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有害杂质在空分塔内的积聚、爆炸及防范

作者:庄胜强  
评论: 更新日期:2011年07月04日


    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≤1010050
>10~<30200
≥30300
电石入水式≤3010050
>30~<90200
≥90300
电石、炼焦、炼油、液化石油气生产500100
合成氨、硝酸、硫化物生产300300
炼钢、炼铁、轧钢、铸钢生产20050
大批量金属切割、焊接场所(如金属结构车间)20050

    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0.55
炔衍生物0.010.5
C5、C6饱和和不饱和烃类杂质总计0.052
C3、C4饱和和不饱和烃类杂质总计0.32
C2饱和和不饱和烃类杂质及丙烷总计1010
二硫化碳CS20.03  mg/m3
氮氧化物nOx1.25  mg/m3
臭氧O30.215  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

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