氩系统反复带氮的分析与处理_毛军洲

氩系统反复带氮的分析与处理收稿日期:2010-07-12毛军洲,张晨,李惠(安阳钢铁股份有限公司制氧厂,河南安阳455004)摘要:简述了23500m3/h空分设备在提高液氩产量时制氩系统反复带氮的故障经过,并从工况改变前后精馏塔内的液气回流比、塔体抽口的位置设置等方面分析找出反复带氮的原因,从根本上解决了制氩系统反复带氮的故障。增加了氩产品产量,并据此提出自己的建议。关键词:氩馏分;液空蒸发气;上塔抽口;氮塞;节能降耗中图分类号:TQ116.11文献标志码:B文章编号:1007-7804(2010)05-0032-04doi:10.3969/j.issn.1007-7804.2010.05.007AnalysisAndTreatmentofRepeatedlyContainingNitrogeninTheArgonProducingSystemMAOJunzhou,ZHANGChen,LIHui(OxygenFactory,AnyangIron＆SteelCo.,Ltd,Anyang455004,China)Abstract:Thefaultprocessofrepeatedlycontainingnitrogenwhenincreasingliquidargonyieldofa23500m3/hairseparationunitisbrieflyintroduced,andthroughcomparingthefrontofchangedrefluxratioofdistillationconditionwiththeback,thedesignofuppercolumnholesandetc,thecauseofrepeatedlycontainingnitrogenisfoundout,andthefaultofrepeatedlycontainingni-trogeniscompletelysolved.Argonyieldisincreased,andmypersonalsuggestionisproposed.Keywords:argonfraction;evaporatedliquidair;uppercolumnholes;nitrogenblock;energysavingandconsumptionreducing1设备概况图1安钢23500m3/h空分设备工艺流程简图Fig.1ThebriefdiagramofAnyangIron＆Steel23500m3/hairseparationunit安阳钢铁股份有限责任公司制氧厂3#23500m3/h空分设备,采用常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、规整填料上塔、全精馏无氢制氩的工艺流程。设备于2005年11月动工兴建,2006年12月底一次性开车成功。该空分设备自投产以来运行稳定,各项产品指标均第28卷第5期低温与特气Vol.28,No.52010年10月LowTemperatureandSpecialtyGasesOct.,2010优于设计值。其中产品氩设计产量是870m3/h,纯度要求含氧量≤2×10-6,含氮量≤3×10-6。2010年4月,在提高液氩产量过程中,制氩系统多次发生带氮故障。下面简要介绍这次故障的分析及处理过程,以供同行参考。该空分设备简明工艺流程见图1。2氩系统带氮故障的现象及经过2.1变工况操作2010年4月份液体副产品市场明显好转,液体价格,尤其是液氩价格上涨比较明显。为了更多地生产液氧、液压产品,3#23500m3/h空分设备于4月4日实施单膨胀最大液体工况。操作上将膨胀量提高至17500m3/h,此时膨胀机转速达到最大19600r/min。同时将进空分装置的加工空气量提高到129000m3/h,保证用户生产用气。考虑到液氩的价格较高,决定优先生产液氩。根据市场行情放宽产品液氩的纯度要求(由先前的要求氧含量≤1.5×10-6、氮含量≤2×10-6的高纯液氩,转而要求氧含量≤5×10-6、氮含量≤3×10-6的纯液氩),提高产量。我们经过仔细分析认为,本套空分装置制氩系统的粗氩Ⅱ塔冷凝蒸发器的板式单元设计高度为1900mm,其正常运行时液空液位只有260～280mm,非全浸式换热操作。也就是说粗氩Ⅱ塔的精馏余量还比较大。从精馏角度考虑,要提高粗氩气FI701的抽取量且保证其纯度,必须增大粗氩Ⅱ塔精馏的液气回流比,保证难挥发组分氧的充分冷凝。据此,4月8日10︰30我们首先提高粗氩冷凝器液空液位LIC701至330～340mm,将FI702氩馏分抽取量从之前的23500m3/h增至26200m3/h。4月12日9︰50开始又逐步将氩馏分流量FI702提至27800m3/h左右。并且随着工况的逐渐稳定,将粗氩量FI7