氬塔操作知識分享

1、氮塔操作氬系統(tǒng)操作規(guī)程1、概述1.1工作原理：利用低溫精餾原理，在粗氬I、u塔實現(xiàn)氧、氬分離，在精氬塔實現(xiàn)氮、氬分離，最終獲得高純度液氬。1.2工藝流程：從上塔相應部分抽取含氬量為8-12%的氬餾份氣體，從粗氬I塔底部導入，與 來自粗氬U塔底部經(jīng)液氬循環(huán)泵加壓至 0.7Mpa的氬回流液在塔內(nèi)填料中進行 精餾，分離部分含氧后導入粗氬U塔，粗氬U塔采用過冷后的液空作冷源，上 升氣體大部分被液空冷凝，沿著塔體下流參與精餾，在底部得到的液體經(jīng)過液 氬循環(huán)泵加壓作為粗氬I塔的回流液。最后得到含氧w 2ppm流量204m3/h 的工藝氬。粗氬U冷凝器被蒸發(fā)后的液空蒸汽和少量的液空回流液同時返回上 塔。合格

2、的工藝氬導入精氬塔進行精餾，在精餾塔底部獲得99.999%的純液氬，被連續(xù)排出，在精氬塔頂部含氮、氬的余氣被排出，精氬塔采用過冷后的液氮作 冷源，經(jīng)減壓至0.069Mpa在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)被蒸發(fā)為氮氣后，匯入上塔污氮管 道一起排出精氬塔蒸發(fā)器，采用下塔壓力氮作熱源，在蒸發(fā)器內(nèi)壓力氮氣部分 被液氬冷凝成液氮后經(jīng)節(jié)流送入上塔，未被冷凝的不凝氣體直接放空。在蒸發(fā) 器內(nèi)的液氬冷凝壓力氮氣的同時自身被蒸發(fā)成為氬氣作為精餾塔的上升氣參與 精餾。1.3主要參數(shù)序號各測量點名稱測量點代號設定值備注1壓力液氬泵出口壓力PIC-7010.7MPA粗氬冷凝器液空PI-7020.042M工藝氬出粗氬塔冷凝器壓力PIA-7

3、030.021M純氬塔上部壓力PIA-7040.018MPAH:0.025MPAL:0.15MPA氮氣出純氬塔冷凝器壓力PIC-7050.069M液氬泵ArP701入口壓力PI-7050.05MP液氬泵ArP702入口壓力PI-7060.05MP2液位粗氬塔（U）液氬液位控制LIC-7011000m粗氬塔（U）冷凝器液空液LIC-7021200m粗氬塔下部液氬液位控制LICA-703900mmH:1300mmL：600mm粗氬冷凝器液氮液位控制LIC-7041200m液氬計量罐液位LIA-7052500mH:3000mm3流量進粗氬塔（U）粗氬流量控FIC-7017040M粗氬出粗氬（U）流量

4、控制FIC-702204M3/殘留氣氬放空流量FI-750液氬排液量遙控HC-702200M3/進液氬循環(huán)泵密封氮氣流量FI751、3 M3/H4阻力粗氬塔阻力PDI-70112KPa粗氬塔阻力PDI-7024KPa液氬循環(huán)泵ArP701進出口壓PDI-7030.7Mpa液氬循環(huán)泵ArP702進出口壓PDI-7040.7Mpa5分析氬餾分分析AIA-701AL:9.4%Ar粗氬含氧分析AIA-702AH:2ppmO2產(chǎn)品氬分析AIA-703AH:5ppmN26溫度液空回上塔TIA701-185 C液氬循環(huán)泵出口 1、2TI702-不凝氣吹出TIA750-123 C液氬儲槽回精氬塔TI751-1

5、50 C2.粗氬塔操作2.1啟動準備2.11啟動前與主塔同時進行吹除、加溫。2.12檢查各分析閥、吹除閥，調(diào)節(jié)閥是否靈活好用，且全部處于關閉狀態(tài)。2.13分析儀及計控儀表確認具備啟動條件并逐漸投入使用。2.2啟動2.21在空分設備啟動后的冷卻初期同時進行氬系統(tǒng)的冷卻，稍開V75粗氬放空、LCV702、FCV701、V701、V703(V704)、V762(V763)、PCV701、LCV701、V707(V708)、V768(V769)、V702 可開始用氣體預冷粗氬塔(IU)塔體及冷凝器的液空通道，工藝氬泵(自此階段開始注意冷卻的速度和溫度的降幅確保各容器管道在正壓下工作，決不允許出現(xiàn)負壓運

6、行的情況)。2.22在空分設備啟動的后期，當下塔液空液面達到 40%以下時，關閉2.21中 除V758的所有閥門，待主塔工況正常后，可適當打開 FCV701、LCV702，稍 開V702閥用液體和氣體同時將粗氬塔冷卻到使用溫度。2.23待粗氬(U)塔出現(xiàn)液空液面時，并密切注視粗氬塔阻力計PDI701的變化，使其緩慢升高到-12Kpa，并穩(wěn)定一段時間后，AIA702粗氬分析可投入使 用。2.24調(diào)整氬餾份純度AIA701至8-12%，這時主塔已達到正常工況，漸開LCV702使液空液面緩慢上升到1200mm 后，投自動調(diào)節(jié)。2.25當粗氬塔(U)液氬液位上升到1000mm 后啟動工藝氬泵，使用液體

7、冷卻工藝氬泵，開 V703 (V704 )、V762(V763)待有液體排出后關閉 V762(V763 )，開V768(V769)待有液體排出后關閉 V762 (V763 )，開V707(V708)，開PCV701控制泵出口壓力至 0.7Mpa，開LCV701控制液氬 液位1000mm，待穩(wěn)定后將PCV701、LCV701投自動控制。2.26當工藝氬泵正常工作后漸漸開大 V702。2.27調(diào)整粗氬塔內(nèi)阻力PDI701達12Kpa，粗氬塔I到粗氬塔II, 上升蒸汽FIC701到7040m3/h，開FCV702關V758向精氬塔送氣。2.3正常工況調(diào)整由于粗氬塔與主塔有著密切的聯(lián)系，只有保證工況穩(wěn)

8、定于設計工況的前提下， 才能開始粗氬塔正常工況調(diào)整工作，影響粗氬塔正常工況建立的主要因素是氬 餾分的組成及熱負荷發(fā)生變化，因此，粗氬塔正常工況的調(diào)整目的就是要建立 最佳的氬餾分組成及冷凝熱負荷，從而保證粗氬純度及產(chǎn)量。2.31氬餾份含氧量的調(diào)整氬餾份組成的穩(wěn)定性，是粗氬塔工況建立的基礎。若含氬餾份含氧太高，將導 致粗氬含氧量上升，塔板阻力升高且氬提取率下降，產(chǎn)量減少；若含氧太低則 含氮量往往會升高，含氮量過高，會導致粗氬塔精餾工況惡化(氮塞)。過多 的氮帶入精氬塔又會增加精氬塔的精餾熱負荷并影響產(chǎn)品純度。氬餾份含氧量通過調(diào)整主塔的正常工況來達到的。調(diào)整時一定要把主塔和粗氬 塔視為一個整體來考慮

9、。二者中有任一參數(shù)偏離正常工況往往到會引起氬餾份 組成變化。因此操作調(diào)整一定要謹慎小心，且要緩慢而行。調(diào)整方法是：在允 許范圍內(nèi)適當增加產(chǎn)品氧抽出量，可降低氬餾份的含氧量，反之會增加氬餾份 的含氧量。特別應當指出，氮氣產(chǎn)量、入塔空氣量及膨脹空氣量的改變，空氣 純化系統(tǒng)的切換，都會引起氬餾份組份的變化，在調(diào)整時，應周密考慮各種因 素之間的相互影響，盡量把不可避免的干擾因素錯開發(fā)生。2.32液空液面的調(diào)整粗氬冷凝器熱負荷是根據(jù)粗氬塔阻力PDI701的指示，通過液空液面來實現(xiàn)的，它將直接影響粗氬的產(chǎn)量和純度。開大LCV702液空液面升高，冷凝器的熱負荷增加。反之降低，熱負荷減小，另外FCV701的開

10、度對冷凝器的熱負荷也有很大的影響。2.33粗氬純度的調(diào)整粗氬純度主要靠調(diào)整氬餾份和塔板阻力來達到，關小FCV702 （減小粗氬排出量）也可適當調(diào)整粗氬純度，但要影響粗氬產(chǎn)量，適當增加冷凝器熱負荷，有 助于粗氬純度提高。3.精氬塔操作3.1啟動準備3.12分析儀及計控儀表確認具備啟動條件并逐漸投入使用。3.13檢查各分析閥，調(diào)節(jié)閥是否靈活好用，且全部處于關閉狀態(tài)。3.2啟動3.21用含氧小于2ppm工藝氬置換精氬塔及計量罐，開 FCV702、V751、 V752、LCV703、V759系統(tǒng)吹除，當含氧量分析小于 2ppm時，確認塔內(nèi)置 換結束。3.22對精氬塔C702、冷凝器K703、蒸發(fā)器K7

11、04及計量罐PV701，進行冷 去卩，開 PCV705、LCV704、HV701、V752、FCV702、V759，V751 關。3.23隨著塔內(nèi)溫度逐漸下降，塔內(nèi)將出現(xiàn)阻力及液位，此時應調(diào)節(jié)LCV704、PCV705、HV701、V752、V755逐步控制精氬塔阻力到-4Kpa，精氬塔液氮 液位-1200mm，精氬塔上部壓力PIA704達15-26Kpa，氮氣出精氬塔冷凝器 壓力PIC705達-69Kpa，余氣流量小于4m3/h，待穩(wěn)定后，將LCV704、PCV705投入自動控制。3.14當蒸發(fā)器釜底液氬分析合格，釜底液面上升至900mm時，將LCV703投入自動，向計量罐PV701充罐液氬。3.3正常工況調(diào)整精氬純度調(diào)節(jié)可通過增大蒸發(fā)器與冷凝器的熱負荷，增加塔頂廢氣抽出量，減少精氬塔回流液來實現(xiàn)。4、停車4.1臨時停車4.11精氬塔臨時停車，關 LCV703停車液氬輸出，關 LCV704、PCV705、切斷冷