制氧机的流程概述及分子筛简介

鞍钢氧气厂3台法液空三万五制氧机采用的是分子筛吸附、增压膨胀、全精馏无氢制氩的内压缩流程。其分子筛纯化器(见附图1)采用立式径向流结构，氧化铝、分子筛由外向内双层布置;配有一个蒸汽再生加热器和一个电加热器，正常时使用蒸汽加热器，电加热器只作特殊再生用;采用DCS顺控系统优化控制，可根据入纯化器的空气状态计算出其工作时间;切换分为吸附、隔离高压、卸压、放空、加热、冷吹、隔离低压、升压、并行、切换10个步骤。

　　2、使用过程中暴露出的缺陷及对其相应的优化

　　2.1分子筛切换时空气进冷箱温度升高，使主塔工况波动，发生粗氩塔氮塞事故。

　　分子筛在再生结束后进行升压时，吸附剂由于压力的迅速提高，实际上已经进入了吸附状态，会产生大量的“吸附热”。升压结束后进入并行步骤后，大量的吸附热逐渐随空气带入冷箱。此时分子筛出口空气(由两组分子筛的空气混合组成)温度开始升高，上涨到一定程度后开始走平，并行结束后空气(仅为刚刚再生完的分子筛的空气)温度继续升高。

　　鞍钢氧气厂法液空三万五制氧机空气出分子筛后分为两路，一路进入主换热器，经主换热器冷却后与膨胀空气汇合进入下塔;另一路去增压机，迈卓奥普参制氧机JEY-5W雾化型 增压后在主换热器中与高压氧换热，液化后进入空分塔;主塔上塔设有一个PID控制模块AIC1716B，可根据氩馏分含氧情况自动增减进冷箱空气量。

　　分子筛升压后的出口温度升高的过程，会使进入空气增压机的气体温度升高，增压机的能力下降，压缩空气流量降低，使进入空分塔的液空量减小3000Nm3/h左右，同时在总的出分子筛的空气量不变的情况下，也会进入下塔的空气量增加3000Nm3/h左右，使塔内回流比减小，氧纯度上升，氩馏分含氧上升，当温度开始回落时工况又会向相反的方向变化。由于分子筛在升压过程中引起的进塔空气量的变化也会对空分工况造成较大影响，在二者的同时作用下，空分工况会产生较大波动，氩馏分含氧量的变化幅度会较大。由于AIC1716B的PID参数设定较适应于正常工况，空气量的加减对氩馏分含氧的影响又具有一定的滞后性，所以当工况波动大时较难实现有效控制，如操作员调节不及时，便会由于氩馏分含氧的降低发生粗氩塔氮塞事故。3#、4#三万五制氧机投产后，分子筛切换时空气出分子筛的温度上涨峰值可达到36℃左右，多次发生主塔工况波动和粗氩塔氮塞事故。