大型空分在低温地区运行问题的探讨

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）

大型空分在低温地区运行问题的探讨

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，从2014年11月产出合格氧氮以来运行两年半时间，由于东北冬季极寒天气对装置运行影响较大，故总结了冬季设备运行的常见问题及相应的处理方法，。因此选择中国最北部的大型空分装置，进行探讨具有较好的代表性。

空分设备；极寒；防冻

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，鹤岗位于中国的最北部，紧邻俄罗斯，每年最低气温可以达到-35℃，冬季长达六个月，这对装置的稳定运行造成了极大的挑战。现将装置运行的两年半时间内遇到的典型性问题作简要的总结。

1 分子筛纯化系统阀门问题

华鹤公司空分装置分子筛纯化系统采用现在大型空分最常用的DCS自动控制原理，所有主要阀门均采用欧宾罗斯公司生产的三偏心蝶阀，其具有良好的密封性能，适用于分子筛系统可以防止高低压部分窜压或者气体倒流。但是问题在于三偏心蝶阀的使用温度最低为-25℃，因此一到冬季进入极寒天气阀门常常出现卡涩问题，因为分子筛程序有阀门30s内达不到指定动作就暂停整个分子筛序的联锁，因此一进入冬季常常发生程序暂停的问题。

经仪表现场检查，现场阀门实际已达到指定开关状态，但是中控DCS信号未显示，对阀门进行检查后发现是阀门开度指示的撞锤在冬季低温下动作不及时，设置卡涩，因此无法将信号传送到中控DCS上。

处理措施：对分子筛所有三偏心蝶阀添加电伴热及保温套，保证阀门在冬季仍处于其适宜的工作温度，防止再出现此类问题。处理后三偏心蝶阀再未出现过动作不及时的问题。

2 氧氮泵轴承损坏问题

华鹤公司空分装置采用法国低温之星Cryostar公司的低温立式离心泵，一台高速运行一台低速备车，将液氧经七级压缩压缩至8.7MPa后送入氧气管网，在装置运行过程中发生了数次氧泵轴承损坏事故，尤其是对于备用氧泵在紧急状态下升速后，轴温往往急速上升联锁停车，轴承损坏，公司因此而更换过两次轴承，损失达到上百万元。

经电气专业检查，发现每次轴承损坏后，轴承内无低温润滑脂，导致轴承在泵负荷大幅变动过程中温度急剧上升，最后损坏。由于液氧泵所用低温润滑脂为厂家配套提供，且使用专用油枪进行加油，此类油枪非常精确，精确到1g，而每次加油量为3~5g，故考虑可能加油过程中存在由于加油操作问题加油量不够的可能。

处理措施：①对电气专业的保运人员进行培训，精细化操作，确保每次加油量；②每次加油后对备用泵进行升速操作，使备用泵得到充分润滑，是加入的润滑脂混合均匀；③对液氧泵电机加油孔进行改造，扩大流道，使润滑脂更容易进入轴承内。

3 空压机进气端位移大问题

华鹤公司空压机组为汽轮机一拖二机组，其中空压机采用陕鼓EIZ125-4（1+1+1+1）型等温式离心压缩机，采用了轴向进气，并于入口处设置入口导叶及调节装置。由于鹤岗地区夏天最高气温与冬天最低气温，最高温差可达到70℃以上，因此空气密度变化较大，导致空压机入口导叶在夏天与冬天开度差值可达30%，其中在冬天空压机进气端位移最高达到0.67mm，逼近联锁值，存在停车及损坏机组的风险。

经技术组分析，在冬天，气体密度大，机组负荷轻，空压机导叶只需要35%左右即可满足使用条件，但是汽轮机和增压机负荷基本不变，整个机组应力无法满足，导致进气端位移较大。

处理措施：采用控制变量法，针对可能影响位移的因素逐一进行调节，如改变汽轮机的抽气、调整增压机的负荷、控制空压机的排气压力等。最后确定降低空压机排气压力可以有效地控制位移大小，因此最终决定在满足空分工况正常的情况下，将空压机排气压力由0.520MPa调整至0.510MPa，位移得到了较好的控制。

4 结束语

东北地区，尤其黑龙江省，环境条件恶劣，不利于化工装置运行，但是通过精细化操作，对问题进行正确的分析、处理，不但可以保证装置的长周期运行，也可以在这过程中发现问题、处理问题、总结经验，克服环境的影响，便于化工业在东北地区的发展。

Discussion on Operation of Large Scale Air Separation in Low Temperature Area

Meng Xiang-long

KDON-45000/53500 type air CNOOC Ltd.Eco-ego coal separation equipment，from the November 2014 output of qualif i ed oxygen nitrogen since two and a half years，due to extremely cold weather in winter in Northeast China has great inf l uence on the operation of the device，it summarizes the common problems in the equipment operation and the corresponding treatment methods. The air separation unit is the largest air separation unit in the north of China，so it has good representation.

air seraration plant；extremely cold；antifreeze

TQ116.1

B

1003–6490（2017）03–0077–01

2017–03–08

孟祥龙（1990—），男，黑龙江大庆人，助理工程师，主要从事空分主控工作。