


全精餾製氬(yà)就是在粗氬塔中(zhōng)進行氧一氬分離,直(zhí)接得到氧含量(liàng)小於1×10-6 的粗(cū)氬,在精氬中再進行氬一氮分離,得到純度為99.999%的精氬(yà)產品。
隨著空(kōng)分技術的飛速發展和市(shì)場(chǎng)的(de)需求,越(yuè)來(lái)越多的(de)空分裝置采用了無(wú)氫製氬流程來製取高純度氬產品。但(dàn)由於(yú)製氬操作相比較複雜,很多的帶(dài)氬空分裝置沒有提氬,一些投運氬係統的裝置由於用氧工況的(de)波動(dòng),操作水平的限製等因素造成運行狀況不盡如人意。通過以下淺顯步驟說明,使操作人員能夠對無氫(qīng)製氬(yà)有個基本了解!
製氬係(xì)統的調試
* 全開工藝(yì)氬出粗氬塔進精氬塔前放空閥V766;粗氬塔I底部液體吹除、排放閥V753、754(需(xū)24~36小(xiǎo)時(shí))。
* 全開工(gōng)藝氬出粗氬塔I去精氬塔閥V6;精氬(yà)塔頂部氬側不凝氣排放閥V760;精氬塔、精氬量筒底部液體吹除、排放閥V756、V755(預冷精氬塔可與預冷粗氬塔同時進行)。
檢查氬泵
* 電控係統――接線、控製、顯示是否正確;
* 密封氣――壓力、流量、管路是否正確且不漏(lòu)氣;
* 電機轉動方向(xiàng)――點動電機,確認轉動方向正(zhèng)確;
* 泵前後配管――檢(jiǎn)查確認管路係統通暢。
全麵檢查氬係統儀表
① 粗氬塔I、粗氬塔II塔阻力(+)(-)壓管、變送器及顯示儀表是否正確;
② 氬係統所有液(yè)位計(jì)(+)(-)壓管、變送(sòng)器及顯示儀表是否正確;
③ 所有壓力點取(qǔ)壓管、變送器及顯示儀表是否正確;
④ 工藝(yì)氬流量FI-701(孔板在冷箱內)(+)(-)壓管,變送器(qì)及顯示(shì)儀表是(shì)否正確;
⑤ 檢查所有自動閥門及其調節、連鎖是否正確(què)。
主塔工況調(diào)整
* 在保證(zhèng)氧(yǎng)純度的前提下拉大氧(yǎng)氣產量;
* 控製下(xià)塔富氧液空36~38%(液氮節(jiē)流進上塔閥V2);
* 在保證主冷液麵的前提下減小膨脹(zhàng)量。
粗氬塔積液
* 進一步預冷至氬塔溫度不(bú)再下降的前提下(吹除、排放閥已關閉),微開(斷續)液空節(jiē)流進粗氬塔I冷凝蒸發器閥V3,使粗氬塔(tǎ)冷凝器間斷工作(zuò)產生回(huí)流液體,將粗氬塔I塔填(tián)料冷透,並積聚在塔底一部分;
提示:初次開V3閥(fá)時密切注意PI-701壓力的變化不要劇烈波動(≤60KPa);觀察粗氬塔I底部液位LIC-701液位的從無(wú)到有,一旦漲(zhǎng)到1500mm~滿量程(chéng)之(zhī)間時,結束預冷關閉V3閥(fá)。
預冷氬泵
* 開泵(bèng)前截止閥;
* 先(xiān)開泵前吹除閥V741、V742冷泵前管道;
* 微開(斷續(xù))泵後(hòu)吹(chuī)除閥V737、V738直至液(yè)體連續噴(pēn)出。
提示:此項工作(zuò)首次(cì)是在(zài)氬泵供應商指(zhǐ)導下進行;安全問題防止凍傷。
啟動氬泵(bèng)
* 全開泵後回流閥,全關泵後截(jié)止閥;
* 啟動氬泵後全開氬(yà)泵後截止閥(fá);
* 觀察泵後(hòu)壓力應穩定在0.5~0.7Mpa(G)。
投粗氬塔
① 啟動氬泵後,開V3閥前,LIC-701液麵會因液(yè)體損耗不斷下降,啟動氬泵後應盡快打開V3閥,使氬塔冷凝器投入工作而產生回流液體;
② V3閥開度要非常緩慢,否則主塔工況會產生大的(de)波動,影響氧(yǎng)純度,粗氬塔工作後打開氬泵送出閥(開度視泵(bèng)後壓力而定(dìng)),最終送出閥及回流(liú)閥配合至穩定住FIC-701液位;
③ 觀察兩個粗氬塔阻力,正常(cháng)粗氬塔II 為3KPa、 粗氬塔I為 6Kpa;
④ 投入粗氬(yà)時應密切(qiē)觀察主塔工況;
⑤ 阻力正常後要經較長時間主塔工(gōng)況才(cái)能建立,所有上述操作都應小幅、緩慢(màn);
⑥ 初次投氬係統阻力正(zhèng)常後至工藝氬含氧量達標~36小時;
⑦ 氬(yà)塔工況建立初期,應減少工藝氬的取出量(15~40m³/h)以利於純度的提高,當純度接近正常時,應適當拉大工藝(yì)氬流(liú)量(liàng)(60~100m³/h),否則易造成氬塔(tǎ)濃度梯度的失衡而影響主塔工況。
投精氬塔
① 工藝氬含氧(yǎng)量正常後,應逐步打開V6閥關小V766將工藝氬導入精氬塔中;
② 精氬塔液氮蒸汽閥V8全開或投自動,控製精氬塔冷凝蒸發器氮側壓(yā)力PIC-8 在45Kpa;
③ 逐漸打開液氮進精氬塔冷凝蒸發器閥V5,使精氬塔冷凝器工作負荷加大;
④ V760適當打開(kāi),投精(jīng)氬塔初期可全(quán)開,正常後可控製精氬塔塔頂不凝(níng)氣排放(fàng)FI-702流量在2~8m³/h;
⑤ 精氬塔PIC-760在工況稍有波動時極易出現負壓(yā),負壓會造成冷箱外濕(shī)空氣倒吸入精氬塔中(zhōng),冰(bīng)凍結在管壁及換熱器表麵造成堵塞,因此應杜絕負壓產生(控製V6、V5、V760開度(dù));
⑥ 當精氬塔底部液麵有(yǒu)~1000mm時,微開精氬塔塔底再沸器氮路閥V707和V4,視(shì)情況掌握開度,開得過大會(huì)增加PIC-760的壓力,造成工藝(yì)氬FI-701流量減小;開(kāi)得太小,精氬塔壓(yā)力波動幅度較大,工況不(bú)穩定,控製PIC-760精氬塔壓力為10~20KPa最好。
氬餾份含氬量調整
氬餾份含氬量的多少決定了氬提取率的高低,直接影響氬產品(pǐn)的產量。適當的氬餾(liú)份含氬量為8~10%。影響氬餾(liú)份含氬量的因素主(zhǔ)要有以下幾方麵:
* 氧氣產量——氧產量越大(dà)氬餾(liú)份含氬量越高,但相應氧純度會越低,氧氣中氮含量越高,氮塞的危險性越大;
* 膨脹空氣量——膨脹空氣量(liàng)越小氬餾份含氬量越(yuè)高,但膨脹空氣量越小(xiǎo)液體產品(pǐn)產量越小;
* 氬餾(liú)分流量——氬(yà)餾分流量(liàng)即粗氬(yà)塔負荷,負(fù)荷越小氬餾份含氬(yà)量越高,但負荷越小氬產量(liàng)越小。
氬產品產量調整
當氬係統工作平穩正常後,需調整氬產(chǎn)品(pǐn)產(chǎn)量使其達(dá)到設計工況。主塔的調整(zhěng)按(àn)第5條(tiáo)進行。氬餾份流量取決於V3閥的開度,工藝氬流(liú)量取決於V6、V5閥的開(kāi)度。調整的原則應盡量緩慢!甚至可以每天增加僅各閥門1%的開度,使工況經曆純化係統切換、用氧變化及電網(wǎng)的(de)波動。如氧純度、氬純(chún)度正常,工況穩(wěn)定的(de)話,可繼續增加負荷。如某工況有變壞的趨勢,說明工況已到極限,應加以回調。
氮塞的處理
什麽是氮塞?冷凝蒸發器負荷下降甚至停(tíng)止工作(zuò),氬塔阻力波(bō)動下降,直至0,氬係統停止工作,這種現象叫做氮塞。保持主(zhǔ)塔工(gōng)況穩定是避免氮塞的關鍵。
* 輕微氮塞的處理(lǐ):全開V766、V760並(bìng)適(shì)當減小氧產量(liàng),如能穩住阻力不再下降,當進入氬係統的氮氣排完後,全(quán)係統可恢複正(zhèng)常工作;
* 嚴重氮塞的處理:一(yī)旦出(chū)現粗氬阻力急劇波動,並在短時間內(nèi)變成0,表明氬塔工況垮掉了(le),這時應全開V766、V760,全關氬泵(bèng)後送出閥(fá),全開氬泵後(hòu)回流閥,全關V3,盡量使氬塔內液體留(liú)在氬塔內,以(yǐ)免進一步破壞氧純度適當關(guān)小氧氣產量,等(děng)主塔工況逐步恢複正常後再重新(xīn)投入氬塔。
氬係統工況的精細控製
① 由於氧(yǎng)-氬的沸點較為接近,氧-氮的沸點差值相(xiàng)對較大。從分餾的難易程度上來說,調氬的困難程(chéng)度遠大於(yú)調氧。上下(xià)塔阻力建立後1~2個小時氧純度可達標,而氬塔阻力建立後正常操(cāo)作約需24~36小時氬(yà)中氧純度才(cái)能達標。
② 氬係統工況難建(jiàn)易垮(kuǎ),係統複雜,調試周期長(zhǎng),稍有不慎工況就可能在短時間出現氮塞而垮掉。如能按13條正確操作,保(bǎo)證氬塔中積存的氬組分的總量,再次(cì)建立粗氬塔阻力至氬中氧純度正常約需要10~15小時。
③ 操作者應(yīng)對流程熟(shú)悉,並在調(diào)試(shì)過程中具有一定的前瞻性。氬係統(tǒng)的每次細微調整均需(xū)要較長時間才能在工況上反映出來,忌諱經常、大幅度調整工況,因此保持清晰的思路,平和的心態非常(cháng)重要。
④ 氬提取率的高低受多種因素的影響。因氬係統的操作彈性小,實際操作中不可能將操作彈性繃的過緊,工況的波(bō)動對提取率非常不利。化工(gōng)、有色冶煉等用氧平穩的裝置提取率比斷續用氧的煉鋼等要高;煉鋼行業多台(tái)空分聯網(wǎng)要比單台(tái)空(kōng)分供氧的氬提取率高;大空(kōng)分要(yào)比小空分的氬提取率高;高水平的精心操作比低水(shuǐ)平的操作提取率要高(gāo);裝置配套水平高的氬提取率高(gāo)(如膨脹機的(de)效率;自動閥門、分析儀表的精度(dù)等)。