2012年第17期SCIENCE TECHNOLOGY INFORMATIONO機(jī)核與電子O科技信息單套空分氧泵跳車時如何優(yōu)化全廠系統(tǒng)運(yùn)行(新疆富蘊(yùn)廣匯新能源有限公司新疆烏魯木齊830002)【摘要】在全廠雙系統(tǒng)運(yùn)行的前提條件下,針對單套空分液氧系跳車此種緊急事件的發(fā)生對整個生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的形響進(jìn)行深入分析,發(fā)掘出可優(yōu)化的空間,并將該項(xiàng)研究成功應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),避免了因液氧系跳奉逵咸氣化爐的不必要停車、開車,降低了生產(chǎn)成本,從而為企業(yè)創(chuàng)連出更多的經(jīng)濟(jì)效益【關(guān)鍵詞]空分;液氧泵;跳車;優(yōu)化運(yùn)行單套空分液氧泵跳車時傳統(tǒng)的處理方法是:停一臺氣化爐待氧14廠控工藝指標(biāo)進(jìn)行倒泵井網(wǎng)后再進(jìn)行氣化爐投料恢復(fù)雙系統(tǒng)運(yùn)行。這一被迫停此時生產(chǎn)系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài):鍋爐帶滿負(fù)荷空分氧泵105%負(fù)車的難題長久以來困擾著化工行業(yè)生產(chǎn)一線的技術(shù)者們荷、汽輪機(jī)由于蒸汽壓力低處于維持運(yùn)行狀態(tài)、氫碳比突變使得氣化隨著科技水平和自動化程度的不斷提高企業(yè)對于此類問題的處至合成的系統(tǒng)壓力不穩(wěn)總之,此時生產(chǎn)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的彈性很小,理方法要求也越來越高。如果能夠解決一帶二的問題將是一次嶄新不宜長時間在該狀態(tài)下運(yùn)行。的奕破。假設(shè)在原有設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)上,單套空分液氧泵跳車,通過對資源配置的優(yōu)化可以保住雙氣化爐(雙系統(tǒng))低負(fù)荷運(yùn)行。那么備用2相關(guān)的數(shù)據(jù)計算分析液氧泵啟動后便可恢復(fù)高產(chǎn)、減少系統(tǒng)能耗、設(shè)備疲勞和產(chǎn)量降低等21雙系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行:空分供氧5649mh、氣化雙爐產(chǎn)氣不利影響3960mh蒸汽平衡見表1。所以能否通過優(yōu)化調(diào)節(jié)做到不停車并且快速的恢復(fù)生產(chǎn)?是一22單系統(tǒng)最大負(fù)荷運(yùn)行:單套空分供氧28246mh單氣化爐產(chǎn)氣道難題要攻克它就需要對問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究井找到解決方量w20700精餾無采出蒸汽平衡見表2表2單系統(tǒng)最大負(fù)荷時的燕汽供需情況1引發(fā)的系統(tǒng)問題分析蒸汽來源及供量1.1氧量下降導(dǎo)致系統(tǒng)降負(fù)荷總供蒸汽約3204M(滿負(fù)荷)變換副產(chǎn)10Ma蒸汽供汽量當(dāng)一臺氧泵故障跳車時空分的供氧量會瞬間減少約一半而對變換副產(chǎn)035MPa蒸汽約193合成塔汽包副產(chǎn)4294h于氣化爐來說氧氣與煤漿的配比是有嚴(yán)格要求的(OC=500時,延汽約432h硫回收副產(chǎn)035MPa蒸汽返網(wǎng)約oh遲5秒跳車,OC=450時,不延遲跳車),當(dāng)問題出現(xiàn)時如不立即降負(fù)荷氣化爐會因oC比低聯(lián)鎖跳車。因此系統(tǒng)降負(fù)荷是必然的。蒸汽用戶及用量12打破原有的蒸汽平衡兩套空分用98MPa蒸汽量約1983.兩套空分的分子篩加溫汽返管網(wǎng)從而減少鍋爐出力達(dá)到節(jié)能降耗的目的,然面當(dāng)系統(tǒng)降負(fù)縮機(jī)的汽輪機(jī)用23蒸汽量約59%全廠伴熱及管網(wǎng)照43M大荷時會直接導(dǎo)致變換和合成工序的化學(xué)反應(yīng)熱減少從而反映到副產(chǎn)耗約8h除氧器用035MP蒸汽量約192M凈化再沸器用(注;兩臺燕汽量減少這種聯(lián)鎖反應(yīng)破壞了原有的燕汽平衡,使全廠蒸汽管網(wǎng)03P蒸汽量約19A精餾用10蒸汽量約不60有動循環(huán)水泵壓力持續(xù)下降威脅汽輪機(jī)安全運(yùn)行。此時鍋爐應(yīng)以最快的速度提負(fù)加用10P落汽量約475污水處理用035MP落汽量約已經(jīng)切換至荷保障蒸汽管網(wǎng)壓力指標(biāo)維持汽輪機(jī)運(yùn)行。就設(shè)計來說此時鍋爐5M采暖用Q35MP蒸汽量約5全廠伴熱及管網(wǎng)損耗約電動泵。)有超負(fù)荷運(yùn)行的危險95h硫回收用035MPa蒸汽量約2h.汽輪機(jī)軸密封氣用13HC比發(fā)生突變25MPa蒸汽量約4Uh化產(chǎn)氣量的驟然降低,不利于變換工序同步準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)HC說明:單系統(tǒng)生產(chǎn)時蒸汽平街存在較大缺口。因此在單系統(tǒng)生產(chǎn)時,按照比極易發(fā)生HC比突變。這會影響后續(xù)合成工序的化學(xué)反應(yīng)配比,從正常的開車順序精餾工序是不開奉的。即停拌一臺氣化爐的同時也犧牲了精而引起整個生產(chǎn)系統(tǒng)壓力大起大落,也會直接影響反應(yīng)熱的多少使得副產(chǎn)蒸汽量時多時少、部分重要管網(wǎng)指標(biāo)動蕩選起。23連鎖效應(yīng)分析表1雙系統(tǒng)滿負(fù)荷時的蒸汽供需情況如下圖所示:蒸汽來源及供量合計兩臺鍋爐總供蒸汽約2026變換副產(chǎn)10MPa蒸汽約67h.變換副產(chǎn)035MPa蒸汽約559%合成塔汽包副產(chǎn)25MPa蒸汽約1034h硫回收副產(chǎn)035MPa蒸汽返網(wǎng)約4564uh68h蒸汽用戶及用量合計聲量兩套空分用98MP蒸汽量約20000兩套空分的分子篩加溫活化用10MP燕汽約50h丙烯制冷壓縮機(jī)和合成循環(huán)氣壓空分供氧量改變產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)縮機(jī)的汽輪機(jī)用25MPa蒸汽量約559h.兩臺(12600mM臺環(huán)水泵的汽輪機(jī)用23汽量約46M除氧用耗汽3存在的優(yōu)化空間分析3sMPa蒸汽量約132Mh凈化再沸器用03Ma汽量約19精物用0MP著汽量約10M離加用10嘉汽456M3供氧量有可提高的空間在短時間允許的情況下單套空分及液量約13.5h.污水處理用035MP蒸汽量約5h.采暖用氧泵超負(fù)荷(105%-110%)運(yùn)行,此時氧氣量可由設(shè)計值3000mh035MPa蒸汽量約5全廠伴熱及管網(wǎng)損耗約95h硫回收提高至最大值3100h(實(shí)際操作中最大可到300m}h),但不宜長用0.35MPa蒸汽量約2h汽輪機(jī)軸密封氣用25MPa蒸汽量時間超負(fù)荷",同時要注意氧泵軸溫會有所升高(115℃聯(lián)鎖跳車)。的4h32氣化OC比有可利用的空間:氣化OC比短時間控制指標(biāo)下限由原來的487降低至4517操作(450聯(lián)鎖跳車),使有限的氧氣在經(jīng)說明:雙系統(tǒng)穗定生產(chǎn)時汽管網(wǎng)為動態(tài)平衝。過該操作后可以配比更多的煤漿負(fù)荷,可使單套空分31000mh的科技信息帆幘與電子SCIENCE TECHNOLOGY INFORMATION2012年第17期氧,滿足雙氣化爐最低魚荷(氣化爐最低負(fù)荷時煤漿流量為34mh143.2-34h)。(3)氧氣流量310mh。(4)鍋爐負(fù)荷320/h(最大負(fù)荷)。(5)精餾T序正常采出。(6)氣化爐溫度1330°(煤質(zhì)灰熔點(diǎn)<①34·487=165582臺氣化爐=33116,而單套空分供氧無法滿1280°)。(7)氣化產(chǎn)氣量2562857mh。(8)產(chǎn)品產(chǎn)量557mh。(9)系統(tǒng)負(fù)荷12984%(雙系統(tǒng)滿負(fù)荷按200%算)。②34*451.7=15358·2=307176,可以滿足31000mh/臺的條件!但要注意氣化爐溫度不能低于1310°℃煤質(zhì)灰熔點(diǎn)<1280)兩5結(jié)束語33煤漿濃度有可提高的空間:假設(shè)在氣化爐60%魚荷煤漿流量經(jīng)過對系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化,解決了因停車帶來的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)了34mh、原有煤漿濃度61%的情況下提高%煤漿濃度所提高的負(fù)荷不停車快速恢復(fù)高產(chǎn)、不影響精餾正常采出、而且間接提高了21%的系統(tǒng)負(fù)荷,既節(jié)約了生產(chǎn)成本系統(tǒng)損耗,又為企業(yè)增加∫經(jīng)濟(jì)效益,A=58×(062-061)H(58×061)≈00164=1.64%以事實(shí)證明傳統(tǒng)的設(shè)計理念以及保守的處理模式是可以推陳出新,與即煤漿濃度提高一個百分點(diǎn)系統(tǒng)負(fù)荷提高164個百分點(diǎn)。在時俱進(jìn)的c經(jīng)過結(jié)合實(shí)踐不斷摸索提高煤漿濃度,目前已成功將煤漿濃度提高到63%-64%,比原來的60%61%提高了三個百分點(diǎn)參考文獻(xiàn)34氣化爐最低負(fù)荷下的可優(yōu)化空間:根據(jù)設(shè)計能力單臺氣化爐煤(]于光元李亞東煤氣化工藝技術(shù)分析門潔凈煤技術(shù)200504)流量額定負(fù)荷為56mhh、最大58m/h(氧耗2980m沿h)最低34m2]劉升郝英立Teo氣流床煤氣化爐內(nèi)氣固兩相流動的數(shù)值模擬門東南大而單套空分設(shè)計產(chǎn)氧量額定30000h最大3100mh由此可得:學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版200(04)單系統(tǒng)最大魚荷運(yùn)行時空分氧氣尚有100mh的余憊,這是可以優(yōu)[3]寰忠王焰綠源醇業(yè)甲醇裝置不同情況下的蒸汽平衡護(hù)天化科技201化利用35液氧泵備泵切換的時間可以優(yōu)化:通常情況下,備用液氧泵應(yīng)[4劉宏建合成甲醇原料氣度分對產(chǎn)量的影響囗化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)204處于充分預(yù)冷狀態(tài),當(dāng)運(yùn)行氫泵出現(xiàn)故障跳車需要切換備用泵時,從檢查設(shè)備盤車啟動升速提壓到E常并網(wǎng),需要用15-30min。液氧{5韓】BW6男往復(fù)式低溫液體泵技術(shù)條件S氣體分離與液化設(shè)備泵切換備泵的操作時間可以通過強(qiáng)化管理及熟練操作來縮短氧氣井(6]重惠榮衛(wèi)T907-199氣分離設(shè)備用離心式低液體泵氣體分離與網(wǎng)的時向這對于快速恢復(fù)雙系統(tǒng)生產(chǎn)是十分重要的經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證:優(yōu)液化設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會198805化后實(shí)際操作的最佳記錄為8分46秒。[7]意華壓力煤漿濃度、氧煤比對水煤漿氣化的影響門中國期刊全文數(shù)據(jù)4優(yōu)化前后參數(shù)對比8]于海龍趙,周占軍,周俊虎岑可法氧煤比對水煤漿氣化影響的數(shù)值模擬優(yōu)化前:(1)單系統(tǒng)最大負(fù)荷運(yùn)行:煤漿流量5mh(已到氣化爐爆炭學(xué)報20095)最大負(fù)何極限,氧爆比4872(2)煤漿濃度6l%副產(chǎn)蒸汽量1432h。9孫全海關(guān)于內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備液體產(chǎn)品邊際能耗“的討論冷技術(shù)(3)氧氣流量28246mh。(4)鍋爐負(fù)荷320h(最大負(fù)荷)。(5)精餾工10丁麗君秦洪濤陳洪杰趙增亮大型內(nèi)壓縮空分設(shè)備雙泵流程中的兩臺低序無采出(6)氣化爐濕度350℃(7)氣化產(chǎn)氣量200018)產(chǎn)溫液體的自動切換控制氣棒分離x0品產(chǎn)量45mh。(9)系統(tǒng)負(fù)荷105%(雙系統(tǒng)滿負(fù)荷按200%算)。優(yōu)化后:(1)雙系統(tǒng)最低負(fù)荷運(yùn)行:煤漿流量34mh2臺氣化爐[責(zé)任編輯:王靜氧煤比451.7。(2)煤漿濃度64%、副產(chǎn)蒸汽量17h(A=171-上接第89頁)的提高另一方面還可使更多的氨轉(zhuǎn)移到相塔防止高轉(zhuǎn)速盡量將產(chǎn)品氧氣都通過液氧泵輸送出去。在增加加工空氣量大量氬組分停留在主塔造成氧氣純度和氧提取率降低。氨餾分量提高的過程中就可根據(jù)氧氣純度、主冷液位和泵工作性能曲線逐漸同步后粗氫塔回流比暫時減小整個粗氬塔的氧含量梯度會升高。這時應(yīng)提高氧產(chǎn)量這樣也考核了液氧泵的的工作能力但期間則要平衡好根據(jù)粗氨中氧含量的變化趨勢適當(dāng)減少粗氬量,同時提高粗氬Ⅱ塔換熱器的熱端溫差防止冷量損失過大給系統(tǒng)造成不必要的波動。液位,使吏多的氨組分留在粗鋮Ⅱ塔場釜內(nèi)。保持氬系統(tǒng)和主塔工況的穩(wěn)定。首先粗凱冷凝器冷源為過冷后3結(jié)束的下塔液空精氯冷凝器冷源為過冷后的下塔液氮。液氮來源相對針對要因查找問題,充分挖掘精餾潛力,查找出制約氧氣產(chǎn)量的定保持好蒸發(fā)氮?dú)夂屠淠旱难h(huán)量穩(wěn)定則對精氬塔影響不是太因素經(jīng)過設(shè)計改造將會對氧氣產(chǎn)量的提升有很大的幫助需要注意大而液空一部分去上塔另部分去粗氮塔冷凝器相互制約閥門的是改變工況增加氧氣產(chǎn)量是整個系統(tǒng)的操作要全盤考慮每個系開大時去上塔的液空嫩增大,去粗氬塔的量就減少;反之,則增大。當(dāng)統(tǒng)都要做相應(yīng)調(diào)整。操作時要待上一步的調(diào)整達(dá)到預(yù)期效果后再進(jìn)行下塔液空液位波動時若門自動調(diào)節(jié)則粗氨冷凝器液空液位隨之波下一步動作,操作動作的時機(jī)和幅度,決定了變工況的穩(wěn)定性和用時動氬餾分波動亦會劇烈氧氮純度的變化將影響缸在上塔的分布。長短操作者要不斷積累經(jīng)驗(yàn)提高整體操作能力才能在增產(chǎn)操作變氧氣純度變化01%氨餾分中氧含缺就費(fèi)變化08-1%而氨餾分組工況時使系統(tǒng)更加流暢穩(wěn)定和更具效果分的改變直接影響進(jìn)入粗劍塔的氬餾分量。在冷凝量一定的情況下氬餾分中氧含觸越高,進(jìn)入粗氬塔的氬餾分齜就越多;反之,就越少【參考文獻(xiàn)】此時的操作是盡快使下將液空液位穩(wěn)定下來。若餾分量波動太大,則[]靳瑞安林3000分設(shè)備特點(diǎn)分析及安裝試車總結(jié)門深冷技術(shù)塔的精餾工況。另外氮?dú)猱a(chǎn)量固定后,一般采取適當(dāng)增減氧產(chǎn)量方法[2]顧學(xué)軍等提高液態(tài)產(chǎn)品量的方法{Ay空分設(shè)備技術(shù)交流會論文集1200來控制氨餾分氯含量的高低。粗氣的提取量可按空氣量的075%【3】馬文建變工況操作在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用Ay空分設(shè)備技術(shù)交會論文集932%×80%)計算氯餾分的量可按粗氫量的30-35倍計算。通過觀|c05察粗氬塔阻力和氣量的增加值,可看出粗氯塔精餾潛力的發(fā)揮程度,[4趙小堂內(nèi)壓縮程的發(fā)展(A204年型空分沒備技術(shù)交流會文剩q并隨時監(jiān)控好換熱溫差、氬餾分的含量、阻力和液位的變化以防止氮2006.塞的發(fā)生影響系統(tǒng)工況5]嘟治鵬大型低溫空分裝置技術(shù)現(xiàn)狀及前錄趨勢Ay空分設(shè)備技術(shù)交流會論文集C120052.6產(chǎn)品外送系統(tǒng)液泵的負(fù)荷可增加,在增量過程中,注意振動軸溫、泄露氣溫[責(zé)任編輯:王靜度、進(jìn)口壓力、密封氣壓差和電機(jī)電流等參數(shù)變化情況,關(guān)小回流,提