探讨煤化工空分装置安全运行要点

探讨煤化工空分装置安全运行要点

杨广华

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摘要：如今，我国经济发展十分迅速，随着煤化工企业在数量上增加以及规模的逐渐扩大，对空分装置的安全运行有了更高的要求。但是在实际的煤化工空分装置运行过程中，还存在一系列问题难以解决，比如，控制系统的安全问题、高压低温阀门问题等。并且其在运行中的效率并不高，对于能源的消耗比较高。这些问题的存在严重的影响了煤化工空分装置的安全运行，因此，需要对空分装置的安全运行要点进行分析，并且提出相应的措施来提高煤化工空分装置安全运行的技术水平。

关键词：煤化工;空分装置;安全运行;要点

引言

气化炉和空分设备，是我国煤化工技术进步专项工程中必不可少的关键设备，但现阶段，我国特大型空气分离的主要设备，如空压机、氧透、增压机和高压低温阀门等装置，其风险系数都相对比较高，再加上在实际工作的过程中经常会发生能耗高、效率低的状况，使得该工程在进行时，必须对工作质量进行密切关注，并通过采取有效的措施来提升空气分离设备的安全指标。

1空气分离的概念以及空分装置运行的重要意义

空分是空气分离的简称，空气分离的主要意思是通过空气中不同气体所具备的物理性质，通过一系列技术手段将不同的空气分离出来的过程。在空气分离的过程中，不仅能够分离出常见的氧气以及氮气，并且可以提取出一些氦气以及氩气等比较稀有气体。空气分离对于煤化工产业是十分重要的，由于煤化工产业的不断壮大，随之煤化工装置对于氧气的需求量也日益增加。空气分离装置的运行能够在很大程度上保障煤炭转化率的提高，并且为煤化工产业实现生产目标提供必要的前提条件。在新形势下，煤化工产业对于安全问题引起了高度重视，并且已经将其列为发展中的重中之重。因此，空分装置的安全运行成为不可忽视的重要问题之一，为了保证煤化工产业的健康发展，必须要保证空分装置的安全性，并且要提高空分装置的稳定性，使空分装置的运行能够满足新时期煤化工产业对于安全防护的要求，达到煤化工产业的安全发展的生产目标。

2煤化工空分装置安全运行中存在的问题

煤化工空气分离装置在我国大型的煤化工企业中的应用尤为广泛，可以为煤化工行业的生产提供帮助，为其提供较为纯净的气体原材料，并在一定程度上提高经济效益，减少成本，进一步促进我国煤化工行业的可持续发展。然而，因为空气分离装置本身应用特点与技术特征，在使用时会存在一定的安全隐患，这就需要煤化工企业正确应对各项安全生产问题与管理等方面带来的挑战。站在客观的角度上分析，将空分装置合理应用到煤化工企业中，需要对空分的各个环节予以严格管控，倘若发生故障问题，将会造成生产事故，甚至还会引起化工爆炸。因此，对煤化工空分装置的安全运行管理工作予以加强是现阶段我国煤化工企业首要解决的问题。为了实现煤化工空分装置的安全稳定运行，我国已经采取多种不同的技术手段，政府部门也出台了大量标准化技术要求与相关措施，但尚未做到真正落实。因为主冷凝蒸发器与氧压机在空分装置中属于安全隐患部位，在主冷凝蒸发器的周围，通常会聚集大量碳氢化合物，并且在主冷凝蒸发器的内翘片上会堵塞少量碳氢化合物的固体微粒，抑或是将氧气当作助燃剂时，一旦遇到明火气体将会急速膨胀，使得空分装置出现爆炸，进而影响煤化工空分装置的安全运行。除此之外，空分装置的安全稳定运行还受到外部环境空气质量的影响，这主要是因为空分装置中的原料气为空气，周边环境的不同会导致空气中微量气体的含量也有明显的区别。如果空分装置位于工业区，尤其是周围存在污染空气的化工企业时，空气中有害气体的含量就会明显高于规定的标准，严重威胁空分装置的安全运行。

3煤化工空分装置安全运行要点分析

3.1要对煤化工空分装置中氧气的用量和规格进行确定

煤化工企业在工作过程中对于氧气的需求量是比较大的，氧气不仅是重要的气化剂，并且还是反应原料。为了满足煤化工企业对于氧气的需要，首先需要对氧气量进行确定，使氧气量能够保证煤气化的进程，可以把氧气量作为空分装置的重要依据。在煤化工企业生产过程中，要确定氧气的用量以及规模时，需要立足于煤气化装置，并且以其他的用氧装置的用量为重要参考依据，可以运用叠加计算的方式来进行氧气量以及规格。此外，还要在空分装置设备运行过程中注意观察，关注煤质的变化来进行调整，还要对用氧气装置的实际工作情况进行观察，比如，可能会出现超负荷的情况。总之，要对总体情况进行全面考虑，来确定煤化工装置中氧气的用量和规格，保证煤化工空分装置的安全运行。

3.2优化气氧、液氧转产工艺操作

空分装置后备系统设有1台2000m3液氧储罐和1台4000m3液氮储罐，后备系统的设置对于液体产品的产出、销售及自用起到良好缓冲作用，为氧气转液氧工艺调整提供了操作空间。当下游装置氧气用量小幅度调整时，通过适当调整膨胀机制冷量、液氮取出量、精馏塔压力等方式，在保证氧气管网压力稳定的前提下，利用液氧、液氮储罐缓存储量，进行液氧和气氧的相互转产调整，及时降低氧气放空，有效提高液体产品的产量。当下游装置氧气用量调整幅度较大时，根据3套空分运行状态，及时进行变负荷操作，同时进行气氧、液氧转产反向操作，适当调整膨胀机制冷量、液氮取出量、精馏塔压力，进行液氧和气氧的相互转产调整，降低氧气放空。

3.3促进空分装置与气化炉的相互匹配

在空分装置的设计和要求中，对空气分离装置与气化炉等二者之间存在着较清晰的规定，要保证二者的配合度。氧气主要使用的装置和用户为气化炉，所以对于空气分离设备与气化炉间匹配程度的确定，不管是空气分离设备的系列和套数，还是为了保证它对气化炉之间的协调程度，都具有着不容小觑的现实意义。如果对单套空分装置的最大制氧量进行分析，则将会出现比较小的系列数问题，所与之对应的投入资金也较小，而如果对单套的最大总氧量出现相当大的数量问题时，再加上在操作时并没有操作的业绩或者技能欠缺，那么，就需要在完成空分设备作出的业绩后，与气化炉的系列数予以充分结合以促进二者之间的相互配合，其程序将相当复杂，同时，还会在一定程度上减少产品和企业收益，同时作业的错误率也大大增加。因此，唯有保证气化炉和空分装置的匹配性，方能确保煤化工发展中空气分离装置的安全平稳工作。

3.4优化设备

为了保证煤化工空分装置的安全运行，需要对设备进行优化。主要是气化炉设备和空分设备的优化，气化炉和空分设备对于煤化工的项目来说是十分重要的，是重要的核心设备，时时刻刻都对煤化工有着关键性的作用。对于现阶段我国的设备而言，虽然我国的气化炉以及空分装置设备获得了较大的发展成绩，但是这些设备在具体的应用中仍然存在一些问题尚未解决，比如，能耗较高、安全系数不高、工作效率较低等诸多问题。对此，要求在设备的生产环节要精益求精，尤其是对于设备的细节要详细进行处理，要通过不断的完善技术来改变设备工艺上存在问题。总之，目前对于设备的研制也是我国所要面临的重要难题之一。

结语

总而言之，在开展煤化工生产工作时，要想保证空分装置可以安全稳定地进行作业，就应全面地研究并掌握空气分离装置的实际工作过程，尤其是对内外挤压过程中的安全因素予以严格把控，进一步达到空气分离。同时，积极应用先进的工艺流程与科技方法，持续升级改进设备，这样才能促进在项目执行过程中安全使用设备，以便于确定煤化工在实际生产中使用最合适的压缩方法，从而实现空分装置运行的安全性与稳定性，并提高我国煤化工企业的生产效益。

参考文献

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