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針對空分精氬塔氮塞的簡要分析與處理

作者:2017-06-19 15:50文章來源:未知
  氬是一種無色無臭的惰性稀有氣體, 不燃燒,不助燃,其在空氣中的含量僅為0.932%。近年來,隨著科技和工業的不斷進步,氬氣在冶煉焊接、精密試驗、醫學、照明等各個領域的應用越來越廣。此外,液氬作為空分裝置的主要副產品,也可為企業增收效益,并且價格不菲,曾經一度漲至一萬多元每噸。由此可見,氬在化工生產中的價值非同一般。因此,作為液氬產出的關鍵環節,精氬塔的穩定運行變得至關重要。
  1 工藝流程簡述
  如圖所示:來自氧氮精餾塔的粗氬氣進入精氬塔中部,作為上升氣進入精氬冷凝器K01 被來自氧氮精餾塔過冷后的液氮冷凝為液氬后,液氬作為精氬塔的下流液與來自塔釜的上升氬氣在填料表面傳質傳熱后,流至塔釜,形成精液氬,其中不凝的氮氣則從PV02 排至大氣中;K01 蒸發的氮氣回氮氣管線再次利用。塔釜蒸發器K02 的熱源來自氧氮精餾塔的下塔氮氣,氮氣放熱冷凝為液氮后回氧氮精餾塔上塔繼續參與精餾。
  2 精氬塔氮塞的現象與原因
  精氬塔發生輕微氮塞時,表現為粗氬氣流量FI01 慢慢變小,同時由于上升氣的減少,熱源不足,K01 循環量變小,進而導致精氬冷凝器的液位L01 逐漸升高, 精氬冷凝器壓力PI01 也相應減小。當輕微氮塞未被及時發現并處理,則氮氣就會在K01 中慢慢積聚,并逐步占據K01 的換熱面積,當氮氣積聚到一定數量時,就會引發嚴重氮塞。此時,FI01 會降至很小值甚至降為零;PI01 和L01 數值忽高忽低,劇烈波動;精氬塔阻力PdI01也會出現較大幅度的波動, 并會引起精氬液位L02 的升高。
  3 精氬塔氮塞的處理
  精餾塔發生氮塞時,切勿盲目操作,亂動閥門,一定要找出引起氮塞的第一原因,再對癥下藥,尋求解決之道。
  當精氬塔發生輕微氮塞時,首先應檢查空分裝置的負荷是否發生了變化, 若是由于裝置負荷發生了變化, 則相應地增減粗氬氣進精氬塔的流量,調整精氬塔的負荷即可。其次應重點觀察氧氮精餾塔的運行工況, 因為氬餾分來自氧氮精餾塔,當其工況發生變化時,氬餾分的含量和組分也會發生變化, 所以說氧氮精餾塔的穩定運行是氬系統穩定運行的前提。比如當氧氮精餾塔上塔回流比增大時, 就會導致氬餾分抽口位置的含氮量增大,就比較容易引起氮塞。因此,若是氧氮精餾塔工況變化引起的氮塞,則應先調整好氧氮精餾塔的運行工況, 再觀察精氬塔的運行狀況,并作出相應調整。最后,應檢查精氬塔相關閥門是否被誤操作過, 比如當LV01關小或HV01 關小均會導致K01 循環量減小,相應的粗氬氣冷凝量減小, 除了會引發氮塞外還會影響產率。
  當精氬塔發生嚴重氮塞時, 首先應關閉
  LV02,切斷精氬塔與氬貯槽間的連通,防止不合格的液氬污染氬貯槽, 同時開大PV02 釋放氮氣。其次應緩慢關閉LV01、FV01 和HV01 減小精氬塔負荷,必要時可停止精氬塔運行,防止其對氧氮精餾塔及粗氬塔的運行工況造成不利影響。最后,應排掉精氬塔塔釜液體,以免不合格的液氬進入貯槽。
 

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