程晓城,庄正杰,刘跃康 ,王 晨

(酒泉卫星发射中心,甘肃 酒泉 732750)

1 前 言

某制氧车间采用的全液体空分设备以空气为原料,通过压缩、净化、换热、达到低温液化后,利用氧、氮沸点不同,实现氧氮分离达到获得产品分离的目的。

生产间歇期内,增加预冷机组降低进纯化器温度。改造完成后,在设备开车72 h后,主换热器循环气通道出现堵塞,并且类似的问题在后续生产中多次发生。造成主换热器堵塞的主要根源有机械杂质和气体杂质,机械杂质包括粉尘、金属颗粒物等,气体杂质包括水分、碳氢化合物、二氧化碳等。

问题分析处理过程中,首先对循环管路中的过滤器、各管路进行拆卸检查,未发现有可能造成堵塞的机械杂质。而后在管路加温吹除后在线监测露点,露点均低于-65℃,可以排除水分原因造成堵塞。造成系统堵塞的原因可能为CO2和碳氢化合物。结合生产环境及取样分析结果,进气环境中碳氢化合物含量符合要求,因此推断是CO2在高压低温下凝固逐渐积聚造成主换热器循环气通道堵塞的可能性最大。

2 CO2超标现象

该设备的原料空气净化装置填充吸附剂为13X-APG型分子筛。2只吸附桶,1用1再生、运行周期为8 h。进塔原料空气中CO2经分子筛吸附,设计指标为其含量小于1×10-6。

对纯化器前、后气体取样,化验分析样品的总烃、总碳含量,经化验纯化器前总烃约7.4×10-6,总碳则约300×10-6,纯化器后总烃约7.4×10-6,总碳约130×10-6。空气中CO2含量0.03%～0.04%,CO含量为9×10-6,CO2含量远大于CO,可判定纯化器后气体总碳中主要为CO2,并且已大大超出设计标准的1×10-6,如表1所示。……