分子筛吸附器进水事故的处理

孟祥龙

（中海石油华鹤煤化有限公司氨生产部，黑龙江鹤岗 154100）

分子筛吸附器进水事故的处理

孟祥龙

（中海石油华鹤煤化有限公司氨生产部，黑龙江鹤岗 154100）

中海石油华鹤煤化有限公司的KDON-45000/53500型空气分离设备，因循环水加药导致泡沫过多使预冷系统水冷塔除沫器堵塞，发生分子筛吸附器进水故障，空分设备被迫低负荷运行，后停车更换分子筛，介绍事故经过和处理措施。

空分设备；分子筛吸附器；进水

中海石油华鹤煤化有限公司（以下简称华鹤公司）位于黑龙江省鹤岗市，以煤为原料年产30万t氨，52万t尿素，空分设备采用常温分子筛预净化，增压透平膨胀机制冷，填料上塔、筛板下塔、液氧、液氮双泵内压缩流程。

1 分子筛纯化系统简介

分子筛吸附器采用双层床结构（活性氧化铝+13X型分子筛）底层活性氧化铝床层主要吸收水分，并可以有效地保护分子筛，延长分子筛使用寿命，下层的13X型分子筛主要吸附二氧化碳和碳氢化合物，两个床层之间用不锈钢筛网进行隔离。

分子筛纯化系统采用长周期设计，即单个吸附器吸附时间为4h，从而使分子筛及阀门使用寿命延长，切换损失减小，同时减少因切换引起的压力波动次数，保持主塔工况稳定，对于空冷系统带水冷塔的流程，采用长周期设计可以减少再生污氮量，这样更有利于空冷系统的工作，使二者之间形成良好的匹配，彼此良性循环，使二个系统保持长期可靠稳定运行。

再生用蒸汽加热器，采用先进的双管板结构蒸汽加热器，从结构和工艺上确保分子筛吸附器的安全工作。切换系统采用DCS自动控制，并设有压力压差自动判断，再配合阀位返馈信号。运行时分为吸附、均压、泄压、加热、冷吹、均压、并联七个步骤。

华鹤公司的KDON-45000/53500型空气分离设备分子筛纯化系统工艺流程如图1所示，主要技术参数见表1。

表1 华鹤公司空气分离设备分子筛纯化系统技术参数

图1 华鹤公司空气分离设备分子筛纯化系统工艺流程

2 事故现象

2015年9月8日9时20分，空分装置预冷系统空冷塔阻力PDI01101开始上涨，从4.2kPa在4min后涨至15kPa以上（超量程），空冷塔液位开始出现波动，分子筛后压力开始下降。9时40分，分子筛吸附器后CO2分析仪AI01101开始飞速上涨，并迅速超量程（5×10-6），分子筛吸附后温度TI01102开始上涨，最高涨至27.22℃，此时分子筛床层因进水已经穿透，空分装置紧急停车。

9月8日13时02分，空压机开始向空冷塔导气，空分开始开车，16时03分，开始对进水分子筛吸附器S01201B进行加热，由于没用电加热器，故提高蒸汽温度、压力尽可能的提高再生气温度，并延长加热时间至4h，加热两次后冷吹峰值达到94℃，空分系统开始向后开车。

9月10日，全系统加负荷，当空压机排气量升值180 000m3（标）/h时，分子筛吸附器S01201B无法达到正常吸附效果，在吸附末期分子筛吸附器后CO2分析仪AI01101超过设计指标1×10-6，经多次再生后仍无改善，确定部分分子筛失活。

3 事故原因

1）在空分停车后经调查发现水处理装置再对循环水进行加药处理，但加药量超出正常用量，导致循环水携带大量泡沫，进而使空冷塔顶部除沫器失去效果，空气携带大量水进入分子筛，淹没分子筛床层，导致分子筛吸附剂失去活性。

2）操作人员在发现空冷塔异常后汇报调度及工艺技术监督，但是在空冷塔PDI01101飞速上涨已无法控制时，未对空分装置进行减负荷或紧急停车处理，使事故进一步扩大，最后导致分子筛床层被淹，必须对分子筛吸附器进行特殊再生。

4 处理措施

9月8日下午，决定先对分子筛S01201B进行加温，由于未配备电加热器，只有一个蒸汽加热器，所以只能提高蒸汽压力与温度，从而提高再生气的温度。

4.1 加热阶段

先将低压蒸汽压力提高到1.1MPa，温度提高到210℃，再生气量控制在52 000m3（标）/h，并逐渐提高到69 000m3（标）/h。打开分子筛SO1201A入口阀KV01201、出口阀KV01203，开车再生气阀门V01222，再生气加热阀门KV01212，分子筛S01201B再生气入口阀、KV01206，出口阀KV01208，调节流量至52 000m3（标）/h，联系蒸汽管网控制低压蒸汽压力再1.1MPa，温度210℃。此时再生气温度可以大到200℃，基本和采用电加热器工艺的特殊再生再生气温度相同，加热至分子筛S01201B再生气出口达到150℃。共用时10h。

4.2 冷吹阶段

当出口温度达到150℃，将分子筛S01201B转入冷吹状态，打开再生气冷吹阀门KV01213，关闭加热阀门KV01212，调整再生气量至60 000m3（标）/h，当入口温度降至常温且与出口温度的温差小于10℃，冷吹结束，冷吹大约3h；分子筛吸附器S01201B再生结束，切换至分子筛吸附器SO1201B吸附，分子筛S01201A再生，等分子筛吸附器S01201A再生结束，重复以上步骤再次再生分子筛吸附器S01201B，如此往复3次。

5 结束语

此次分子筛吸附器进水事故主要是由于循环水加药不规范引起，水处理装置是化工厂运行的基础，应该加强管控。同时，在空分设备运行过程中，针对工艺参数偏离正常范围或大幅度波动的现象，应该认真、全面的分析原因，并及时采取正确的方法予以处理，从根本上解决问题，保证空分设备的安全、稳定、健康运行，进而保证全厂的正常生产。

Treatment of Water Entrance Trouble of Molecular Sieve Adsorber

Meng Xiang-long

CNOOC Huahe coalif cation Co.，Ltd.KDON-45000/53500 type air separation equipment.Because of the circulation water dosing lead to bubble over the pre cooling system of water-cooling tower in addition to foam is blocked，molecular sieve adsorber water fault，air separation equipment forced low load operation，after parking for molecular sieve，the accident process and treatment measures.

Air seraration plant；Molecular sieve adsorber；Water entrance

TB657.7

A

1003-6490（2016）11-0045-02

2016-10-11

孟祥龙（1990—），男，黑龙江省大庆市人，助工，从事空分主控工作。