阶段。调纯时首先将JL103阀开大,比常规检修,氧常规检修反吹处理逐渐开大DX110阀,遇下塔液面急速升高,上塔液面急速下降氮产量增产合计时间40天Th的现象时停止开大DX110阀,待下塔液面降至正常后再逐渐开571.6万m,氧大DX10阀,降低空分塔负荷将入塔空气量由2700h降氮电单耗按氮气减产至2400m/h,控制塔负荷稳定。048kWhm3计,k气减产万m285故障最终处理氧气产品按058检修费用万元(1)全程查漏。空分塔扒棉及将各组板式间空气与废气空元m氮气产品「开车耗电量万kWh19气与氧气、空气与氮气等通道管线逐一断开封口打压及将封口按048元m3、电处涂抹泡沫进行微漏排查,检查分析并判断出第一大组一、二费按04元kW·h计算,可创效益161万元。如果空分塔出现冻36设备理与维修2013N8」準护与修理机械式通径机原理及故障分析张川果王晓臣唐长刚摘要通径机是用于石油套管内径通径检查的设备,常见故障是通径棒和滚轮的磨损,分析故障原因,給岀提髙通径棒和滚轮使用寿命的方法关键词通径机机械式通径棒滚轮磨损中图分类号TE9文献标识码B一、概述机械式通径机的通径规安装在通径棒头部,通径规的移动是通径机用于以石油套管内径通径检査,它使用AP规定靠通径棒驱动装置的两组滚轮压紧通径棒,驱动电机通过减速机的标准通径规,在动力驱动下使通径规从钢管内径中穿过以驱动两组滚轮旋转带动通径棒移动。通径棒驱动装置见图2。检验钢管内径、直线度及形位公差等是否符合标准规定,从而判定钢管是否合格。按照通径方式分为管端通径和全长通径压紧装置通径机按驱动通径规的方式分为气动式通径和机械式通径。上滚轮减速机驱动电机机械式通径通过一根由电机驱动的满足钢管全长要求的通径棒的移动,来实现钢管内径的检查。通径棒带动安装在其头部通径棒的通径规,以通径规在钢管内孔是否顺畅移动,来确定钢管通径是否合乎要求。由于机械式通径方法判断准确性高,因此机械式通径设备最为常见,应用也较多。气动式通径,采用气体冲击通径规,通径规在钢管内移动,实现通径头对钢管内径的下滚轮检查。二、机械式通径机结构及原理机械式通径机结构上由通径棒托架、通径棒、通径棒驱动装置、通径规、通径规托架、钢管夹紧装置和钢管托架等部件组成图2通径棒驱动装置其结构见图1所示。机械式通径原理为钢管在通径棒托架通径棒通径棒驱动凸通径规通径规托架钢管夹紧钢管钢管托架被钢管夹紧装置夹持固定后,通径棒在滚轮驱动下推动通径规在钢管内部前进,当因钢管内壁不合格即钢管某截面的内径小于规定尺寸时,通径头被卡堵滚轮作用于通径棒的摩擦力小于通径规所受到的钢管内壁阻图1机械式通径机结构图力,电机超负荷动作,电机电流堵停产40天检修期间公司生产出现大量用氮情况时,极易造决了故障,取得良好效果,同时创造可观效益。污氮过冷液化器成公司部分产品减产、停产。因此,该项目实施1年来,其间接效液空流路堵塞及氧、氮产品纯度周期波动问题的解决,消除了长益巨大。期困扰空分塔平稳运行的难题,同时积累了宝贵的检修经验。四、结束语W1308-16KDON-3200/3200-5型空分塔,如出现污氮过冷液化器液空流路堵塞及氧、氮产品纯度周期波动问题,在因生产需要不能作者通联:中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司长期停车检修时,采用不停机利用上塔气体进行反吹操作方案动力厂辽宁辽阳市宏伟区石化路2号111003与短时间停塔通过液空吸附器至上塔流路,用常温干燥氮气加E-mail:13898276622@139com温清除污氮过冷液化器液空流路堵塞二氧化碳的方法,临时解〔编辑利文〕榘护与修理设备理与维峰2013M8