随着我们国家的经济的快速地发展，特别是近几年煤化工、石化、石油、化肥行业的持续发展，国内空分装置的水平也得到了迅速的提升，空分装置的大型化是其必然发展的新趋势。在空分装置逐步做大做强的过程中，安全问题慢慢的被人们所重视。空分流程设计中安全是放在设计首位的。空分设备先进性的基础就是运行的安全性。本文就空分装置在设计和操作时要注意和考虑的要点进行了探讨分析。

  一套空分装置安全性的高低其根基是建立在原料气品质基础上的。空分危险杂质主要是随原料空气带入的，所以空分装置的选址工作很重要。空分装景建设地应处于全厂大气环境相对清洁的地区，并应设置在碳氢化合物和固体尘埃散发源全年最小频率的下风侧，且距离乙炔发生站300米以上，远离各种有害气源。在空分装置运行过程中要加强原料气的质量监控，一旦空气污染严重要采取积极应对措施。

  分子筛吸附器的设计优劣直接决定了整套空分装置安全性能的高低，纯化系统最大的作用是去除原料气中的有害杂质，防止其在空分设备内产生堵塞、腐蚀、爆炸等事故。预冷系统的运行效果直接影响原料气的组分和温度，对纯化系统的净化效果有直接影响。例如预冷系统的空冷塔工作失常时会产生分子筛带水，会严重影响分子筛的吸附效果。所以设计时两个系统要系统考虑，预冷和纯化系统的设计的重点应放在以下几个方面：

  １．尽可能降低分子筛纯化系统入口原料气温度，以提高分子筛吸附杂质的能力。

  分子筛吸附杂质的能力随着温度的升高而降低，降低吸附温度能提高分子筛对空气中水和二氧化碳的动吸附值。这是因为吸附是放热过程，温度上升吸附质的分子运动加强，造成从吸附表面脱离返回气体中的分子数量增加。另外加工空气中的饱和含水量也随着温度的升高而增加。所以在保证能耗不额外增加前提下，预冷系统要使原料气的温度充分降低，以有效减小分子筛的工作负荷。另外要加强对纯化系统出口原料气的监测。严控二氧化碳的值小于ｌppm．防止大量低沸点的水等杂质气体在主换热器冻结，堵塞换热通道。

  分子筛在不断反复使用过程中每次的再生程度对其吸附性能都有直接关系。为保证分子筛的吸附性能，首先要保证再生气的气量，一般不少于空分装置总原料气总气量的五分之一。其次要保证再生气的干燥程度和再生温度，再生气的温度控制在１７５℃，冷吹时的峰值控制在８０到１００℃较佳。再生气的加热无论是采用电加热还是蒸汽加热。其设备设置宜考虑备用，来保证装置运行的可靠性。分子筛在使用的过程中会不断的老化，在这样的一个过程中再生气的温度要适时调整，保证空分设备的运行安全。

  原料气通过吸附器的流速、压力，再生程序的设定、床层高度等参数的选取都直接影响吸附效果。流速越低，压力越高越有利于吸附，反之效果相反。当然设计时也不能一味的追求有利于分子筛工作的设计方向。例如压力越高虽能增加分子筛对空气中水二氧化碳的吸附容量，但是随着吸附压力的增加，将大幅度提升压缩机的能耗。

  纯化系统的切换要采用无冲击切换，切换阀门带调速器，保证阀门切换缓慢，速度均匀。采用Ｄｃｓ自动控制时要设有压差自动判断功能，可配合阀位反馈信号，以保证切换系统的可靠性。操作时要注意严防分子筛带水，尤其是开车阶段吸附器的冲压和往分馏塔送气时要密切关注注意压力波动。当造成分子筛少量带水时应减少加工空气量，减轻分子筛的工作负荷，辅以采取增加再生气量和升高再生气温度、延长加热时间等措施来对分子筛进行强制再生。一旦大量进水，为了设备的运行安全就要立即停车处理。

  对于冷箱内板式换热器在设计时氧通道要考虑使用翅片翅距参数较大的部件，翅距的加大将增加氧介质流动空间，降低堵塞的几率。每一片翅片在组装前要严格的去除表面毛刺，保证流通光滑顺畅，防止微小颗粒产生静电。主冷必须设置液氧液位报警功能，以保证全浸操作，当操作液面低于板式单元高度的８０％时发出报警信号，液氧侧要设计防止静电接地装置，同时保证较高的循环倍率。大型主冷液氧的进出，设计时要考虑均衡布置双口或多口，改善主冷液氧的的流动和混合，避免产生死角，防止有害杂质局部沉积，避免碳氢化合物的聚集。在空分运行过程中，空分的操作手段对主冷的影响极大，以下几个方面要予以高度重视：

  １．主冷采用全浸操作，重视液氧液面，使其保持充足高度，避免烃类析出和液氧沸腾时与传热表面摩擦与引爆。

  ５．加强对液氧产品中乙炔及其他碳氢化合物的检测和控制，其中乙炔的含量不应超过１ＰＰｌＩｌ，总烃含量不应超过１００ｐｐｍ，否则就要加大液氧的排放量直至检测达标。总之主冷的防爆是空分安全生产控制的重点部位。必须予以高度重视。

  综上所述，空分的防爆工作必须在认清其实质的基础上做好相关的防范措施。完全解决空分设备的安全问题任重而道远，需要空分设计和空分操作技术人员在工作中不断地摸索、总结，并通过不断借鉴转化应用相近行业的防范经验，就能够全方面提高空分装置的安全性能。

  山东中天科技工程有限公司有着丰富的空分装置工程设计布置要点项目的设计经验，曾为多家知名生产公司进行工艺设计，设计合理，能够直接进行工程定制设计，实现前期设计、过程跟踪、后期优化的“一站式”设计服务。返回搜狐，查看更加多