小型空分设备分子筛纯化器系统常见故障与维修分析

小型空分设备分子筛纯化器系统常见故障与维修分析

摘要：简介了小型空分设备及分子筛净化器的工作流程，分析其常见的几种故障，并提出了相对的维修与处理措施，希望促进小型空分设备的分子筛纯化器系统的平稳运行。

关键词：小型空分设备 分子筛纯化器 故障

空气分离设备分类方法很多，根据产品种类划分，可分为生产单高产品、双高产品（氧和氮）、带氩产品（氧、氮、氩）及全提取（氧、氮、氩及其它稀有气体）空分设备。根据产量划分，可分为小型空分设备，单位时间氧气产量小于1000m3/h；中型空分设备，单位时间氧气产量介于1000～10000m3/h，大型空分设备，单位时间氧气产量大于10000m3/h。本文主要探讨小型空分设备（制氮设备）分子筛纯化器系统。玉门油田炼油化工总厂供气车间小型空分设备采用分子筛常温吸附净化，全低压单级制氮流程。在投产运行的这几年间，发生多起分子筛纯化器系统故障，本文予以分析并总结维修与处理办法。

一、分子筛纯化器系统概况

小型制氮设备分子筛纯化器系统共有：2只吸附器，内装13XAPG型分子筛，一只运行，一只再生，切换时间8h；1组电加热器，最大功率为120.6kw；1组仪控柜。分子筛纯化系统的工作流程为：空气经除尘器除尘、预冷系统冷却洗涤，经分子筛净化，除去其水分、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物等杂质。[1]分子筛工作一定时间后，吸附能力急剧下降，导致净化效果差，使分子筛纯化器出口空气所含二氧化碳和水分浓度超标，故其需要再生。因此，小型制氮空分设备的分子筛纯化器常采用两只分子筛纯化器，其中一只吸附，另一只再生，8h切换一次。其中加热阶段，从塔内来的再生气源经电加热器加温自上而下通过吸附剂床层，解析分子筛。当加温结束时，停止对加热器供电，继续通入污氮使系统冷却下来，再生过程结束后。再经均压、切换等步骤后该组纯化器投入工作[2]。均压时空压机流量波动大，可能导致空压机电机超负荷，影响空分设备安全稳定运行。

二、常见故障分析 1.再生组泄压不归零

分子筛的设计工作周期是8h，其中泄压时间是16min，但在投产运行初期，发现纯化器在泄压逻辑结束时，吸附器内仍有0.04MPa的微正压。由于吸附器内微正压的存在，使得再生气通过吸附器的流速降低，脱附阻力增大，再生气出吸附器的温度上升较慢，严重降低再生效率。

2.分子筛系统进水

2010年，制氮系统开机，由于停工时纯化器的工作状态是MS02组加热再生到80～90℃，还没有加热完毕，因此决定使用MS01组，MS02组继续加热，然后再投入工作。此时，纯化后空气露点为-30℃。在开机过程的很长一段时间发现空气露点仅降到为-45℃。随后发现分馏塔氮气出口和放空管线以及再生气管线均出现结霜现象。认定分子筛系统过饱和进水了，不能起到吸附作用，全系统停工加温吹除。

3.仪控柜面板指示错误

仪控柜面板上有现场流程示意图和现场阀组的手/自动作开关，两者用红绿双色灯显示开关。灯控原件损坏长期只显示单色，不能方便操作人员巡检时依据