探究分子筛纯化系统常见故障分析与处理

王鹏（神华榆林能源化工有限公司，陕西 榆林

719302）

当今空分设备在运行中主要是以分子筛净化为主。分子筛纯化系统内部包含诸多设备，例如分子筛吸附器、电加热器与蒸汽加热器，维持系统的正常运行。自从分子筛吸附器在生产中投入使用至今，切实有效的提高了空分工艺的生产稳定性与产品的提取率。但是因为其中一部分设备的运行时间较长，出现老化的现象，所以分子筛纯化系统也在运行期间面临故障，如分子筛泄露、控制程序故障等，以往面对这一类故障，工作人员主要采取停机的方式处理，这会直接影响到生产效益。为此，下面针对分子筛纯化系统的常见故障，阐述对应的处理方法。

1 操作问题引发的故障与处理

企业内部的空分设备，为了保证运行生产质量，需要定期组织停机检修。工作人员将空分设备停机处理，这期间如果操作不当会导致空压机放空阀冒水。一旦出现这一问题，工作人员需要及时分析原因。某企业在实施检修的过程中便发现该现象，当时技术人员认为根本原因是空冷塔返水，并组织详细检查[1]。检查过程中发现常温水泵处的进出口阀门关不严，系统冷却水在水压的作用下进入到空冷塔内部，导致水位上升，当其进入空气管道之后，便会在空压机放空阀位置出现外漏的现象。针对该现象组织检查，期间若确定分子筛进口位置的导淋不存在水外排的现象，便可以证明水并未进入至分子筛纯化系统内部，否则需要先解决该问题。

针对以上问题展开分析，发现根本原因是工作人员的操作不当，致使水分进入到分子筛纯化系统内部，从而引发故障。为此提出以下处理建议：（1）将分子筛吸附器中的分子筛加热、冷吹、运行时间减少；（2）适当增加电加热器或蒸汽加热器的出口温度，建议将再生气提升至190℃，使分子筛吸附器中的分子筛再生效率得到提升；（3）工作人员开启冷冻机，使空气出空冷塔的温度值降低。期间工作人员要时刻监督分子筛吸附器显示的进出口温差值，掌握分子筛纯化系统运行现状。如此一来，可以有效调整冷吹峰值；（4）如果工作人员在检查过程中发现分子筛吸附器没有显示冷吹峰值，要立刻通知仪表技术人员，深入检查分子筛纯化系统自控系统和现场阀门，观察阀门的状态。如果发现应该处于开启状态的阀门关闭，需要设定准确的时间，调整阀门动作保证再生效果[2]。

2 分子筛泄露引发的故障与处理

针对立式径向流分子筛吸附器投入运行一段时间过后，设备内的部件性能会发生改变，会导致分子筛泄漏，阻碍后续精馏的安全运行，同时也会降低分子筛纯化系统的吸附效果。出现分子筛泄露故障，主要表现有分子筛出口二氧化碳在线监测升高，分子筛进出口阻力偏离正常值，纯化系统放空周围有分子筛或氧化铝等吸附剂被吹出，板式换热器热端温差扩大等现象。分子筛吸附器运行期间吸附器内的起隔离作用钢板网破裂导致分子筛发生泄漏是主要原因，所以工作人员务必要及时解决该故障，使系统快速恢复生产能力。

为此，针对分子筛泄露故障提出以下处理建议：1、打开吸附器上部的装填孔检查吸附剂的沉降情况，判断泄露量的多少2、如果泄露量较少，建议利用分子筛切换的间隙补加吸附剂，待到大检修时停工进入内部仔细检查泄露点。3、如果泄露量沉降较多，泄漏量较大，建议立即停工对吸附器进行检修，有后备系统的可以利用后备系统暂时代替主系统供应产品。4、检修前打开人孔要先进行强制通风置换，氧气含量分析检测合格后维修人员再进入吸附器内部查找泄漏位置，对将泄漏处裂缝进行补焊，有条件的单位可以再增加一层隔离钢板网，期间工作人员还要清理泄露出来的吸附剂粉末，最后并且补充新的吸附剂。最后恢复系统正常运行。

3 空气压力波动引发的故障与处理

企业生产过程中的空分设备吹扫、试车环节，分子筛纯化系统运行期间如果出现进水故障，空气进口处的疏水阀或导淋会涌出大量水。分析根本原因，主要是因为空分系统在操作过程中产生的压力变化较大，引发空气预冷系统压力波动异常，在空气流中掺加大量水流，进入到分子筛纯化系统的内部。除此之外，吹扫环节系统出口阀开度不断调整，致使空压机后与空气预冷系统压力出现较大的改变，加上空气压力的监督不到位，从而出现冷却水进入到分子筛纯化系统的现象。如果发生这一故障，工作人员需要调整电加热器或蒸汽加热器的出口温度，将再生气温度设定值提升至220℃，分子筛吸附器在运行过程中的加温时间、冷吹时间适当延长。如此一来便可以保证分子筛的再生效果，调整空分系统压力值稳定，使空分设备恢复正常运行[3]。

4 控制程序混乱引发的故障与处理

分子筛纯化系统在运行过程中，有时会出现控制程序混乱的现象，技术人员发现该问题之后要马上排查，保证控制程序能够正常运行。分析该故障的原因，与程序控制器故障有直接关系。当工作人员执行操作，但是程序控制器无法按时完成该步骤，便会出现，进而跳跃引发故障，影响到分子筛纯化系统的正常运行。

处理程序故障，首先要规避错误操作，工作人员要了解分子筛纯化系统所有流程以及阀门的所有状态，掌握程序运行现状，确保所有动作、程序都能够正常运行。一旦发现有错误运行的现象，及时采用手动控制恢复阀门到之前的状态，再调整程序实现正常运行。随后将系统调整到自动控制状态，确保程序可以有效执行，以此掌控系统运行。若程序没有按照时间与要求动作，可以从自动控制调整为手动控制，对应阀门调整至后续流程的开关状态，程序也切换到下一步骤，在自动控制状态下维持程序的正常运行。

5 切换阀引发的故障与处理

分子筛纯化系统中的切换阀始终处于程控运行状态，分子筛纯化器切换时间为240 min，每日阀门开关6 次，阀门处在露天环境下运行，常年的风吹日晒雨淋是引发故障的重要因素之一。一旦发生故障，表现为阀门不动作或动作开关不到位、操作灵活性差等几个方面，严重威胁到分子筛纯化系统的运行。

针对这一故障的处理，要先暂停程序进行观察，一些在非停机状态也能解决的故障需要提前处理。保证系统正常运行的基础上，采用手动控制的方式校对开关，使其调整至自动状态，以此恢复阀门运行。根据以往工作中总结的经验尽可能的采用不停机处理方法，提升分子筛纯化系统安全，及时处理阀门故障。一般选择处理时故障阀门以泄压状态时最佳，此时工作压力为常压，待处理阀门并非在运行状态下，这时工作人员和现场仪表人员配合查看阀门状态，手动控制几次开关，使阀门转变为全关状态，随后重启系统，也可以替换故障的电磁阀或定位器等故障元件，切换阀引发的故障解决。

6 结语

综上所述，分子筛纯化系统在运行过程中，受周围环境、人为操作等因素的影响会引发诸多故障，技术人员需要在监督系统运行期间做好检查工作，一旦发现故障要全面分析、总结原因，采用有效的处理方案将故障解决，恢复系统与空分设备的正常运行，以达到提高企业长满优安全运行的目的。