[摘 要]空分装置的液体系统分为液氧和液氮两大系统。液氧系统包括液氧中压罐、液氧泵、水浴蒸发器等。一空分装置液氧水浴蒸发器是在空分装置紧急停车情况下将中压罐或液氧泵升压后的液氧在其中气化到常温送入外网的设备。它包括水箱、水循环泵、升压线、蒸汽线、换热盘管、充水线、溢流线等。空分装置的精馏是利用压缩空气膨胀后获得冷量，足够冷量将空气液化，气液进行质和量的交换达到分离，并获得氧、氮产品的过程。同时稀有气体的生产也是在生产氧氮的过程中，采用精馏的方法进行浓缩。因此，精馏过程的好坏，直接影响产品质量优劣和数量的多少。下面简单谈一下空分装置操作过程中的一些技巧和方法。
　　[关键词]空分；分离；方法
　　中图分类号：TQ116.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0000-01
　　原料空气经过空气过滤器过滤后，由压缩机压缩到液化所需要的压力，压缩过程中产生的热量由各级中间冷却器换热后由循环水带走。空气由吸风口经反吹自洁式过滤器除去灰尘和机械杂质，过滤器压差设定报警值。空压机出口压力的高低不仅影响进塔空气量，而且影响氧、氮产品产量。如果出口压力不稳定将会影响到后序系统的平稳运行。预冷系统包括喷淋冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、溴化锂冷冻冰机、开利冰机。喷淋冷却塔是冷却水和冷冻水对气体进行冷却和洗涤的过程的场所；冷却水泵是提高冷却水的压头；冷冻水泵是提高冷冻水的压头。出压缩机最后一段的空气进入立式喷淋冷却塔，空气自下而上通过，在塔内先后用（28～30）℃循环水和冷冻装置来的（8～15）℃冷冻水或来自外网的（1～10）℃的生活水，将（85～95）℃的空气冷却到（3～18）℃，空气通过喷淋冷却塔不仅降温，同时除去空气中的SO2、SO3、NH3等有害杂质，并洗去灰尘。
　　喷淋冷却塔底部为水收集器，这部分水利用塔内压力，通过调节阀返回循环水场。如果液位过低或没有液位，空气将进入回水管线，引起回水管线阻力增大，导致机组水流量下降；如果液位过高，水在高速气体的冲击携带下，会冲过除沫网，进入分子筛罐，增加了分子筛的负荷，甚至淹罐，同时使冷冻水泵和溴化锂或开利冰机联锁停车。因此，喷淋冷却塔底部要保持一定的液位。水分和二氧化碳留在装置的管道内，随着温度的下降将变成冰和干冰，会堵塞管道。这些组分通过分子筛吸附器时将被清除。吸附器共有两个罐，内部分别装有13X分子筛吸附剂。其中一个罐工作，另一个罐再生。吸附器每隔一定的时间切换一次，交替使用。经过分子筛吸附后的空气中二氧化碳含量小于0.5×10-6；水蒸汽含量小于0.1×10-6；乙炔含量小于0.001×10-6。
　　操作时要缓慢，送气要慢，防止把床层冲破和分子筛充乱；分子筛再生温度要正常；分子筛吸附不能过于饱和；再生流量要正常。空分的冷量来源主要有膨胀机制冷、冷冻机制冷和节流阀制冷。利用透平膨胀机和节流阀配合使用制取冷量和低温。膨胀机的单位制冷量与下列因素有关：进出口压力一定时，机前温度越高，单位制冷量越大；机前温度和机后压力一定时，机前压力越高，单位制冷量越大；膨胀机后压力越低，膨胀机内压降越大，单位制冷量越大。空分装置的精馏是利用压缩空气膨胀后获得冷量，足够冷量将空气液化，气液进行质和量的交换达到分离，并获得氧、氮产品的过程。同时稀有气体的生产也是在生产氧氮的过程中，采用精馏的方法进行浓缩。因此，精馏过程的好坏，直接影响产品质量优劣和数量的多少。精馏工况的调节主要是对塔内物流的分配，即对回流比的调整，液面的控制以及纯度的调节。增减加工空气量；改变产品取出量；送上塔的膨胀空气量及温度也会影响精馏工况。空气进塔时必须有合格的露点，分子筛的作用之一是吸附水分来满足工艺要求的。如果入口阀的开启过快，进分子筛的空气量突然增大容易破坏分子筛的床层结构，造成短路或吹坏滤网。高速气体会携带大量的水分，加重分子筛的负荷，甚至淹罐。
　　如果装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。如果主换热器堵塞或者空压机故障，则进行装置紧急停车处理。如果上述措施控制失效，装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。如果氧纯度不变时，产品氧取出量过大，氧纯度降低；相反则提高。膨胀量大氮纯度和氧纯度都降低，适当提高过热度，氧纯度和氧的提取率亦会提高。主冷液面上升，下流液体量大于上升气体量，提馏段的回流比增大，氧纯度下降。调节方法：减少膨胀空气量。如果主冷液面上涨是由于固体二氧化碳或氖氦气造成换热恶化，应增加液氧排放量。操作调节应稳定，特别是空压机的气量和压力。当空气量增加或减少，应相应的减少氧氮的取出量，应防止液泛或液漏的发生。在运行中如果是由于水分、二氧化碳、分子筛以及其它机械杂质而发生的堵塞，或塔板变形应停车检修。当精馏塔板发生液泛、液漏，应根据具体情况采取措施。如果装置工况波动，产品质量不合格，则立即启动液体系统外送，保证管网氧气和氮气需求；将产品压缩机放空运行，进行工况调整。装置稳定工况下，主冷液面保持稳定，仅有波动。当冷量过多时，空气进下塔含湿量过多，在下塔顶部冷凝器须冷凝的氮气量减少，相应地，上塔底部的液氧蒸发量也减少，液氧液面上升。反之，制冷量过少，则主冷液面下降，因此，主冷液上面的变化是判断装置冷量是否充足的标志。若下塔液空液面上涨，主冷液面下降，应注意阀的调节。冷量不足主冷液面下降，若液面太低，最终会引起进塔空气量减少，产品产量和质量下降。这时应检查“冷损”过大的原因，然后增加膨胀机的膨胀量。若主冷液面增高，产品气氧的产量及纯度，氩馏份中的氧含量下降，使精馏工况恶化，这时应减少膨胀空气量。主冷液氧液面是空分装置冷量平衡的主要标志。在正常生产中应稳定控制液氧液面（LRCA-2）在（55～70）×10-2，若低于55×10-2应对制冷量进行调节。本装置的透平膨胀机的进气设有可调喷嘴。可调喷嘴的开度大，膨胀空气量增大，制冷量也随着增加；反之，制冷量减少。当增加膨胀空气量时，为了保证产品纯度合格，可适当使部分膨胀空气从污氮通道放空。透平膨胀机的机前温度高，理论焓降大。在正常生产时，由于机前温度即主换热器中部温度，几乎是恒定的，因此焓降调节在正常生产中调节意义不大，只有在冷开车时才能采用。因膨胀机绝热效率在出厂时已经固定在81×10-2左右，所以绝热效率在正常生产中是无法调节的。有关冷量调节必须注意冷量的变化必须是膨胀量的变化，其增加对上塔精馏工况会有急剧变化，因此操作应“缓慢”细调。由于膨胀量的变化对主换热器的温度工况有影响，因此调节冷量时不可只顾一头。产品氧气出冷箱后，氧气进入氧压机，氧气被压缩到（1.6～1.8）MPa，产品氮气出冷箱后，氮气进入氮压机，被压缩到（0.6～1.0）MPa，送管网至全厂各用户。另外还设置了氧气、氮气球罐各一台，做压力缓冲。为了提高外送气体的产量而没有从冷箱直接取出液氧和液氮产品。空分液化装置生产的液氧、液氮产品分别被储存在液体储罐中。在需要外送情况下，储罐里的液体产品经过离心式液体泵升压后送到水浴蒸发器，汽化成为20℃左右的气体送到管网。