新建炼厂空分空压装置设计安装及安全开工问题的探讨

cM安全运行专题Security Operation Special新建炼厂空分空压装置设计安装及安全开工问题的探中国石油广西石化公司(钦州535008)王着晓【擴要】介绍了新建炼厂空分空压装置从整休设计优化,机组配置、力是不大于1200a,是代替目前所安装调试及开工阶段的实践过栏,重点论还了空分苌置建设中整体生产方案用板式过滤器最理想的设备。的确定和新技术的应用。对其中存在问题进行了深入分析,提出了具体的建自洁式过滤器能实现自动控制、自动清洁、无人操作。大大降【关键词】空分空压设计开工探讨低了员工的劳动强度,同时提高了机组吸入口空气的质量,延长了机广西石化1000万va烁油工程是高,国内传统的入口过滤器一般选组的运行平稳率和运行周期。因此国家炼油工业“十一五”发展规划用板式过滤器,该过滤器在日常运在本次选型中将此项技术全面地运中的重要项目,工程总投资152亿行中必须按操作规范更换过滤网,用到整个空压站系统中,大大降低元。空分空压装置是为该炼油项目过滤网更换周期较短且过滤网造价了系统的运行成本,是一个非常好配套的公用工程之一,目前该装置较高,每次更换数量多,而且劳动的节能降耗项目。已经投入使用,本文综述了空分空强度较大,在更换过滤网期间发生(2)全厂压缩凤统一为净化压装置从设计阶段、安装阶段,开压缩机运行波动,造成机组运行成风炼厂供风系统一般采用净化风工阶段的工作,可作为今后新建炼本上升。和非净化风。净化风就是通过干燥厂空分空压装置在设计、安装、开自洁式空气过滤器是机电体系统去除空气中的杂质和水。非净工过程中的参考化的设备,能在微型计算机的控制化风是经过压缩机后没有经过干燥下实现空气的过滤和过速元件的自的气体,含水量较多。广西钦州常设计阶段动清洁。该过滤器的阻力损失小,年高温高湿,空气湿度常达到80%1供风方案确定适应空气湿度范围广,自耗空气量以上,由于临海,腐蚀非常严重。(1)压缩机入口过滤器采用脉极小,仅为0.3m/mim,过滤粒度不全厂统一净化风后首先可以提高全冲反吹自洁式过滤器离心空压机大于2μm,在技术参数中它设计初厂供风水平,避免净化风负荷突然在运行中对吸入的空气质量要求很阻力为不大于150Pa,而设计终阻增大而无法满足的状态,可以迅速cM园用碱安全运行专题cMSecurity Operation Special地满足净化风的用量;其次可以减空压机制造厂商工作周期短的缺点少带水工业风对管网的腐蚀,有利(4)选择压缩热干燥器现有微热再生空气干燥器是在无热于今后的管理工作,减少管道的漏的干燥技术主要有3种:无热式再生再生方式的基础上设计的一种新颖损;第三可以提高环境质量,工业干燥技术、微热式再生干燥技术和工艺,它避免了无热再生干燥器切用风在放空时会产生大量的锈蚀气压缩热再生干燥技术。这3种干燥技换时间短,干燥空气损耗量较大的体,污染环境,采用净化风后可以术的主要技术指标见下表。缺点,使切换周期达60min,损耗量避免对大气造成的污染。开工后证无热式压缩空气干燥装置是根由5%减少为4%左右,但是它仍存明,在沿海地区非净化风改为净化据变压吸附的原理,对压缩空气进在入口压缩空气需冷却、电耗较高风后,是降低投入、减缓腐蚀的有行干燥的一种设备,在一定的压力的问题效措施。下,压缩空气自下而上流经吸附剂压缩热再生式干燥是利用空(3)机组配置鉴于全厂层(干燥床),在常温高压下,吸压机压缩空气时产生的热量使干燥压缩空气负荷情况,选用了三台附剂吸收空气中的水分,使压缩空筒内的干燥剂升温,耗水量、耗电300m/min进口离心式空气压缩机,气得到干燥。用少量的干燥空气与量.耗气量都非常少,是三种干燥其中两台运行,一台备用。空气压吸附剂接触,从而除去被干燥剂吸技术中最为先进的技术。所以此次缩机出口压力为08MPa,这样既可附的水分,并排出机外,使吸附剂千燥系统选型,选用了最为先进的以满足全厂的用风需求,也可以为得到再生。从无热式再生干燥的技压缩热干燥技术今后扩建用风量留有余地。术特性可以看出:无热式再生干燥根据全厂净化压缩空气负荷的选用进口压缩机主要考虑到降的电耗很小,但是它同时存在入口情况,选用三套300m/min压缩热再低能耗,延长运行周期,降低维修压缩空气仍需冷却,再生气量高,生干燥器,两套运行,一套备用。费用,提高供风的可靠性,由于供几种干燥技术主要指标对比表风系统担任着主要炼油装置的仪表项目无热式再生干燥微热式再生干燥宿热再生干燥风供应,一旦供风出现故障必将对露点℃≤-40装置的运行带来很大影响,轻者会入口温度/C≥120打乱装置操作,重者造成装置停工再生耗气量(%)甚至会造成次生灾害,因此压缩机耗电/(kWh)≤020.5-10的选型考虑了国外先进制造水平的201年第用33cM安全运行专题Securin Operation Special新型压缩热再生干燥器属于压缩机产品氮气进行热交换,冷却后进入网,液氮储存系统汽化后再补充到供风净化先进技术,这种干燥系统精馏塔底部,经过精馏分离为产品氮气管网中充分考虑了空压站的无用功部分,氮气和富氧液空,塔底液空过冷节3空压站和空分站压缩机互相最大限度地降低了空压站的能耗。流后进入冷凝蒸发器,在0.38MPa压首先充分利用压缩机出口的热量,力下与氮气进行热交换,氮气液化由于空压站和氮气站所采用取代了电加热器和压缩机末级换热后作为精馏塔回流液的压缩机类型基本相同,确定用联器,实现了节约电和循环水的目废气由冷凝蒸发器顶部引出经网线将该两站用气相连,这样可以标;其次干燥系统再生时不降压,过冷器,液化器复热后经透平膨胀降低投资,也可以在紧急故障情况保证了再生压缩空气可利用而不排机绝热膨胀至0.024MPa,给装置补下相互支持,增加备用系数,提高空,自用压缩空气不超过1%,最偿冷量。膨胀后的废气经过冷器气氮供应可靠性。如氮气站压缩机大限度地节约了自用空气:同时该液化器、主换热器复热后出冷箱作旦出现问题,可以起动空压站的干燥器采用了先进的控制系统和多为纯化系统的再生气。产品氮气从备用压缩机给空分装置提供原料级疏水系统,保证了出风质量。采精馏塔顶引出,经主换热器复热后空气,一且空压站的压缩机出现故用该压缩热干燥器将使传统干燥器在08MPa压力时输入管线,液氮产障,也可以用氮气站的备用空压机空压站的能耗下降15%-20%,大品从冷凝蒸发器液氮回下塔管路抽紧急给全厂提供仪表用风,这样可大降低了空压站的运行成本和员工出向贮槽输送以最大限度地避免气氮供应风险。劳动强度。采用新型压缩热再生干(3)氮气管网的确定全厂大经过投用后的考验,有效地保证了燥器后,压缩空气的露点可以达到部分装置氮气压力需求都在0.8MPa空压系统和空分系统的相互备用。40℃以下,风质将明显提高。该以下,因此需设置一条08MPa氮4.设计阶段的审查干燥器完仑实现了自动控制,基本气管网,连续重整需要氮气压力为重视装置的设计审查。空分实现了无人操作,大大降低了工人10MPa,而且需要专线供给,因空压装置的设计审查经历了概念设的劳动强度,同时避免了人为的误此设10MPa氮气管网。炼油装置计、总体设计、基础设计和详细设操作,提高了运行的可靠性在开工过程气密中需要的氮气采用计四个阶段。在每个阶段都认真地2供氮方案低温液体泵汽化后的高压氮气专去组织审查。美国UOP公司对公(1)氮气负荷根据全厂氮气线,以满足特殊用氮的需要。这样用工程作了一个概念设计,对空分消耗情况以及液氮储存系统情况,全厂氮气管网由三条组成,分别是空压的设计提出了一些建设性的建把规模定为两套6000m3/h制氮装08MPa、10MPa和聚丙烯专线。议,比如建议加大氮气装置生产液置。适当提高液氮产量,同时在生(4)氮气储存方案氮气储存氮量,减少在气态氮用量减少时造产液氮的同时氮气产量也可满足装系统的主要作用是应对装置突发故成的氮气排空浪费,扩大液氮储存置需求。障,一旦装置突发故障不能生产合规模,增大液氮调节手段和能力,(2)制氮工艺的选择原料空格氮气,储存系统能立即提供备用这些建议最终得以采纳。还邀请专气经过滤器净化,空气压缩机组压氮气,其次是在氮气用量超出装置家对总体设计方案进行了审查缩至085MPa,井经末端冷却器降温正常生产能力时予以调节和补充。组织各专业人员进行了基础设计审至40℃,再由冷气机组冷却至5℃进氮气储存的方式确定:以液氮储存查,提出修改意见,使得基础设计人分子筛吸附器,去除HQO.CO2及方式为主,气氮储存为辅。液氮更加完善,组织设计单位,供应商CH等碳氢化合物。分子筛吸附器储存系统设100m液氮常压储槽1召开设计条件对接会,专门组织专两台交换使用,一台吸附工作,另台,400m/汽化器1台,气态氮储业人员对基础设计方案进行审查一台再生,再生气为分馏塔废气。存系统设400m球罐1台,压力等级还邀请阿美科 HAZOP-专家对该装净化后的空气进入分馏塔,通为4MP一旦装置出现故障,首先置进行全面的设计安全风险进行评过主换热器、液化器与返流废气及由气态氮储存系统迅速补充氮气管估,使设计各方面更加符合广西石GM通用韆安全运行专题cMSerurity Operation Spe化的实际,为一次正常开工打下了雨的设备,还要搭建牢固的基础临时防雨篷,以免设备进水损坏。二、安装阶段3与施工紧密结空分空压装置是为炼油装置合,及时整改施工配套的关键公用工程,担负着仪表中存在的问题风、工业风和氮气的供应。是整个每个项目都有炼厂要求最早开工的装置,它承担不同的施工管理模着每个装置施工结束后每条管线的式,广西石化项目采吹扫,试压、气密的任务用IPMT(集成组合1盯住地下管网的施工管理团队)管理模空分空压装置地下管网主要式,来自全国各地是水线施工,空分空压装置由于采不同地方和不同行业的专业人员组后,压缩机厂家人员对各项指标进用大型离心压缩机,循环水用量成了项目管理团队,他们分专业对行了仔细的核对,反复确认后才签较大,敷设水线管径也相对较大,工程的施工进行管理,尽管如此,字同意单机试车。在压缩机的润滑进装置水线DN0管线,施工作业还发动技术人员和操作人员全面介油选择上,选择了压缩机厂家原装时正好在雨季,施工难度较大,管施工全部过程,及时纠正不符合的金技油,看似一次性投入的成本线对接完成后,管线中存在很多泥空分施工规范的行为。比如分馏塔增加了,但是运行起来没有后顾之土,要及时督促施工人员把泥土清冷箱内的设备安装,仪表引线的合忧,设备还增加了一年的保质期,扫干净,否则,在试车阶段将会带理走向,禁油阀门脱脂问题,施工为今后的稳定运行奠定了基础,在来很大困难。在地下管网施工的各单位在施工时没有按照规范进行脱单机试车过程中,五台压缩机都是个阶段,还应拍照留作以后的资脂,对27个阀门要经过验收后才能次开车成功。料,为以后处理故障提供依据安装,还有阀门安装位置不合适,分馏塔的安装要求也是非常严2把好设备验收关导致操作人员无法操作问题,还有格,《空气分离设备安装规范》中空分空压装置大型设备多,专单个设备没有循环水总阀问题,等对分馏塔的气密性试验、垂直度以用设备多,因此做好设备的把关验等,这些问题在施工管理者的监督及冷箱的垂直度都有明确要求,在收非常重要。现场每到一台设备下都得到了有效解决。检查分馏塔的安装过程中发现很多就组织采购、设备、库房、工艺到4严把关键机组和分馏塔的安的管架、阀架都不符合安装要求现场进行验收,查验设备清单,不装关没有按图施工,仪表管线不规范,仅对设备外观进行目测验收,而且在空分装置施工中,大型压缩管线之间的相邻管道距离不符合安要对随机备件进行清点。尤其对设机的安装和分馏塔的安装是关键环装要求(太近、接触)的需要采取备说明书和技术资料要妥善保管,节。在离心机的安装中,由于进口绝热措施(包裹聚四氟乙烯垫片般来讲,设备资料送到档案室,压缩机要求安装精度高,因此基础用不锈钢丝扎紧)等问题,尤其是其他人员一律借用原件的扫描件,的找正要求非常苛刻,误差必须在对分馏塔的垂直度先后进行了五次尤其是对压力容器的资料,厂家出规定范围之内,否则就会造成压缩枚核,最后终于达到了规范的要厂时只有一份,在投用前还要到当机运行不稳定,在运行中会出现振求。分馏塔施工中,焊接过程的难地的安监部门办理压力容器使用动大,对压缩机齿轮造成伤害。电点在于铝制仪表引管的连接,如果证,因此一定要保管妥当。对一时动机和压缩机的对中也非常重要,在焊接中把握不好,仪表引管的焊不能安装的设备,开箱验收后,还这些都要求非常专业的施工人员进接就会出现虚焊、堵塞等现象,故要及时地恢复包装:对要求干燥防行耐心调试。施工单位安装完毕该引起足够重视cM用齟l1q第2啊35cM安全运行专题Securiry Operation Special在一切准备工作就绪后,2009年8月8日,首台大机组一次开车成A△顶利功,紧接着对其他四台压缩机顺地进行了单机试车,圆满完成了72h210运行,各项考核指标完全合格。3按照先空压后空分的原则进行联动试车⊙o盛压缩机的开机成功为装置内部的吹扫提供了有力的保障,由于广西钦州高温多雨,对设备和管线腐蚀严重,吹扫任务非常繁重,管线内积聚了大量的锈渣和灰尘,第次排空时黄色的烟雾弥漫了整个装置,公司对管线的吹扫制定了详三、开工阶段细的路线,每个阶段都对下游管线用面团一点一点地清理干净,加油加装盲板进行封闭,以保证吹扫效1严格把好离心压缩机空气入时再进行过滤处理,保证了润滑油果。对需要加装分子筛和干燥剂的口关品质不会受到影响。容器吹扫合格后立即安排加装干燥离心压缩机是一个高速旋转的循环水也是单机试车的一个重剂,以保证下岁对分馏塔的吹扫效设备,入口过滤器和压缩机一级入要体杀件,由于是新她炼厂,所有果。压缩热干燥器投用后,空气露口采用DN50不锈钢管连接。如果水线都是首次使用,因此刚开始送点达到了-64℃,比设计-40℃降入口清理不干净,有杂质或焊渣进水时,要对循环水管网进行冲洗,低了很多,为分馏塔的吹扫合格提入高速旋转的叶轮,将会造成叶轮制定了严格冲洗方案。首先,循环供保证损坏,因此,一定要保证压缩机入水进装置总阀在设计时就要求加装空分分馏塔分子筛的运行周口的绝对干净。要求施工人员对所了旁通阀,而且有分析取样口。在期都是设定好的,但要对每个阀门有焊缝进行检查打磨,对所有过滤循环水冲洗的开始阶段,美闭装置进行单独调试,还要让程序完整的器芯进行拆卸检查,对有锈蚀的部进水阀们,打开旁通阀门,开始进走一遍,每个调节阀门的调试操作位进行防腐蚀处理,对二级过滤器行进水总管的清洗,待总管清洗合人员一定要跟随仪表施工人员进行后到压缩机组间的管线用面团进行格后,再对进装置水线冲洗。为了确认,这其中会发现大量的仪表问清洁,保证万无一失。防止对换热器造成污染,在每一个题,要认真的记录下来,进行第二2组织好单机试车工作换热器进出口加装了短节,甩开换轮的调试,以保证每个阀门指令下压缩机的试车是装置开工的关热器,把换热器入口和出口用管线达后回信号准确。键环节,一旦开车成功就给装置提连接起来,进行循环水装置内部的4操作分馏塔应注意的问题供了动力来源。公司成立了装置单冲洗,直至循环水冲洗合格后恢复空气的精馏一般分为单级精馏机试车小组,分别由施工.设备,全部水线的连接,由于进口压缩机和双级精馏。因而有单级精馏塔和工艺、仪表、保运和电气工程人员对水质要求高,公司对初次用水还双级精馏塔组成。润滑油循环是试车的一个重是有所担心,在关键设备的进水管单级精馏塔有两类:一类制取要节点,压缩机油箱的清理非常关线又加装了锥形过滤器,有效地保高纯度液氮(或气氮),一类制取键,施工人员克服油箱作业面积狭护了冷却器。在进行了清洗,预膜高纯度液氧(或气氧)。如下图所小,清理工具施展不到位的困难,后,顺利地引进了循环水5M园用翻ww.tvx.net2011年第2期安全运行专题GM了塔釜和冷凝发器之间的节流阀,开度与启动旁通阀相互配合,这样冷量就得到了全面分配,缩短了分冷凝燕发器馏塔的开工时间,取得了较好的效高纯氧四、结语新建炼厂空分空压装置建设从设计阶段、安装阶段到开工阶段,每个阶段都非常重要,每个环节都非常关键,任何一个阶段和环节的(b)制高纯氧工作有所放松,都会给装置的运行(a)制取高纯氧带来不便甚至隐患,反之将会给装单级精馏塔置带来安、稳,长的运行。首先要制取高纯度氮的单级精馏塔国产开封透平膨胀机。这两个透平对装置进行 HAZOP分析。其次要由塔釜塔板及筒壳、冷凝蒸发器膨胀机的最大区别是凤极端的制动把好空气入口关。空分装置应布置组成。塔釜和冷凝发器之间装有节方式不同。进口膨胀机采用润滑油在有害气体及固体尘埃散发源的全流阀。压缩空气经换热器和净化系制动,国产膨胀机采用分流塔内废年最小频率风向的下风侧,应考虑统,进行热交换,只要塔板数目足气制动。进口膨胀机由于采用了润周围装置扩建时对本装置带来的安够多,在塔的顶部能得到高纯度气滑油制动,制动端不受系统风量变全隐悲,吸风口处的空气中乙块含氮(纯度为99%以上)。该气氮在化的影响,尤其是不受净化系统分量应小于5mg/m2,冷凝蒸发器中冷疑蒸发器内被冷却而变成液体,子筛切换周期的影响,操作比较平碳氢化合物总量不应大于10pm部分作为液氮产品,由冷凝蒸发稳,噪声小,制冷效率高。在切换lppm=10)。要对这两个检测器引出,另一部分作为回流液,沿到国产透平膨胀机的时候要注意好点加装在线分析仪,并进行良好维塔板自上而下的流动。回流液与上与出冷箱废气量的配合,在切换分护,保证指示准确,以便操作者做升的蒸气进行热交换,最后在塔底子筛的时候还要注意膨胀机转速的出正确的判断得到含氧较多的液体,叫富氧液变化。在首次开车时,对分馏塔底最后还要考虑到低温液体排空,或称釜液,其含氧量约40%左出现的液体要反复置换三到四次,放的安全性和环保要求。在装置进右。釜液经节流阀进入冷凝蒸发器分析和判断液空中的成分组成,如行大量低温液体排放和故障处理的蒸发侧(用来冷却凝侧的氮气)果出现混浊的液体,要将液空置换时,一般不允许以液态的形式直接被加热而蒸发,变成富氧气体引为清亮透明为止。排出,一方面是防止操作人员的冻出。如果需要获得气氮,则可从冷在传统的开车当中,在积液阶伤,另一方面防止液氮排放时造成凝蒸发器顶盖下引出。段和冷却阶段塔釜和冷凝发器之间人员窒息。因此要求高点进行汽化高纯氮装置分馏塔的操作分的节流阀是关闭的,废气是通过起后排放。最好的做法是引一条压缩为四个阶段:起动阶段、冷却阶动旁通阀进入透平膨胀机的,这时机高温空气线对排放液体进行加热段、积液阶段和调纯阶段。分馏塔候冷凝蒸发器一侧的废气管线是不排放,这种简单的气化设备叫做喷射在冷却阶段和积液阶段的关键操作通过气体的,因此温度较高,在调蒸发器.目前应用越来越广泛。∞M是透平膨胀机的操作。本分馏塔配纯阶段冷量损失较大,主冷液面不(收稿日期:20102/14)备了两个透平膨胀机,一个是法国好控制。经过分析和与工艺包厂商CRYOSTAR透平膨胀机,另一个是的讨论,本次开工在起动阶段打开GM用蟹2011年第2期www.typx.net37