青岛鑫利辉气体有限公司 山东青岛 266699
摘要：在工业生产中空分装置的应用，会产生大量废气，尤其是在煤化工生产、制药工业生产、石油生产以及化学工业生产，废气的排出会出现安全风险与安全隐患。为促使空分装置能够在煤化工生产中实现自身的安全稳定运行，对危险气体问题要给予更多重视与关注。在这一过程中，对不同类型危险气体要有正确认识，并给出相应调整措施，确保空分装置的安全稳定运行。
关键词：危险气体；煤化工；空分装置；安全影响
1空气分离的概念以及空分装置运行的重要意义
空气分离是空气分离的缩写。空气分离的主要意义是通过空气中不同气体的物理性质，通过一系列技术手段分离出不同的空气。在空气分离过程中，不仅可以分离出普通的氧和氮，还可以提取一些稀有气体，如氦和氩。
空分是煤化工的重要组成部分。随着煤化工的发展，煤化工厂对氧气的需求量越来越大。空分装置的运行能在很大程度上保证煤转化率的提高，为煤化工实现生产目标提供必要的前提。在新形势下，煤化工行业高度重视安全问题，已被列为发展的重中之重。因此，空分设备的安全运行已成为不可忽视的重要问题之一。为保证煤化工健康发展，必须保证空分装置的安全，提高空分装置的稳定性，使空分装置的运行满足新时期煤化工安全防护的要求，实现煤化工安全发展的目标。
2空分装置的环境要求
乙炔、甲烷等碳氢化合物以及二氧化碳、一氧化碳等气体，会对空分装置的安全运行产生很大影响，同时也主要影响有害气体的安全。在当今的空气污染中，有100多种气体，包括无机气体和有机气体。其中一些气体具有与一氧化碳、二氧化碳和其他气体相似的物理和化学性质。二氧化氮、氨气等气体会对设备设施造成腐蚀。在低温环境中，一些气体会析出结晶，造成通道和管道堵塞。如果发生这种情况，会形成碳氢化合物，发生干蒸发，带来安全隐患，影响各环节的安全生产。空分装置有进料空气，但进料空气的气体成分不同。造成这个问题的主要原因是受环境的影响。
如果将空分装置应用于污染严重的化工领域，微量有害气体会超标，直接影响空分装置的安全。基于此，在施工过程中应充分考虑和分析以下问题：（1）空压机吸入口应保证其安全，防止原料被气体污染。在此期间，应注意当地风向，空气压缩机吸入口应设在污染源的进气口，减少污染问题的产生（2）空气压缩机吸入口应能与污染源保持相应的距离，相关人员应及时做好分子筛的筛选工作。在实际的挑选过程中，他们不应贪小便宜，而应选择正规的、规模大的厂家。这样在一定程度上保证了分子筛的质量，避免了分子筛投产后出现的一系列隐患和严重损失；要综合考虑分子筛的装填高度，保证大杂质气体净化的安全系数（4）如果环境中有较多的酸碱气体，将为酸性气体和杂质的去除提供更多的方便。这样可以实现对空分装置的保护，延长空分装置的使用寿命。对于预冷系统，可采用直接换热的方法直接与空气和水接触。在煤化工生产中，空分装置往往设置在化工区，因此，相关工作人员应充分考虑空分装置的布置。一旦在煤化工生产中，空分装置的位置和总体布局的合理性得不到保证，将对空分装置的安全运行产生很大的影响。基于此，在选址和布局过程中，工作人员应全面分析和了解各方面存在的问题，确保布局的合理性和有效性，实现空分装置的正常运行。
3常见危险源与注意事项
3.1煤化工空分装置中氧气的用量和规格应确定
煤化工企业在工作过程中对氧气的需求量比较大，氧气不仅是重要的气化剂，也是反应原料。为了满足煤化工企业对氧气的需求，首先要确定氧气的用量，使氧气的用量能够保证煤气化过程的顺利进行，并将氧气的用量作为空分装置的重要依据。在煤化工企业的生产过程中，要确定氧气的量和规模，需要以煤气化装置为基础，并以其他制氧装置的量为重要参考。我们可以用叠加计算法来计算氧气的量和规格。
另外，要注意空分装置运行过程中的观察，注意煤质的变化，观察制氧装置的实际工作情况，如可能出现超负荷等。总之，确定煤化工装置的氧量和氧量规格，保证煤化工空分装置的安全运行，必须综合考虑全局。
3.2氮氧化合物含量分析
在当今社会发展背景下，大气中的氮氧化物含量每年以0.2%～0.3%速度增长，氮氧化物中的一氧化二氮气体会对空分装置的安全运行会产生很大影响。因此，带入到空分装置中的一氧化二氮要不断降低，这也是保证空分装置安全稳定运行的关键。尽管一氧化二氮气体的化学性质较为稳定，不会出现设备腐蚀情况与爆炸情况，但是其物理性质同样会对空分装置造成影响。一氧化二氮的化学性质主要来源是空分装置中的温度条件与压力条件。在氮氧分离期间，由于受到不同因素影响，上塔底无法获得纯度较高的氧气产品与液氧产品。此时如果出现液氮排放不充分问题，那么一氧化二氮会很快聚集。当一氧化二氮在液氧中的质量分数超过相关标准时，一氧化二氮会析出形成固体，使得冷蒸发器通道会出现阻塞情况。为最大程度上避免此类情况出现，要对分子筛吸附剂进行合理选用，从而将空气中存在的一氧化二氮去除，实现对空气中二氧化碳以及水分的吸收。
3.3总烃、总氮含量分析
为有效控制液氮中的碳氢化合物，同时应按时间做好相应的分析记录，并在控制室内配备相应的在线分析仪，为操作人员的监控提供更多的方便。在空气中液氧和氮氧化物的检测过程中，应对最危险的气体乙炔进行有效监测。如果碳氢化合物中乙炔含量过高，可采用以下方法解决，将乙炔含量控制在有效范围内：
（1）为了检查在线分析仪的工作是否正常，在具体的检查中可以采用不同的方法，如现场分析、与其他工艺参数的比较、观察方向和空气质量等，然后了解烃类中乙炔含量高的原因，并给出相应的解决办法。
（2）为了降低主冷液氧中碳氢化合物等有害气体的浓度，可以增加液氧的排放。在此过程中，要及时观察其他工况是否安全稳定。
（3）工作人员根据分子筛吸附器的控制参数，检查具体工作状态是否正常。为了提高分子筛吸附器的安全性，无论是空气进入罐前的排水和喷水，还是仪表控制阀的具体工作情况，都要做好现场确认工作。
（4）如果上述工作方法不能减少乙炔含量过高的情况，但乙炔含量一直在上升并已达到停车限值，则应立即停止设备，并及时排放设备中存在的液体。同时，要做好空分设备的加热和解冻工作。
3.4二氧化碳含量
在大气中，二氧化碳的含量约占总体积分数的0.03%。如果温度低于-78℃，二氧化碳将从气态变成固态，这就是干冰。一氧化二氮的固体形式将在热交换通道中固结。在更严重的情况下，热交换通道将被堵塞，这将增加通过流体的阻力。此时，空分装置无法实现其正常运行。如果二氧化碳的冷凝温度与其他气体相同，则二氧化碳的凝固温度和冷凝温度也会随着压力的升高而升高。基于此，将降低低空分离塔中二氧化碳含量作为一项重点工作。
结论
综上所述，煤化工空分装置的安全运行非常重要。对此，要树立安全管理意识，充分了解空分装置的运行过程，积极引进先进技术和工艺，使空分装置安全运行，达到增加生产收入的目的。
参考文献：
[1]王升.浅析大型煤化工空分的安全运行措施与管理[J].化工设计通讯，2019，43（01）：6+8.
[2]王彦春.煤化工空分装置安全运行要点探讨[J].科技创新导报，2019，13（24）：25-26.
[3]任庆伟，徐广才，王东胜，等.大型煤化工项目净化工艺优化[J].化工设计，2020，30（05）：26-30，1.