在氣體分離設(shè)備的運行過程中,主冷凝蒸發(fā)器(簡稱主冷)是核心設(shè)備之一,其運行狀態(tài)直接影響分離效率和產(chǎn)品氣體的質(zhì)量。然而在實際操作中,主冷出現(xiàn)甲烷超標的情況并不少見,這會影響氧氣等產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至引發(fā)嚴重的安全事故。本文將提供給業(yè)主在遇到甲烷超了的時候,短暫的處理方式,以及如何去預(yù)防這個問題。
一、短期緊急處理辦法
當主冷甲烷超標時,操作人員首要任務(wù)是穩(wěn)定裝置工況,避免大幅度調(diào)整引起系統(tǒng)壓力、液位的劇烈波動。
常見的短期處理方式主要包括以下幾方面:
首先,可以適當加大主冷的排液量。這是最直接、最有效的快速降低甲烷濃度的手段。甲烷主要富集在液相中,通過加大排液量能夠有效降低甲烷濃度,防止其繼續(xù)累積。其次,適當提高上塔的操作壓力,有助于改變塔內(nèi)的氣液相平衡,在一定程度上抑制甲烷等低沸點雜質(zhì)在主冷中的濃縮趨勢。最后也可以適度調(diào)整進塔空氣的處理量,通過改善精餾條件,減輕甲烷在低溫區(qū)域的富集趨勢。此外,還可以采用放散的方式,將富含甲烷的部分氣體排出,以降低系統(tǒng)負荷。
這些措施雖然能在短時間內(nèi)緩解問題,但并不能從根本上解決甲烷超標的隱患。因此,在采取應(yīng)急手段的同時,必須結(jié)合運行記錄和數(shù)據(jù)監(jiān)控,進一步查找甲烷異常積累的具體原因。
二、出現(xiàn)問題的根本原因
主冷甲烷超標的出現(xiàn)往往不是偶然現(xiàn)象,而是多方面因素共同作用的結(jié)果。從運行實踐來看,主要原因可以總結(jié)為以下幾點:
第一,原料空氣污染,進塔空氣中碳氫化合物含量過高。若前端凈化系統(tǒng)運行不穩(wěn)定,或者分子篩吸附器未及時再生,就會導(dǎo)致進入深冷空分系統(tǒng)的空氣中攜帶較多甲烷,為主冷積聚埋下隱患。
第二,排液管理不到位。部分操作人員為了減少產(chǎn)品損失,往往過于追求減少排液量,結(jié)果使得液相中甲烷濃度逐漸升高,最終突破安全控制范圍。
第三,操作條件波動較大??辗盅b置運行過程中,如果冷箱溫度和壓力出現(xiàn)波動,容易打破原有的平衡,導(dǎo)致甲烷在主冷富集。這種情況在負荷變動頻繁的裝置中尤為明顯。
第四,分子篩純化系統(tǒng)失效。空氣中的甲烷主要依靠前置的分子篩吸附器去除。如果分子篩存在吸附劑老化,再生不徹底,以及切換系統(tǒng)故障等問題,將導(dǎo)致除甲烷能力下降。
因此,要徹底解決問題,需要從工藝管理、設(shè)備運行和維護保養(yǎng)等多個環(huán)節(jié)入手,避免類似情況的再次發(fā)生。
三、如何預(yù)防甲烷超標
與被動應(yīng)急相比,預(yù)防措施更能體現(xiàn)管理水平。為避免氣體分離設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)主冷甲烷超標,應(yīng)重點做好以下幾方面工作:
首先,嚴格把控進塔空氣質(zhì)量。前端凈化系統(tǒng)必須穩(wěn)定運行,分子篩應(yīng)按周期進行再生,確保進入深冷空分的空氣潔凈無雜質(zhì)。定期對周圍大氣環(huán)境中的碳氫化合物含量進行監(jiān)測評估,做到心中有數(shù)。
其次,優(yōu)化排液制度。合理設(shè)置主冷排液量,將主冷的液氧排放管理制度化、規(guī)范化。無論甲烷檢測指標是否超標,都應(yīng)保持連續(xù)、穩(wěn)定的少量排放。在保證產(chǎn)品回收的同時,避免甲烷在液相中逐步富集。
第三,加強運行監(jiān)控。通過安裝在線檢測裝置,實時監(jiān)測主冷中碳氫化合物的濃度變化。擴大監(jiān)測范圍,對原料空氣、分子篩出口空氣中甲烷含量進行趨勢分析,實現(xiàn)對潛在問題的早期預(yù)警。
第四,確保分子篩系統(tǒng)高效運行。嚴格執(zhí)行分子篩的更換周期,定期檢查其吸附性能。加強對再生溫度、氣流和時間的監(jiān)控,確保每一次再生都徹底有效。定期對切換閥門進行檢漏,防止竄氣。
通過上述措施,可以大幅度降低甲烷超標的發(fā)生頻率,從根本上保障空分裝置的安全與穩(wěn)定運行。
四、空分廠家的配合與支持
在面對主冷甲烷超標問題時,除了現(xiàn)場操作人員的努力,還需要空分廠家給予技術(shù)支持。浙江盛爾氣體作為深冷空分的EPC總承包商,包括設(shè)備的后期運維等,能夠為用戶提供定制化的運行指導(dǎo)。根據(jù)裝置的規(guī)模和工況特點,給出合理的排液與操作建議。其次,廠家具備對氣體分離設(shè)備進行系統(tǒng)診斷的能力,能夠通過數(shù)據(jù)分析快速定位問題根源。再次,廠家可以提供遠程技術(shù)支持,及時解答現(xiàn)場遇到的復(fù)雜問題,縮短故障處理周期。我司配備完整的遠程中控室,可以遠程監(jiān)控和調(diào)整設(shè)備問題,及時響應(yīng)。
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因此,企業(yè)在日常管理中應(yīng)當與廠家保持良好的溝通與合作關(guān)系,把外部技術(shù)資源與內(nèi)部運行經(jīng)驗相結(jié)合,才能更高效地解決和預(yù)防甲烷超標問題。
綜上所述,氣體分離設(shè)備在運行過程中,主冷甲烷超標是一個較為常見的問題。短期內(nèi)可以通過加大排液、調(diào)整進塔條件等方式應(yīng)急處理,但要徹底解決,還需要從根源上分析問題,包括空氣預(yù)處理不徹底、排液制度不合理、操作波動和設(shè)備維護不足等方面。更為關(guān)鍵的是,應(yīng)通過嚴格的預(yù)防措施來降低風險,同時借助空分廠家的技術(shù)支持,建立完善的運行保障體系。只有這樣,才能確保深冷空分長期安全穩(wěn)定運行,發(fā)揮其在工業(yè)生產(chǎn)中的最大價值。