为了保证分子筛正常、高效的工作须抓好如下几个环节:
表8 空分设备吸风口与乙炔站、电石渣堆等之间的最小水平距离[6]
乙站(厂)及电石渣堆等杂质散发源 | 最小水平距离(m) | ||
乙发生器型式 | 乙站安装容量(m2/h) | 空分装置内具有液空吸附器 | 空分装置前具有分子筛吸附器 |
乙站(厂)及电石渣堆等杂质散发源 | 最小水平距离(m) | ||
水入电石式 | ≤10 | 100 | 50 |
>10~<30 | 200 | ||
≥30 | 300 | ||
电石入水式 | ≤30 | 100 | 50 |
>30~<90 | 200 | ||
≥90 | 300 | ||
电石、炼焦、炼油、液化石油气生产 | 500 | 100 | |
合成氨、硝酸、硫化物生产 | 300 | 300 | |
炼钢、炼铁、轧钢、铸钢生产 | 200 | 50 | |
大批量金属切割、焊接场所(如金属结构车间) | 200 | 50 |
注:水平距离应按吸风口与乙炔站(厂)、电石渣堆等相邻面外壁或边缘的最近距离计算。
表9 吸风口处空气中烃类等杂质的允许极限含量[6]
烃类等杂质名称 | 允许极限含量 mg/m3 | |
空分装置内具有液空吸附器 | 空分装置前具有分子筛吸附器 | |
乙炔 | 0.5 | 5 |
炔衍生物 | 0.01 | 0.5 |
C5、C6饱和和不饱和烃类杂质总计 | 0.05 | 2 |
C3、C4饱和和不饱和烃类杂质总计 | 0.3 | 2 |
C2饱和和不饱和烃类杂质及丙烷总计 | 10 | 10 |
二硫化碳CS2 | 0.03 mg/m3 | |
氮氧化物nOx | 1.25 mg/m3 | |
臭氧O3 | 0.215 mg/m3 |
(1)保证分子筛、活性氧化铝的质量 (强度、粒度、吸附性能及使用寿命等)良 好。
(2)鉴于空气温度升高,分子筛吸附性 能降低的特性,故人纯化器的空气温度应尽 可能低。这不仅可提高分子筛吸附杂质的能 力,而且空气温度降低同时可使分子筛(或 活性氧化铝)吸附水分的负荷降低。
(3)不超周期运行。按规定的工作周期 运行,不得随便延长工作时间,特别要指出 的是:当制氧站200m范围内的其它装置大 量排放C2H2、CmHn及C02等有害杂质气体 时,应密切注视净化后空气中上述有害杂质 气体含量的变化,一旦发现C02等杂质含量 升高,即应缩短分子筛运行周期,将有害杂 质拒之空分塔外。
(4)按操作规程彻底再生分子筛,定期 (如每年一次)对在役分子筛进行筛粉,保 证其良好的吸附性能。
3.防止入塔有害杂质的积聚浓缩
一是防止C2H2及CmHn在液氧中积聚, 二是防止它们在主冷中局部浓缩析出固体。 为防止C2H2及CmHn在液氧中的积聚, 对只生产气氧的空分装置,在分子筛有效工 作时,应连续不断的排放液氧,其量为 0.5%~1%气氧产量,即可防止乙炔及碳氢 化合物在液氧中的积聚。但如果在离制氧站 200m范围内大量排放C02、C2H2或其它CmHn时,为了防止空们在液氧中的积聚, 首先是缩短分子筛的工作周期,同时增加液 氧的排放量。
为防止C2H2及CmHn在液氧中的局部浓 缩,一方面要注意改进主冷结构,另一方面 是主冷凝蒸发器应采取全浸式操作,保证液 氧的循环倍率。
4.加强C02、C2H2及CmHn的检测
配备足够、有效的检测仪表,随时监督C02、C2H2及CmHn总量。
①在分子筛吸附器加工空气出口处配备 在线检测仪,当C02≥5×10-4%时,必须 立即切换分子筛,保证加工空气中不含有较 多的C02、C2H2及CmHn。
②完善监测手段,在线监测与定期监测 两者并用。应尽可能配置质量可靠的在线测 仪表,随时监测液氧中的C2H2及其它碳氢 化合物含量,以便及时发现问题。同时每天 至少做一次离线检测,当C2H2及总碳量达 到报警值时,应及时采取包括增加排放液氧 量在内的各项措施,以稀释它们在液氧中的 浓度。液氧中乙炔及总碳的报警值及停车值 如表10。
表10 液氧中C2H2及总碳的报警值及停车值[6]
项目名称 | 报警值 | 停车值 |
乙炔 | 0.1×-4% | >1×-4% |
总碳量 | >100×-4% |
5.设置完善可靠的防雷、防静电接地装置
避免或降低液氧中产生高电位静电电压 的最根本措施,是保证分子筛吸附效果和防 止分子筛、活性氧化铝(或硅胶)粉末入 塔。
避免或降低空分装置产生静电的根本措 施,是在装置内外分别设置完善、可靠的防 雷、防静电接地装置,接地电阻应≤10Ω, 且每年至少检测一次。
参考文献
[1]薛君玉.空分生产中的安全技术。深冷技术, 1975(3)
[2]上海化工研究院.上海燎原化工厂,杭氧研究.大气中痕量乙炔的测定.深冷技术,1977 (3)
[3]Linde-Berichte,1983(53)
(4]罗让译.各种物质在氧介质中的可燃性的爆炸 性.深冷技术,1976(6)
[5]庄胜强,薛裕根.制氧安全技术.北京:中国 环境科学出版社,1988.
[6]CBl6912-1997:氧气及相关气体安全技术规程