4500m3／h變壓吸附運行總結

楊文斌

（山西蘭花煤化工有限責任公司，山西 晉城 048002）

1 變壓吸附系統簡介

變壓吸附是近40年發展起來的用于氣體分離和提純的一項技術。我國石化行業在20世紀70年代引進這一技術，從原料氣中脫除CO2以制造高純度的H2。但運用變壓吸附技術從變換氣中脫除CO2是1991年才實現工業化的。

我公司2011年運用變壓吸附對脫碳高閃氣中的CO2進行脫除，裝置設計規模為處理氣量4 500m3／h，采用 VPSA 8－2－4工藝。由于系統切換閥門較多，且切換頻率較高，在運行期間，先后出現過閥門密封環氣體沖刷磨損，液壓閥活塞油封損壞，換向閥故障，閥頭脫落等現象。本文對這些問題進行總結與分析。

2 系統運行兩年間出現的問題及處理方法

2.1 密封環壽命短

變壓吸附裝置自2011年5月投運以來，運行中出現的主要問題是，均壓閥密封環使用壽命太短，自2011年8月份開始，累計更換一、二均密封環（DN100）30個，三、四均密封環（DN125）5個。到2011年11月22日，平均使用20d左右，就出現逆放壓力高，放空聲音大的現象。基于以上情況，經分析并與廠家溝通后認為，使用壽命太短是由于在均壓時氣體流速太大。后根據氣體流量在一、二均和三、四均閥門前面分別增加3mm厚的不銹鋼節流環8個（一、二均DN100的中心開直徑35mm圓孔，三、四均DN125的中心開直徑37mm圓孔）。

3月13日在一、二均閥前加了節流孔板，確實起到了延長密封環壽命的效果。后在3月30日三、四均閥前也加了節流孔板，運行情況較好，使用壽命明顯延長，其均壓時間的變化如表1（吸附壓力0.7MPa）。

表1 加環前后均壓時間變化

但運行期間，隨著氣量的增加，出現了3、4均在保證指標的循環周期下，均壓不平衡（均壓時間不夠）的現象。我們在以往經驗的基礎上將三、四均DN125的中心開孔直徑由37mm增加至50mm。這樣改造后，運行兩年未出現密封環沖刷損壞現象。

2.2 損壞密封環的查找

閥門密封環的損壞由于損壞程度的不同，以及切換閥門太多等原因，不易準確判斷，這就需要我們在56個閥門運行期間，靠經驗和理論進一步分析，準確確定泄漏閥門的部位，為快捷檢修創造條件。下面就我公司系統的8－2－4工藝運行情況，對如何判斷密封環損壞談幾點看法。

（1）二均平衡后壓力升高的情況

兩塔的二均降和二均升壓力平衡后，該兩塔的二均閥門就處于常開的狀態，如該兩塔的壓力均漲，說明比該兩塔壓力高的塔二均閥門漏氣，這時將壓力高的這些塔進行統計，例如，有A、E、G塔。等到下一時間段，如另外兩塔的二均降和二均升壓力平衡后也出現壓力升高的情況，也將壓力高的塔進行統計，例如，有E、G、H塔。同理，再等到下一時間段還可統計，例如，有G、H、B塔。這時可以用歸納法找出三次羅列的塔中每次均存在的塔，就可判斷為該塔二均閥門的密封環損壞。例如，G塔104閥。以上的判斷方法掌握了，只要打開系統壓力曲線，就會很快地判斷出哪一塔的終充、1吸附、2吸附曲線下方的二均壓平衡后均漲，則該塔的二均閥密封環有損。

（2）二均平衡后壓力降低的情況

打開系統壓力曲線觀察，如發現二均平衡后壓力有降低的趨勢，同時伴有四均壓力上漲的情況，則可初步判斷正在進行二均壓的兩塔四均閥有漏氣或正在進行四均壓的兩塔二均閥有漏氣。而后針對這四個閥門進一步分析即可準確判斷出哪一閥門的密封環有問題。

（3）停車保壓時塔壓變化的情況

在停車保壓期間，如出現某一塔的壓力降低同時有另一塔壓力上升的情況，則可初步判斷為這兩塔同一工作性質的閥門有問題，而后針對這兩閥門可用打開總管導淋泄壓的方法進一步確定。如打開某一總管導淋后，出現低壓力塔的壓力不再上漲或兩塔壓力同時下降的情況，則可確定為該總管上對應兩塔閥門的密封環有損。

（4）停車保壓時塔壓無變化的情況

如停車后塔壓力沒有變化，也可能是某一塔的某一閥門有問題，只不過是單一塔的單一閥門密封環有問題，可采用逐一打開總管導淋泄壓，看塔壓有無變化進行判斷。

根據以上的方法確定哪一密封環損壞后，將需處理閥門的塔運行至逆放時停止運行，視損壞的情況研磨平后重新使用或更換密封環。

2.3 液壓截止閥閥門開關失控

運行期間，單一的閥門不能按預期程序開關，導致高低壓塔的串氣，使系統工藝紊亂。出現的原因有換向閥電磁鐵燒毀、換向閥油路堵塞、液壓截止閥活塞油封損壞等幾種情況。電磁鐵燒毀的判斷比較容易，只要我們在通電狀態下，看有無磁性就可判斷。換向閥油路堵塞和液壓截止閥油封的損壞根據損壞程度的不同，不易觀察。一般情況下，只要手動操作換向閥，根據用力的大小去判斷，用力比平時費力，則油封損壞的可能性較大，反之則為換向閥故障。

在以上原因查找的基礎上，對癥檢查，采取更換電磁鐵、清洗換向閥或更換油封等方式處理。

3 結 語

以上是變壓吸附運行以來，針對出現的問題摸索出來的幾種方法。隨著裝置的運行，還會出現新的問題，只要我們在日常的生產中多觀察、多分析，就會快速、準確作出判斷，為生產的運行贏得時間。