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摘 要：简介了空分装置中分子筛纯化器的工作原理，流程。分析了分子筛纯化器的透水的原因及危害，阐述了分子筛透水的处理方法及预防措施。
关键词：分子筛 透水 预防 处理
黑化集团造气厂12000m3/h空分装置是一套采用分子筛净化，增压膨胀流程，DCS集散控制的全低压空分装置。其中分子筛纯化器担负着清除空气中的水分、二氧化碳及碳氢化合物的作用。从而保证进入冷箱的空气干燥、洁净。使在低温状态下工作的换热器及精馏塔内部不会形成水分和二氧化碳的冻结物，保证气体的换热及精馏的正常进行。
一、分子筛纯化器流程说明
从空气压缩机出来的空气经空气冷却系统冷却至<8℃并清除其中的杂质后进入分子筛纯化器.空气自下而上地流经活性氧化铝和分子筛，其所含的水分、二氧化碳及碳氢化合物被清除，当空气中的H2O<5PPm、CO2<2PPm时，方可开启空气进冷箱的阀门，把空气倒入换热器和精馏系统。分子筛纯化器为卧室双床层，上层为13X条形分子筛，下层为球形活性氧化铝。两台分子筛纯化器切换工作。一台工作时另一台再生。
二、分子筛的吸附原理
分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是由于分子的引力作用在固体表面产生一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，被表面力吸引，在表面产生分子浓聚，使流体中这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，因此，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解析或再生。
三、分子筛透水的危害
带水程度较轻时，分子筛吸附性能下降，分子筛使用寿命缩短。带水严重时，精馏塔被二氧化碳和水分冻结堵塞，相关管道会被冻裂损坏，需要花费大量的人力，物力去重新检查和维修，停车周期长，企业损失大。分子筛再生不完全，会导致二氧化碳穿透分子筛床层，在穿过分子筛后二氧化碳会冻结在板翅式板式换热器中，造气通道堵塞，致使系统停车加温。二氧化碳穿透分子筛床层，易使二氧化碳和碳化合物积累在主冷凝蒸发器中，容易引起主冷爆炸，存在严重的安全隐患。
四、故障现象
2008年7月以来，分子筛底部导淋经常有大量水份排出，并且是不定期的，经过操作人员定时排放，有减少的趋势，但有时还会有水份排出。为了更好的保证空分系统的正常运行，详细记录分子筛各种运行参数，进行了不定期的对比分析，发现在分子筛冷吹峰值1#分子筛冷吹温度102℃，2#分子筛冷吹温度129℃，两台分子筛温差太大，制约了分子筛的正常工作。
五、故障原因分析
1.夏季环境温度高，湿度大，导致循环水温度高，循环水工艺指标要求是≦25℃，实际生产中的循环水温度是28～34℃，直接导致了空压机末级冷却器出口空气温度比去年同期上涨了10～15℃。空气预冷系统的冰机正常运行，出空冷塔空气温度同比上升了5～8℃，并且达到了一个历史的高点18℃。
2.后续生产系统一直满负荷生产，在夏季高温的环境下，分子筛吸附器在高负荷运行的前提下调节空间不大，但同时由于分子筛吸附器在程序控制上有一个限制，即使当空分系统大幅度变化时，其返流的再生气量也不会变化。也就是说无论进分子筛的空气是增加还是减少，其对应的再生期间作为加温的污氮气量为13000m3/h，冷吹的污氮气量为15000m3/h基本是一个定值。控制污氮气量的自动阀有一个限位，并且在程序上做了自动控制，这就导致了在分子筛纯化器负荷变化时，无法根据实际情况调节，导致了分子筛再生不完全。
六、处理措施
1.最大限度的提高循环水量，降低循环水温度，定期清理水过滤器。两台凉水塔风机满负荷运转，把循环水温度控制在25℃以下。
2.加大空气预冷系统的负荷，最大限度的提高换热强度，加大冰机预旋叶片的设定值，使冷却水量从原来的120t/h增加到130t/h。
3.决定在加热初期和冷吹初期改自动控制为手动控制再生污氮气量，根据工况的不同适当调节再生气量，并且延长了加热时间10分钟。增加污氮再生气量，增加板式换热器温差，经过观察，分子筛的吸附能力有所提高。
4.针对二氧化碳可能进入主冷凝蒸发器造成冻堵的情况，定期的排放液氧，这样既可以减少二氧化碳在塔内的残留量，防止堵塞换热器，又可以防止乙炔等碳氢化合物积聚在塔内，形成安全隐患。
5.更换压缩机气侧导淋的汽水分离器，来减少压力空气的损失，又可以起到正常排水的作用。压缩机在更换了汽水分离器后，压缩空气量由原有的58900上升到61300，也已经达到了工艺要求。空冷塔空气出口温度也稳定在15℃。两台分子筛的再生温度差，有所好转降到了10℃左右，但还是有差值，经过分析判断，有可能是分子筛粉化严重，如有停车机会决定扒出两台分子筛，重新分筛再填装，就应该可以使两台分子筛的再生温度达到一致。
七、结束语
在这次生产事故的处理中，有以下几点体会：
1.对操作人员的培训力度要加大，并针对实际生产情况来进行培训，明白每一现象发生的前因后果。
2.要严格控制工艺指标，发现问题及时汇报及时处理，不应该存在侥幸心理，一旦系统有大的波动，自动调节无法即时同步或超出了自动调节的范围内，应立即改换手动操作，以免影响生产。
3.根据实际生产情况，敢于改变原有的工艺设置，针对缺陷进行攻关，但要进行详细的分析论证，并进行后期的跟踪验证。
参考文献
[1]北京钢铁学院制氧教研组编，制氧工问答。北京：冶金工业出版社.
[2]杭州制氧机研究所。深冷技术.
[3]机械工业部编，制氧工操作技能与考核，北京，机械工业出版社.
关键词：分子筛 透水 预防 处理
黑化集团造气厂12000m3/h空分装置是一套采用分子筛净化，增压膨胀流程，DCS集散控制的全低压空分装置。其中分子筛纯化器担负着清除空气中的水分、二氧化碳及碳氢化合物的作用。从而保证进入冷箱的空气干燥、洁净。使在低温状态下工作的换热器及精馏塔内部不会形成水分和二氧化碳的冻结物，保证气体的换热及精馏的正常进行。
一、分子筛纯化器流程说明
从空气压缩机出来的空气经空气冷却系统冷却至<8℃并清除其中的杂质后进入分子筛纯化器.空气自下而上地流经活性氧化铝和分子筛，其所含的水分、二氧化碳及碳氢化合物被清除，当空气中的H2O<5PPm、CO2<2PPm时，方可开启空气进冷箱的阀门，把空气倒入换热器和精馏系统。分子筛纯化器为卧室双床层，上层为13X条形分子筛，下层为球形活性氧化铝。两台分子筛纯化器切换工作。一台工作时另一台再生。
二、分子筛的吸附原理
分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是由于分子的引力作用在固体表面产生一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，被表面力吸引，在表面产生分子浓聚，使流体中这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，因此，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解析或再生。
三、分子筛透水的危害
带水程度较轻时，分子筛吸附性能下降，分子筛使用寿命缩短。带水严重时，精馏塔被二氧化碳和水分冻结堵塞，相关管道会被冻裂损坏，需要花费大量的人力，物力去重新检查和维修，停车周期长，企业损失大。分子筛再生不完全，会导致二氧化碳穿透分子筛床层，在穿过分子筛后二氧化碳会冻结在板翅式板式换热器中，造气通道堵塞，致使系统停车加温。二氧化碳穿透分子筛床层，易使二氧化碳和碳化合物积累在主冷凝蒸发器中，容易引起主冷爆炸，存在严重的安全隐患。
四、故障现象
2008年7月以来，分子筛底部导淋经常有大量水份排出，并且是不定期的，经过操作人员定时排放，有减少的趋势，但有时还会有水份排出。为了更好的保证空分系统的正常运行，详细记录分子筛各种运行参数，进行了不定期的对比分析，发现在分子筛冷吹峰值1#分子筛冷吹温度102℃，2#分子筛冷吹温度129℃，两台分子筛温差太大，制约了分子筛的正常工作。
五、故障原因分析
1.夏季环境温度高，湿度大，导致循环水温度高，循环水工艺指标要求是≦25℃，实际生产中的循环水温度是28～34℃，直接导致了空压机末级冷却器出口空气温度比去年同期上涨了10～15℃。空气预冷系统的冰机正常运行，出空冷塔空气温度同比上升了5～8℃，并且达到了一个历史的高点18℃。
2.后续生产系统一直满负荷生产，在夏季高温的环境下，分子筛吸附器在高负荷运行的前提下调节空间不大，但同时由于分子筛吸附器在程序控制上有一个限制，即使当空分系统大幅度变化时，其返流的再生气量也不会变化。也就是说无论进分子筛的空气是增加还是减少，其对应的再生期间作为加温的污氮气量为13000m3/h，冷吹的污氮气量为15000m3/h基本是一个定值。控制污氮气量的自动阀有一个限位，并且在程序上做了自动控制，这就导致了在分子筛纯化器负荷变化时，无法根据实际情况调节，导致了分子筛再生不完全。
六、处理措施
1.最大限度的提高循环水量，降低循环水温度，定期清理水过滤器。两台凉水塔风机满负荷运转，把循环水温度控制在25℃以下。
2.加大空气预冷系统的负荷，最大限度的提高换热强度，加大冰机预旋叶片的设定值，使冷却水量从原来的120t/h增加到130t/h。
3.决定在加热初期和冷吹初期改自动控制为手动控制再生污氮气量，根据工况的不同适当调节再生气量，并且延长了加热时间10分钟。增加污氮再生气量，增加板式换热器温差，经过观察，分子筛的吸附能力有所提高。
4.针对二氧化碳可能进入主冷凝蒸发器造成冻堵的情况，定期的排放液氧，这样既可以减少二氧化碳在塔内的残留量，防止堵塞换热器，又可以防止乙炔等碳氢化合物积聚在塔内，形成安全隐患。
5.更换压缩机气侧导淋的汽水分离器，来减少压力空气的损失，又可以起到正常排水的作用。压缩机在更换了汽水分离器后，压缩空气量由原有的58900上升到61300，也已经达到了工艺要求。空冷塔空气出口温度也稳定在15℃。两台分子筛的再生温度差，有所好转降到了10℃左右，但还是有差值，经过分析判断，有可能是分子筛粉化严重，如有停车机会决定扒出两台分子筛，重新分筛再填装，就应该可以使两台分子筛的再生温度达到一致。
七、结束语
在这次生产事故的处理中，有以下几点体会：
1.对操作人员的培训力度要加大，并针对实际生产情况来进行培训，明白每一现象发生的前因后果。
2.要严格控制工艺指标，发现问题及时汇报及时处理，不应该存在侥幸心理，一旦系统有大的波动，自动调节无法即时同步或超出了自动调节的范围内，应立即改换手动操作，以免影响生产。
3.根据实际生产情况，敢于改变原有的工艺设置，针对缺陷进行攻关，但要进行详细的分析论证，并进行后期的跟踪验证。
参考文献
[1]北京钢铁学院制氧教研组编，制氧工问答。北京：冶金工业出版社.
[2]杭州制氧机研究所。深冷技术.
[3]机械工业部编，制氧工操作技能与考核，北京，机械工业出版社.