粗氩塔氩馏分调整控制
氩系统操作
氩系统操作粗氩塔的启动●一般主塔氧纯度趋于正常，且主冷冷量充足即可投运粗氩塔。
首先积累粗氩II塔液空液位，即根据下塔液空液位控制进粗氩冷凝器液空阀门的开度，并根据主冷液位逐渐关小粗氩冷凝器液空回流上塔的阀门开度，此时可将粗氩冷凝器蒸发侧空气阀门A-4101.11.Y01控制在10~15%开度。
（若将A-4101.11.Y01阀门开大，会造成粗氩冷凝器积液困难，并导致粗氩馏分随着液位升高而大幅上升，随之上下波动，对主塔造成一定的影响。
）●当粗氩冷凝器液位至正常，投100%自动控制，将粗氩气放空阀打开排放，并根据出粗氩冷凝器的粗氩气管道上的温度点A-4101.32.T01的变化，适当增加粗氩冷凝器蒸发侧空气阀A-4101.11.Y01的开度。
●主塔液位稳定可逐渐增加进氩塔的馏分流量，减小出粗氩冷凝器液空回流上塔流量。
一般进氩塔的馏分流量增加500Nm3/h，出粗氩冷凝器液空回流上塔流量减小500Nm3/h。
这样可匹配上塔工况的稳定。
初期可缓慢整，稳定后可逐渐加快至正常工作状态。
●随着工况的稳定逐渐减少粗氩放空量。
精氩塔的启动●待粗氩气纯度合格后,打开粗氩气进精氩塔的阀门A-4102.32.Y01,关小粗氩气放空阀A-4102.32.Y01.●逐渐加大精氩冷凝器的负荷,使精氩塔底部积累起液位后投用外置蒸发器A-4102.19.BE1,缓慢调整精氩塔阻力至设定值.●用精氩塔放空阀控制好精氩塔压力,可投自动控制.●精氩塔工况建立起以后把所有阀门投自动控制.●待氩产品分析纯度合格后送入储槽,送前一定要先吹扫好管道.注意事项●若进氩塔的馏分流量稳定，就可以逐渐减少粗氩气的放空量，一般控制400~500Nm3/h之间即可。
操作中只要不引起“氮塞”，我们应尽量减少顶部放空。
●增加粗氩塔热负荷。
操作中在保证主塔工况稳定情况下，尽量加大粗氩塔热负荷，加快原料粗氩馏分中氩组分在粗氩塔内的积聚，一般我们尽量增加进氩塔的馏分的流量。
两种操作方法对氩系统的影响
０．０ ８０ ０７ ０ ，０ ０．０ ６０
三 滟
＼
＼
一
， ＼
塔器流程如图１ 所示。用Ｈ Ｓ Ｓ Ｙ Ｙ 软件对该套空分以上两 种操作方法进行模拟 ，模拟时假设如下 ：
Ｏ５Ｏ 。０
０４ ０ ．０ ０３ ０ ．０ ｏ２ ０ ，０
、
一 ～
产品纯度９６ ．％。
并给 出了氩 系统调 试过程 中的一 些建议 。
【 关键词 】 空分 操作 氲馏 分
ＬＮ
一
、
前言
ＧＡ Ｌ Ａ
邯郸 ２ ０ｍ／空分装置是 中国空 分设备有限公司 ０００ ｈ 在２０年设计的一套外压缩空分 ，在该套空分氩系统的 ０５
开车调试过程 中，发现 了一个不寻常的现象 ：当开始开
金 胁
曲
短
街 一 础 册
两种操作方法对氩系统的影响
中国 空分 设备 有 限公 司 （ 江 ３０ ０ ）李 楠 浙 １０ ０ 沈 浩
【 要】对两种操作方法影响氲系统氲馏分的结 摘
果进行阐述 ，进一 步对造成这种影响 的原 因进行 分析，
３ ）其他 条件 ：氮 气产品量稳 定为４ ０ｍ ／，氩 ００ ０ ｈ 馏分量保持２ ０ｍ ／，通过 调整氧气产品量保持氧 气 ４５０ ｈ
氮量下降 ，跟操 作结果吻合 。
增加膨胀 空气 旁通时减 少 了图１ 中进上塔 膨胀空 气 ｊ 量 均有所降低 ，馏分 中的氧含量也降低 ，相对的 含氮、
部、 Ⅳ段顶物料 中含氧 量降低 ，而上塔底部 产品的氧含
表 １ Ｈ ＹＳ ＹＳ 模拟 计算结果
进上塔膨胀空气量
／（ ／） ｍ ｈ
图２塔板各组分含量
空气设备氩馏分流量影响因素及调节方法概述
2 上塔精馏工况 2.1 氧气流量与液氧产品产量 想要将氧气外压缩的空分设备上塔升蒸汽流量进行直接的改 变，相应的氩馏分流量是会产生一定的变化的。针对液氧内压 缩流程的改变，也就是设备主冷蒸发侧抽取液氧流量，实现对 氧气外压缩流程空分设备的主冷抽取液氧产量，就会导致主冷 蒸发侧液氧蒸发量出现较大变化，最终导致氩馏分流量产生变 化。在对氧气外压缩流程的空分设备氧气流量进行调节时，上 塔提馏段的氩馏分抽口位置出现的上升蒸汽流量变化是非常的
前言 在空分设备的粗氩塔中，氩馏分是由主塔抽取的粗氩为原
料气进行提纯。气态的蒸馏分会在空分设备的上塔提馏段氩富 区进行抽取，进入到粗氩塔将其看作上升的蒸汽参与到精馏的 过程中，空分设备的主塔中精馏工况出现变化，对于氩馏分流 量的影响是比较大的。使用有效的氩馏分流量调节方法，可以 将空分设备开车到粗氩塔投运的时间进行缩短，从而保障空分 设备能够有着正常稳定的运行工况。
2.2 低压膨胀空气流量 在氧气外压缩流程的空分设备使用中，低压的膨胀空气过 去是可以进行入到上塔中参与精馏的，并且同时还能够为空分 设备的使用提供制冷量。想要将低压膨胀空气流量进行改变， 就会使在进入下塔参与精馏的空气流量与主冷液位之间发生变 化，当主冷蒸发侧液氧蒸发量出现变化时，主冷液氧是会发生 波动的。针对低压膨胀空气流量的调节，需要将上塔提馏段的 上升蒸汽流量不断地将变化幅度减小，促使氩馏分流量的运行 值波动小容易受到控制。针对低压膨胀空气流量的调节方法使 用，并不适用于氧气外压缩流程的空分设备正常运行状态对氩 馏分流量开展调节[2]。
氩塔的操作
氩塔的操作具体步骤：（1）缓慢开V—80701使回上塔的液空蒸发量增加，促使初氩冷凝器K701的工作，待粗氩塔液空出现液面是，密切注视粗氩塔阻力计PDI—80701, PDI—80702的变化，使其缓慢升高到额定值。
AI—80705氩分析仪可投入使用。
（2）调整氩馏分纯度AI—80701在8—13%Ar，这时主塔已达到正常工作，渐开V—80701使液空液面缓慢升到额定值，工况稳定后液面计LIC—80701投入自动。
（3）在粗氩塔Ⅱ工作初期，粗氩塔Ⅰ出口气体含氧分析仪AIAS—80702代替AIAS—80704使用，当AI—80705稳定，并≥98% Ar时，AIAS—80704方可投入使用。
（4）当粗氩塔Ⅱ液面LIC—80702缓慢升至1000mm时，启动液氩泵AP—501或AP—502将粗氩塔Ⅱ的粗氩送入粗氩塔Ⅰ，此时V—80712放空阀不宜开得过大，一般控制在20%以内。
（5）以分析仪AE—80703取样，定期分析液空中仪炔的含量，其值不得高于0.01PPM.纯氩塔的工况操作与调整操作具备条件（1）主塔及粗氩塔的工况稳定在设计工况。
（2）粗氩塔和粗氩液化器正进行彻底的吹刷和冷却。
（3）粗氩含氧量分析AIAS—80704≤2 PPM（O2）. （4）计器仪表和安全阀均都已较好，并可随时投入使用。
（5）检查所有阀门灵活好用，并全部处于关闭状态。
（6）贮存系统的液氩贮槽已准备就绪。
纯氩塔的操作（1）当AIAS—80704≤2 PPM时缓慢开大V—80705，将粗氩导入冷凝器。
（2）渐渐开大V—80710，V—80711促进冷凝器K704的工作，待PIC—80703达一定值投入自动，被液化粗氩进入纯氩塔，同时打开V—80706，冷凝器液氮侧出液面缓慢上升到额定设计值时，V—80706投自动。
（3）在冷凝蒸发器LIC-80704初步达到10%后，应全排放积液，开V-80759确保氮气纯度。
（4）当冷凝蒸发器LIC-80704上升至额定值时，渐渐开大V-80707，使得塔内阻力PDI-80703靠近设计值，等待塔内压力稳定后，V-80707投入自动（V-80704阀不宜投入自动）（5）当冷凝蒸发器LIC-80704上升至额定值时，以分析阀AE-80701取样分析氩气纯度，若含氮量超过70ppm，适当开大V-751，直到合格为止。
KDON2000040000型空分设备氩系统调整
１．精氩塔投入应具备的条件
１）主塔及精氩塔的工况稳定在设计工况内。 ２）精氩塔和粗氩液化器已进行彻底的吹刷冷却。 ３）粗氩含氧量分析Ａｎｓ７０４≤２ｐｐｍ。
４）仪表和安全阀均已校好，可随时投入使用。
一定的速度（保持粗氩ＩＩ塔液位逐步降低至正常液位） 均匀地将液体倒入上塔，避免短时间将大量富氩液体倒 入上塔而严重超出上塔提馏段的精馏能力，造成液氧纯 度降低。另外，在系统恢复的调纯阶段，可逐渐将氩系 统的流路打通，在Ｖ７５ ｌ处和Ｖ７１２处放空，根据工艺氩 纯度的逐渐升高，逐渐关闭Ｖ７１２阀，加大去后部去精
掉重新积液，避免污染液氩贮槽。
四．空分设备短时停车再起动氩系统的 快速恢复
空分设备短时停车再起动时，氩系统调整的关键 是将留在粗氩Ⅱ塔底部的含氩液体利用好。
由于氮塞，电网波动或其他故障引起临时停机，
粗氩塔塔板上的液体全部流入塔底，粗氩Ⅱ塔底部的粗
图２精氩塔流程
注：ｃ７０３为精氩塔，Ｋ７０２为精氩冷凝器，Ｋ７０３为精氩蒸发器，Ｋ７０４为 氩液化器。
化器
一、前言
大唐呼伦贝尔化肥有限公司２０ ０００ｍ３／ｈ空分为膨胀
空气进上塔，氧气外压缩的全低压流程，制氩系统为全 精馏制氩，氩塔采用填料塔。近年来，随着社会经济的 发展，对氩的需求量越来越大，同时由于氩本身的价格 优势，在空分设备的日常操作管理中，保证氩系统的稳
定安全运行至关重要。
ＡＩ，５【）ｌ
图１粗氩塔流程
氩馏分含氩量是通过调整主塔的工况来达到的。
一般Ａ１７０ｌ控制在８％Ａｒ左右，调整时一定要把主塔和粗 氩塔视为一个整体来考虑。二者中有任一参数偏离正常 工况往往都会引起氩馏分组成的变化，因此操作一定要 谨慎小心且缓慢而行。最通用的调整方法是：在允许的 范围内适当增加产品氧气取出量，这样可降低氩馏分氧 含量，含氩量增加；开大产品氮气放空阀或污氮气去水 冷塔阀，适当降低上塔操作压力，提高精馏塔的分离效 率，降低氩馏分的含氮量。此外，氧氮气产量，人塔空 气量、压力及膨胀空气的改变，空气纯化系统的充气切 换都会引起氩馏分组分的变化，调整时应周密考虑多种 因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开。 ３．粗氩冷凝器的热负荷决定了粗氩的产量及纯度 粗氩冷凝器热负荷公式为：
空分无氢制氩设备氩系统调试的基本说明
无氢制氩设备氩系统调试的基本说明项目技术部经理崔刚随着空分技术的飞速发展和市场的需求，越来越多的空分装置采用了无氢制氩流程来制取高纯度氩产品。
由于制氩操作相比较复杂，很多的带氩空分装置没有提氩，一些投运氩系统的装置由于用氧工况的波动，操作水平的限制等因素造成运行状况不尽如人意。
本文希望通过以下浅显的步骤说明，能使操作人员对无氢制氩有一个基本的了解。
1、预冷粗氩塔全开工艺氩出粗氩塔进精氩塔前放空阀V766；粗氩塔I底部液体吹除、排放阀V753、754（需24～36小时）。
2、预冷精氩塔全开工艺氩出粗氩塔I去精氩塔阀V6；精氩塔顶部氩侧不凝气排放阀V760；精氩塔、精氩量筒底部液体吹除、排放阀V756、V755（预冷精氩塔可以与预冷粗氩塔同时进行）。
3、检查氩泵①电控系统――接线、控制、显示是否正确。
②密封气――压力、流量、管路是否正确且不漏气。
③电机转动方向――点动电机，确认转动方向正确。
④泵前后配管――检查确认管路系统通畅。
由于低温液体的特殊性质，液体流动过程中不断有气体产生，确保配管能使产生的气体顺畅排出，杜绝出现倒U形配管。
同时泵前后的吹除排液管应从主管道高点接出，以利于排气。
4、全面检查氩系统仪表①粗氩塔I、粗氩塔II塔阻力（+）（-）压管、变送器及显示仪表是否正确。
②氩系统所有液位计（+）（-）压管、变送器及显示仪表是否正确。
③所有压力点取压管、变送器及显示仪表是否正确。
④工艺氩流量FI-701（孔板在冷箱内）（+）（-）压管，变送器及显示仪表是否正确。
⑤检查所有自动阀门及其调节、连锁是否正确。
5、主塔工况调整①在保证氧纯度的前提下拉大氧气产量。
②控制下塔富氧液空36%～38%（液氮节流进上塔阀V2）。
③在保证主冷液面的前提下减小膨胀量。
6、粗氩塔积液进一步预冷至氩塔温度不再下降的前提下（吹除、排放阀已关闭），微开（断续）液空节流进粗氩塔I冷凝蒸发器阀V3，使粗氩塔冷凝器间断工作产生回流液体，将粗氩塔I塔填料冷透，并积聚在塔底一部分。
空分
为什么带氩塔的空分设备要求工况特别稳定，氩馏分发生变化时如何调整?为什么带氩塔的空分设备要求工况特别稳定，氩馏分发生变化时如何调整?答：氩在上塔的分布并不是固定不变的。
当氧、氮纯度发生变化时，即工况稍有变动，氩在塔内的分布也相应地发生变化。
但氩馏分抽口的位置是固定不变的，因此，氩馏分抽口的组分也将发生变化。
经验证明，氧气纯度变化0.1%，氩馏分中含氧量就要变化0.8%～1%。
氩馏分中含氩量是随氧纯度提高而降低的。
氩馏分组分的改变就直接影响进入粗氩塔的氩馏分量。
在粗氩塔冷凝器冷凝量一定的情况下，氩馏分中含氧越高，进入粗氩塔的氩馏分量就越多。
反之就少。
同时，上塔的液气比也随之变化。
这样，粗氩塔的工况就不稳定，甚至不能工作。
其具体影响如下：如果氩馏分含氧过高，将导致粗氩产品含氧量增高，产量降低，氩的提取率降低。
同时也可能引起除氧炉温度过高。
如果氩馏分含氮量高，使粗氩塔冷凝器中温差减小，甚至降为零。
这样，粗氩气冷凝量减少或者不冷凝，使粗氮塔无法正常工作。
这将使氩馏分抽出量减少，上升气流速度降低，造成塔板漏液。
并且，随着氩馏分抽出量减少，上塔回流比也相应减少，氧纯度提高，使得氩馏分中含氮量也相应减少。
于是，冷凝蒸发器温差又会扩大，馏分抽出量将自动增大，氩馏分中的含氮量又随之增大。
这样反复变化，使粗氩塔无法正常工作。
因此，只有在空分设备工况特别稳定，氧、氮纯度都合乎要求时才能将粗氩塔投入工作。
当氩馏分不符合要求，含氮量过大时，可关小送氧阀，开大排氮阀。
这时，提馏段的富氩区上升，氩馏分中含氮下降；同时含氧量增加，含氩量也有所下降。
当馏分中含氩量过低时，关小液氮调节阀，提高排氮纯度，可提高馏分中的含氩量。
在操作时，应特别注意液氧面的升降。
氧、氮产量的调节，空气量的调整都要缓慢进行，并要及时、恰当，力求液氧液面的稳定。
当大型空分塔产生液悬时，除了采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除外，有无其他不影响正常生产的办法?当大型空分塔产生液悬时，除了采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除外，有无其他不影响正常生产的办法?答：采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除液悬，势必造成氧压机、氮压机停运，对正常生产带来损失。
空分氩塔的调节对工艺的影响
小结
不带氩塔设计的主塔，若要配氩塔，需要作相应的技术改造：
高低压空分设备：要增设液空与液氮过冷器，从而增大主冷热负荷。适当增多提馏段板数，减少精馏段板数，减少氩馏分抽口到液空之间塔板孔的面积，防止漏液。
全低压空分设备：要增加上塔塔板数，合理提高液空加料口和膨胀空气入口，合理减少氩馏分抽口到膨胀空气这一段塔板上小孔面积，
空分设备中主塔与氩塔关系
一、氩对空分设备精馏的影响：
1.下塔
下塔仅起预分离作用，大部分氩随氧被洗涤到液空中，氩不能达到高度浓缩，通常液相中含氩量不大于2%。对下塔精馏的影响，液汽比是主要的，氩是次要的。因此，对氧与氮要求一定的情况下，带氩塔与不带氩塔的下塔塔板数基本一样。
2.上塔
当产品氧纯度低于97%，氧气中将含有氮，而氩大部分进入氧气中，故氩对精馏的影响比较小；当氧纯度高于97%，氧气中基本不含氮；当氧纯度为99.5%，一般馏分中氩可浓缩到8~17%左右。当氩浓缩到一定程度，在塔的某一部位出现分离效果差，上下塔板之间组分变化很小(危机点)，此时必须把液空或膨胀空气送入，以打乱原来组分，促使分离。液空都在分离效果差时引入，送入以后分离效果显著改善。在液空进口以下，塔板上组分随氧浓缩，分离越来越困难，氩组分浓度先增大后减少，影响分离效果除了氩之外，还与氧-氩-氮三组分汽液平衡性质有关。在氧纯度为99.5%以上时，冷凝蒸发器上面占上塔塔板数1/3左右的塔板几乎没有氮组份，那里主要是氧-氩分离，而氩的影响更为显著，故上塔以氧-氩-氮三元混合物计算的理论塔板数，比根据氧-氮二元混合物计算多二倍左右。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
粗氩塔氩馏分调整控制
氩馏份组成的稳定性是粗氩塔正常工况建立的基础；若氩馏份含氧量太高、将导致粗氩含氧量上升。
填料层阻力会有所增加，且氩提取率会下降，产量减少。
若含氧太低，则含氮量往往会升高，填料层阻力下降。
含氮量过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化（产生氮塞）过多的氮带入纯氩塔又会增加纯氩塔的精馏热负荷，并影响产品纯度。
氩馏份控制规则：（本规则本着可气调不液调）
1、产品氧取出量调整控制
O2↑Ar↑；O2↓Ar↓；
2、产品氮取出量调整控制
N2↑Ar↓；N2↓Ar↑
3、污氮取出量调整控制
WN2↑Ar↓；W N2↓Ar↑
4、进塔空气量调整控制
GA↑Ar↓；GA↓Ar↑
一旦出现氩馏份偏高或氮塞现象时，要本着调整主塔的正常工况来达到，应及时采取立竿见影、行之有效的调节方法，即调整氧、氮气产品取出量，调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整体来考虑，二者中有任一参数偏离正常工况往往都会引起氩馏份组成的变化，因此操作调整一定要谨慎小心，且要缓慢进行。
由于系统分析采样需要一定时间，调节变化不是很明显，调节时需要耐心等待；当调节发生
变化时方可进行下一步调节。
特别指出：
氮气产量、入塔空气量和压力及膨胀空气量的变化、分子筛的均压切换，都会引起氩馏份的组分的变化。
在调整时，应周密考虑各种因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开发生。
具体调整方法：
1、调整氧纯度提升0.1时；氩馏份含氩下降0.6-0.8；当馏份偏高或氮塞时；适当关小氧透导叶，全开HC7，控制液氧蒸发器压力在75KPa，提高精馏内氧气纯度。
2、适当开大产品氮气取出阀，降低排氮纯度，提高精馏塔内氧气纯度。
3、适当开大空透导叶或减少膨胀空气量，提高精馏塔内氧气纯度。
4、微量调整产品液氮取出阀，减少上塔回流比，提高精馏内氧气纯度。
5、开大粗氩气排放阀，排放粗氩塔内积聚的多余氮气。
6、控制好下塔液空调节阀开度在正常工况范围内，液位过高时可进行少量排放。
7、降低污氮气出精馏塔压力至12Kpa；使上塔压力降低，提高精馏内氧气纯度。