空分装置工艺流程选择及安全生产管理

空分装置工艺流程选择及安全生产管理

吴汝清

江苏斯尔邦石化有限公司，江苏省 连云港市222000

摘要：空分装置指的是空气分离装置，能够将空气中不同组分进行有效分离，在现代工业中有着广泛的应用。通过空分装置将空分组分如氮气等，进行分离后进行转化，将其应用在工业领域使用。为提高空分装置工艺产量，本文通过文献资料法和经验总结法，对空分装置工艺流程选择和安全生产管理展开了研究，首先概述了空分装置工艺原理，然后分析了工艺流程，最后提出了安全生产管理办法，以供参考。

关键词：空分装置；工艺流程；安全生产

引言：在钢铁、煤化工生产等领域，空分装置有着至关重要的作用，可以促进工业生产顺利进行。伴随着经济和科技的不断发展，社会对氮气、氧气等的需求量不断增加。在这样的情况下，必须提高空分装置的工艺生产，让其能够满足社会需要。同时在空分装置进行工艺生产的过程中，存在一定的危险，需要进行安全生产管理，避免发生安全事故。也就是说相关工业生产单位，应该注重工艺流程设计，在保证生产安全进行的同时，提高工艺产量。

一、空分装置工艺概述

空分装置的主要作用是分离空气中的各个组分，常见的空气分离方法主要有三种。一是变压吸附分离法，该技术需要使用分子筛吸附剂，需要在低温环境下进行。沸石分子筛在高压空气中能够产生吸附膜，进而将空气中的氮、氧以气态的方式分离出来。需要注意的是，在完成分离后需要进行卸压处理。变压吸附分离技术操作较为简单，同时成本不高，但是分离质量一般。二是膜分离法，这是一种能耗较低的分离方法，不同气体在膜中溶解会存在一定的差异，在这种差异下气体的渗透速度不同，进而实现气体分离。分离膜是该技术的关键，选择高质量的分离膜可以提高空气分离的质量。利用膜分离技术时，一般会加入催化剂，以此提高生产的效率。这种分离技术较为灵活，可以根据不同类型的分离膜，得到需要纯度的气体。三是低温精馏分离法，通过冷却处理空气，让空气由气态转变为液态，根据不同气体沸点不同，利用蒸馏的方式进行气体的分离。低温蒸馏技术分离的纯度高，但是较为耗能，成本较高。在进行气体分离的过程中，需要使用换热器和分离搭，工艺较为复杂。

二、空分装置工艺流程

（一）工艺流程选择分析

利用空分装置进行产品生产时，根据生产产品的不同，选择的工艺流程也存在一定的差异。当需要生产液态产品时，主要是利用空分装置气体由气态转化为液态。气体从气态到液态的变化需要在低温高压的条件下进行，为提高分离产品的质量，一般会选择低温蒸馏技术。需要注意的是，大气压下氮气沸点在78K左右，氧气在90K左右，应该结合实际情况进行温度和压力的调控，防止其难以转化为液体。当需要生产气态产品时，选择低温蒸馏分离技术、变压吸附分离技术以及膜分离技术均可，三种技术都能够进行循环生产，可以在一定程度上实现成本的节约。一般而言，气态产品在纯度方面要求较高，可以利用低压低温双塔精馏技术进行气态产品的生产，可以使分离气体的纯度达到99.99%，这是后两种分离技术难以实现的。

（二）工艺流程选择要点

本文以煤化工企业空气分离工艺为例，结合实际情况对工艺要点进行以下分析。第一，科学选择空气分离技术。目前在煤化工企业中的分离技术主要有变压分离、膜分离以及低温蒸馏分离三种，应该结合市场需求科学的选择分离方法。当今时代经济发展稳定，人们的生活品质正在不断提升。在这样的背景下，人们对产品质量的要求也越来越高，因此应该选择具有较高分离纯度的空气分离技术，如低温蒸馏分离技术。同时低温蒸馏分离技术要和更加稳定、安全，在运行的过程中，一般不会发生安全事故。虽然这种技术的成本较高，但是其生产出的产品完全可以满足市场需要，可以在具有一定规模的煤化工企业中应用。第二，重视热交换方式的选择。随着社会的发展，我国各行各业在空分产气量方面的需求不断增加。基于此国家越来越重视这方面的建设，给予我国中西部地区煤化工空分发展支持。但是在我国的中西部地区，水资源并不充分，因此在利用空分装置进行生产的过程中，应该科学选择热交换的方式，可以通过空冷实现热交换。一般而言，在煤化工企业都有自己的配电厂，因此用电的成本并不高，可以借助蒸汽透平压缩机辅助空冷进行热交换。这种热交换首次投入成本较高，但是后期运行维护成本低，在较低能耗下就可以实现气体的热交换，在电机的作用下风机可以高效运行，由于水资源有限所以应风冷方式取代水冷，在很大程度上可以实现资源的节约。第三，应该只注重安全防控。利用空分装置进行生产时，需要使用多种设备。设备运行的过程中，如果其中一台设备出现问题，会影响到机组的运行，因此必须注重对装置的定期维护，保证所有装置都能够稳定运行，避免出现停机情况。此外在生产的过程中，还应该重视生产人员的安全，在低温环境中生产人员容易发生冻伤，如果需要进行设备维护，应该进行预热。

三、空分装置安全生产管理

利用空分装置生产的过程中，有可能发生安全事故，因此必须进行安全生产管理。第一，定期进行设备的维护。如果在气体生产过程中，设备出现问题，轻则导致机组停止运行，重则会带来安全事故。所以必须重视对相关设备的维护。一是选择恰当的工具进行阀门的开关。为了避免伤害到操作人员，在开关阀门的过程中，应该根据装置的实际情况选择扳手。如果扳手不合格，极有可能在开关的过程中造成伤亡。二是注重管道的检查。设备长期运行，会使管道氧气管道产生锈迹，应该定期使用专业除锈处理，让其能够和贮罐进行连通，同时还需要对贮罐壁厚度、相关仪表以及安全阀等进行检测，如果发现问题，应该及时维修或者更换。三是注重对液氧的检查。在进行液体产品生产时，氧气管道中会安装液氧设备，如果液氧流入到氧气管道中，就会引起气体压力变化，从而引发安全事故。因此应该采取防护措施，同时定期检查，防止液氧流入氧气管道。四是注重对接地管的检查，保证其无任何破损，否则会发生气体的泄漏。需要注意的是，每次检查后，都应该将相关数据进行如实记录，并保存存档。第二，注重人员管理。人员操作失误也会引发安全事故，因此还需重视对人员的管理。首先对于一线工作人员，应该对他们进行岗前培训和考核，提升其专业素养。对于考核未通过的人员，不予上岗。同时应该制定奖惩制度，以此来规定工作人员的行为，促使其能够认真完成工作。还需要加大安全教育选择，让他们认识到安全生产的重要性，定期进行逃生训练。其次对于施工人员，最重要的是提高他们的安全意识，可以开展安全讲座，通过分享安全事故视频等方式，让他们能够及时发现安全隐患，有效解决。

结束语：综上所述，空气分离装置在工业上有着广泛的应用，新时期空气分离产品的数量和质量都需要进一步提升。因此相关企业应该科学选择工艺流程，提高产量，同时要加强安全生产管理，保证安全生产。

参考文献：

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