摘要：近年来，随着科学技术的更新换代，我国煤化产业也在不断发生着改变。目前，我国新兴的煤化工企业中所应用的煤气化装置、设备大都应用纯氧或者富氧的气化操作方式，由此，在这种情况下，如何通过恰当的方式获得稳定的、优质的、高性价比的纯氧空气就成为了我国煤化工企业管理者们所研究的重点。其中空气分离法（即空分法）的出现在很大程度上为我国煤化工企业获取优质的富氧、纯氧空气提供了可能，并逐渐的被我国煤化工企业所应用开来。
关键词：常见危险气体；危害；煤化工；空分装置；安全；影响
引言
空分装置因制药、化肥、石油、电子、钢铁、化学等工业生产中大量排出的废气影响，其生产安全已经遭受到严重威胁。为了确保人身生命财产安全，应对空分装置的安全生产高度重视。本文将对生产管理安全、操作注意事项、常见危险源分析、空分装置环境要求、空分装置安全生产重要性等方面进行讨论，并结合实际情况提供解决方案，保证空分工艺能够稳定安全的运行。
1 煤化工企业空分技术的概述及其分类
1.1煤化工企业空分技术的概述
空分技术，大都是指针对空气的分离技术。现阶段，常见的空气分离技术由吸附法、膜分离法以及低温法共同组成。空气分离技术，通过对空气进行压缩、净化、加热、制冷、溜粹等五个环节共同的相互作用，以期为该技术的使用者提供其所需要的纯氧或富氧空气。目前，煤化工艺中通常应用低温空气分离技术进行工业用氧的萃取操作。
1.2 煤化工企业空分技术的分类及空分技术的选择
（1）煤化工企业空分技术的分类根据研究表明，煤化工企业中常见的空分技术可以分为低温和非低温两种，常见的非低温空气分离法包括吸附空气分离法、膜分离空气分离法和化学空气分离法，但是尤其其分离空气不符合需求、难度较大等问题在很大程度上抑制了该类型方法的推广，由此，低温空气分离法是较常应用于实际的煤化工空气分离操作中的并凭借其可以同时分离、生产工业氩（空气中的一种微量气体元素，是一种无色、无臭的优质惰性气体）等优势使其具备了不可替代的竞争优势。（2）煤化工企业空分技术的选择截止到20世纪中期，变压吸附法的顺利研发使得投入较少投资获得较大收益的空分技术应用成为了可能，变压吸附法的开发成功，改变了传统空分技术中设备庞大、占用了大量的企业资源的问题，使得中、小规模企业应用富氧、纯氧进行日常生产成为了可能，扩大了其使用范围的同时降低了应用空分技术的“门槛”，使得煤化工企业空分富氧技术能够在更过的生产、经济领域获得较好的应用。与此同时，在20世纪80年代，随着人们对于高分子材料科学研究的深入，膜分离空分技术逐渐走进人们的视野中，它的出现标志着煤化工企业已经朝着高分子科学化的方向飞速的发展，新型的空分技术已经能在很大程度上满足人们的实际生产需求。但是，再先进的空气分离技术都需要配合优质的工程设计方案，才能够从根本上更好、更高效的为煤化工企业所服务。
2 常见危险源分析及注意事项
2.1 油分含量
空分装置对空气的质量要求非常严格，如果有油分混入塔内，会造成主冷爆炸等严重后果。为防止油分同压缩空气一起带人塔内，要特别重视生产过程气体测量中的含油量，监测以下几点。（1）空气入口的选址必须设置在生产装置的全年最小频率的上风侧，禁止含有油气排口靠近空气入口处设置；（2）机组运行过程中机组对润滑油的油压和油温严格控制，防止油压过高造成油封损坏将油气带入空气中，并定期排放空气中的污油和水；（3）定期检查油气分离器、过滤器是否正常工作；（4）透平膨胀机润滑油箱要保持一定压力，如果润滑油压力与密封气压力压差太大，会造成空气中带入润滑油；（5）在安装和使用前应严格进行脱脂处理，特别是液态氧和氧气的指示仪表、法兰垫片和管阀；（6）新空分设备必须用脱脂和脱碳处理。
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2.2 氮氧化物含量
随着空气污染日趋严重，大气中的氮氧化物含量每年增加0.2%～0.3%，氮氧化物对空分设备（N2O）的运行有很大的影响。因此，减少空分设备中的N2O是非常重要的。虽然N2O具有稳定的化学性质，但不会腐蚀设备，不会爆炸，然而其物理性能会破坏空分设备。空分装置的温度和压力条件是N2O升华的来源，在氮氧分离过程中将集中在主冷却液态氧中。上塔底部不能获得高纯度的氧气和液态氧产品。如果液态氧的排放是不够的，在主冷却N2O会不断积累，当在液态氧的N2O的质量分数大于50×10-6。固体N2O析出，冷蒸发器通道堵塞。选择合适的分子筛吸附剂可以消除N2O，C2H2，空气中的CO2和H2O。
2.3 总烃或总碳含量
严格控制液态氧中烃类的含量，并按时间分析记录。它配备了一个在线分析仪，在控制室，以方便监测的运营商。在检测液态氧和空气中各种碳氢化合物含量时，还应监测液态氧中最危险的乙炔含量。一旦乙炔烃含量太高，则应按以下方法解决：（1）检查在线分析仪是正常的，手段是：领域分析，其他工艺参数控制风向和空气质量的观测，最后对乙炔及其它碳氢化合物含量高的原因是确定的；（2）通过增加增加液态氧液态氧。排放可减少主冷却液态氧中的碳氢化合物等有害气体，观察其他工况的正常运行。（3）检查分子筛吸附器的控制参数和工作条件，以确保安全，空气入口前的排水和控制阀。现场情况应得到确认；（4）如果上述方法不能解决问题，或乙炔烃含量不断上升或过高，停车达到极限，则应立即停车，排出设备内的所有液体，彻底消除空气分离。
3 质量控制措施
3.1 材质、壁厚选用
空分装置氧气管道系统的选材，要考虑金属材质及壁厚、氧气的流速限制、系统的设计压力。相关氧气安全技术规范均认为，对于选定的金属材料而言，当氧气的设计压力升高时，系统内允许的氧气流速应降低。但如果管道系统选取的金属材料在设计压力下，无论管道流速突变到多大都不具备燃烧条件，则是对氧气管道系统的安全运行的极大保证。因此，“撞击场合”材质、壁厚选用应结合各材质在豁免压力下对应的最小厚度综合考虑。
3.2 氧气管道运行质量控制要点
1）为避免阀门急速启闭形成绝热压缩，氧气管道系统在开车、正式通气及大修后通气前，应首先缓慢打开手动隔爆阀，平衡阀前阀后压力在一定压差范围内，再开启压力调节阀；2）加强氧气管道系统的常规巡检、定期维护检修工作，重点注意管道系统内的清理工作和阀门、仪表、安全泄放系统的核查整定；3）在氧气管道进行重大作业和动火作业前，必须预先制定详细作业方案，经相关主管部门批准后实施；4）制定完备的应急方案，确保紧急事件发生时，各相关部门能采取有效有序的应急措施。
结束语
综上所述，随着科学技术的不断发展，我国煤化工企业的空气分离技术也愈发的朝着更加专业化、高效化、实用化、标准化方向发展，所以，在保证质量的前提下，如何通过合理、恰当的方式降低企业能耗方面的支出成为了后续研究的主要工作，在实际工作中着重对这一类问题进行研究，从中探究能够“节能减排”的重要方法，为我国煤化工行业的空气分离技术发展作出理论贡献，进而促进我国国家经济的绿色发展和化工业的可持续发展，以此增强国家实力。
参考文献：
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[2] 张学亮.煤化工项目配套空分技术的选择[J].煤化工，2017（01）.
[3] 王文忠.大型煤化工型空分设备及其自动控制技术[J].科技传播，2012（01）.
论文作者:曹政,张鹏贤,李华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签：空分论文; 空气论文; 煤化工论文; 技术论文; 液态论文; 氧气论文; 分离法论文; 《基层建设》2018年第13期论文;