1、液化装置故障原因分析及处理摘 要：大庆石化公司水气厂空分车间 YPON2550/3300 型液化装置（简称液化装置） ，自 2012 年 4 月投入运行以来，装置氧工况运行不稳定，无法单独投用，并且液氧、液氮产量远远达不到设计产量要求。为此，车间组织对该套装置的单工况运行进行调试，分析查找影响装置平稳运行的瓶颈问题，逐一彻底解决，保证了液化装置达到设计指标，满足生产工艺要求，确保了装置连续稳定高产运行，减少非计划停车次数，经济效益可达 40.91 万元。同时，保证了空分装置液氧和液氮储备，对一二空分液体应急系统的正常备用起着十分重要的作用。 关键词：YPON2550/3300 型液化装置 膨胀
2、机 液氧产量 液氮产量 一、液化装置概况 大庆石化 120 万吨/年乙烯改扩建工程空分（二）改造项目中增设的YPON2550/3300 型液化装置（简称液化装置） ，设计生产能力为：液氧2550L/h，液氮 3300L/h。该套装置于 2012 年 3 月安装完毕，4 月投入试运行。 二、 液化装置流程特点 1.采用增压透平膨胀机单级膨胀，流程组织简洁。 2.不带冷冻机组，简化设备的配置，缩小占地面积，方便运行操作、降低维护费用。 3.仪控系统采用 DCS 控制和就地监测相结合的原则。 三、液化装置工艺流程 液化装置制冷循环介质为氮气。在氮工况情况下，来自精馏6kPa(G) 压力的氮气经氮压机
3、 2CNCP 增压至 1.9MPa(A)后，进入 2BT-ET1的增压机增压至 3.16 MPa(A)后冷却至 40后分成两股进入换热器 2E6。其中一股在 2E6 中被冷却成液氮，再经 V8003 节流后进入液氮计量罐LT2，作为液氮产品出冷箱。另外一股氮气从 2E6 中部抽出经 2BT-ET1 的膨胀机膨胀后作为冷源经 2E6 复热出冷箱。 氧工况情况下，经增压后的循环氮气单独一股进入 2E6，从中部全部抽出进入膨胀机膨胀后作为冷源经 2E6 复热出冷箱。来自管网的氧气2.3MPa(G)经换热器冷却并液化后进入液氧计量罐 LT1 后出冷箱。 四、液化装置试车情况 1.液化装置氮工况试车情况
4、 2012 年 4 月 21 日 16:15，启动 2BT-ET1 一次成功。17:20，液氮合格后送入液氮贮槽 2LNT3。经过三天统计液氮产量为 2.3m3/h，达不到设计产量。从工况来看，提高 LT2 压力比较困难，调压阀 V8005 全关， PIA8002 才达到 0.15MPa。 2.液化装置氧工况试车情况 2012 年 4 月 26 日 16:30，将液化投氧工况。逐渐关闭 V8005 和8003，逐渐全开 V8010 和 V8006，切除氮工况后，氧气量最高达650m3/h；液氧计量罐压力最高 0.10MPa，液氧无法送入贮槽，液氧计量罐 LT1 液位超高；膨胀机进、出口温度出现
5、低温。装置无法正常运行。 五、液化装置存在的问题分析 经过现场检查和运行数据分析，初步判断主要存在如下问题： 1.液氧调阀 V8006 和液氮调阀 V8003 存在机械杂质堵塞或者调阀现场安装反向。 2.工艺操控不当，主要体现在：膨胀机出口温度-175偏高；膨胀机入口压力 PI8401 2.22.6MPa 偏低，均达不到设计指标，从而降低了膨胀机的制冷能力。 六、 液化装置问题处理 2012 年 6 月 27 日 17 时，车间配合设计人员采取了如下措施。 1.将液化冷箱珠光砂卸净，检查 V8006 和 V8003 阀芯有大量铝屑，进行了彻底清除。同时，发现 V8006 安装反向，进行了掉向处
6、理。 2.提出了关键工艺操作控制点如下： 尽可能提高膨胀机进口压力，但不超过 2.8MPa；尽可能降低膨胀机进出口温度；降低 2E6 冷端温度 TIC8002，不得低于-185；控制 2E6 冷端和热端温差不超过 3，减少冷损。 七、液化装置考核 为了进一步验证此次问题处理的效果，考核液化装置运行稳定性及生产能力。 2012 年 7 月 4 日 16:45，启动 2BT-ET1 一次成功，液氮合格后送入2LNT3。调整膨胀机的进出口温度-105/-180.3；控制 TIC8002 在-（180185）,装置运行稳定。 2012 年 7 月 7 日至 7 月 12 日，采用计量罐标定液体产量的方
7、法，分别对液化液氧和液氮产量进行了标定。液氧平均产量为 2.616m3/h，液氮平均产量为 3.343m3/h，均达到设计生产能力。截至 2013 年 1 月，该套装置经过半年来的运行考核，装置氧氮工况独立运行稳定，满足生产工艺要求。详见表 1。 八、经济效益分析 液化装置担负着生产液氧和液氮，确保液体储备充分的任务，对一二空分液体应急系统的正常备用起着十分重要的作用。如果液化装置不能连续稳定高产运行，将会造成装置液体储备不足，保障不了液体应急外送，将会造成公司下游装置的大面积停车事故的发生，后果不堪设想。因此，保证液化装置安稳长周期运行也具有重要的社会意义。 此次液化装置停工处理问题 7 天
8、，共计 168h，经济损失如下： 液氧：2.55m3/h168h800m3/h0.9=30.85 万元 由于循环氮压机放空运行，装置能耗为：2465kW168h0.2338 元/kW+250t/h168h0.09 元/t=10.06 万元 合计为：30.85+10.06=40.91 万元 九、结束语 大庆石化公司水气厂空分车间 YPON2550/3300 型液化装置，自 2012年 4 月投入运行以来，装置氧工况运行不稳定，无法单独投用，并且液氧、液氮产量远远达不到设计产量要求。为此，车间组织对该套装置的单工况运行进行调试，分析查找影响装置平稳运行的瓶颈问题，逐一彻底解决，保证了液化装置达到设计指标，满足生产工艺要求，确保了装置连续稳定高产运行，减少非计划停车次数，经济效益可达 40.91 万元。同时，保证了空分装置液氧和液氮储备，对一二空分液体应急系统的正常备用起着十分重要的作用。 参考文献 1 YPON2550/3300 型液化装置安装使用说明书 A608.00000SM 作者简介：张雯 女，工程师，2007 年毕业于大庆石油学院，本科，化学工程专业，工学学士学位，现在大庆石化公司水气厂空分车间从事生产技术管理工作。 张晓丽 女，助理工程师，2010 年毕业东北农业大学，大学，学士学位，环境工程，现在大庆石化公司水气厂空分车间从事技术管理工作。
