一起分子筛再生故障的应急处理与分析 分子筛的再生

技术诒谈篇

一起分子筛再生故障的应急处理与分析

曾永林章小兵

【江西新余新钢气体有限责任公司３３８００１）

摘要：介绍了一起分子筛因电加热器未启动而导致再生失败的故障处理和仪控改进方法，从而有效地避免了再次出现同类问题的发生。为同行提供了一个有益的借鉴。

关键词：分子筛电加热器ＤＣＳ系统

新钢气体公司一套１８０００矗／ｈ空分设备，属分子筛增压流程，由杭氧制造；ＤＣＳ系统由浙大中控提供，杭氧负责仪控设计。自２００３年４月投产至今运行了４年多，２００５年利用检修的机会添加了分子筛外，一直以来未出现故障。直至２００７年４月２９日出现了一起阀位故障，引起电加热器未起动，致使１＃分子筛未加温再生，运行第二周期时，空气出分子筛ｃ０２含量超标现象，经过及时分析处理改进，避免了停机事故，从中吸取了教训，获得了经验，完善了ＤＣＳ组态中存在的缺陷。笔者将该事件整理出来，希望能给同行一点借鉴，避免类似的事件发生。

一、经过

２００７年４月２９日１３：４０空气出分子筛后Ｃ０２含量开始异常升高，到１４：１９分达到１．５ｐｐｍ超高报警，此时１＃分子筛正在使用，２＃分子筛刚开始冲压３００Ｓ，还剩下１４００Ｓ，再加上并联３００Ｓ，总共还需１７００Ｓ的时间才能将ｌ＃分子筛切换下来，为了减少ｃ０２带入塔内，尽快将ｌ＃分子筛切换下来，我们立即将分子筛系统打手动操作，使用手动充压，缩短２＃分子筛充压时间，１４：２８分子筛充好压，接着立即进行切换操作，１４：３２切换下１＃分子筛，２＃分子筛投入了使用，切换过程中ｃ０２含量最高达到了２．２９ＰＰｍ。１＃分子筛切换下来后我们加大了再生力度。加热时间由３９００Ｓ延长到５４００Ｓ，冷吹时间由７７００Ｓ延长到９０００Ｓ，加热温度１７０℃提高到１８５℃。经过处理，使１＃分子筛恢复了正常。

二、原因分析

为了尽快查明原因，我们立即调出分子筛工作再生趋势图查看，发现早上７：３０分时，１＃分子筛转入加温阶段，电加热器温度无温升现象，冷吹温度无峰值，说明电加热器未启动。见图１。也就是ｌ＃分子筛在电加热器未启动的情况下就投入了使用，所以才造成１撑分子筛在使用末期因未再生彻底导致Ｃ０２含量突然升高。为何电加热器没有启动？我们首先怀疑电气柜中的可控硅可能击穿，因为原先也出现过此类问题，若真是这个问题，那么２＃分子筛在１１：１０左右加热时也应该未再生，结果查趋势图发现２＃分子筛再生正常，说明电加热器本身没有问题，那只有ＤＣＳ程序上给电加热器进行了某种连锁，正当我们在查找原因时，刚切换下来的１＃分子筛正好进入了加温阶段，结果发现电加热器又未启动起来，此时我们对分子筛系统所有阀门的开关状况进行了核对，结果发现污氮进电加热器的阀门Ｖ１２１８未开到位（见图２），ＤＣＳ程序上给出了一个连锁，即Ｖ１２１８未开的情况下，Ｉ）ＣＳ出于保护电加热器不被烧坏，被连锁不能启动。原因找到后，我们立即到现场查看，发现Ｖ１２１８处于半开状态，立即请仪表工进行处理，仪９１

中■工业气体工业协会成立２０圈年庆祝大会论文奠

表工检查电磁阀并没有发现问题，怀疑执行机构或阀体有问题，仪表工拆下气缸的进出气源管，用压力气源对进出管反复冲击，才将此阀打开，后又恢复再实验还是不行，只好将此阀保持常开位置（此阀常开对工艺没有什么影响，设置此阀主要是考虑保存电加热器的部分热量，起到一定的节能作用）。２撑分子筛之所以能够正常再生，是因为Ｖ１２１８气缸在反复冲击时，又正好被打开（这是一种巧合），所以电加热器可以正常启动，２＃分子筛再生没有受影响，否则两台分子筛没有再生好，将带来严重的后果。

℃

１７５分子筛吸附器出口温度器进口温度

ｌｌＯ

图ｌａ正常再生曲线图ｌａ故障时再生曲线

图１分子筛再生曲线

污氮

Ｖ１２］７

Ｉ

１闪

Ｖ１２１８

●ｒ电分子筛）加热器冈

图２再生工艺图

三、处理

电加热器起停受两个连锁控制，一是进电加热器污氮流量，低于１５０００Ｎｍ３／ｈ电加热器不能启动，二是Ｖ１２１８阀的反馈信号，开的反馈信号没有，则电加热器不能启动。由于在分子筛加热阶段电加热器未启动和Ｖ１２１８阀未开在仪控设计中均未做报警提示，当出现故障时分子筛再生程序却没有停止，所以再生过程中出现电加热器未启动时没有引起操作工的注意，以往也出现过几次电加热器故障，幸好发现及时，没有导致后果，为了彻底消除隐患，我们对分子筛系统所有未做阀位报警的阀门，全部做了报警。（原来只有Ｖ１２０１、Ｖ１２０２、Ｖ１２０３、Ｖ１２０４、Ｖ１２１ｌ、Ｖ１２１２几个分子筛的进出Ｉ：１阀做了报警），这样只要程序要求动作的阀门，若没有动作或动作不到位的话均会发出报警信号，提示操作工核对阀门。另外电加热器也做了报警，只要程序进入了加热（下转７９页）

技术论谈篇

但是分子筛流程也有不足的地方，如增设冷冻机组、分子筛电加热器耗电和蒸汽用量也会增加，如此改造氧气单耗并没有降低，反而略有上升。因而厂家对切换式流程的改造需要视设备的情况而定，如机组的使用年限、现在的运行情况及厂家的经济能力，切不可盲目追求，否则得不偿失。

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时ｆｓ－］（Ｘ１００Ｓ）

图３改造后一个周期氧纯度的变化

参考文献

［１］金大忌．采用增压透平膨胀机改造可逆式换热器流程制氧机的探讨．冶金动力１９９４（４）：１１—１５

［２］李化治．制氧技术．北京：冶金工业出版社，２００３

［３］汤学忠，顾福民．新编制氧工问答．北京：冶金工业出版社，２００３

［４］毛绍融，朱朔元，周智勇．现代空分设备技术与操作原理．杭州出版社，２００５．８

［５］马大方．武钢６（Ｘ）ＯＯｍ３／ｈ制氧机流程与主冷型式的选择．深冷技术．２００３（５）：ｌ—１０（上接９２页）

阶段，记时器开始计时超过３００Ｓ，电加热器的运行反馈信号未出现，立即发出报警信号，提示操作工应该检查电加热器，这样可以做到电加热器电气部分出现故障时能够及时发现。

四、结束语：

电加热器未能及时启动在分子筛流程的制氧机运行过程中是比较常见的故障，发现不及时往往会带来ｃ０２含量超标的严重后果，我单位电加热器曾多次出现可控硅击穿的事故，幸亏发现及时，启动备用加热器，避免了事故的发生，这从另外一个侧面反映出仪控设计上存在的缺陷。自修改程序后，增设了必要的报警，完全可以避免此类事故的再次发生。７９