河南28000空分操作规程0705.docx
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河南28000空分操作规程0705
目录
第一节空分工艺流程简介……………………………………………………3
第2节重要参数一览表……………………………………………………5
第三节操作规程……………………………………………………………8
一、岗位任务……………………………………………………………………8
二、岗位管辖范围……………………………………………………………8
三、操作规程…………………………………………………………………8
㈠原始开车(大修后的开车)…………………………………………………8
㈡正常开车(短期停车后的开车)…………………………………………11
㈢停车…………………………………………………………………………12
1.计划短期停车……………………………………………………………12
2.计划长期停车………………………………………………………………13
3.紧急停车……………………………………………………………………14
㈣加温解冻方案……………………………………………………………14
㈤动设备的开停车……………………………………………………………16
1.水泵的开停车步骤…………………………………………………………16
2.增压透平膨胀机组操作规程………………………………………………17
3.产品液氧泵OP101、OP102操作规程……………………………………20
4.液氩泵的操作规程………………………………………………………21
㈥分子筛纯化系统操作方法…………………………………………………21
㈦正常操作注意事项…………………………………………………………23
㈧日常维护要求………………………………………………………………24
㈨岗位责任制…………………………………………………………………24
第四节低温液体贮槽……………………………………………………25
1、低温液体贮槽结构、特点…………………………………………25
2、低温液体贮槽流程…………………………………………………25
3、低温液体贮槽操作…………………………………………………26
第五节空分设备安全规程………………………………………………29
1、空气及空气组份的一般特性……………………………………29
2、安全注意事项……………………………………………………30
3、安全措施……………………………………………………………32
四、绝热材料的使用……………………………………………………32
第六节空分设备明细表…………………………………………………33
第七节空分阀门一览表…………………………………………………36
第一节空分工艺流程简介
空分工艺流程主要有空气压缩系统,空气预冷系统,空气纯化系统,增压透平膨胀机系统,主换热器和精馏系统,氩系统,仪表气工艺及液体贮槽部分组成。
(1)含尘气体经过空气过滤器过滤掉其中的机械颗粒,粉尘等固体杂质被吸入空气压缩机,并压缩到0.52MPa后,未经最后一级冷却的109℃不饱和空气进入空气预冷系统。
(2)空气预冷系统有空冷塔,水冷塔,液氨蒸发器,两台冷却水泵和两台冷冻水泵等主要设备组成。
压缩空气由下部进入空冷塔,从下往上穿过两层填料塔,被从上往下的水冷却,并同时洗涤部分NOx,SO2,CL+等有害杂质,最后穿过顶部的丝网分离器,进入分子筛纯化系统,出空冷塔空气的温度为8–10℃。
进塔水有两股,一股从凉水塔来,经过冷却水泵加压直接进入空冷塔中部,通过水分布器与上升气体换热回到塔底,有液位控制阀LCV01101控制回循环水系统。
另一股水首先进入水冷塔,与分馏塔出来的污氮气、氮气对流换热,然后加压进入液氨蒸发器与外界来的液氨进行热交换温度降到6–8℃后进到空冷塔的上部和空气换热,在中上部收集后返回水冷塔循环使用。
(3)纯化系统有两台吸附器,一台蒸汽加热器组成。
分子筛吸附器位卧式双层床结构,下层为活性氧化铝,上层为分子筛,两只吸附器切换工作。
由空气预冷系统来的148000NM3/h空气,经过吸附器除去空气中的水分,二氧化碳,及其他一些碳氢化合物后,除一部分增压压缩机增压及用作仪表空气、装置空气之外,其它均进入分馏塔。
当一台吸附器工作时,另一台吸附器则进行再生备用。
再生时由分馏塔来的污氮气,经蒸汽加热器加热至180℃后,入吸附器加热再生,脱附掉其中的水分及CO2,再生结束由分馏塔来的污氮气吹冷,然后排入大气。
经吸附器纯化后的空气水含量在-70℃露点以下,CO2≤1PPm。
高温再生时,再生气以进入蒸汽加热器的高温蒸汽换热后进入吸附器再生。
(4)该部分有一台空气增压机,两台增压透平膨胀机,两台增压机后冷却器,供油装置组成。
由分子筛吸附器来的洁净的空气进入增压压缩机增压使空气得以提高,增压空气分为两股,一股中抽26000NM3/h的气体增压到2.6MPa后,进入增压膨胀系统的增压端,另一股末端抽出被增压到6.8MPa,42000NM3/h的气体直接进入主换热器换热后节流进入分馏塔。
中抽的中压气体在增压膨胀机增压端再次增压至3.83MPa后经水冷却器冷却到40℃左右进入主换热器与返流气(液)体换热至-109.15℃后重新进入膨胀机进行膨胀,膨胀后的空气去下塔参与精馏。
(5)精馏塔主要设备有主换热器,气液分离器,上塔,下塔,主冷凝蒸发器,过冷器,液氧泵和液氮泵。
进入下塔气体经主换热器与返流气体换热后全部进入下塔,经下塔的初步精馏,在下塔顶部获得中压氮气,约有10000NM3/h的气量被抽出送往用户,其它在主冷凝蒸发器内被冷凝成液氮,一部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮被过冷器过冷后分为两股;一股节流后送入上塔参与精馏,另一股送往纯氩塔的冷凝器K702作冷源,蒸发后返回上塔的低压氮气管线送往用户;同时在下塔顶部抽取一部分中压氮气去纯氩塔底部蒸发器K703作为热源;在分馏塔下塔底部得到富氧液空含氧量约35%-40%,一部分通过过冷后节流进入上塔,另一部分出过冷后送往粗氩Ⅱ塔冷凝器K701;在下塔中部抽取一部分污液氮经过冷器过冷后打入上塔作为上塔回流液。
被打入上塔的物料,经过再次精馏,在上塔底部得到纯度为≥99.6%液氧,液氧经液氧泵加压到4.6MPa后,通过主换热器复热至37℃后送往用户;上塔顶部得到低压高纯度氮气,出塔后与出纯氩塔顶部冷凝器K702被气化的氮气汇合经过冷器、主换热器回收冷量后送往用户;在上塔中上部抽取纯度为97%左右的污氮气,经过冷器、主换热器回收冷量后一部分送往水冷塔换热,另一部分送往分子筛系统作再生气用。
(6)纯氩系统主要设备有:
粗氩Ⅰ塔,粗氩Ⅱ塔,纯氩塔,粗氩Ⅱ塔冷凝器,纯氩塔冷凝器,纯氩塔蒸发器。
从主塔氩馏分提取段抽出含氩量9%-12%的氩馏分直接进入粗氩Ⅰ塔下部,粗氩Ⅰ塔底部的液体返回上塔参与精馏,在粗氩Ⅰ塔顶部得到含氧量小于3%的粗氩进入粗氩Ⅱ塔底部进行精馏,在粗氩Ⅱ塔底部得到的粗液氩经液氩泵加压后送往粗氩Ⅰ塔;在粗氩Ⅱ塔进一步氧氩分离,粗氩Ⅱ塔顶部得到氧含量小于2PPm的粗氩气,一部分粗氩气被冷凝器冷凝下来,作为粗氩Ⅱ塔回流液;另一部分粗氩气送往纯氩塔,在纯氩塔顶部一部分氩气经纯氩冷凝器冷凝下来,作为回流液进行精馏,在纯氩塔底部得到含氧≦2PPm,含氮≦3PPm的液氩,一部分作为产品送往贮槽外,其余的与蒸发器内中压氮气换热气化作为上升气参与纯氩塔精馏。
第二节重要参数一览表
KDONAr-28000/10000/1000型空分重要的操作数据
用途及位号设定值报警值联锁值
空气出空冷塔压力PI-011020.51MPa0.45MPa0.4MPa
下塔底部压力PIA-013090.474MPa0.52MPa
上塔底部压力PIA-013100.042MPa0.07MPa
增压机进口压力PI-01354A/B2.6MPa
增压机出口压力PI-01355A/B3.83MPa
膨胀机进口压力PI-01351A/B3.8MPa
膨胀机出口压力PI-01352A/B0.472MPa
用途及位号设定值报警值联锁值
出冷箱氧气压力PI-013024.6MPa
出冷箱中压氮气压力PI-013030.45MPa
出冷箱低压氮气压力PI-013050.015MPa
出冷箱污氮气压力PIC-013040.015MPa
仪表空气压力PIA-013060.5MPa0.45MPa
液氨蒸发压力PICA-011080.4MPa0.38/0.6MPa
粗氩出粗氩II塔压力PIA-017020.02MPa
纯氩塔上部压力PIC-017040.065MPa
液氩泵出口压力PIC-017011.0MPa
出主换热器高压液空温度TI-01308-171℃
出主换热器空气温度TI-01309-170.8℃
膨胀机进口温度TI-01351A/B-109℃
膨胀机出口温度TI-01352A/B-165℃-171℃
膨胀机转速SRAS-0135127500rpm29750rpm33000rpm
膨胀机轴承温度TIAS-0135370℃75℃
膨胀机轴承油压PIAS-013560.6MPa0.35MPa0.3MPa
膨胀机密封气压力PIAS-013571.59MPa1.4MPa0.2MPa
空气出空冷塔温度TIA-011028℃10℃
空气进空冷塔温度TIA-01101110℃
冷冻水进水泵前温度TIA-0110321℃
空气进冷箱温度TI-0130115℃
出冷箱污氮气温度TI-01305A11℃
出冷箱中压氮气温度TI-0130337℃
出冷箱低压氮气温度TI-01305B37℃
出冷箱氧气温度TI-0130237℃
粗氩冷凝器液空恒流阀后温度TIA-01701-186.8℃
上塔阻力PDI-0130317KPa
下塔阻力PDI-013028KPa
粗氩塔阻力PDI-0170114KPa
纯氩塔阻力PDI-017024KPa
空冷塔液位LICA-011012000mm1500/2500mm3000mm
用途及位号设定值报警值联锁值
水冷塔液位LICA-011031800mm1100/2600mm
液氨蒸发器中液氨液位LICA-011071000mm800/1200mm
下塔液空液面LICA-01301700mm500/900mm
主冷K1液氧液位LIA-013032000mm1600/2500mm
主冷K2液氧液位LICA-013022500mm2000/3200mm
汽液分离器液空液面LICA-01306800mm300/1200mm
粗氩冷凝器液空液位LIC-017022200mm
粗氩II塔底部液位LICAS-01701800mm300/500mm
纯氩塔蒸发器液氩液位LIC-017031400mm1000/1700mm
纯氩塔冷凝器液氮液位LIC-017041600mm
冷却水进空冷塔流量FICA-01101425T/h380/450T/h
冷冻水进空冷塔流量FICA-0110280T/h70/90T/h
进冷箱空气流量FI-01301140000m3/h
产品氧气流量FIC-0130228000m3/h
中压氮气流量FIC-0130310000m3/h
低压氮气流量FI-0130524000m3/h
增压空气流量FICS-0135126000m3/h
粗氩气流量FI-0170134500m3/h
工艺氩流量FIC-017021000m3/h
残余气体流量FI-0175120m3/h
空气出纯化器CO2含量AIA-012041PPm
氧气纯度AIA-01301≥99.6%99.6%
氮气纯度AIA-01302≤10PPm10PPm
氩馏份中氧含量分析AIA-0170188/91%
液氧纯度≥99.6%
液氮纯度≤10PPm
液氩纯度O2≤2PPmN2≤3PPm
主冷液氧中总烃含量分析AIA-01304100PPm120PPm
主冷中乙炔含量分析0.01PPm0.1PPm1PPm
第三节操作规程
一、岗位任务:
从空压机送来的压缩空气经过冷却、净化、液化、精馏等过程,制取纯度为99.6%氧气和纯度为99.99%氮气,送往后工序;同时制取液氧和液氩送往储槽,作为产品出售。
二、岗位管辖范围:
本岗位包括空气冷却系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、空气精馏系统及氩系统。
其所属的各动静设备、管道、阀门、电气、仪表装置、消防器材、岗位工具等均属管辖范围。
本岗位负责监视并调节好各系统的工况,同时负责监视空压机送来的空气压力、温度、流量,以及冷却水压力、蒸汽压力等。
依据调度指令及装置实际生产能力,对工况进行氧氮量的调整,同时监视因后工序原因引起的产量波动,及时与后工序及电仪人员联系,处理不正常情况,确保装置的正常、安全、连续、稳定运行。
巡回检查路线:
操作室→分馏塔一楼冷却水泵→冷冻水泵→氨蒸发器→增压透平膨胀机→液氧泵→液氩泵→液氮泵→分馏塔二楼→分馏塔三楼→操作室
巡回检查内容:
检查各动静设备有无泄漏、声音有无异常、检测设备温度是否正常;对备机每天要进行盘车处理,直至灵活可备;检查各动设备的润滑系统和冷却系统是否正常:
检查现场是否有安全隐患。
三、操作规程:
㈠原始开车(大修后的开车)
1.开车前的准备工作
1.1公用工程已具备(水、电、蒸汽、仪表空气等)。
1.2所有管道、机械设备、电气、仪表等安装完毕,校验合格,DCS调试合格,各联锁值、报警值均已确定,且联锁试验正常。
1.3检验装置在安装期间临时设置的盲板及其它临时设施均已拆除彻底。
1.4所有的运转设备,如空压机、膨胀机、水泵、液氧泵等单体试车合格,均具备开车条件。
1.5所有安全阀调试完毕并投入使用。
1.6所有设备管道吹扫完毕。
1.7空分装置气密试验、裸冷试验合格,并已按加温解冻方案彻底干燥。
1.8确认所有阀门均处于停车状态,且现场导淋阀均已关闭。
1.9分子筛纯化器高温再生完毕。
原始开车步骤
1.启动空压机
2.预冷系统开车:
2.1开V01165向空冷塔导气,压力升至不变时,再缓慢开HV01109,同时关V01165,当空冷塔压力升到0.45MPa以上时,向水冷塔WC1101内加水,开V01127和V01128
中控室开LCV01103向水冷塔WC1101内加水,待LICA01103指示为1800mm时投自动。
2.2打开LCV01101前后的手阀V01103和V01104,启动水泵WP01101-1(WP01101-2)。
2.3手动调节FCV01101使流量在420T/h,投自动。
2.4手动调节LCV01101,保持液位为2000mm后投自动。
2.5启动冷泵WP01102-1(WP01102-2)。
2.6手动调节FCV01102使流量在80T/h,投自动。
2.7投用液氨蒸发器,打开水阀V01147、V01148,全开LCV01107前后的手阀V01161和V01162,再将PCV01108压力调到0.4MPa投自动,手动打开LCV01107,使液位升至1000mm时投自动。
3.启动分子筛系统
3.1投用蒸汽加热器SH1201:
打开V01213、V01215、V01216、V01217、V01218,在中控室打开TCV01205使蒸汽温度在230℃左右。
3.2确认分子筛阀门是否关闭,打开V01222、V01223,调节FIC1201流量在23000M3/h。
3.3按程控起动开关启动分子筛程序控制。
3.4加热时注意使TICA01205稳定在180℃。
3.5投用二氧化碳在线分析仪AIA01204,二氧化碳含量应小于1PPm。
3.6投用水分析仪AIA01203。
3.7启动分子筛系统时注意空压机出口压力稳定。
4.冷箱导气
4.1缓慢开V01309向下塔导气,下塔压力不再升高后,再开HV01301使下塔压力升至0.47MPa后,现场关闭V01309。
4.2将压力氮放空FCV01302B缓慢打开,保持下塔压力稳定。
4.3将污氮去水冷塔压力PCV01304投自动,逐个缓慢打开LVC01301、HV01302、HV01303,注意观察上塔压力PIA01310不要超压,如发生超压现象,回到上一步,找出原因再向下进行。
5.增压机升压
6.启动增压透平膨胀机
6.1启动透平膨胀机后,使其转速快速升至15000r/min以上,确认各系统正常后,继续开大喷嘴,同时逐渐关小增压机回流阀FCV01351。
6.2注意控制空压机出口压力稳定,及时调节入口导叶和放空阀。
6.3注意控制下塔压力,可适当开大LVC01301、HV01302、HV01303。
7.冷却各个塔和设备
7.1冷却液氧通道,打开HV01304A/B,PCV01311A/B、LCV01304A/B、FCV01302B。
7.2打开LCV01702、V01701、V01751、V01763、V01762、V01761、HV01751冷却粗氩塔,下塔见液后关闭。
7.3打开LCV01704、PCV01704、HV01701、V01708、PCV01751、V01755、V01756、V01760,FCV01702,冷却纯氩塔,下塔见液后关闭。
7.4注意调整增压机出口压力稳定,调整膨胀机运行工况,使之保持最大制冷能力。
8.积液和氧、氮调纯
8.1主冷液体积累初期V0133应关闭,待主冷液氧液面达正常液位的65%左右时,逐渐开启V0133。
8.2主冷液氧初始积累的液体应排空。
8.3稍开或间断微开V01316。
8.4调整上塔压力,加速主冷液体的积累。
8.5当液空液面达正常值时,LCV01301投自控。
8.6在该阶段,进塔空气量会不断增加,为此应注意空压机、增压压缩机的排压,调整上、下塔压力在规定值内。
8.7由于进入下塔的液体量很大,主冷的液位会迅速上涨,控制膨胀机的膨胀量,防止主冷及塔内设备过冷过快而使局部温差过大。
8.8当上、下塔的阻力值达设计值的50%左右时,可认为时下塔精馏工况已建立,这是可全开V0133,通过调节HV01303,控制上下塔的阻力。
8.9当主冷液位达3000mm后开始预冷液氧泵,启动液氧泵OP101或OP102。
9.投氩系统
9.1当氧、氮纯度合格后,AIA01701在5~10%之间时,投用粗氩塔。
9.2打开V01701、LCV01702向K701送液,随着液位的上涨,PDI01701会不断增加,开HV01751来控制PIA01702压力在正常范围内,当液位LIC01702升至2200mm时投自动。
9.3当LICAS01701液位为800mm以上后,预冷液氩泵:
全开V01770、V01771;稍开V01702、V01703,保证液氩泵不得转动,待V01770、V01771出口有液体持续排出后,关闭V01770、V01771,稍开出口阀V01706、V01707,启动液氩泵ArP701或ArP702。
9.4当AIA01702≤2ppm时缓慢开大FCV01702,将粗氩导入纯氩塔,同时打开LCV01704,PCV01704,随着液位慢慢上涨纯氩冷凝器K703氮侧压力PIC01704会慢慢上涨,调整PCV01704使压力稳定在69KPa左右投自动,冷凝器液氮出现液面并缓慢升到额定值,LCV01704投自动。
9.5纯氩蒸发器液面LCV01703初达10%后,应全部排放液体,以确保纯氩纯度。
9.6当纯氩蒸发器液面LCV01703升到1400mm时,渐渐开大HV01701,使塔内阻力增加到设计值,若AIA01703氩纯度中含氮超过3ppm,则适当开大PCV01751直到合格;若AIA01703氩纯度中含氧超过2ppm,则要排放全部液体再重新积液.
9.7当液氩中氧、氮含量达到要求,可开LCV01703去贮槽。
10.纯氩塔的调整
10.1塔内阻力稳定是纯氩塔工况稳定的标志,,开大HV01701,增加上升蒸汽量,阻力增加。
10.2调节PCV01704开度,使纯氩冷凝器氮侧压力调到合适值,用以调节纯氩冷凝器热负荷,使纯氩塔工况稳定。
10.3当塔内压力PCV01703超过正常值,LCV01704偏低,开LCV01704使液氮液面上升,冷凝液回流量增加,塔内压力恢复正常。
10.4定期开关或经常微开V01756,排除不凝性气体(氦、氖气体)。
10.5氩纯度可通过调节余气量达到,开PCV01751,可降低液氩中含氮量,若液氩中含氧量过高,排放液体重新积液。
10.6防止纯氩塔负压,因负压会使大气中水分吸入管内堵塞管道。
㈡正常开车(短期停车后的开车)
1.开车前的准备工作
1.1确认除了水、电、仪表气、蒸汽是否具备开车条件。
1.2确认精馏塔内的碳氢化合物含量是否超标,如超标需排净残液。
2.开车具备的条件
2.1确认空压机、膨胀机均已具备开车条件。
2.2各联锁已确认并投用。
2.3装置停车时间未超过24小时。
3.开车步骤
1-6同大修后的开车。
7.1当上塔液位LICA01302积累到2000mm就可以进行氮气纯度的调整了。
开大V11
关小HV01303都有利于氮气纯度的合格。
7.2当主冷液位达3000mm后开始预冷液氧泵,启动液氧泵OP101或OP102。
8同大修后的开车9-10。
㈢停车
计划短期停车
一般情况下,有计划的短期停车或因某种故障而计划短期停车(停车时间不超过24小时),无需对全装置进行加温解冻。
1.停止生产液氮
将HV01305手动在中控室关闭。
2.停止生产液氧
将LCV01302手动在中控室关闭,现场关闭液氧储槽入口阀。
3.停止生产液氩
将LCV01703手动在中控室关闭,现场关闭液氩储槽入口阀。
4.停止向用户提供中压氮气
将FCV01303A缓慢关闭,放空阀FCV01303B会自动打开。
5.停止向用户提供高压氧气
将FCV01302A缓慢关闭,放空阀FCV01302B会自动打开。
6.膨胀机减负荷至最低,稍开空压机放空阀。
7.停止液氧泵OP101或OP102(见液氧泵操作规程)。
8.增压压缩机卸载
9.停精氩塔
将HV01701手动在中控室关闭。
将FCV01702手动在中控室关闭
将LCV01704手动在中控室关闭。
将PCV01751手动在中控室关闭。
10.停粗氩塔
将LCV01701手动在中控室关闭。
将PCV01701手动在中控室关闭。
将LCV01702手动在中控室关闭。
11.停增压透平膨胀机组(见膨胀机操作规程)。
12.通知空压机保压放空,关闭冷箱各进出口阀。
13.切换到用外界仪表气源,关闭自身仪表气源。
14.停运分子筛纯化器,作好分子筛使用情况记录。
15.停空气预冷系统。
16.通知空压机停车。
计划长期停车
1.停止生产液氮
将HV01305手动在中控室关闭。
2.停止生产液氧
将LCV01302手动在中控室关闭,现场关闭液氧储槽入口阀。
3.停止生产液氩
将LCV01703手动在中控室关闭,现场关闭液氩储槽入口阀。
4.停止向用户提供中压氮气
将FCV01303A缓慢关闭,放空阀FCV01303B会自动打开。
5.停止向用户提供高
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