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PSA制氧制氮技术拔头筹,某空分装置氧气放空阀

时间:2019-09-10 23:17来源:厂家直销
空分装置安全事故案例分析-所有分子筛纯化系统CO2超标事故原因分析 某空分装置氧气放空阀及放空管线爆炸事故分析 【 中国环保在线产品新闻 】制氮机,以空气为原料,利用物理方

空分装置安全事故案例分析-所有分子筛纯化系统CO2超标事故原因分析

某空分装置氧气放空阀及放空管线爆炸事故分析

> 【中国环保在线 产品新闻】制氮机,以空气为原料,利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备,一般可分为深冷空分法、分子筛空分法和膜空分法。 而要说到市面上性能优越的制氮机设备,就不得不提到浙江瑞德气体设备有限公司。作为从事变压吸附制氮、制氧系统的开发、制造与服务的国家高新技术企业,瑞德公司RD系列制氮机凭技术说话,用市场占有率证明,在品牌争夺赛中已经拔得头筹。图片 1 RD系列制氮机 纯度从95%—99.9%的70立方制氮设备当得上是瑞德公司的招牌产品,受到了医药、钢铁铝业、纺织、煤炭、环保等各大行业的青睐。用户普遍反馈,瑞德公司RD系列制氮机工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护,生产成本还低。 重要的是,瑞德公司能够提供个性化解决方案,满足不同用户对制氮机在不同工况下、不同场景下的使用需求。 物美价廉,精益求精。RD系列制氮机吸附器对纯化干燥的压缩空气进行加压吸附、减压脱附,在动力学效应下,吸附未达到平衡时,氮在气相中被富集起来,随后经减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质,实现再生。 整个系统设两座吸附塔,通过plc程序自动控制,达到交替吸附和再生的循环,保障氮气连续输出。RD系列制氮机由吸附器、气动截止阀、缓冲过滤器、氮气缓冲罐、调压阀、流量计、仪表控制等部分组成,优势也很明显:图片 2占地小、投资少、安装方便;吸附容量大,抗压性能高,寿命长,碳分子筛经久耐用;配置故障系统报警及自动启动功能,智能可靠;低成本、低能耗,经济实用效率高;进口PLC控制全自动运行,可远程操控;元器件进口配置,质量高、故障率低、维修方便;纯度保证,79%—99.99%间任意调节;循环切换工艺添彩,终身维护保障; RD系列制氧机

从多方面,多角度分析总结了煤化工装置空分装置分子筛纯化系统CO2超标事故可能出现的原因,从工厂环境,人员操作,分子筛使用周期等进行了详细的分类,供煤化工从业人员、煤化工中高层管理人员以及空分装置生产厂家参考:

【简要经过】

图片 3

分子筛纯化系统CO2超标事故一,分子筛带水CO2超标。

2010年11月1日,事发前3号空分装置冷箱高压液氧A泵正在运行;B泵检修后试运行,准备投备用。22:59,高压液氧B泵在预冷泵时发现密封气压差显示故障,现场检查泵密封气系统及机械盘车均未发现问题,判定差压变送器故障,值班人员通知仪控人员处理缺陷。

既然是氮氧分离,能制氮当然也能制氧,而瑞德公司的RD系列制氧机同样值得称道。 从原理上来看,RD系列制氧机采用高品质的沸石分子筛作为吸附剂,在一定的压力下,从空气中制取氧气。 从运行流程上来看,RD系列制氧机也同样需要经历加压吸附、减压脱附等过程,不同的是,氮被沸石分子筛优先吸附,氧在气相中被富集起来,随后经减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氮气等杂质。 从整套制氧系统来看,两座吸附塔确保吸附产氧和脱附再生成效,组件包括压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氧气缓冲罐。 值得注意的是,瑞德公司特别设计了一套压缩空气除油器,能够防止可能出现的微量油渗透,为分子筛提供充分保护。压缩空气净化组件也因此延长了使用寿命,这是瑞德公司RD系列制氧机快速占领市场高地的优势之一。图片 4 另外,空气储罐的作用是降低气流脉动、减小系统压力波动、为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气;氧氮分离装置拥有两座吸附塔,交替进行吸附和再生,连续输出氧气;氧气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氧气的压力和纯度,帮助吸附塔升压的同时保护床层。

分子筛纯化系统CO2超标事故二,恶劣环境造成CO2超标,厂区空气中含有大量的酸性气体,如:硫化氢、氧化硫、氧化氮等,或总循环水成酸性导致进分子筛纯化器的气体成酸性,在吸附过程中分子筛吸附剂与水和酸性气体发生反应,使分子筛吸附剂结构发生不可逆的改变,降低吸附容积,导致出分子筛气体CO2超标。

23:51,运行中的高压液氧A泵密封气压差低于0KPa,联锁动作,高压液氧A泵停运。此时3号空分装置冷箱高压氧气送出管线上阀门状态:送出阀PV3-102开度100%,氧气放空阀PV3-109开度55%。氧气送出管线压力显示4730KPa, 氧气送出管线流量显示52094Nm3/h。

分子筛纯化系统CO2超标事故三,再生不彻底造成CO2超标。根据实践经验,13X分子筛吸附剂再生时加热温度控制在170℃左右,出口温度达到85℃以上时停止加热,进入冷吹期,冷吹峰值根据分子筛吸附器结构的不同、分子筛吸附剂床层厚度的不同,冷吹峰值也不相同,一般控制在140℃以上为最佳。再生温度过低时,被吸组分不能完全解吸,即分子筛吸附剂微孔内还残留一部分被吸附组分未被赶走,再进行吸附时,吸附容积就会降低,造成CO2超标。

值班人员马XX到现场检查高压液氧A泵状况,23:54:43,在到达3号空分装置高压液氧泵箱附近时,发现氧气防爆间有火光,立即通知本班班长,并通知消防、调度、应急等部门。班长宣布紧急启动氧管线爆燃现场处置方案,并现场组织本班人员灭火,同时安排岗位人员关闭氧气送出阀PV3-102,开大去消音塔氮气阀PV3-110至25%以上,给氧气防爆间充氮气灭火。关闭高压氧气去气化装置的HV370003a/b切断阀,及时打开3号氧气缓冲罐底部排淋阀泄压,工艺人员迅速隔离了3号空分氧气系统。

分子筛纯化系统CO2超标事故四,由于操作人员失误,操作时分子筛吸附剂床层受到气流冲击,床层表面凸凹不平,气体短路,吸附容积降低造成CO2超标。

11月2日0:05,3号氧气防爆间的明火扑灭。

分子筛纯化系统CO2超标事故五,分子筛使用时间过长,部分分子筛吸附剂粉化,床层降低,或分子筛吸附器床层破勋,分子筛吸附剂泄漏,使吸附容积降低造成CO2超标。

本次火灾导致氧气放空阀PV3-109损坏,Φ8英寸铜质阻尼孔板烧毁。

【原因分析】

1、高压液氧A泵停运导致氧气缓冲罐及氧管线内高压氧气向放空阀PV3-109倒流。氧气气流高速通过放空阀阀芯,因摩擦过热或静电导致燃爆,是事故的直接原因。

2、#3空分氧管线设有氧气缓冲罐,但是杭氧公司在设计时,未考虑到液氧泵停运时,氧气缓冲罐的氧气有可能向氧气放空阀PV3-109和氧气送出阀PV3-102倒流,在设计上虽然设计了止回阀,但设计位置错误,本应设计在氧气送出阀PV3-102之后,但实际设计在界区氧气送出阀PV3-120之后,是导致事故的主要原因。

【防范措施】

1.联锁系统是实现装置本质安全的一个重要组成部分,应对装置的安全起到本质安全保护作用,但杭氧公司在本质安全上针对联锁设计考虑不全面,高压液氧泵故障或误动的条件下,氧气放空阀应限定开启速度,确保安全生产。

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