PSA制氮系统氧含量高报的原因分析及改进措施.pdfVIP

第39卷第2期 石 油 工 程 建 设 45 PSA制氮系统氧含量高报的原因分析及改进措施 王雪颖，赵秀娟 (中石油江苏液化天然气有限公司，江苏南通 226001) 摘 要：针对江苏LNG接收站PSA制氮系统频繁 出现氧含量高报的问题 ，对影响PSA制氮系统运行 稳定性的因素和发生氧含量高报时的运行数据进行分析．确认 了频繁 出现氧含量高报的主要原因：PSA 制氮系统上下游气体压力波动 ．微热再生干燥机切换以及工艺操作不3-等。从工艺操作和系统改造两 个方面提 出并采取相应的改进措施 ．保证了江苏LNG接收站PSA制氮系统的平稳运行。 关键词 ：PSA制氮；氧含量；压力 doi：10．39694．issn．1001-2206．2013．02．014 LNG接收站在正常操作和维修工况时．需要用 回流鼓风机 的密封气体 ：用于卸料臂 回转接头 的 氮气吹扫设备和管道 ．在非卸料操作和公用工程站 连续吹扫 ．防止卸料时结冰 ：对火炬总管进行吹 不使用期间，由PSA (PressureSwingAdsorption) 扫 ．使之保持微正压 ．防止火焰 回烧及空气进入 制氮系统提供接收站所需要 的氮气 江苏 LNG接 火炬总管 间歇用气包括 ：作为高低压输送泵 电 收站的PSA制氮能力为100m ．在氮气需求高峰 源 电缆和仪表穿线管 的密封气 ：卸料臂和气相臂 时．液氮气化系统也需要 同时运行ll_。然而 ，该 的气密性测试 ；设备和管道维修前后 的隔离吹扫 ： 接收站投产运行 以来 ．PSA制氮系统频繁 出现 压缩机人 口分液罐 、回流鼓风机 出 口分液罐 、码 氧含量高报停止制氮 的问题 ．不仅给操作带来 头排净罐、低压排净罐 、火炬分液罐 以及卸料臂 极大不便 ．还增大 了液氮使用量 ．使运行成本 和槽车区装车臂的排净吹扫 增加 。为此 ．本文对接 收站 PSA制氮 系统氧含 持续使用 的氮气用量约为 90m3／h．考虑到间 量高报 的原 因进行分析 ．并提 出相应 的改进措 歇性用气 ．PSA制氮系统需要维持 90～100m 施 。 的氮气流量才能保证氮气分配管网的压力 1 PSA制氮系统工艺 1．2 工艺流程 (见 图 1) 1．1 制氮的用途 PSA制氮系统 U一2801由过滤器 、空气缓冲 目前．接收站氮气的使用分为持续用气和问 罐、制氮机、消声器、氮气缓冲罐 、干燥机等组 歇用气两种。持续用气包括 ：作为 BOG压缩机和 成 PSA系统的两个吸附塔交替使用 ．一个进行吸 V一2801为空气缓冲罐；AD101A／B为PSA制氮机吸附塔；V一2802为 1氮气缓冲罐；V一2803为2氮气缓冲罐 图1 PSA制氨系统工艺流程示意 石 油 工 程 建 设 附操作 ．另一个进行解析操作 具体的运行过程 如下 ：空气经空气压缩机压缩后 ，经过除尘 、除 油、干燥后 ，进入空气缓冲罐V一2801，经过左吸 进气阀进人左吸附塔 ．塔压力升高 ．压缩空气中的 氧分子被碳分子筛吸附．未吸附的氮气穿过吸附 床 ．进入 1氮气缓冲罐 V一2802 制氮机工作时依 次完成左 塔加压吸附、右塔减压解析 ，左 、右两 塔均压 ，右塔加压吸附、左塔减压解析，左 、右两 塔均压 的过程l3l 两个吸附塔交替进行吸附和再 生 ．确保氮气的连续输 出 时 司『／min 从缓冲罐 V一28