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空分系統(tǒng)分子篩二氧化碳超標(biāo)原因分析
在國內(nèi)為大型空分裝置中, 分子篩作為空分裝置的 “咽喉不乏出現(xiàn)吸附效果變差的現(xiàn)象, 本文就空分裝置分析篩吸附效果不好的原因進(jìn)行了分析,并有針對性的提出了需要采取的措施。
空分系統(tǒng)在生產(chǎn)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用,其運(yùn)行的穩(wěn)定程度將直接關(guān)系到整個裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全性;而分子篩單元又是空分裝置的“咽喉”,由于在一段時間的運(yùn)行當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)分子篩或重或輕出現(xiàn)了很多問題,嚴(yán)重地影響了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,所以和大家共同探討、分析一下分子篩 CO2超標(biāo)原因及改進(jìn)措施。
1.現(xiàn)象
在 2009 年 12 月 28 日因純化系統(tǒng)閥門故障,造成過空冷塔頂部除霧器吹壞, 2#分子篩大量帶水,并對分子篩造成 “沖床”,為此分子篩和氧化鋁布局混亂(上次停車檢查發(fā)現(xiàn)),之后雖經(jīng)高溫再生處理, 但此分子篩吸附末期CO2含量仍然超標(biāo)(指標(biāo)為 ≤1PPm,最高達(dá) 7.9PPm),勉強(qiáng)能維持生產(chǎn)。 1#分子篩也曾遭受過空冷塔帶水的現(xiàn)象。
2010 年 7 月 10 日,系統(tǒng)檢修后開車發(fā)現(xiàn)2#分子篩吸附末期CO2 超標(biāo)嚴(yán)重,正常工藝指標(biāo) ≤1PPm。在本次檢修期間,由于分子篩各閥門密封不嚴(yán),使分子篩處于高溫濕潮環(huán)境中,水份基本飽和(開車后第一次分析露點(diǎn)高達(dá)-3℃)。系統(tǒng)檢修結(jié)束開車后,分子篩出口CO2含量嚴(yán)重超標(biāo),在經(jīng)過兩個循環(huán)的高溫再生后 1#分子篩吸附性能恢復(fù), 但2#分子篩仍不能恢復(fù), CO2 含量仍然嚴(yán)重超標(biāo), 吸附中、末期 CO2 高達(dá) 50~60 PPm,于是7 月 14 日又對B套分子篩進(jìn)行第二次高溫再生,經(jīng)過兩個循環(huán)的高溫特殊再生,兩個分子篩吸附末期都已達(dá)到所需 要求(當(dāng)時吸附空氣量為 12 萬~ 13 萬 m3/h),連續(xù)逐漸加量運(yùn)行兩天后(最高吸附空氣量 14 萬 m3/h),吸附末期也基本能到要求; 7 月 18 日分子篩在連續(xù)8~12小時后,遭受硫化氫、二氧化硫等有害氣體的侵襲,兩臺分子篩吸附末期CO2 均有超標(biāo),目前2#分子篩最為嚴(yán)重,吸附末期超量程(10ppm)20 分鐘。 1#分子篩吸附末期最高顯示為2ppm。
2.原因分析
分子篩失活的原因應(yīng)是吸入了空氣中的 H2S 和S02。吸入的H2S 和S02 有兩個來源: 一是直接吸人了環(huán)境空氣中的 H2S 和S02。由于空分裝置空氣的吸入口離配套裝置較近且呈南北分布,硫回收裝置經(jīng)常開車不正常,其尾氣排放管高度不夠,故富含 H2S 及 SO2 的尾氣極易被吸人;二是其他工序中的粗煤氣工藝氣漏入到循環(huán)水中,此工藝氣中含有H2S 等氣體,吸入的空氣經(jīng)過水冷塔中的循環(huán)水洗滌時, H2S 再進(jìn)入到該股被洗滌的空氣中,并最終為分子篩和活性氧化鋁所吸咐。