鞍鋼氧氣廠3臺(tái)法液空三萬(wàn)五制氧機(jī)采用的是分子篩吸附,、增壓膨脹、全精餾無(wú)氫制氬的內(nèi)壓縮流程,。其分子篩純化器(見(jiàn)附圖1)采用立式徑向流結(jié)構(gòu),,氧化鋁、分子篩由外向內(nèi)雙層布置;配有一個(gè)蒸汽再生加熱器和一個(gè)電加熱器,,正常時(shí)使用蒸汽加熱器,,電加熱器只作特殊再生用;采用DCS順控系統(tǒng)優(yōu)化控制,可根據(jù)入純化器的空氣狀態(tài)計(jì)算出其工作時(shí)間;切換分為吸附,、隔離高壓,、卸壓、放空,、加熱,、冷吹、隔離低壓,、升壓,、并行、切換10個(gè)步驟,。
2,、使用過(guò)程中暴露出的缺陷及對(duì)其相應(yīng)的優(yōu)化
2.1分子篩切換時(shí)空氣進(jìn)冷箱溫度升高,使主塔工況波動(dòng),,發(fā)生粗氬塔氮塞事故,。
分子篩在再生結(jié)束后進(jìn)行升壓時(shí),吸附劑由于壓力的迅速提高,,實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入了吸附狀態(tài),,會(huì)產(chǎn)生大量的“吸附熱”。升壓結(jié)束后進(jìn)入并行步驟后,,大量的吸附熱逐漸隨空氣帶入冷箱,。此時(shí)分子篩出口空氣(由兩組分子篩的空氣混合組成)溫度開(kāi)始升高,上漲到一定程度后開(kāi)始走平,,并行結(jié)束后空氣(僅為剛剛再生完的分子篩的空氣)溫度繼續(xù)升高,。
鞍鋼氧氣廠法液空三萬(wàn)五制氧機(jī)空氣出分子篩后分為兩路,一路進(jìn)入主換熱器,,經(jīng)主換熱器冷卻后與膨脹空氣匯合進(jìn)入下塔;另一路去增壓機(jī),,邁卓奧普參制氧機(jī)JEY-5W霧化型 增壓后在主換熱器中與高壓氧換熱,,液化后進(jìn)入空分塔;主塔上塔設(shè)有一個(gè)PID控制模塊AIC1716B,可根據(jù)氬餾分含氧情況自動(dòng)增減進(jìn)冷箱空氣量,。
分子篩升壓后的出口溫度升高的過(guò)程,,會(huì)使進(jìn)入空氣增壓機(jī)的氣體溫度升高,增壓機(jī)的能力下降,,壓縮空氣流量降低,,使進(jìn)入空分塔的液空量減小3000Nm3/h左右,同時(shí)在總的出分子篩的空氣量不變的情況下,,也會(huì)進(jìn)入下塔的空氣量增加3000Nm3/h左右,,使塔內(nèi)回流比減小,氧純度上升,,氬餾分含氧上升,,當(dāng)溫度開(kāi)始回落時(shí)工況又會(huì)向相反的方向變化。由于分子篩在升壓過(guò)程中引起的進(jìn)塔空氣量的變化也會(huì)對(duì)空分工況造成較大影響,,在二者的同時(shí)作用下,,空分工況會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng),氬餾分含氧量的變化幅度會(huì)較大,。由于AIC1716B的PID參數(shù)設(shè)定較適應(yīng)于正常工況,,空氣量的加減對(duì)氬餾分含氧的影響又具有一定的滯后性,所以當(dāng)工況波動(dòng)大時(shí)較難實(shí)現(xiàn)有效控制,,如操作員調(diào)節(jié)不及時(shí),,便會(huì)由于氬餾分含氧的降低發(fā)生粗氬塔氮塞事故。3#,、4#三萬(wàn)五制氧機(jī)投產(chǎn)后,,分子篩切換時(shí)空氣出分子篩的溫度上漲峰值可達(dá)到36℃左右,多次發(fā)生主塔工況波動(dòng)和粗氬塔氮塞事故,。