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氩氮塞处理


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。 其次,适当减少氧产量,少得 100~200m3/h,多则氧产量的 5%左右。这是最常规的 方法,这时氩馏份中的含氧量明显增加,氮组份明显减少,随之氩组份也会适当减少一些。 氧产量的减少,一般分二、三次进行,避免对整个精馏工况有较大的冲击,这种缓慢的操作 手法对空分设备的稳定运行是大有好处的。 第三,增加氮产量的取出,产品氧气的纯度自然提高。同样的道理,降低上塔压力, 即污氮去水冷塔的压力设定(PIC109)降低一点,即增加污氮取出量,也有助于正常工况 的恢复。 第四,由于膨胀空气含氮量是 79。05%,其进上塔的部位,离氩馏份抽口的位置又 近,所以这时膨胀空气进上塔的量要适当减下来,以减少氩馏份中的含氮量,其减少的程度 要根据当时的工况程度决定。 第五, 液氮进上塔的 V2 阀和污氮进上塔的 V10 阀要适当减小一些, 因为这两只阀门 喷淋下来的液体含氮量都比较高,特别是 V2 阀,几乎是 100%的含氮量,所以这时减少一 些上塔的回流比,效果是极其明显的,但绝对不能影响上塔的正常粗馏工况,一般以 1~2 度为宜。 第六,主冷回下塔的 V11 阀开度也可以微微放大一些,以原料空气适当多一些,一般 控制在 0。5~1%之间的增加量,以增加主冷的热负荷,使得主冷氧侧的蒸发量增加,上升 气量加大,对缓解氮塞也会起到很大的作用。主冷液位适当降一些,一般来说比平时降低 200~300mm,已经是一个不小的量。对于多种措施结合起业,灵活使用,降低主冷液面也 不泛是一种好方法,主冷温差的适当加大,氧纯度理当会好。 氮塞时 V3 阀稍稍关一些,V11 稍稍开一些,再适当抽取一点液氮量,可能效果更佳,它的 原则是出上塔的氮纯度绝对要保证,哪怕是一点点的变差趋势都是不能允许的。

第七,氮塞产生时,粗氩塔Ⅱ底部的液体中往往含氮组份多一些,如果有意识地将粗 氩塔Ⅱ底部液位(LIC-701)设得高一些,让液体暂留在粗氩塔Ⅱ底部,放慢回上塔的速度, 当然流到氩馏份也会相对少一些,其缓解氮塞的效果也是较明显的。 第八, V764 的排放一定要排放彻底, 一是粗氩塔Ⅰ和粗氩塔Ⅱ内的氮组份一定要排干 净,二是新的氮不能再从氩馏份中带入粗氩塔,否则第一次氮塞尚没好透,第二次氮塞又来 了,那就更麻烦了。所谓 V764 一定要排放彻底,一般是指出粗氩冷凝器的粗氩中的含氩量 AI705 恢复到正常值,才可慢慢关小 V764 阀,直到全关。 第九,全精馏制氩氮塞过程的好转也是有一个过程,氮是怎么进来的,也要让它怎么 出去,首先是新的氮不能让它进来,第二是要让二只粗氩塔里物流的组份改变过来,氮塞才 能希望结束。在 V764 关闭以后,往往余气排放的 V760 阀还要排放好长时间。 第十,在空分设备的实际运行中,往往看到氩馏份中的含氩量高了就心有余悸,其实 那未必会氮塞,氩产量当抽不抽也并不见得是好事,是安全的。相反,从物料平衡角度上来 讲,从氩馏份带到粗氩塔中去的总氩量,如果是因为粗氩量提取少了,多余的氩要么留存在 粗氩塔中, 以改变整个粗氩塔内的物料的组份, 要么它一定会随着比计算浓度高得多的回流 液,流回上塔,当其大量流到氩馏份抽口处,氩馏份中的含氩量就会瞬间上升。但只要不是 氮组份,而是氩组份,氩馏份中的含氩量再高也不会造成氮塞。有时候氩馏份的含氩量达到 15%,全精馏制氩的全套装置还稳定地运行,也是我们常见的事。这时只要加大粗氩的抽取 量,不要很长的时间就可以恢复。


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