空分設備碳氫化合物超標的原因及處理研究

沈定平

摘 要：隨著國家經濟水平與科技實力的提升，近年來很多科研團隊逐漸提高了對空分設備研究的重視。一方面是由于空氣質量隨著國家整體實力的提高而變得越來越差，需要通過相關設備對空氣中的成分進行進一步研究，而空分設備就是其中重要的設備之一。另一方面是由于空分設備在應用過程中會出現(xiàn)碳氫化合物超標情況，需要相關科研團隊對著超標的原因進行全面的分析與研究。本篇文章就空分設備碳氫化合物超標的原因及處理方面的內容進行簡單的論述，并提出些許觀點，希望能對相關人士的研究有做幫助。關鍵詞：空分設備；碳氫化合物；超標；處理空分設備對空氣分離研究工作的開展有著重要的意義和影響，在近幾年的發(fā)展中受到了國家相關部門和很多科研團隊的重視與關注。雖然空分設備能夠有效的分離空氣中的氧或氬等惰性氣體，有利于相關研究工作的開展。但是不少的空分設備都會出現(xiàn)碳氫化合物超標等情況，影響了空氣分離的準確性。因此近年來，很多科研團隊逐漸提高了對碳氫化合物超標原因研究的力度，并對相應的處理方式進行了進一步的實驗與考量，以此來降低碳氫化合物抄表的幾率。1 空分設備的概述新形勢下，隨著現(xiàn)代化社會步伐的加快，以及科學技術的蓬勃發(fā)展，對于空分設備性能的研究工作也進一步得到人們的關注和重視?？辗衷O備，作為一種依靠氣體沸點差異進行深度冷凍篩選分子、預冷的機械裝置，近年來的研究已趨于大型化、環(huán)?；?、高效化、重載化以及高度的自動化等層面發(fā)展。近些年來，隨著空分設備從高壓流程逐漸轉化為中壓流程、高低壓流程的技術革新，大多數空氣分離行業(yè)的大、中型空分設備多是采用全低壓流程，尤其是對超低壓流程的空分設備的探索，更是有了進一步的發(fā)展。從我國空氣分離行業(yè)現(xiàn)狀來看，第一，流程重視對計算軟件的開發(fā)，有利于進一步優(yōu)化設計；第二，關鍵靜態(tài)核心設備在設計制造上，也取得了突破性發(fā)展；第三，當今的空氣分離行業(yè)幾乎都采用計算機控制系統(tǒng)，自動化、智能化步伐加快。2 空分設備碳氫化合物超標的原因2.1 切換式板式換熱器換熱效果不好裝置空氣中的碳氫化合物和水份是靠可逆式板式換熱器來清除的，如果板式換熱器換熱效果不好，換句話說就是冷端溫度控制的不穩(wěn)定，那么帶入系統(tǒng)的碳氫化合物含量會在溫度高的時候大量增加，積聚在分餾塔系統(tǒng)內部。裝置液氧泵的作用是將冷凝蒸發(fā)器的部分液氧加壓后打人液氧吸附器中，將系統(tǒng)中積聚的碳氫化合物和水分連續(xù)清除，防止其大量積聚。作用是吸附液氧中積聚的碳氫化合物和水分，如其吸附效果不好，直接造成系統(tǒng)中的碳氫化合物積聚量增加。2.2 液空吸附器效果不好作用是吸附液空中積聚的碳氫化合物和水分，如其吸附效果不好，直接造成系統(tǒng)中的碳氫化合物積聚量增加?？諝赓|量不好，其碳氫化合物含量超標，系統(tǒng)中的碳氫化合物積聚量會激增。液氧面過低，造成過量的乙炔在表面積聚，有爆炸的危險。系統(tǒng)內殘留的水分、二氧化碳、乙炔等雜質不能徹底清除，會造成開車后系統(tǒng)內碳氫化合物積聚速度加快。2.3 液氧排放圣少，間隔時問長不能及時帶走系統(tǒng)內積存的碳氫化合物，使其積累量逐漸增加。由于人為操作方面的原因導致上述現(xiàn)象發(fā)生，造成系統(tǒng)中的碳氫化合物積聚量激增。使液空、液氧吸附器失去作用，不能吸附液氧、液空中積聚的碳氫化合物和水分。不能夠及時提供系統(tǒng)中的碳氫化合物積聚量增加的可靠數據，也就不能及時調整系統(tǒng)運行參數，為碳氫化合物積聚量激增提供了條件另外，空氣吸人口周圍氣體不符合《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》要求，見表1。3 空分設備碳氫化合物超標處理措施3.1 提高分子篩吸附劑的質量要想有效的降低碳氫化合物的超標概率，那么相關工作團隊就要先對分子篩吸附劑的質量進行妥善的控制。因為空分設備在運作的過程中需要靠分子篩吸附劑對空氣中的分子進行吸附，以此來為接下來的分離工作提供有利條件。但是空分設備在長期運作中會出現(xiàn)超負荷吸附情況，會大大的降低分析的吸附效果。而且質量較差的分子篩吸附劑也會在很大程度上提高碳氫化合物超標的幾率，所以相關工作團隊需要對分子篩吸附劑的質量進行嚴格的檢查。3.2 增加大氣監(jiān)測設備另外，根據空分設備的應用情況適當的增加大氣監(jiān)測設備也能夠在一定程度上降低碳氫化合物的超標幾率。由于空分設備在吸入空氣的時候，入口處的空氣污染比較嚴重，相關工作人員處要適當的降低空分設備的吸附負荷，還要將大氣監(jiān)測設備安裝在入口處，這樣就能有效的控制碳氫化合物的超標情況。3.3 合理控制設備與有害氣體的距離空氣質量的好壞直接關系到空分設備的安全，空分的選址相當重要。空氣中除氧氣、氮氣外，還會有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其他碳氫化合物等氣體以及灰塵等固體物質。水蒸汽、二氧化碳、雜質基本上可以在分子篩吸附器中脫除，其他烴類物質如乙炔、甲烷、乙烷絕大部分隨空氣進人精餾塔主冷凝蒸發(fā)器的液氧中?！渡疃壤鋬龇ㄉa氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》中規(guī)定：空分裝置吸風口處空氣中的含塵量，應不大于30mg/m3?？辗盅b置的吸風口與散發(fā)碳氫化合物等有害氣體發(fā)生源應有一定的安全距離。4 結束語如今，相關工作團隊不僅能夠合理的操控空分設備，同時還能對碳氫化合物超標的原因進行系統(tǒng)的分析，并根據不同的原因制定不同的處理方案，以此來提高空分設備的應用效果和價值。為了降低碳氫化合物對空分設備應用的影響，相關科研團隊還會將一些先進的控制技術和手段應用其中，并對原有的超標物控制方式進行創(chuàng)新與完善，以此來提高空分設備的應用價值。但是也有部分工作團隊在實際操控空分設備的時候，不注重對碳氫化合物超標原因的研究，對于妥善的處理方法也不能給予合理的制定與規(guī)劃，導致空分設備的應用效果一直得不到明顯的提升。所以在日后的發(fā)展中，相關工作團隊不僅要對碳氫化合物超標的原因進行全面的分析，同時還要制定出科學合理的控制方案，為空分設備的高效運作奠定良好基礎。參考文獻[1]管澤玉，齊川，魏霜.主冷碳氫化合物含量超標的分析及處理[J].深冷技術，2014（5）：60-61.[2]劉志茹.一起主冷碳氫化合物超標事故的處理[J].城市建設理論研究：電子版，2013（12）.[3]蔣明，施俊豐，康玉茹，等.一種降低空分設備主多層主冷凝蒸發(fā)器中碳氫化合物濃度的方法及裝置：CN104880026A[P].2015.