分子篩吸附器進水事故的處理

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產部，黑龍江鶴崗 154100）

分子篩吸附器進水事故的處理

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產部，黑龍江鶴崗 154100）

中海石油華鶴煤化有限公司的KDON-45000/53500型空氣分離設備，因循環水加藥導致泡沫過多使預冷系統水冷塔除沫器堵塞，發生分子篩吸附器進水故障，空分設備被迫低負荷運行，后停車更換分子篩，介紹事故經過和處理措施。

空分設備；分子篩吸附器；進水

中海石油華鶴煤化有限公司（以下簡稱華鶴公司）位于黑龍江省鶴崗市，以煤為原料年產30萬t氨，52萬t尿素，空分設備采用常溫分子篩預凈化，增壓透平膨脹機制冷，填料上塔、篩板下塔、液氧、液氮雙泵內壓縮流程。

1 分子篩純化系統簡介

分子篩吸附器采用雙層床結構（活性氧化鋁+13X型分子篩）底層活性氧化鋁床層主要吸收水分，并可以有效地保護分子篩，延長分子篩使用壽命，下層的13X型分子篩主要吸附二氧化碳和碳氫化合物，兩個床層之間用不銹鋼篩網進行隔離。

分子篩純化系統采用長周期設計，即單個吸附器吸附時間為4h，從而使分子篩及閥門使用壽命延長，切換損失減小，同時減少因切換引起的壓力波動次數，保持主塔工況穩定，對于空冷系統帶水冷塔的流程，采用長周期設計可以減少再生污氮量，這樣更有利于空冷系統的工作，使二者之間形成良好的匹配，彼此良性循環，使二個系統保持長期可靠穩定運行。

再生用蒸汽加熱器，采用先進的雙管板結構蒸汽加熱器，從結構和工藝上確保分子篩吸附器的安全工作。切換系統采用DCS自動控制，并設有壓力壓差自動判斷，再配合閥位返饋信號。運行時分為吸附、均壓、泄壓、加熱、冷吹、均壓、并聯七個步驟。

華鶴公司的KDON-45000/53500型空氣分離設備分子篩純化系統工藝流程如圖1所示，主要技術參數見表1。

表1 華鶴公司空氣分離設備分子篩純化系統技術參數

圖1 華鶴公司空氣分離設備分子篩純化系統工藝流程

2 事故現象

2015年9月8日9時20分，空分裝置預冷系統空冷塔阻力PDI01101開始上漲，從4.2kPa在4min后漲至15kPa以上（超量程），空冷塔液位開始出現波動，分子篩后壓力開始下降。9時40分，分子篩吸附器后CO2分析儀AI01101開始飛速上漲，并迅速超量程（5×10-6），分子篩吸附后溫度TI01102開始上漲，最高漲至27.22℃，此時分子篩床層因進水已經穿透，空分裝置緊急停車。

9月8日13時02分，空壓機開始向空冷塔導氣，空分開始開車，16時03分，開始對進水分子篩吸附器S01201B進行加熱，由于沒用電加熱器，故提高蒸汽溫度、壓力盡可能的提高再生氣溫度，并延長加熱時間至4h，加熱兩次后冷吹峰值達到94℃，空分系統開始向后開車。

9月10日，全系統加負荷，當空壓機排氣量升值180 000m3（標）/h時，分子篩吸附器S01201B無法達到正常吸附效果，在吸附末期分子篩吸附器后CO2分析儀AI01101超過設計指標1×10-6，經多次再生后仍無改善，確定部分分子篩失活。

3 事故原因

1）在空分停車后經調查發現水處理裝置再對循環水進行加藥處理，但加藥量超出正常用量，導致循環水攜帶大量泡沫，進而使空冷塔頂部除沫器失去效果，空氣攜帶大量水進入分子篩，淹沒分子篩床層，導致分子篩吸附劑失去活性。

2）操作人員在發現空冷塔異常后匯報調度及工藝技術監督，但是在空冷塔PDI01101飛速上漲已無法控制時，未對空分裝置進行減負荷或緊急停車處理，使事故進一步擴大，最后導致分子篩床層被淹，必須對分子篩吸附器進行特殊再生。

4 處理措施

9月8日下午，決定先對分子篩S01201B進行加溫，由于未配備電加熱器，只有一個蒸汽加熱器，所以只能提高蒸汽壓力與溫度，從而提高再生氣的溫度。

4.1 加熱階段

先將低壓蒸汽壓力提高到1.1MPa，溫度提高到210℃，再生氣量控制在52 000m3（標）/h，并逐漸提高到69 000m3（標）/h。打開分子篩SO1201A入口閥KV01201、出口閥KV01203，開車再生氣閥門V01222，再生氣加熱閥門KV01212，分子篩S01201B再生氣入口閥、KV01206，出口閥KV01208，調節流量至52 000m3（標）/h，聯系蒸汽管網控制低壓蒸汽壓力再1.1MPa，溫度210℃。此時再生氣溫度可以大到200℃，基本和采用電加熱器工藝的特殊再生再生氣溫度相同，加熱至分子篩S01201B再生氣出口達到150℃。共用時10h。

4.2 冷吹階段

當出口溫度達到150℃，將分子篩S01201B轉入冷吹狀態，打開再生氣冷吹閥門KV01213，關閉加熱閥門KV01212，調整再生氣量至60 000m3（標）/h，當入口溫度降至常溫且與出口溫度的溫差小于10℃，冷吹結束，冷吹大約3h；分子篩吸附器S01201B再生結束，切換至分子篩吸附器SO1201B吸附，分子篩S01201A再生，等分子篩吸附器S01201A再生結束，重復以上步驟再次再生分子篩吸附器S01201B，如此往復3次。

5 結束語

此次分子篩吸附器進水事故主要是由于循環水加藥不規范引起，水處理裝置是化工廠運行的基礎，應該加強管控。同時，在空分設備運行過程中，針對工藝參數偏離正常范圍或大幅度波動的現象，應該認真、全面的分析原因，并及時采取正確的方法予以處理，從根本上解決問題，保證空分設備的安全、穩定、健康運行，進而保證全廠的正常生產。

Treatment of Water Entrance Trouble of Molecular Sieve Adsorber

Meng Xiang-long

CNOOC Huahe coalif cation Co.，Ltd.KDON-45000/53500 type air separation equipment.Because of the circulation water dosing lead to bubble over the pre cooling system of water-cooling tower in addition to foam is blocked，molecular sieve adsorber water fault，air separation equipment forced low load operation，after parking for molecular sieve，the accident process and treatment measures.

Air seraration plant；Molecular sieve adsorber；Water entrance

TB657.7

A

1003-6490（2016）11-0045-02

2016-10-11

孟祥龍（1990—），男，黑龍江省大慶市人，助工，從事空分主控工作。