空分系统运行模式节能优化总结
安化集团现有1套12万t/a的甲胺/DMF装置，配套建有4000空分装置；20万t/a乙二醇系统配套建有8000空分装置。2套空分系统流程类似，均为深冷分离法，即根据空气中各组分沸点不同，经加压、预冷、净化等工序，利用透平膨胀机提供的冷量使空气液化再对其精馏获得高纯度的氧、氮产品，然后送管网供用户使用。2套空分装置的主要参数如下。
（1）4000空分装置：氧气产量4000 m3/h、纯 度99.6%，氮气产量4000 m3/h、纯度99.9%；加工空气量21000 m3/h(标态，下同)，空压机排气压力0.53 MPa(表压，下同)；氧气送出压力0.04 MPa。氮气送出压力0.03 MPa。
（2）8000空分装置:氧气产量8000 m3/h、纯度99.6%，氮气产量4000 m3/h、纯度99.9%；加工空气量42000 m3/h，空压机排气压力0.51 MPa；氧气送出压力0.500 MPa，氮气送出压力0.500 MPa。
1.改造方案
由于煤制原料气成分复杂，而乙二醇生产工艺还未成熟，需在运行过程中不断摸索优化。经过1 a的努力，乙二醇系统生产负荷达到75%，因其氧负荷较低，故考虑8000空分能否同时满足甲胺装置气化炉满负荷运行的需氧量。结合2套空分装置的基本参数及系统实际运行状况分析，无论在气量方面，还是在压力、气质方面，只运行1套8000空分是可行的。
因乙二醇装置送氧压力指标要求严格，波动范围控制在±0.02 MPa，如果异常将引起联锁动作而切氧停车。为保证2套系统稳定运行，结合现场实际情况及操作情况对改造后易出现的问题作进一步分析，并制定相应措施。
（1）送九天气化氧气压力调节方式优化。充分利用4000空分氧压机副线调节阀，将其改为压力调节阀，原氧压机出口现场压力表改为远传压力信号送到压力调节阀，原入氧压机管线安全阀改为放空管线，实现自动调整压力，避免系统压力波动及人员在现场频繁操作。
（2）系统大幅度波动引起管路突然超压的完善措施。生产中气化炉非计划停炉引起氧气需求突然降低，很可能造成管路超压，而改造后的压力调节阀仅能提供微量调节。经讨论，将4000空分氧压机出口阀后的止逆阀阀芯去掉，使氧压机出口阀后放空管路与运行系统相通；出现管路突然超压，压力调节阀起不到作用时，氧压机出口管路放空。
（3）8000空分稳定送乙二醇及九天气化氧气后的放空保障。虽然针对系统出现大幅度波动时增加了防范措施，但氧压机出口排放为手动排放，需操作人员现场放空，不能及时泄压。经分析讨论认为在8000空分稳定外送、4000空分停运后，4000空分冷箱与外界隔离，可利用4000空分冷箱出口放空调节阀放空，只需将压力信号引至8000空分控制室，从而实现对乙二醇装置送氧压力的保障。4000空分氧气管线与8000空分氧气管线早有联通，原设计为紧急备用，因此不必再施工。以上各类安全措施保证了送乙二醇装置氧气压力的稳定，各部门未提异议。最终该项工作于2013年4月27日晚至28日凌晨完成，具备4000空分停运条件。
2.改造效果
4000空分自
改进前4000空分及8000空分同时运行，富余氧气作放空处理，浪费严重，能耗高，且因操作人员不在同一控制室，也导致不好协调。运行模式改进后，只有8000空分运行，氧气损失率及能耗大大降低。按4000空分空压机功率2600 kW、电价0.45元/kW·h计，则每月可节电84.24万元。此外，系统循环水消耗减少,循环水泵电耗降低等尚未计入。4000空分停运后，其维护量减少，工艺操作人员工作量下降，还降低了噪音，改善了工作环境。
谈到煤化工产业的节能减排措施，人们首先会想到从“源头削减、过程控制、末端治理”出发，依靠生产技术进步、淘汰落后产能、产业转型升级、加强废物回收利用、加强循环经济等多项措施。在当前煤化工产业处于方向性选择的关键时期，其节能减排措施还应外延到更深的层次，进一步向发展模式的升级、发展方式的转变等方面进行探索研究。我公司空分系统运行模式的改变，就是立足企业全部系统，根据生产实际情况，从其可行性入手，充分考虑运行模式改变后的不利因素，并采取有效措施，最终实现了企业的节能降耗。
（安化 李丽芳）