一起精氩塔氮塞的处理与分析
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——————————————————————————————————————氮塞的原因分析与处理氮塞的形成原因主要是从上塔提馏段抽出的氩馏份含氮量增加,在粗氩冷凝器中聚集,使粗氩冷凝器有效换热面积和换热温差减小,热负荷降低,氩馏份抽取量减少,严重时直至为零,从而使氩系统瘫痪。
氮塞如不及时处理,不仅会使氩系统瘫痪中断氩产品供应,也会导致主塔工况恶化,氧产品纯度破坏,无法供气。
一、造成氩馏份含氮量增加的原因分析:1、分馏塔压力波动过大由分子筛倒换、放空阀故障,空分系统阀门故障等原因,造成上塔压力大幅波动,氩馏份抽取量(FIC-711)也随压力变化产生大幅波动,上塔的进出物料随之波动,填料上平稳的气、液精馏状态被破坏,使氩馏份抽口区域的气、液中含氮量增加。
所以在日常操作中应尽量保持塔压稳定,避免大幅波动,考虑到分子筛倒换造成的压力波动不可避免,可适当使富氩区上移以减少其影响。
2、进塔空气压力降低分子筛充压过快,空压机压力补偿滞后;空分系统阀门故障等原因,使进塔空气压力降低,塔内上升气减少阻力下降,回流比增大,氩馏份抽口区域下流液中含氮量增加,使氩馏份含氮量增加。
3、V1液空节流阀波动大V1阀在自动控制时由于各种原因造成的液空液位波动幅度大:或V1阀本身故障等情况,造成V1阀开度波动大,进上塔的液空量时大时小,造成提馏段回流比时大——————————————————————————————————————时小,提馏段精馏不好氧氮氩分离因难,氩馏份抽口区域含氮量增加。
这时应手动控制V1阀。
4、V2液氮节流阀开度过小在回下塔液氮不变的情况下,V2阀开度过小,会使主冷热负荷降低,富氩区下移,氩馏份含氮量增加。
V2开度过大,主冷热负荷增加,富氩区上移,氩馏份含氩量减少。
在调整主冷热负荷时应同时考虑液空、液氮、氧气纯度;氩馏份含氩量等指标要求,通过液氮回下塔阀V20与V2的相互配合来完成,不能顾此失彼。
调整时应以微调为主。
一起28000Nm3/h空分装置粗氩塔“氮塞”事件的原因分析与处理发布时间:2022-03-31T03:25:18.218Z 来源:《科学与技术》2021年25期作者:郭彪[导读] 本文介绍了某化工厂28000Nm3/h空分装置高温天气下因进塔气量偏低造成的一起粗氩塔严重氮塞事件的过程,重点阐述了事故发生的原因与处理方法。
郭彪(河南开祥精细化工有限公司,河南三门峡,472300)摘要:本文介绍了某化工厂28000Nm3/h空分装置高温天气下因进塔气量偏低造成的一起粗氩塔严重氮塞事件的过程,重点阐述了事故发生的原因与处理方法。
关键词:粗氩塔、氮塞、回流比、进塔气量某化工企业28000m3/h空分设备由四川空分设备集团制造,采用深度冷冻法全低压生产工艺进行空气分离制取氧、氮、氩气体。
工艺流程采用四川空分设备有限公司的预冷纯化系统、常规分子筛净化系统、增压透平膨胀机系统、主换热系统、精馏系统、氩系统和液体储存系统,采用 DCS 控制系统的内压缩流程。
原理是将空压机提供的加压空气,经预冷、纯化,利用膨胀制冷原理提供的冷量使空气液化,在精馏塔内根据各组分的沸点不同,进行精馏从而获得所需的氧、氮、氩产品。
制氩系统主要设备有:粗氩Ⅰ塔、粗氩Ⅱ塔、纯氩塔、粗氩Ⅱ塔冷凝器、纯氩塔冷凝器、纯氩塔蒸发器和两台液氩泵。
制氩系统流程为从主塔氩馏分提取段抽出含氩量9%-12%的氩馏分直接进入粗氩Ⅰ塔下部,粗氩Ⅰ塔底部的液体返回上塔参与精馏,在粗氩Ⅰ塔顶部得到含氧量小于3%的粗氩进入粗氩Ⅱ塔底部进行精馏,在粗氩Ⅱ塔底部得到的粗液氩经液氩泵加压后送往粗氩Ⅰ塔;在粗氩Ⅱ塔进一步氧氩分离,粗氩Ⅱ塔顶部得到氧含量小于2PPm的粗氩气,一部分粗氩气被冷凝器冷凝下来,作为粗氩Ⅱ塔回流液;另一部分粗氩气送往纯氩塔,在纯氩塔顶部一部分氩气经纯氩冷凝器冷凝下来,作为回流液进行精馏,在纯氩塔底部得到含氧≦2PPm,含氮≦3PPm的液氩,一部分作为产品送往贮槽外,其余的与蒸发器内中压氮气换热气化作为上升气参与纯氩塔精馏。
*故障处理*收稿日期:2010 02 25作者简介:纪红利,男,1985年生,2007年毕业于河北广播电视大学电子商务专业,现在唐山长城钢铁集团九江线材有限公司制氧厂工作,为制氧厂调度。
一起粗氩塔氮塞故障的原因分析纪红利(唐山长城钢铁集团九江线材有限公司制氧厂,河北省迁安市木厂口镇松汀村南 064404)摘要:因为KDONAr 30000/30000/1100型内压缩流程空分设备氧气取出量增大而造成氧气纯度下降,进而导致粗氩塔发生氮塞故障,影响后续生产的正常运行。
简介空分设备的制氩流程,详细介绍了故障原因的分析过程和为消除故障采取的处理措施。
关键词:大型空分设备;制氩系统;粗氩塔;氮塞;氧气纯度中图分类号:TQ116 43 文献标识码:BAnalysis of the cause for trouble of nitrogen blocking in crude argon towerJi Hongli(Oxygen Gener ation Factory ,Jiuj iang Wir e Co.,Ltd.,Tangshan Changcheng Iron &Steel Group ,south o f Songding Village,M uchangkou T ow n ,Qian an 064404,H ebei,P.R.China)Abstract :Increase of ex traction rate of g aseous ox ygen from M odel KDONAr 30000/30000/1100inner compression process air separation plant results in lowering of purity of gaseous oxygen and in turn results in trouble of nitrogen blocking in crude argon tow er,w hich w ill im pair the consequent norm al production.H ere,the argon generation process in air separation plant is briefed,the causes for the trouble are analyzed and the measures to eliminate the said trouble are described.Keywords:Larg e sized air separation plant;Argon generation system;Crude argon tow er;Nitrogen blocking;Purity of g aseous ox ygen唐山长城钢铁集团九江线材有限公司的KDONAr 30000/30000/1100型空分设备,由河南开元空分集团有限公司设计制造,采用分子筛单层床吸附净化、空气增压机增压、中压增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、双层浴式主冷、液氧内压缩流程,于2009年12月25日生产出合格氧产品,一周后生产出氩气。
精心整理氮塞的原因分析与处理氮塞的形成原因主要是从上塔提馏段抽出的氩馏份含氮量增加,在粗氩冷凝器中聚集,使粗氩冷凝器有效换热面积和换热温差减小,热负荷降低,氩馏份抽取量减少,严重时直至为零,从而使氩系统瘫痪。
氮塞如处理不及时发现及时处理,不仅会使氩系统瘫痪,中断氩产品供应,处理不及时也会导致主塔工况恶化,氧产品纯度破坏,无法供气。
一、 造成氩馏份含氮量增加的原因分析1、分馏塔压力波动过大由分子筛倒换、放空阀故障;空分系统阀门故障等原因,造成上塔压力大幅波动,氩馏份抽取量(FIC —7112塔内上3、V1V1V14、V2增加。
的相互 56应依据氩馏份含氩量(A1—701)合理调节低压氧送出量。
7、氮气送出量过小氮气送出量过小,上塔压力升高,富氩区下移,氩馏份含氮量增加,反之则相反。
这时应适当增加氮气送出量。
8、氧产量过大在进塔空气量不变的情况下,氧气量偏小,氧纯度升高,氧的提取率降低,富氩区上移氩馏份含量减少。
氧产量过大时,氧纯度降低,富氩区下移,氩馏份含氩量增加同时含氮量也增加,此时应依据进塔空气量合理调节氧产量。
9、主冷氧液位控制过高主冷液氧液位控制过高,底部液氧静压差增大,底部液氧精心整理温度偏高,主冷有效换热区域和温差减小,热负荷降低,富氩区下降,氩馏份含氮量增加,这时应适当降低主冷液面。
10、粗氩I塔粗氩液位控制不当正常运行时,粗氩泵运转频率偏大,调整不及时;或因FIC—711流量减少,没有及时降低泵频等情况使精氩液位持续并快速的下降,大量粗液氩回流主塔,上塔提馏段回流比增加,主冷液位升高,氧气纯度降低,富氩区下移,氩馏份含氮量增加。
所以在日常工作中应有专人负责监测和调整粗氩液位,保持其稳定。
11、制冷量的影响在进塔空气量不变的情况下,增加膨胀机制冷量或进塔空气温度降低,使装置总制冷增加,液氧产量增加,主冷热负荷有所降低上塔富氩区下移,氩馏份含氮量增加,这时应适当增大V20和V2的开度,增加进塔空气量,把主冷热负荷调到正常。
18000Nm3/h空分一起粗氩塔“氮塞”事故的原因分析与处理摘要:本文介绍了新钢18000Nm3/h空分在变工况操作时由于操作失误造成的一起粗氩塔严重氮塞的过程,重点阐述了事故发生的原因与处理方法。
关键词:粗氩塔、氮塞、V3阀、回流比新余新钢有限责任公司气体厂目前有三套制氧设备:6000Nm3/h、18000Nm3/h与24000Nm3/h空分;根据用户需求,现阶段只需运行18000Nm3/h与24000Nm3/h两套空分就可满足用户对氧、氮、氩气的需求,但由于用户生产的不平稳,经常造成氧气大量放散,为降低生产成本,减少氧气的放散量,提高氧气的利用率,要求空分设备减负荷运行;24000Nm3/h空分由于受工况限制,该设备减负荷运行没有很大的余地,这样空分减负荷操作的重任就落在18000Nm3/h空分上进行,为此我厂生产科技小组在18000Nm3/h空分变工况操作的探讨已取得了一定的绩效。
但这种频繁变工况操作给操作人员带来很大压力,大大增加18000Nm3/h空分工况波动以及粗氩塔氮塞的几率。
下面介绍的这起粗氩塔氮塞事故由于变工况操作失误造成的,以供大家探讨避免同类事故的再次发生。
1、事故的经过2005年6月20日晚班3点左右,当操作人员对18000Nm3/h空分设备加负荷操作时,在调整主塔工况时将液氮至上塔调节阀V3阀的开度由57%逐渐开至62%,经过30分钟左右,产品氧气纯度开始下降,随后几分钟粗氩塔粗氩纯度分析表AI705值也开始下降,尽管操作人员一发现工况波动就开始调整,减少氧气取出量、将粗氩塔顶部的氮通过粗氩放空阀V712排出塔外,但还是未能挽救工况,最终AI705的值从99.9%的氩含量下降至80%以下,产品氧纯度由99.7%下降至93%,直到5点30分氧气纯度才合格,到8点30分氩系统工况才完全恢复正常。
2、事故原因分析造成这次粗氩塔“氮塞”事故的主要原因是操作人员误将液氮至上塔调节阀V3阀的开度操作过大,致使上塔氧气纯度过低、上塔的富氩区严重下移、氩馏分含氮量超标。
氮塞的原因分析与处理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-氮塞的原因分析与处理氮塞的形成原因主要是从上塔提馏段抽出的氩馏份含氮量增加,在粗氩冷凝器中聚集,使粗氩冷凝器有效换热面积和换热温差减小,热负荷降低,氩馏份抽取量减少,严重时直至为零,从而使氩系统瘫痪。
氮塞如处理不及时发现及时处理,不仅会使氩系统瘫痪,中断氩产品供应,处理不及时也会导致主塔工况恶化,氧产品纯度破坏,无法供气。
一、造成氩馏份含氮量增加的原因分析1、分馏塔压力波动过大由分子筛倒换、放空阀故障;空分系统阀门故障等原因,造成上塔压力大幅波动,氩馏份抽取量(FIC—711)也随压力变化产生大幅波动,上塔的进出物料随之波动,填料上平稳的气、液精馏状态被破坏,使氩馏份抽口区域的气、液中含氮量增加,氩馏份的含氮量增加。
所以在日常操作中应尽量保持塔压稳定,避免大幅波动,考虑到分子筛倒换造成的压力波动不可避免,可适当使富氩区上移以减少其影响。
2、进塔空气压力降低分子筛充压过快,空压机压力补偿滞后;空分系统阀门故障等原因,使进塔空气压力降低,塔内上升气减少阻力下降,回流比增大,氩馏份抽口区域下流液中含氮量增加,使氩馏份含氮量增加。
3、V1液空节流阀波动大V1阀在自动控制时,由于各种原因造成的液空液位波动幅度大;或V1阀本身故障等情况,造成V1阀开度波动大,进上塔的液空量时大时小,造成提馏段回流比时大时小,提馏段精馏不好氧氮氩分离因难,氩馏份抽口区域含氮量增加。
这时应手动控制V1阀。
4、V2液氮节流阀开度过小在回下塔液氮不变的情况下,V2阀开度过小,会使主冷热负荷降低,富氩区下移,氩馏份含氮量增加。
V2开度过大,主冷热负荷增加,富氩区上移,氩馏份含氩量减少。
在调整主冷热负荷时应同时考虑液空、液氮、氧气纯度;氩馏份含氩量等指标要求,通过液氮回下塔阀V20与V2的相互配合来完成,不能顾此失彼。
空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施摘要:空分设备将空气当作原料,在压缩循环系统中将其进行深度冷冻,并改变空气的状态,使其转换成液态,进行精馏处理,使其在液体状态下分离出氧气、氮气及氩气等稀有气体。
空气中的各个气体成分具有广泛的用途,可以用作冶金技术、煤化工、氮肥、专业气体供应等领域。
但是在空分设备的制氩系统中常会出现氮塞现象,使空分设备出现故障,影响工作效率。
因此,应当对制氩系统氮塞发生的原因详细分析,并找到合理的处理方法及预防措施。
本文针主要对空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施进行详细阐述。
关键词:空分设备;制氩系统;氮塞;处理;预防措施引言空分设备中的系统体系庞大,需要经过多个工作系统才能将空气中的各类气体准确分离。
其中包括压缩系统、预冷系统、纯化系统、换热系统、产品送出系统、膨胀制冷系统、精馏塔系统、液体泵系统、产品压缩系统。
每个工作系统都会有不同的作用及工作原理。
在制氩系统中,主要针对空气中的氩气分离提取,并保证氩气的纯度。
若氩气系统中的氮气含量超标,则会产生氮塞现象,产生严重的设备系统故障,影响设备继续运转,因此了解制氩系统氮塞发生原因是十分重要的。
1制氩系统流程在空气分离设备的制氩系统中,具有较多的工艺流程。
在上塔中采用了规整填料塔,并在精馏工作中针对氩气、氧气及氮气采用了全精馏无氢的流程及设备。
同时在空分工作中还需将空气进行液化循环等一系列操作,为了保证各环节的工作质量,要借助全低压常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机等各种工作系统完成。
空分设备的工作效率可在一小时内进行7500m3的空气转换,在制氩系统中,将上塔中抽出的氩馏分气体共有7500m3,结合空气气体含量并进行设备的热质转换,其中的氩气含量达到7%~10%。
而氮含量应小于0.06%,经过粗氩塔的初步分离,对于粗液态氩气进行加压,使循环氩泵的压力值到达0.81Mpa左右,并将其传入粗氩上塔,使其回流,而剩下的185m3/h的粗氩气则在粗氩液化气中液化,并继续实施精馏。
粗氩塔氮塞的形成及处理一、氮塞定义所谓“氮塞”是指在氩馏份气体中因含氮量过高,使粗氩塔无法正常工作的现象。
因氮气的沸点较低,粗氩塔顶部浓缩后的氮及粗氩气的混合物中氮组分偏高,使其冷凝温度下降,与富氧液空之间的传热温差变小,使得不冷凝的氮气充斥在冷凝器中粗氩侧,氩气冷凝量大幅下降,甚至氩气不能冷凝造成冷凝器无法正常工作,粗氩塔顶部没有回流的液体,破坏了粗氩塔的精馏,氩馏分进入粗氩塔的量减少。
随着气态氩馏份抽出量减小,上塔上升蒸汽量增加,回流比减少,氧纯度提高,使得氩馏份中含氮量减少,于是又造成氧含量超标,粗氩冷凝蒸发器温差又会扩大,粗氩塔回流液体量增加,馏份抽出量将自动增大,上塔上升蒸汽量减少,回流比增加,氩馏份中含氮量又随之增大。
这样反复变化,使粗氩塔无法工作。
二、氮塞形成的原因在正常工况下,氩馏分氧含量设计值为91.91%,氩为8.08%。
操作中以AI4309监测氩馏分中氩气含量,正常指标为8-12%。
以PDI4313监测粗氩塔阻力,正常值为0.5—1KPa,变送器测量范围为0-6KPa。
发生氮塞最直接的判断,是粗氩塔阻力PDI4313测量值下降;其次,是氩馏分氧含量下降到某个值(即AI4309值超过12%);再次,粗氩塔顶温度设计值为-183℃,该点温度下降,说明含氮量增加;氧气、氮气产量,入塔空气量和压力的改变,空气纯化系统的切换,都会引起氩馏份组份的变化。
2.1. 产品氧气量波动大在本内压缩流程中,氧气取出量大,导致高压主换热器中部温度(膨胀机空气)和冷端高压正流空气温度降低、液化量增加,使进入下塔的空气含湿量大,下塔液空纯度稍降低。
原因主要有3个方面:①高压液体空气量增加(气化率也下降),L/V增加、下塔贫液空含氧量(正常为23.39%)下降,通过HV4304进入上塔后氩馏分氧含量降低;②高压液体空气量增加,下塔回流比增大,富氧液空氧纯度降低,也会导致氩馏分氧含量降低;③下塔液位为自动调节,下塔液体量增加,调节阀LV4301会开大,下塔进入上塔的液体量增加,上塔回流比增大。
精氩塔余气放空管道堵塞处理2004年2月14日,2#14000制氧机因动力供电总线故障,造成系统停车,19时45分启动空压机,15日0时30分启动氧压机,1时启动循环液氩泵,12时投精氩塔的时候,出现精氩塔压力比设定值偏高15Kpa 左右的反常情况,到现场检查精氩塔余气放空伐PCV-750,该伐在微机上的给定值为100%,现场伐门开度也是100%,用手放在该伐放空口处,却感觉不到有气体吹出,现场流量计也指示为0,打开旁通阀V751,仍没有气。
通过对以上情况的分析判断后,认为精氩塔余气放空管道已经堵塞。
一、精氩系统流程介绍:1)、含氧3~5×10-6(V/V)的粗氩气通过FCV-702进入精氩塔除氮,精氩塔顶部含氮较高的余气通过PCV-750阀放空,在精氩塔底部得到精液氩,通过LCV-704进入液氩计量罐,一路去中压氩泵,一路去氩储槽。
2)、下塔上部气氮作为热源进入精氩塔蒸发器,与液氩换热,被冷凝成液氮后,通过HC-701进入过冷后的液氮管,参与上塔精馏。
3)、下塔经过冷后的液氮作为冷源通过LCV-703节流进入精氩塔冷凝器,液氮在精氩塔冷凝器与氩换热,被蒸发成气氮后,通过PCV-704进入污氮总管,随污氮出冷箱。
4)、投精氩塔前粗氩气可通过V-756伐放空。
二、事故前运行情况:经过查阅精氩塔压力曲势图查到:1)、精氩塔压力在停车的2个小时内没有数值,精氩塔压力PIC -703的最小指示量程为‘0’Kpa,也就是说在系统停车的2个小时内精氩塔压力PIC-703有负压存在。
2)、精氩塔冷凝器液氮液位在停车的2个小时内,从1500mm 逐步降低,在停车期间精氩塔冷凝器液氮侧的压力基本为69kPa左右,此时液氮的饱和温度为82K 。
3)、精氩塔蒸发器液氩液位在停车的2个小时内,也基本保持了正常液位1200mm,在停车期间精氩塔蒸发器液氩侧的压力基本为大气压,此时液氩的饱和温度为87.29K。
氩的三相点温度为83.8K。
90000Nm3/h空分装置粗氩塔“氮塞”问题的分析与处理毛建武(神华宁夏煤业集团煤化工公司烯烃分公司空分车间)摘要:本文主要介绍了90000Nm3/h空分装置的粗氩塔氮塞的几种情况及处理方法,分析了影响粗氩塔精馏工况的主要因素。
并谈了粗氩馏分中含氮量发生变化的原因及处理措施。
AbstractThis paper describes the 90000Nm3 empty several cases and treatment of the crude argon column nitrogen separation plant plugs, analyzes the main factors affecting the crude argon column distillation working conditions. And talk about the causes and treatment measures nitrogen content of the crude argon fraction changes.关键词:氮塞,粗氩塔,氮塞问题处理及预防措施1.概述本装置90000Nm3/h采用的是法液空内压缩流程,设置粗氩塔主要是为提高氧的提取率。
由于在空气中氩的含量约为0.932%,沸点介于氧氮之间,分离起来同氧氮相比比较困难,在粗氩塔K10发生“氮塞”时应怎样尽快解决,如何预防粗氮塔“氮塞”,保证气化装置氧气需求量是本文探讨的主要内容。
1.1 工艺流程简述粗氩塔主要是利用来自下塔的富氧液空经节流后作为冷源,以主塔抽出的从液空进料口以下抽出的含氩馏分较高的气体作为上升蒸汽,在穿过填料层时与下流的回流液进行传热,传质交换。
经过多层填料进行精馏过程,使得上升蒸汽中的氩馏分不断增加,而回流液中的氧组分不断增加,从而在粗氩塔顶部得到粗氩。
流程图如下:粗氩塔K101.2 粗氩设备简单介绍本装置粗氩塔K10筒体为不锈钢的填料塔,填料为铝材质的鲍尔环。
一起粗氩塔堵塞引起上塔液悬故障的调整、分析与处理柴敬尧【摘要】The crude argon column of the 6 500 m3/h air separator failed during opera-tion, leading to sharp rise of oxygen content in argon. Through troubleshooting icing blocking of fillings was ruled out while argon solidification in the condenser of the crude argon column was pinpointed to be the cause. Countermeasures of technological operation control were taken, which prevented such accident happening again and ensured normal production.%6500 m3/h空分设备中的粗氩塔在运行过程中发生了故障,导致氩中含氧急剧上升。
经故障查找排除了填料冰堵原因,认为是粗氩塔冷凝器发生氩固化所致,在工艺操作控制上采取了相应的防范措施,避免了故障再次发生,保证了正常生产。
【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】3页(P32-34)【关键词】粗氩塔;堵塞;故障;氩固化【作者】柴敬尧【作者单位】鞍山宝得钢铁有限公司制氧厂,辽宁鞍山 114000【正文语种】中文【中图分类】TB657.7鞍山宝得钢铁有限公司2#6500 m3/h空分设备由杭州杭氧股份有限公司设计制造,采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、全精馏无氢制氩外压缩流程。
2007年6月投产,氧、氮、氩的产量和纯度均达到或超过了合同指标,运行状态一直良好。
全精馏制氩“氮塞”氮塞往往是氩馏份的质量不好,即含氮量过高所引起的。
当大量的氮随着氩馏份进入精氩塔,慢慢到了粗氩冷凝器,由于氮组份在粗氩冷凝器中是无法冷凝的,所以其慢慢占据了粗氩冷凝器板式单元的大量空间和面积,严重影响了氩组份的冷凝,形成了氮塞。
如果是设计上没处理好这一问题,没有对氩馏份含氮量进行控制,或氩馏份在上塔的抽口位置偏高,都会造成空分设备先天不足,这一类空分设备比较容易氮塞,空分设备在运行过程中,只要稍有疏忽,精馏工况就会偏离设计工况,造成氩馏份含氮量偏高,引起氮塞,如果长期稳定在那个不正确的操作点上,空分设备也会比较容易氮塞。
氮塞的处理要相当果断、相当积极,只要处理得当,一般的氮塞在一个小时内,即可恢复到正常工况。
氮塞往往是上塔下部的氧区域逐渐下移,而上塔上部的氮区逐渐跟着下移。
氮塞的处理不能等它自己慢慢恢复过来,这时时间会拖得很长,一定要采取积极的手段,增强上塔底的氧区,将上塔上部的氮区慢慢上移,也就是说改变氩馏份的组份,将其含氮量逐渐减下来,只有氩馏份好了,氮塞才能慢慢的减轻,直到完全恢复正常。
克服氮塞的手段是多种多样的,一般都是根据当时的实际工况,几种方法结合起来,灵活使用。
首先果断打开粗氩冷凝器后面的粗氩放空阀(V764)是第一位,继而打开粗氩进粗氩液化器或直接进精氩塔的V6阀,该阀一般缓慢开到100%是没有什么问题的,因为它没有什么损失,V764的开度则要根据氮塞的程度来决定,为保险起见,开到100%也不谓之过份,但这二只阀的开度要分二、三次进行,以减少对精馏工况的冲击。
如果此时精氩塔上部冷凝困难,V760也应该打开排放。
上述的措施是为了把氮放出去,也是为了不让氩馏份的量减下来,阻力掉下来,粗氩冷凝器的液空液面LIC-3涨起来,粗氩塔Ⅱ底部的液位LIC-701满起来,从而维持住二只氩塔的的正常工作。
只有尽量地把粗氩塔的液体留在原来的位置上,主冷的氧纯度才不会降,才谈得上正常生产。
13000Nm3h空分设备精氩塔氮塞处理与调整优化操作共4页文档13000Nm3h空分设备精氩塔氮塞处理与调整优化操作1 制氧系统流程简介及精氩塔氮塞现象描述某氧气厂五期制氧设备为KDONAr-13000/13000/360型空分设备,于2012年6月达标投产。
此制氧装置采用目前国内流行的常温分子筛净化、空气增压透平膨胀机、全精馏无氢制氩流程。
采用了河南开元空分集团专利:自主开发的新型粗氩塔冷凝器技术。
新型不用排放不凝气的粗氩塔冷凝器,彻底解决了由于结构原因发生粗氩塔冷凝器的泄漏问题,安全系数大大提高。
采用特殊处理,流动能力和流动特性得到了改善。
避免了粗氩塔冷凝器泄漏的潜在危险,并改善了粗氩塔塔内精馏工况,粗氩塔负荷和工艺氩产量都增加了10%左右,取得了显著成效。
2012年6月氧气氮气产量及纯度均达到合同设计值,氩系统投入以后发现精氩塔工作不稳定,频繁氮塞。
具体现象有:精氩塔上部、下部压力大幅波动并越来越高,基本在20kpa以上。
投自动的精氩塔废气放空阀开度越来越大甚至全开,工艺氩流量也随之剧烈波动无法控制,并且越来越小,精氩塔冷凝器的液氮液位逐渐升高,精氩塔冷凝器氮气去污氮气总管阀门的开度越来越小。
精氩塔工况波动影响到整个氩系统甚至主塔的波动,严重影响空分的平稳运行。
2 制氩系统工作原理简介氩馏份气体从上塔中部相应部位抽出,导入粗氩塔的底部,低温精馏,最终得到含氩99.7%和含氧≤2×10-6的工艺氩气,部分工艺氩气被导入精氩塔中部,继续精馏;其余大部分被冷凝器另一侧的液空所冷凝,作为粗氩塔的回流液,粗氩塔上部粗氩冷凝器采用过冷后的液空作冷源,粗氩塔冷凝器中蒸发后的液空蒸汽和相当于2%总液空量的液空同时返回上塔。
工艺氩气从精氩塔中部进入作为上升蒸汽参加精馏,与此同时在精氩塔蒸发器氮侧利用下塔顶部来的压力氮气作为热源,促使精氩塔底部的液氩蒸发成上升蒸汽,而氮气被冷凝成液氮节流后送入上塔参加精馏。
3故障处理3
收稿日期:2006203222
作者简介:董善民(1970—
),男,工程师,1991年毕业于德州师专化学系。
现在山东华鲁恒升化工股份有限公司质检处工作。
一起精氩塔氮塞的处理与分析
董善民,卢子学,侯安祥
(山东华鲁恒升化工股份有限公司,山东省德州市 253000)
摘要:由于投用液氩贮槽气相回精氩塔阀,导致参与精氩塔精馏的气体氮含量偏高,从而发
生精氩塔氮塞。
通过减量生产,并采取相应操作,系统工况恢复正常。
关键词:大型空分设备;精氩塔;氮塞中图分类号:T Q116143 文献标识码:B
Treatment and analysis of an accident of nitrogen block in pure argon column
Dong Shan 2min ,Lu Z i 2xue ,H ou An 2xiang
(Shandong Hualu
Hengsheng
Chemical
Industry Stock
Co 1,Ltd 1,
Dezhou 253000,
Shandong ,
P 1R 1China )
Abstract :The valve for controlling arg on flux from vapor space of liquid arg on tank to pure arg on column caused an excess gas nitrogen concentration participating the rectification in pure arg on column ,and then led to a nitrogen block in the column.The system normal w orking condition was recovered by reducing production output and carrying out corresponding operations.
K eyw ords :Large scale air separation unit ;Pure arg on column ;Nitrogen block
山东华鲁恒升化工股份有限公司K DONAr 2
40000/45850/1470型空分设备是开封空分集团有限公司设计并成套的国产化第一套特大型空分设备,于2004年9月开车成功。
这套空分设备采用分子筛净化、增压透平膨胀机、膨胀空气入下塔和全精馏无氢制氩流程,上、下塔和粗氩塔、精氩塔采用规整填料塔,使用高压氧绕管换热器。
制氩系统包括:粗氩Ⅰ塔、粗氩Ⅱ塔、精氩塔及液氩泵。
自上塔抽取氩馏分后经粗氩塔除氧,进入精氩塔除氮。
粗氩自精氩塔中部进料,精氩塔底部有下塔来的富氧液空做热源的精氩蒸发器,顶部有下塔来的贫液空做冷源的精氩冷凝器,液氩贮槽气相返回精氩塔底部。
在空分设备运行过程中,由于投用液氩贮槽气相回精氩塔阀V725,引起精氩冷凝器发生氮塞,
从而使制氩系统及主塔工况发生波动。
1 故障经过
2006年3月1日11∶00,首次投用V725阀,工
况无明显变化;19∶27,发现精氩冷凝器液位LIC6803,20min 内由正常生产时的280mm 迅速上
升至350mm ,液空蒸气去上塔阀V6812的开度由100%关至82%,粗氩进精氩塔阀V6805在粗氩流
量FIC6805投自动调节情况下由49%开至65%,粗氩塔压力PIC6860由2914kPa 上升至35kPa ,不凝气体放空阀V6860始终处于全开状态,精氩塔工况出现异常。
2 故障原因
(1)随着压力升高,液氩贮槽液相中的氮逐步
挥发至气相中(至于液氩贮槽中液氩是否氮含量过
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84・
高,有待于事后查实)。
(2)由于V725阀打开,氮含量较高的氩气返回精氩塔参与精馏,导致精氩冷凝器工作负荷加大,冷凝器中氩气的氮含量增加,不凝气体放空阀V6860又不能及时将氮含量较高的废气放掉,导致贫液空不能将其冷凝,从而占据精氩冷凝器的换热空间,是造成这次精氩塔发生氮塞的主要原因。
(3)原设计进精氩塔粗氩流量FIC6805为1485m3Πh,实际为800m3Πh。
此流量下精氩塔负荷较轻,不易发生氮塞,但是由于上塔压力高于设计值,从而使精氩塔压力达到30kPa,远高于设计值15kPa,此时精氩冷凝器负荷已经很高。
V725阀打开后,并未适当减少进精氩塔的粗氩流量,也是发生本次氮塞的另一原因。
3 处理措施
(1)由于精氩塔运行参数发生异常,首先关闭V725阀。
(2)粗氩进精氩塔阀V6805由自动调节改为手动调节,通过粗氩放空阀V6863控制粗氩流量为800m3Πh,保持粗氩塔工况正常,精氩塔减量生产,工况不再恶化。
(3)逐步关小贫液空进精氩冷凝器阀V6803,降低精氩冷凝器液位至240mm,同时将下塔底液位LIC6501设定值由700mm逐步提高至1000mm,尽量减小制氩系统对主塔工况的影响。
(4)精氩冷凝器液位呈下降趋势时,开贫液空进精氩冷凝器阀V6803,逐步关粗氩放空阀V6863,减少放空量,直至恢复正常工况。
由于判断准确,处理及时,从而成功地避免了制氩系统工况继续恶化,从减量生产至恢复正常工况只用了短短115h,对主塔工况影响极小,精氩纯度也未受影响。
4 结束语
通过这次异常工况处理,笔者认为在生产中应认真监视各参数变化,培养预见工况变化趋势和综合分析判断问题的能力,对提高大型空分设备工况调整的主动性、目的性和准确性很有帮助。
※※※林德在中国为拜耳供应工业气体
林德和其在中国的合作伙伴(上海焦化有限公司)与拜耳聚合物(上海)达成一份长期供应协议,将为位于上海曹泾化工园的拜耳一体化聚合物生产基地现场设备的建造和运行提供氢气、一氧化碳气体。
投资总额约为600万欧元。
其中一种主要原料是由上海焦化通过与环境友好的煤炭气化技术生产的合成气体。
该联合生产过程是建立在中国具有丰富的煤炭储量来保证优质原材料基础之上。
林德和上海焦化多年来不仅合作生产氢气、一氧化碳和二氧化碳,还合作研究低温技术。
与提供给拜耳在漕泾化工园区的装置型号相同的第一台现场气体设备计划于2006年年中开始运行生产。
为了保证这第二份合同,合资企业上海华林工业气体有限公司,准备在2008年年中在漕泾化工园区建立起新的设施,到时将成为在这个中国规模最大、最具活力的化工生产基地中的最主要的气体供应商。
拜耳聚合物(上海)、林德和上海焦化都同意在将来为拜耳一体化聚合物生产基地扩大生产规模开展合作。
浙江大学 金 滔
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