马军忙，刘立考
（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南714000）
［摘 要］陕西渭河煤化工集团有限责任公司40 000 m3/h空分装置自2011年3月投运以来一直运行稳定，2020年12月初开始进行年度计划检修，2021年1月中旬空分装置重启后的运行过程中出现过冷器富氧液空通道阻力增大、换热效果差的现象，送氧量不能满足下游系统生产所需。回顾本次检修冷箱内设备检测及消漏情况，全方位进行原因分析，针对过冷器翅片通道可能存在的珠光砂堵塞、甲烷堵塞、湿空气堵塞等三种异物堵塞情况，2022年5月空分装置计划检修期间进行了相应的处理或优化，空分装置重启后恢复了正常运行状态。并从过冷器富氧液空通道换热异常问题的处理中总结了生产运行及检修经验。
［关键词］空分装置；过冷器；富氧液空通道堵塞；换热异常；原因分析；处理措施；经验总结
［中图分类号］TQ051.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）03-0055-03
0 引 言
陕西渭河煤化工集团有限责任公司（简称渭化集团）40 000 m3/h空分装置自2011年3月投运以来一直运行稳定，未出现过运行故障。2020年12月初开始对本套空分装置进行年度计划检修，2021年1月中旬空分装置重启后的运行过程中，出现过冷器富氧液空通道阻力增大、换热效果差的现象，送氧量不能够满足下游系统生产所需，此前从未出现过类似问题。为此，全方位分析空分装置过冷器富氧液空通道阻力偏高、换热效果差的原因，针对过冷器翅片通道可能的异物堵塞分三种情况实施处理，最终使设备运行状态恢复正常。以下对有关情况作一介绍。
1 空分装置工艺流程简介
渭化集团40 000 m3/h空分装置采用法国液化空气公司专利技术，采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、无氢制氩、氧氮内压缩流程，本套空分装置主要为渭化集团300 kt/a煤基合成氨装置（1996年5月投产）供气。其工艺流程如图1。
2 过冷器富氧液空通道阻力增大问题及其后果
2.1 问题描述
2020年12月渭化集团对40 000 m3/h空分装置进行年度计划检修，对冷箱保冷失效的珠光砂进行了整体更换，并对冷箱壁漏点进行了修复。空分装置重启后，发现过冷器（E04）富氧液空通道换热后的温度（T8509）异常——T8509正常运行值为-176.9 ℃，本次系统重启后T8509为-171.8 ℃；同时，富氧液空去主精馏塔上塔液位调节阀（LV8601）与精氩塔液位调节阀（LV8711）的开度均相较于正常工况下有所增大——检修前正常工况下LV8601、LV8711阀位分别为58%、54%，系统重启后LV8601、LV8711阀位分别增大至73%、72%。
过冷器（E04）为多通道板翅式换热器，其主要工艺参数见表1。E04富氧液空通道温度设计值为进口-170.5 ℃、出口-175.5 ℃，由于E04富氧液空通道换热异常，其换热效率有所下降，致使由主精馏塔下塔经E04的富氧液空过冷不足、气相增多，主精馏塔上塔压力增大，由此在一定程度上制约了空分装置的负荷率，外送氧气量减少，影响了下游GE水煤浆气化系统的负荷；同时，因冷量不足，在提升负荷时主冷液位下降，膨胀机做功被迫增加。
2.2 过冷器换热效率下降后对系统的影响
更多内容详见《中氮肥》2024年第3期