1、KDONAr20000/40000/770 型空分装置操作规程目 录1. 概述-第 3 页 1.1 主要指标-第 3 页 1.2 基本原理和过程-第 4 页 1.3 工艺流程概述-第 8 页 2. 设备-第 10 页 2.1 过滤器-第 10 页 2.2 冷却塔-第 10 页 2.3 纯化器-第 10 页 2.4 热交换器-第 10 页 2.5 精馏塔-第 11 页 2.6 透平膨胀机-第 11 页2.7 汽液分离器-第 11 页 2.8 消声器-第 11 页 2.9 加热器-第 11 页 2.10 离心式液体泵-第 11 页 2.11 水泵-第 11 页 2.12 阀门-第 11 页3. 空
2、分设备的启动-第 15 页 3.1 起动应具备的条件-第 15 页 3.2 起动准备-第 15 页 3.3 冷却阶段-第 15 页 3.4 积液和调整阶段-第 33 页 3.5 装置安全操作措施-第 42 页 4. 装置的管理-第 47 页 4.1 正常操作-第 47 页 4.2 维护-第 48 页 4.3 故障及其排除-第 52 页 5. 停车和加温-第 53 页 5.1 停车和重新起动-第 53 页 5.2 分馏塔全面加温-第 57 页 6. 安全规程-第 62 页 6.1 空气及空气组份的一般特性-第 62 页 6.2 安全注意事项-第 62 页 6.3 安全措施-第 64 页6.4 绝
3、热材料的使用-第 64 页1.概述 1.1 主要指标 1,主 要 指 标 单 位 原料空压机排气量 Nm/h 110000出口压力 MPa(A) 0.615 氧气产量 Nm/h 20000 压力(出冷箱) KPa(G) 15纯 度 %O2 99.6 液氧产量 Nm/h 600 (折合气态)纯 度 %O2 99.6 氮气产量 Nm/h 40000 纯 度 ppmO2 5 压力(出冷箱) KPa(G)10 液氮产量 Nm/h 200 (折合气态)纯 度 ppmO2 5 液氩产量 Nm/h 771纯 度 %Ar 99.999 99.999 / PPmO2 2 2 / PPmN2 3 3 / 压力(出
4、冷箱) MPa(G)0.1 仪表空气 Nm/h 400 1.2 基本原理和生产过程 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而将各组份分离开来。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) 空气中水份和二氧化碳的清除 (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。 1.2.2 空气中水份和二氧化碳的清除:加工空气中的水份和二氧化碳若进入空分设备
5、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。因而配用分子筛吸附器来预先清除空气中的水份和二氧化碳，进入分子筛吸附器的空气温度约为17。分子筛吸附器成对切换使用，一只工作时另一只再生。 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，在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流体，及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 首先加工空气在主换热器和过冷器中与返流冷气流换热而被部分液化，氮气
6、和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行的，由于两种流体压力的不同，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。( 注:起动时，大部分氮气体也是在主冷中被冷却至液化温度而被液化的) 。 1.2.6 精馏 空气中主要组份的物理特性如下:名 称 化学符号 体积百分比 重量百分比 氮 N2 78.09 75.5 氧 2 20.95 23.1 氩 Ar 0.932 1.29 二氧化碳 C2 0.03 0.05 氦 He 0.00052 0.00006 氖 Ne 0.0018 0.0011 氪 Kr 0.000114 0.00032 氙 Xe 0.0
7、000086 0.00004 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
8、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。由于在氧氮混合物中，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氧气。上升气体和下流液体在塔板（填料）上的热质交换过程可理解为:液体沿塔板（填料）
9、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，发生热交换，液体受热蒸发，较多的氮组份逸至蒸汽中，蒸汽中氮组份增加，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。 在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，液空由下塔底部抽出后经节流送入和液空组份相近的上塔某段上，一部分液氮由下塔顶部抽出后经节流送入上塔顶部，液空、液氮和污液氮在节流前一般先在过冷器中过冷。空气的最终分离是在上塔进行。 从上塔主冷上部抽出部分氧气送入主换热器而复热到常温后送出。氮气由上塔顶部抽出经主换热器复热到常温后送出。 氧，氮分离在上下塔完成
10、。上塔为填料塔，下塔为筛板塔。低温全精馏制氩(无氢制氩)的所有设备均置于空分设备的保冷箱内，粗氩塔、粗氩塔(因粗氩塔太高故分成两段) 、纯氩塔均为填料塔。在粗氩塔内，气态氩馏份沿填料盘上升，由于氧的沸点比氩高，故高沸点组分氧被大量地洗涤下来，形成回流液返回上塔。粗氩塔底部粗液氩返回粗氩塔 I 上部作回流液。因此上升气体中的低沸点组份(氩) 含量不断提高，最后在粗氩塔顶部得到含氧2PPM,含氩 9899% 的粗氩气，粗氩气在粗氩冷凝器中被液空冷凝成粗液氩。 由于氮的沸点(-195.78) 与氩的沸点(-185.7)相差较大，因此含氮量约为 11.5%的粗液氩在纯氩塔中得到进一步分离，最后在纯氩塔
11、蒸发器底部得到 99.9995%Ar 以上的纯氩产品。 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，将会有使碳氢化合物浓缩的危险，但是只要从冷凝蒸发器中连续排放部分液氧就可防止浓缩。而当在冷凝蒸发器中提取液氧时，就可不用再另外排放液氧来防止碳氢化合物浓缩。 1.3 工艺流程概述: 1.3.1 氧气和氮气的生产(参照工艺流程图 1.1) 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
12、质，空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至 0.615MPa(A)左右。经空气冷却塔 AC1101 预冷，空气冷却塔冷却水分段进入冷却塔内，下段为循环冷却水，上段为经水冷塔 WC1101 冷却后再经冷冻机的水，空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后，温度降至17，然后进入切换使用的分子筛纯化器 MS1201(或 MS1202)，空气中的二氧化碳、碳水化合物及残留的水蒸汽被吸附。分子筛纯化器为两只切换使用，其中一只工作时，另一只再生。纯化器的切换周期约为 240 分钟，定时自动切换。 空气经净化后，由于分子筛的吸附热，温度升至24，然后分两路：一路空气在主换热
13、器 E1 中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近空气液化温度约 100.3K（-172.8）进入下塔 C1。另一路空气进入膨胀机膨胀后进入上塔参加精馏. 在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液体空气，顶部气氮在主冷凝器 K1 中液化，同时主冷的低压侧液氧被气化。液氮作为下塔回流液全部回流到下塔，再从下塔顶部引出一部分液氮，经过冷器E2 被纯气氮和污气氮过冷并节流后送入上塔 C2 顶部。污液氮（含氧量为20%O2）经过冷器 E2 过冷后,再经节流送入上塔上部。液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液。污气氮从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送往分馏塔外，部分作为分子筛纯化器
14、的再生气体,其余进入水冷塔 WC1101。纯气氮从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后出冷箱，作为气体产品出冷箱，多余部分送往水冷却塔中作为冷源冷却外界水。气氧从上塔底部引出，在膨胀过冷器及主换热器中复热后出冷箱，作为气体产品出冷箱.产品液氧、液氮分别经 V7、V8 阀送入各自的贮槽。1.3.2 氩气的生产(参照工艺流程图 1.2) 精液氩是采用低温全精馏法制取的。 从上塔相应部位抽出氩馏份气体约 25584m/h(标)，含氩量为810%( 体积 )，含氮量小于 0.017%(体积)。氩馏份直接从粗氩塔的底部导入，粗氩塔上部采用粗氩塔底部排出的粗液氩作回流液，作为回流液的粗液氩经液氩泵 A
15、P501(或 AP502)加压到0.9MPa（G ）后直接进入粗氩塔上部。粗氩自粗氩塔 顶部排出，经粗氩塔底部导入，粗氩冷凝器 K701 采用过冷后的液空作冷源，上升气体在粗氩冷凝器 K701 中液化，得到粗液氩和约 771m/h 的粗氩气(其组成为99.6%Ar，2PPmO2)。后者经 V705 阀导入 K704粗气氩冷凝器进行液化，然后进入纯氩塔 C703 中，继续精馏；前者作为回流液入粗氩塔。冷凝器 K701 蒸发后的液空蒸汽和底部少量液空同时返回上塔。 粗液氩从纯氩塔 C703 中部进入，与此同时在纯氩塔蒸发器K703氮侧内利用下塔顶部来的压力氮气作为热源，促使纯氩塔底部的液氩蒸发成上
16、升蒸汽，而氮气被冷凝成液氮从 0.5MPa 节流至0.035MPa(G)返回上塔。来自液氮过冷器并经节流的液氮进入纯氩冷凝器 K702 作为冷源，使纯氩塔顶部产生回流液，以保证塔内的精馏，使氩氮分离，从而在粗氩塔底部得到纯液氩。 纯液氩经调节阀 V708 后部分排入液氩贮槽贮存，槽内蒸发的气体返回纯氩塔，产品液氩从液氩贮槽输送至槽车提供客户； 2. 设备这里所列的是由杭氧制造和配套的主要部机，对部分部机及保冷箱内的单元设备作了简要说明，其它系统、机器、设备和阀门的简要说明请参阅各自的规程章节。2.1 过滤器 水过滤器 4 台 WF1101 WF1102 WF1103 WF1104 仪表空气过滤
17、器 1 台 AF2001 增压空气过滤器 1 台 AF402 膨胀空气过滤器 1 台 AF401 2.2 冷却塔 空气冷却塔 1 台 AC1101 水冷却塔 1 台 WC1101 2.3 纯化器 分子筛吸附器 2 台 MS1201 MS1202 2.4 热交换器 主热交换热器 4 台 E1-1 E1-2 E1-3 E1-4 液空液氮过冷器 2 台 E2-1 E2-2 膨胀空气换热器 1 台 主冷凝蒸发器 1 台 K1 粗氩冷凝器 2 台 K701 K704 纯氩冷凝器 1 台 K702 纯氩蒸发器 1 台 K703空气热交换器 1 台 E751 空气喷射器 1 台 SE301 增压空气冷却器
18、1 台 WE401 2.5 精馏塔 下 塔 1 台 C1 上 塔 1 台 C2 粗氩塔 1 台 C701 粗氩塔 1 台 C702 纯氩塔 1 台 C703 2.6 增压透平膨胀机 1 台 ET401 2.7 汽液分离器 1 台 PV3 2.8 消声器 放空消声器(污 N2) 1 台 SL1201 氧气放空消声器 1 台 SL101 氮气放空消声器 1 台 SL102 2.9 加热器 电加热器 3 台 EH1201 EH1202 EH1203 2.10 低温离心泵离心式液氩泵 2 台 AP501 AP502 2.11 水泵 200D432 水泵 2 台 WP1101 WP1102 125D25
19、5 水泵 2 台 WP1103 WP1104 2.12 阀门 1 套 2.13 空气冷却塔 符号: AC1101 工厂代号: KLT14A.10000 作用：把出空压机的高温气体(100) 冷却到17，以改善分子筛纯化器的工作情况。 结构：立式圆筒型塔，分上下二部份，上段、下段均为填料塔。塔内设有旋风分离器、不锈钢丝网捕雾器。 使用方式：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地喷淋在填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水流而上与水进行热质交换，经旋风分离器，不锈钢丝网捕雾器出塔，进入分子筛吸附系统。 2.14 水冷却塔: 符号: WC1101 工厂代号: KLT14A.30000 作用：
20、用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水，然后由水泵送入空气冷 却塔的上段。 结构：本塔为填料塔，塔顶设捕雾器和布水器，填料分两层装入塔内，在两 填料层中间设有再分配器，内设支撑板，以支撑填料。工作原理：被冷却的水自上而下流经填料，与从空分塔出来的25的氮气进行热质交换，使水冷却下来，在塔底被水泵抽走，氮气带走热量后从塔顶排往大气。 2.15 分子筛吸附器: 符号: MS1201, MS1202 工厂代号: KJT14A.10000 作用：吸附空气中的水份、二氧化碳及乙炔等碳氢化合物，使进入冷箱的空气纯净。 结构：卧式圆筒体，内设支承栅架，以承托分子筛吸附剂。 工作原理：空气通过分子筛床层时，由
21、于分子筛的吸附特性将空气中的水份，二氧化碳，乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气二氧化碳含量1PPm，在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，分子筛吸附器成对交替使用，一只工作时，另一只再生。每只装填分子筛吸附剂 kg。2.16 主热交换器 符号: E1-1,2,3,4 作用：进行多股流之间的热交换。 结构：为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片和隔板进行良好的换热。液空液氮过冷器 符号: E2-1,E2-2 工厂代号: B3K27A 作用：对低温液体进行过冷 结构：为多层板翅式。相邻通道间物流通过翅片和隔板进行良好的换热。 工作原理：液空、液氮和污液氮在流经过冷器时
22、被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样，液体在节流后可以减少气化，改善上塔的精馏工况。2.17 冷凝蒸发器 符号: K1 工厂代号: N1K20 作用: 供氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精馏塔精馏过程的进行。 结构: 为多层板翅式，相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热。 工作原理: 冷凝蒸发器一般置于上、下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。这个过程得以进行，是因为氮气压力高，液氧压力低。例如氮气压力为0.511MPa 时，液化温度为 94.4K，而液氧在压力为 0.1389MPa 时，蒸发温度 93.1K，两者温差 1.3K。这样，氮气的冷凝和液氧
23、的蒸发就可进行。各类冷凝蒸发器都是按此原理进行的，只是冷凝和蒸发的介质不同而已。2.18 下塔与上塔 符号: 下塔 C1 上塔 C2 工厂代号: T1K18，T2K33 作用: 利用混合气体中各组分的沸点不同，将其分离成所要求纯度的组分。 结构: 塔体为圆筒形，下塔内装多层筛板，筛板上设置溢流斗，有一个溢流挡板，并密布小孔。上塔内装规整填料及液体分布器。 工作原理: 下塔精馏过程中，液体自上往下逐一流过每块筛板，由于溢流堰的作用，使塔板上造成一定的液层高度。当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡,这样就增加了汽液接触面积，使热质交换过程高效地进行。低沸点组份逐渐蒸发，高沸点的组份逐
24、渐液化，至塔顶就获得低沸点的纯氮，在塔底获得高沸点的富氧液空组份。上塔在精馏过程中，气体穿过分布器沿填料盘上升，液体自上往下通过分布器均匀地分布在填料盘上，在填料表面上气、液充分接触进行高效的热质交换。上升气体中低沸点份(氮 )含量不断提高。高沸点组份( 氧)被大量的洗涤下来，形成回流液最终在塔顶得到低沸点纯氮，塔底得到高沸点的液氧。2.19 粗氩塔 符号: C701. C702 工厂代号: T3K20、T3K21结构: 因粗氩塔太高故分成两段，即粗氩塔与粗氩塔。粗氩塔为圆筒形填料塔。塔内相邻两段填料之间设置分布器，以利于液体在塔内均匀分布。 工作原理: 其原理与上塔相同，顶部得到粗气氩，底部
25、得到富氧液体，回流到上塔。2.20 纯氩塔 符号: C703 工厂代号: T3111 结构: 圆筒形填料塔, 结构与粗氩塔类似。 使用方式: 粗液氩从纯氩塔中部导入塔内，在塔内进行氩- 氮二元混合物的分离，在精馏过程中，低沸点组份(氮) 与高沸点组份(氩)在填料表面进行充分高效的热质交换，由于氮的沸点与氩的沸点相差较大，且粗液氩中含氮量仅为 11.5%左右，故在塔底可获得高纯度的高沸点组分液氩产品。 3. 空分设备的起动: 3.1 起动应具备的条件: 3.1.1 空分设备所属管道、机械、电器等安装完毕,校验合格。3.1.2 所有运转机械原料空压机、膨胀机、水泵、液氩泵等均具备起动条件, 有的应
26、先进行单机试车。 3.1.3 所有安全阀调试完毕, 并投入使用。 3.1.4 所有手动, 气动阀门开关灵活, 各调节阀需经调试校验。 3.1.5 所有机器、仪表性能良好, 并具备使用条件。 3.1.6 分子筛吸附器程序控制调试完毕,运转正常,具备使用条件。3.1.7 冷箱内低温设备的管道和外部所有气体管道加热, 吹刷完毕,并经检测合格。 3.1.8 空分设备所有阀门应处于关闭状态。 特别要检查膨胀机出入口 V41、V42 及膨胀机喷嘴必须处于关闭状态。 3.1.9 供电系统正常工作。 3.1.10 供水系统正常工作。3.1.11 安全辅助设施完好，安全通道畅通。 3.2 起动准备: 起动前应对
27、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。空分装置的所有气封点，包括透平膨胀机的喷嘴，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。分以下各操作步骤:(1) 起动冷却水系统。 (2) 起动用户仪表空气系统及分子筛纯化器系统的切换系统。(3) 起动原料空气压缩机。 (4) 起动空气预冷系统。 (5) 吹刷空气管路。 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 3.2 加以说明. 3.2.1 起动冷却水系统: (1) 通知做好供冷却水的准备工作。 (2) 打开各机组冷
28、却器的水进、出口阀。打开水侧排气阀，排净气关闭。 3.2.2 起动仪表空气系统和切换系统 (1) 开启各空气切换管路。 (2) 将备用仪表空气( 由开启装置提供)接通。(3) 接通程序控制器。 (4) 接通切换阀、并检查切换程序，检查完好后，程序打入暂停，并使各阀处于关闭。 (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。 3.2.3 起动原料空气透平压缩机 详细参阅“空气透平压缩机操作规程” (1) 起动空气过滤器( 按过滤器使用说明书操作) 。 (2) 接通冷却水系统。 (3) 作好电机的启动准备。 (4) 按空气透平压缩机操作规程启动空气压缩机。 (5) 逐
29、步提高压缩机后的压力，确认空透运行平稳进行下步。3.2.4 起动空气预冷系统 详细参阅“空气预冷系统操作规程“ (1) 接通空气冷却塔的全部指示仪表。 (2) 检查确认空气预冷系统的仪控，电控系统准确灵敏后。 (3) 打开冷却水进、出口阀。 (4) 慢慢打开空压机送气阀，将导入空气冷却塔中，慢慢增加空气压缩机排出压力，待空气压力稳定并大于 0.45MPa(表压) 时，启动水泵 WP1103(或 WP1104)，水泵 WP1101(或 WP1102)同时启动。(5) 接通液面控制器 (6) 调节冷却水泵的压力和流量，保证空冷塔液面稳定。 。 (7) 检查纯化器前吹出阀是否带水。8待纯化器投运正常
30、后，退水阀打入自动，紧急退水阀投入连锁。3.2.5 起动分子筛纯化系统 详细参阅“分子筛纯化系统操作规程“ (1) 切换程序打手动的运行。 (2) 调节各控制阀门阀位是否正常。 (3) 先用旁通阀缓慢导气，待压力稳定接通再生气，再接通电加热器，进行另一台纯化器活化。 (4) 切换程序打入自动。 (5) 分子筛吸附器的起动(包括吸附和再生)，至少正常运行一个周期后,才能向分馏塔送气。(须确定 CO2 和水份含量达到设计值)注意: 进入分子筛纯化系统的空气流量要根据 PdIAS-1205阻力( 不大于 8KPa)，加以控制，以防止分子筛床层的破坏。 (6) 当出分子筛吸附器的空气中 CO2 的含量
31、1PPm 时，可倒换仪表空气气源，并进行管道，塔内吹刷。 3.2.6 吹刷空气管路 吹刷的目的是除去杂质如灰尘等，并检查有没有水滴存在。吹刷用的气体是出分子筛吸附器的常温干燥空气。每一只吹除阀均打开进行吹除，一直到没有灰尘和水汽为止。安装结束第一吹刷应分段插盲板进行。 (1) 空气导入空气管线操作: 全开吹除阀 V301。缓慢打开空气进分子筛旁通阀(手动充压)V1215 或 V1216 时，注意分子筛吸附器压差 PdIAS1205 应不超过 8Kpa，阀门操作应缓慢，避免分子筛床层激烈波动。 (2) 接通各空气流路 A.第一流路: 吹刷主换热器。 (1)自分子筛吸 E1 空气通道V301 吹出
32、附器的空气(V111-4) E1 中部 V31 V41 V341E1 空气通道 V32 V43 V342(为确保透平膨胀机的安全,吹刷增压空气管路时，膨胀机的密封气和油泵必须接通，详见透平膨胀机操作规程）B.第二流路, 吹刷下塔 C1 及启动管线: 下塔 C1 V351 大气V307 大气V305 大气V304 大气V353 大气V308 大气V309 大气C.第三流路: 吹刷上塔 C2 及相应的管线 C2 V352 大气V306 大气V4 大气V1 V7 V310 大气下塔 C1 V2 V354 大气V302 大气V303 大气主换氧通道 V103 大气主换氮通道 V105 大气主换污氮通道
33、 V106 大气V107大气 V1219D.第四流路: 吹刷粗氩塔相应的管线 过冷器 E2 液氮通道-V711-K704-V765-大气C1-过冷器 E2 液空通道-V701-粗氩冷凝器液空侧-V704-上塔 C2-氩馏份抽口-粗氩塔C701 粗氩塔C702（下部）V757-V756-大气大气-V755大气 V507-V501大气 V508-V503V502大气-V754V504大气-V770-V712-粗氩冷凝器氩侧-粗氩塔 C702（上部）V766-大气V764-大气V705-K704- 纯氩塔 -C703V769V756 V752V708 V752 V751 V781大气E.第五流路:
34、吹刷纯氩塔氮侧相应的管线 下塔 C1-纯氩蒸发器 K703 冷凝器-V759-大气过冷器 E2-V706-纯氩塔 K702-V715-污氮管V762-大气(3) 注意事项: A. 用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量，待 AIA1203 CO2含量1PPm ，可把气体导入冷箱吹扫，当各吹除阀出口气体的露点-65 时，才能关闭吹除阀，转而吹扫别的管道。 B. 在吹除各流路过程中，要逐渐开大 V111，V112，V113,V114 ，既要避免压力下降又要保证有足够量的吹刷用气。 C. 严格控制上塔压力 PIA-20.05MPa，避免上塔超压。 D. 在接通各系统时，必须先开吹除阀，再开入口阀。停止
35、吹刷时应先关入口阀，再关出口阀。 E. 在吹刷过程中，空压机应在主厂房保压操作，不能用主控室自动控制。F.吹刷增压空气管路应该在增压机进口处设置盲板，并且保持密封气和油泵的供给。G.当吹出阀连续开关几次，出口气体无灰尘（用洁白布在阀出口处检查）和露点达-65，加温吹扫结束。3.3 冷却阶段 本装置冷却为全冷却法，即塔内所有设备，管道一次冷却到工作状态。3.3.1 分馏塔冷却前必备条件 (1) 原料空气压缩机已经投入运转； (2) 分子预冷系统已投入运转； (3) 分子筛纯化器已投入运转；4加温吹扫结束3.3.2 起动增压透平膨胀机 (1) 按 “透平膨胀机的操作规程 “规定,做好透平膨胀机的起
36、动准备； (2) 打开冷却流路各阀门； (3) 然后缓慢地开大喷嘴和缓慢关小增压空气回流阀,起动透平膨胀机； (4) 增加膨胀机的供气量,慢慢地使增压透平膨胀机达到最大气量； (5) 切断用户提供备用仪表空气,改用系统自身仪表空气； (6) 打开冷箱气封阀。 3.3.3 冷却分馏塔系统 冷却分馏塔的目的，是将正常生产时的低温部分设备，管道从常温冷却到接近空气液化温度，为积累液体及氧、氮分离准备低温条件。冷却开始时,压缩机排出的空气不能全部进入分馏塔，多余的压缩空气由放空阀排放大气，并由此保持空压机排出压力不变。随着分馏塔各部分的温度逐步下降吸入空气量会逐渐增加，可逐步关小放空阀来进行调节。 应
37、特别注意的是在冷却过程中保冷箱内各部分的温差不能太大，否则会导致热应力的产生。冷却过程应按顺序缓慢地进行，以确保各部分温度均匀。 (1) 根据吹扫流程依次开启冷却流路的阀门； (2) 保持原料空气压缩机排出压力恒定； (3) 把分子筛纯化器的再生气路由空气流路切换换到污氮气流路上。此时应特别注意空压机排压，防止因超压而引起连锁停机停泵； (4) 通过调整各流程段吹除阀调整各流路通过流量，使各部分温度均匀下降。不能出现大的温差。 3.3.4 增压透平膨胀机的控制:在冷却阶段,透平膨胀机的产冷量应保持最大。当主换热器冷端空气已接近液化温度时，冷却阶段即告结束。 3.3.5 阀门状态: (1) 分馏
38、塔阀门状态 分馏塔所有阀门全部处于冷却时所要求的开关状态 (2) 空气导入 随着分馏塔内温度逐渐下降，需缓慢打开V111,V112,V113,V114。并逐渐增加空气量。注意 :分子筛压差PdIAS-1205 不超过 8Kpa，同时要求进分馏塔前压力 PI-101 与下塔空气压力 PI-1 的压差不能太大，使下塔压力保持不变，并随着温度下降逐渐增加膨胀量以保持最大产冷量。 (3) 接通冷却流路 : 开阀 V1、V3A.第一流路，冷却主冷 K1，主换热器氧通道，开氧气放空阀V103B. 第二流路，冷却上塔 C2，过冷器 E2 和主换热器 E1 的氮通道，开纯氮出分馏塔放空阀 V105(也可开 V
39、106 去水冷塔) 。 C.第三流路,冷却上塔 C2, 过冷器 E2 和主换热器 E1 的污氮通道,渐开 V1226. 稍关 V1250(也可开 V109 去水冷塔). D. 第四流路, 冷却粗氩塔 C701、C702 、K704C2 氩馏份抽口-粗氩塔C701-粗氩塔C702-K701-V712- V770-大气V755-大气V705-V764-大气下塔 C1-过冷器 E2-V701-V704-上塔 C2E. 第五流路，冷却精氩塔 C703下塔 C1过冷器 E2-V706-K702-V762-大气 K703-V707-上塔 C2K702V751 大气 粗氩塔C702-K701-K704-C7
40、03 K703-V757大气 V764-大气K702 V714C703 V716C2 下塔 C1V711K704 V765大气(4) 倒换分子筛吸附器再生气源: 在空分设备起动时,分子筛的再生气体采用分子筛净化后的空气。当空分设备起动后,并有足够的再生气量时,可改用污氮流路,作为分子筛再生气体。 (5) 起动冷箱充氮系统: 在空分设备冷却过程中，冷箱内温度逐渐降低，应及时起动冷箱充氮系统，避免冷箱内出现负压。 开阀 V272、V273、V274 (6) 冷却阶段应注意事项: A. 随着冷却流路的增加，空压机应不断地增加空气量，原料空压机出口压力稳定在 0.515MPa(G)。空压机控制方式应在
41、主厂房就地控制。 B. 在整个冷却过程中应控制各部分温度，不要使温差太大。 C. 为加快冷却速度，应最大限度地发挥膨胀机的制冷能力，随塔内温度的降低逐渐增加膨胀量，调节膨胀机工况。 D. 随着温度的下降冷箱内压力也会逐渐降低，应随时注意调节冷箱充气的流量。 E. 在冷却阶段装置阀门应处于手动控制状态。 F. 当主冷底部 (或下塔底部)出现液体冷却阶段即结束。3.4 积液和调纯阶段: 所有冷箱内设备被进一步冷却，空气开始液化，下塔(或主冷)出现液体，上、下塔精馏过程开始建立，待冷凝蒸发器建立一定液氧液面，可开始调节纯度，并将产品产量控制在设计的 70-80%在液化阶段，膨胀机的出口温度尽可能保持
42、较低。 （但以不进入液化区为宜。部分膨胀空气可通过 V6 进入污氮气管，调整机前温度。3.4.1 阀门的调节: 所有阀门的调节应按步骤缓慢并逐一地进行，当前一只阀门的调节取得了预期的效果以后，方可开始下一只阀门的调节。 3.4.2 温度的控制 (1) 主热交换器冷端的温度应接近液化点 TI-1 约为 173，中部空气温度 TI-18 约为 106。(2) 其它部分温度应调节到正常生产时的规定温度。 3.4.3 液体的积累: (1) 稍开氖氦吹除阀 V314,V315。 (2) 调节原料空气压缩机的流量，以满足分馏塔吸入空气量的增加，并保持原料压缩机后的恒压，可用进口导叶和放空阀配合调节。(3)
43、 先微开下塔液氮回流阀 V11，根据主冷液氧上涨情况逐渐增加开度。V11 阀要开启次数勤，每次只能微调。(4) 取样分析初始积累的液体。如发现液体中有杂质和 CO2 固体等，则应将液体连续排放，直到纯净为止。由于空气中含有水分，在抽取液体样品时，水分会凝结进入液体，使液体变得混浊，因此，应把抽取液体的容器罩起来。 (5) 用 V1 阀调节下塔液空液面 LIC-1，并确认液面准确，灵敏方可投入自动控制。LIC-1 定为 600mm。 (6) 用 V3 阀抽取液氮送入上塔，加速精馏过程的建立。3.4.4 精馏过程的建立: (1) 将计量仪表投入(参阅仪控操作规程)，控制产品流量为设计值的 5070
44、%。 (2) 调整上塔和下塔的压力，使之达到正常值。 (3) 从阻力计上读数的上升，可知精馏过程已经开始建立。 A. 当主冷液面上升至设计值 50-60%以上时，视吸入空气量和下塔压力情况调节下塔液氮回流阀 V11，初步建立下塔精馏工况。 B. 根据下塔液位上升和液空纯度、液氮纯度情况，调节 V3 阀。C. 调节出分馏塔的污氮阀 V1226(V109),出分馏塔的纯氮放空阀V105(V106), 及产品氧放空阀 V103 使产品氧、氮达到设计值。 (4)操作粗氩塔 A. 缓慢开 V701 使回上塔的液空蒸发量增加，促使进粗氩冷凝器 K701 的工作，待粗氩塔液空出现液面时，密切注视粗氩塔阻力计 PdI-701、PdI-702 的变化，使其缓慢升高到额定值，AI-705氩分析仪可投入
