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1、合成氨生产作业空分工段操作规程第一节 岗位职责 工作联系 操作范围 巡回检查制 交接班制一. 岗位职责本岗位是通过KDON12000/20000型空分装置，利用深度冷冻的方法，将透平空压机来的原料空气，经预冷系统冷却、分子筛吸附净化、板式换热器降温、膨胀机制冷、并通过分馏塔精馏，分离出氧气和氮气。其中大部分氮气经压缩后送入压缩系统，另有少部分氮气经透平氮压机压缩供全厂吹扫、置换、仪表气、安全气时所用，而氧气送入恩德炉作为汽化用。二. 工作联系本岗位和热电二厂、氮氢气压缩系统、恩德系统、循环水系统、仪表系统保持良好的上下联动关系。 三. 操作范围预冷系统、分子筛系统、增压透平膨胀机系统、分馏塔系
2、统及液氧贮槽、液氮贮槽的开停车及正常操作，所属范围内一切设备、管道、阀门、电气仪表、消防器材、防护用具、工具等的使用和维护，并保持与车间内部其它岗位及厂调度的联系。四. 巡回检查制1. 岗位操作工要按巡回检查要求对本岗位所属工艺、设备等严格、认真检查。2. 规定每小时检查一次（特殊工种例外），正点前十分钟开始检查，正点开始做记录。事故情况下可顺延检查时间。3. 沿规定路线对所属的设备、管线、阀门和仪表等进行检查。检查工艺条件的执行和变化情况，设备、管线、阀门的工作状态及各种异常情况。发现异常情况，要及时处理，无法处理的，要立即向值班长报告。4. 对巡检点要详细检查，并将异常情况和主要指标记到巡
3、回检查记录本上。5. 检查要求：要及时、认真，不得走捷径。6.检查中如果发现其他岗位有异常情况，应及时告诉岗位操作员，并向值班长报告。 7.岗位之间要团结、协作，确保安全稳定生产。五. 交接班制 （一） 交班1.交班前要保持生产工艺稳定。2.将本班生产运行情况、设备、仪表使用情况以及存在的问题等认真填写在交接班记录本上，并向班长汇报。3.所填写的项目要完整齐全，否则须写清原因。4.作好所属设备、环境的清洁工作。5.向接班者详细介绍本班生产情况，认真回答接班者提出的一切问题。6.接班者未到岗位时，应继续值班，并报告值班长。7.接班者主操在操作记录上签字后，交班者才能离岗。8.交班时发生事故未处理
4、完，不应交班，本班发生事故后，班后要及时召开分析会。9.交班后按时参加班后会，汇报本班的生产情况。10.要服从领导，团结协作，尽职尽责，努力搞好生产。 （二） 接班1.参加提前15分钟的班前会，听取交班值班长介绍生产情况及本班值班长的工作安排。2.到岗位与交接人员一起进行工艺指标、设备仪表、操作记录及卫生等情况的全面检查，并听取交班者的生产情况介绍，检查无问题后，在操作记录上签字，办理交接手续。3.签名后，岗位上的一切情况均由接班者负责。4.将最后一小时的工艺条件记入操作记录中，并与上一班的数据进行比较。5.将生产负荷及工艺条件控制到最佳状态。6协助交班人员处理生产事故。第二节、设备的维护和管
5、理一. 操作管理各岗位应设置操作记录表的维护履历本，并作好记录。1 .操作记录每小时记录一次，其内容包括温度、压力、阻力、流量、液位、纯度及阀门开度等。2.主冷液氧中乙炔含量，每班分析记录一次。3.每星期进行一次吹除分析仪表管线（吹除时仪表切除），校正仪表点，检查纯化系统的切换程序是否准确。二.主要设备的操作及维护 1.空气冷却塔 经常检查现场液面计与远传液面计是否一致。若空冷塔出气温度偏高可增加水量同时检查水过滤器有无堵塞。经常检查阀杆、填料有无泄露并每月检查阀杆一次。仪控和测量管线应加以特别维护。2.分子筛吸附器 向分子筛吸附器填装的分子筛必须是干燥的，设备经过一段时间运转后，吸附器中的分
6、子筛中的分子筛会下沉，应及时添加，添加吸附剂时应注意吸附床面的扒平。经过长期运转，分子筛吸附能力下降或严重破碎，需要重新更换分子筛。3.电加热器 电加热器投运一定要先通气后送电，以免烧坏电热元件，定期检查绝缘情况，应符合图纸要求。4.膨胀机 空分装置启动时，为使装置迅速降温，两台膨胀机投入运行，正常操作时只使用一台。控制好膨胀机进口温度，防止产生液体。 控制好膨胀转速，防止超速运行。 避免带入水分及二氧化碳，以免冻结，若冻结要及时进行加温。5.主换热器 调节各个主换热器的空气进口蝶阀V101、V102、V103、V104、V105来保证各组热端温差，使得各组热端温差不大于5为宜。6.冷凝蒸发器
7、（主冷）主冷液氧液面不得过低，但也不得过高。正常应为2250mm。当产品氧纯度下降时，应分析液氧和气氧的纯度差，以判断主冷是否串漏。当纯度差0.5%时就有串漏的可能。7.精馏塔经常检查上、下塔阻力。第三节、生产工艺与设备一、岗位任务 本岗位是通过KDON-1200020000型空分装置，利用深度冷冻的方法，将透平空压机来的原料空气，经预冷系统冷却、分子筛吸附净化、板式换热器降温、膨胀机制冷、并通过分馏塔精馏，分离出氧气和氮气。二、生产原理 空气是一种典型的多组分混合物，主要成分有氧气、氮气及惰性气体。本装置空气分离采用深冷法，其基本原理是先将原料空气经加压、预冷、纯化，再通过换热、膨胀机制冷等
8、过程使空气降温液化后，根据各组分沸点不同，通过精馏，将各组分多次进行部分蒸发和部分冷凝，从而使空气得以分离。分离后主要产品为氧气，此外还有部分氮气。1.预冷系统 a.任务 将空压机加压后的空气通过空冷塔、预冷系统冷却，使其温度降至10左右，同时洗涤空气中少量灰尘及酸性气体，为分子筛纯化系统提供合格的原料气。b.工艺原理 空冷塔：空气与循环水和低温水在空冷塔的填料中直接进行逆流接触冷却。 水冷塔：循环水与污氮气及氮气在水冷塔的填料中直接进行逆流接触冷却。c.设备原理 空冷塔及水冷塔均采用填料塔。填料塔一般由筒体、填料、填料支架、气体及液体分布器、中间支架、再分布器、进出口管及人孔等部件组成。液体
9、通过液体分布器均匀分布在填料顶层，在重力的作用下沿填料表面向下流动，与在填料空隙中流动的气体相互接触，产生传质和传热。 填料按其装填方式的不同分为散堆及规整型填料，我公司的空冷塔、水冷塔、均采用散堆填料。2.空气纯化系统 a.任务 将预冷系统来的空气通过吸附除去其中的水分、二氧化碳、乙炔及烃类化合物后，成为合格的原料气供给分馏系统及膨胀机组。 b.工艺原理 空气纯化是利用分子筛的选择性，按照变温变压吸附原理，吸附空气中的水蒸气、二氧化碳、乙炔等有害成份。分子筛纯化系统由两台内装分子筛及切换阀门构成，分子筛吸附空气中的水分、二氧化碳、乙炔等有害成份，吸附过程在低温、高压下进行。由于分子筛吸附一定
10、时间后达到饱和，需要对其进行再生。再生过程在高温、低压下进行，再生气使用来自分馏塔污氮气，再生温度178以上。当一台吸附器处于吸附阶段时，另一台吸附器则处于再生阶段。再生分为如下几个阶段；先进行泄压降低再生压力，接着利用蒸汽加热器来提高污氮温度，再通过冷吹达到下一次吸附的温度，最后通过冲压及并联来缓解下次吸附时空气对分子筛的冲击，再生气从消音器放空。两台吸附器根据时间顺序进行切换。 因吸附过程为放热过程，故吸附后空气温度升高。 为防止出工序空气的二氧化碳超标，设置了报警装置，为防止电加热器超温，设置了再生气流量及温度连锁装置。 c.设备原理 分子筛装填在吸附器内，下装氧化铝、上装分子筛，使吸附
11、阶段先用氧化铝吸附水分。 3.膨胀制冷系统 a.任务 将纯化系统来的部分空气经增压机增压并经主换热器冷却后，通过膨胀机的喷嘴节流降温及气体对膨胀机叶轮做功产生等熵膨胀，从而产生冷量供给分馏系统。 b.工艺原理 膨胀机制冷主要通过喷嘴节流降温及气体对膨胀机叶轮做功产生等熵膨胀来实现。增压后的空气通过喷嘴后，空气减压膨胀、流速增大，使气体温度降低；喷嘴出来的高速空气，又通过膨胀机叶轮做功，所做的功由主轴传递给增压端叶轮对气体增压，实现等熵膨胀，使空气温度进一步降低。 膨胀机设有可调喷嘴来调节气体流量；增压机设有旁路来防止喘振及改变机组转速；安全方面设有温度、转速、油压等检测及连锁装置，并在膨胀机入
12、口设有紧急切断阀。4.分馏系统 a.任务 分子筛来的空气经冷却达到冷凝温度后，通过精馏在分馏塔内将空气分离成符合要求的氧气和氮气。b.工艺原理 首先将加压空气在主换热器中进行冷却，使其达到冷凝温度开始液化，然后送入分馏塔下塔，由于气液混合物温度及浓度不同，发生传热与传质，又因各组分的沸点不同通过精馏产生多次的部分蒸发和部分冷凝，在下塔底部产生富氧液空，下塔顶部产生纯氮气。 冷凝蒸发器是联系上、下塔的纽带，对于上塔是蒸发器，对于下塔是冷凝器。由于上、下塔压力不同，温度也不同，下塔氮气在主冷凝蒸发器内与上塔液氧换热变成液氮，分别作为上、下塔的回流液。下塔底部富氧液空过冷后再送入上塔继续精馏，则在上
13、塔底部产生液氧，顶部产生纯氮气，中上部抽出部分污氮，经主换热器复热后送出系统。三、工艺流程1. 氧气和氮气的生产原料空气经自洁式空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质，在空压机中压缩至0.55Mpa左右，经空气冷却塔预冷后，温度降至1012，然后进入切换使用的分子筛吸附器。 空气经净化后，绝大部分空气直接进入分馏塔系统；其余部分的空气一路作为空分装置仪表空气自用，另一路作为增压透平膨胀机的密封气，进入分馏塔系统的空气分为三路：第一路大部分空气直接经主换热器进入分馏塔下塔；第二路进入增压透平膨胀机组，经增压机增压，膨胀机节流膨胀后进入分馏塔上塔。第一路空气在主换热器中与反流气体（纯氧、纯氮、污氮）换热
14、达到接近空气液化温度进入下塔。第二路空气经增压机在主换热器内被返流冷气体冷却至-108-120 ，抽出后进入膨胀机膨胀制冷，膨胀空气直接进入上塔参与精馏。第三路空气在主换热器中与返流气体（纯氧、纯氮、污氮）换热达到接近空气液化温度进入液氧蒸发器中，与上塔底部抽出的高纯度液氧换热，放热冷凝变为液体后进入上塔参与精馏。 在下塔中，空气被分离成高纯度压力氮气和富氧液空，压力氮气在冷凝蒸发器中放热冷凝变为液体，同时主冷低压侧的液氧被加热后汽化成为上升气体继续参加精馏，部分液氮作为下塔回流液，另一部分液氮经过冷器与低压纯氮气换热过冷并节流后送入上塔顶部作为回流液，液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作
15、回流液参加精馏，蒸发器中被冷凝的液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部也作为回流液参加精馏。 高纯度液氧从上塔底部引出送至蒸发器，在液氧蒸发器中与一股空气换热汽化，并在主换热器中复热后出冷箱。 高纯度氮气从上塔顶部引出，并在过冷器及主换热器中复热后出冷箱。一部分进入氮气透平压缩机、中压氮压机加压后作为产品氮气送出。其余的氮气送入水冷却塔中。 污氮气从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外。一部分作为纯化系统分子筛再生气，另一部分送入水冷却塔中。其余污氮气作为保冷箱密封气、膨胀机加温吹除气。 从上塔顶部引出的液氮送入用户液氮贮槽。四、工艺指标1.压力下塔底部压力0.478Mpa上塔顶部压力15kpa上塔底部压力45kpa膨胀机进口压力0.895Mpa(A)膨胀机出口压力45kpa进冷箱空气压力0.49Mpa出冷箱氧气压力80kpa 出冷箱氮气压力8kpa出冷箱污氮压力13kpa增压机出口压力0.92Mpa蒸发器压力80kpa蒸汽进加热器的压力0.4Mpa2.
