大化甲醇項目25500Nm3/h空分氬系統調試總結

第30卷第1期低溫與特氣VoL 30. No. 112年2月Low Temperature and Specialty GasesFeb12大化甲醇項目25500Nm3/h空分氬系統調試總結任林光,鄒宇潔(1.大化集團有限責任公司,遼寧大連116032;2,大化集團大連碳化工有限公司,遼寧大連116032)摘要:介紹了大化甲醇裝置空分氬系統調試經(jīng)過(guò),并進(jìn)行了經(jīng)驗總結。關(guān)鍵詞:粗氬I塔;粗氬Ⅱ塔;精氬塔;調試;總結中圖分類(lèi)號:TQ116.15文獻標志碼:B文章編號:1007-7804(2012)01-0025-04doi:10.3969/isn.1007-7804.2012.01.007Summary on Debugging of The 25500 Nm/h Air SeparationsArgon System in Methanol Plant of Dahua Group Co., Ltd.REN Linguang, ZoU Yujie(1. Dahua Group Co, Ltd, Dalian 116032, China; 2. Methanol Plant of Dahua Group Co, Ltd, Dalian 116032, ChinaAbstract This is a disquisition on the debugging of the air separations argon system and summarized the experienceKey words: the column of low consistency argon I i the column of low consistency argon Il the column of high consistencyargon; debugging; sur大化甲醇項目配套空分由杭氧公司設計制造,頂,作為粗氬I塔的回流液。粗氬I塔底部的液體靠裝置能力25500Nm3/h氧氣,裝置特點(diǎn)為分子篩位差和自重回到上塔的相應部位。在粗氬冷凝器中凈化空氣,空氣增壓,氧氣內壓縮流程,帶中壓增未被冷凝的粗氬氣被送到精氬塔010603的中上部,壓透平膨脹機,膨脹空氣進(jìn)下塔,上塔釆用規整填并在精氬塔中進(jìn)行氬、氮分離。在精氬塔底部是精料,全精餾無(wú)氫制氬工藝,裝置設計產(chǎn)氬能力為氬蒸發(fā)器0IE603,熱源是來(lái)自下塔頂部的壓力氮820Nm3/h2009年12月初進(jìn)行氬系統調試,歷氣。在精氬塔頂部是精氬冷凝器0B602,冷源是來(lái)經(jīng)波動(dòng),克服困難,實(shí)現達產(chǎn)達標。自下塔的液氮。粗氫氣在精氫塔內精餾,最后在塔釜得到高純度的液氬產(chǎn)品。通常在精氬塔的底部設1氬系統工藝流程置啟動(dòng)管線(xiàn),當精氬塔底部的液氫純度未達到要求時(shí),把液氬節流通入粗氬Ⅱ塔底部作為粗氬I塔的如圖1所示,從主塔上塔的適當部位抽取氬餾回流液,這樣可以縮短調整制氬工況的時(shí)間。分,進(jìn)入粗氬塔進(jìn)行精餾,進(jìn)行氫氧分離。由于全精餾無(wú)氫制氬的粗氬塔塔板數較多,塔高不便于安2主要操作技術(shù)條件裝和保持垂直度,因而把粗氬塔分成粗氬I塔0lc601和粗氬Ⅱ塔01C602。在粗氬Ⅱ塔頂部是粗主要操作技術(shù)條件見(jiàn)表1。氬冷凝器01E601,冷源是來(lái)自液空過(guò)冷器后的液空,從粗氫Ⅱ塔上升的粗氬氣大部分被01E60冷3我公司氬系統調試經(jīng)過(guò)凝下來(lái)作為回流液。在粗氬Ⅱ塔底部的液體通過(guò)循環(huán)液氬泵01P601AB增壓后被送人粗氬I塔塔我公司氬系統調試經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段:收稿日期:2011-11-23低溫與特氣第30卷3.I調試階段,未生產(chǎn)出合格液氳產(chǎn)品2009年12月初開(kāi)始對氬系統進(jìn)行調試,在調節中我們發(fā)現存在以下問(wèn)題:(1)系統波動(dòng)大,經(jīng)常發(fā)生氮塞現象,在分子篩均壓過(guò)程中表現尤為明顯。(2)出粗氬Ⅱ塔粗氬氣流量FC01605顯示總是01c603滿(mǎn)量程,對其正負壓管進(jìn)行壓力測量,發(fā)現正壓管壓力為41.23kPa,負壓管壓力為21.3kPa,壓差將近20kPa,而此流量要求壓差低于3kPa才能正純液常顯示,因此流量顯示一直不正常,由于測量時(shí)粗圖1全精餾無(wú)氫制氬工藝流程氬出粗氫冷凝器壓力PS1601為20kPa,因此Fig 1 The process flowsheet of complete-distillation判斷正壓管接管錯誤。hydrogen-free argon recovery表1主要技術(shù)參數Table 1 The main technology parameter序號流程位號項目名稱(chēng)技術(shù)操作條件PISO1601粗氬出粗氬冷凝器壓力0.025MPa(G)PDI01601粗氬塔I阻力-5 kPa123456789PDI01602粗氫塔Ⅱ阻力410 kPaFI01602粗氬塔I粗氫流量27264Nm3hFIC01605粗氬Ⅱ塔出口粗氬氣流量852 Nm/hAl01601氫餾分含氧量8%~10%AIA01602粗氬塔I頂部粗氬含氧量1%~2%O2AIAS01604粗氬冷凝器出口氬氣含氧量≤2×10-60A01605粗氬冷凝器出口氫氣含氨量99.6%ArAE01606產(chǎn)品液氬含氧量≤2x106O211AI1613產(chǎn)品液氬含氮量≤3×100N2(3)粗氬I塔出口氣體氧含量A01602設計值為粗氬Ⅱ塔阻力計上閥PD16021.6%O2;1.11%,而我們在調節過(guò)程中這一數值始終偏高,粗氬Ⅱ塔粗氫氣出口流量PS016012.8%02;最低只達到過(guò)82%,粗氬Ⅱ塔氧含量AIAS01604粗氬Ⅱ塔下部取樣分析點(diǎn)AEO161066%02;最低為14×106,但無(wú)法達到設計值<3×10液氬泵出口壓力PCAO160290%O2;考慮到有可能分析表誤差或是可能相關(guān)分析點(diǎn)接管從以上分析結果看,粗氬I塔出口氣體氧含量錯誤,我們對粗氬I塔的各個(gè)點(diǎn)及粗氬Ⅱ塔的各個(gè)A101602是真實(shí)的,說(shuō)明粗氫I塔精餾效果差。點(diǎn)分別用手動(dòng)分析儀器及自動(dòng)分析儀器進(jìn)行了含氧量分析,兩種分析儀結果一致(4)在調節過(guò)程中,發(fā)現氬餾分自動(dòng)分析點(diǎn)A01601不受控,分別對AIAO1601和氬餾分手動(dòng)氫餾分抽口處氣體分析AEO152195.8%02;分析點(diǎn)AEO608含氧量進(jìn)行分析,結果如下粗氬I塔中部取樣分析點(diǎn)AE0160996.5%O2;氬餾分自動(dòng)分析點(diǎn)AIAO60125.6%02,第1期任林光,等:大化甲醇項目25500Nm3/h空分氬系統調試總結2710.2%ArAI01602在24h左右就能下降到規定值,48h就可氬餾分手動(dòng)分析點(diǎn)AE0160896.4%O2,產(chǎn)出合格液氬,產(chǎn)量最高為33Nm3/h,不到設計3.4%Ar。值的1/2。從A101601分析結果看,還有約60%的氮,3.4不到48h生產(chǎn)出合格液氬,能穩定控制,產(chǎn)塔內任何一處都沒(méi)有此種組分,判斷AIAO1601分量達到設計值析點(diǎn)接管錯誤,因此將AE01608手動(dòng)分析點(diǎn)引入2010年11月,空分又一次開(kāi)車(chē),本次開(kāi)車(chē)時(shí)自動(dòng)分析表,替代ALA01601。我們對精餾塔上塔各點(diǎn)壓力進(jìn)行了測量,上塔液空(5)AIA01601只能維持在3%左右,否則極易進(jìn)口處純度手動(dòng)分析點(diǎn)A01524壓力正常應為40氮塞。kPa左右,而實(shí)際測量為21kPa,與氫塔壓力相3.2生產(chǎn)出合格液產(chǎn)品,但產(chǎn)量低,系統不穩定近,對其氣體氧含量進(jìn)行分析,含氧量?jì)H為0.52009年12月28日,我們對現有的工藝進(jìn)行10°,與出粗氬Ⅱ塔氣體氧含量AIAS01604相同,了調整。由于此前A01602一直居高不下,系統氧由此我們將AIO1524作為粗氬氣流量F01605正壓含量無(wú)法下降,粗氬氣一直未進(jìn)入精氬塔,一直是管實(shí)際接點(diǎn),改造后,F01605能正常顯示,調節開(kāi)粗氬Ⅱ塔放空閥Fvo605B放空,我們分析有可時(shí)有的放矢,最高產(chǎn)量達861Nm3/h,高于設計能是由于粗氬氣流量FI01605無(wú)法正常工作,為防值。止氮塞,粗氬氣放空閥FV01605B開(kāi)得過(guò)大,粗氬氣幾乎全部被放空,因此氧含量無(wú)法下降。調整4總結后,我們直接將粗氬氣導入精氬塔,開(kāi)精氬塔到粗氬Ⅱ塔液氬回流閥01636打回流,關(guān)小Fv01605B閥,直至全關(guān)。并將負荷降低,Ⅰ塔、Ⅱ通過(guò)對氬系統的調節,我們總結出以下幾點(diǎn)經(jīng)塔阻力PDm1601、PDm1602由4.5kPa、8.5kPa驗左右降為3.5、6.5kPa左右,粗氬I塔流量(1)在對主塔預冷時(shí),應同時(shí)對氬系統同步進(jìn)F1602由3000Nm/h降為2300Nm/h,氬餾行預冷,這樣雖然會(huì )延長(cháng)出氧時(shí)間,但可以減少塔分控制5×10以下。內管道冷縮應力,在熱啟動(dòng)時(shí)尤其需要注意。這樣調整后,AIO1602含氧量便逐漸降低,達(2)待空氣進(jìn)下塔溫度下降到液化溫度時(shí),關(guān)到設計值,粗氬Ⅱ塔含氧量也逐漸降低,生產(chǎn)出下塔節流進(jìn)入氫塔部分的液體閥,防止大量液體進(jìn)<2×10-602的合格液氬產(chǎn)品。此次調整雖然生產(chǎn)氬系統。出了合格的液氬產(chǎn)品,但仍存在氫餾分無(wú)法提高,(3)在主塔開(kāi)始調整純度的同時(shí),繼續在冷凝高于4×10-6便會(huì )發(fā)生氮塞的現象,因此產(chǎn)量低,蒸發(fā)器內積累液體,并在達到比設計液位略高時(shí),液氬最高產(chǎn)量?jì)H為162Nm3/h,為設計產(chǎn)量的1/5。逐步打開(kāi)液空進(jìn)粗氫冷凝器調節閥,一般開(kāi)度為33生產(chǎn)合格液氳時(shí)間大幅縮短,氬餾分可控制1%-5%,把主冷多余的液體(冷量)排到粗氬8%左右,產(chǎn)量提高塔,對粗氬塔進(jìn)一步預冷,甚至積液,此時(shí)應注意2010年3月,空分系統進(jìn)行了回溫干燥吹掃,打開(kāi)粗氬放空閥FVo1605B3月15日,又一次進(jìn)行了氬系統的調試。將空壓(4)啟動(dòng)液氬泵時(shí),當液氬泵出口壓力逐步升機導葉與出口壓力投入自動(dòng)控制,減少系統尤其是高時(shí),應漸漸關(guān)小液氬進(jìn)粗氬I塔閥,否則,粗氬分子篩均壓時(shí)系統的波動(dòng)。Ⅱ塔的液體會(huì )很快被打到主塔,嚴重時(shí)還會(huì )影響主此次調試,較以前有很大改善,在前幾次調試塔工況,控制泵出口壓力低于0.75MPa過(guò)程中粗氬I塔含氧量AI01602下降緩慢,而且必(5)啟動(dòng)前期,應盡可能把氧氣純度調整得高須精氬塔液氬回流后才開(kāi)始下降,氫餾分AI01601一點(diǎn),即把氫餾分的氫含量控制得低一些,一般可在4%左右時(shí)就會(huì )發(fā)生氮塞,AIAS01604一個(gè)星期控制在3%~5%Ar。隨著(zhù)主塔工況的穩定,可逐以上才能接近工藝要求,而此次調試中,在保證系步提高氧氣產(chǎn)量,把氬餾分氬含量調整到設計值。統穩定運行、不波動(dòng)的前提下,AI01601可以達到(6)啟動(dòng)初期,粗氬循環(huán)量控制在設計值的8%~10%工藝要求數值且能保持系統穩定不氮塞,80%。低溫與特氣第30卷(7運行中注意保持氬餾分組成的穩定性,因(9)項目施工過(guò)程中一定要注意檢查施工質(zhì)量為它是粗氬塔正常工況建立的基礎,是通過(guò)調整主因為空分設備處于冷箱內,一旦施工出現錯誤,會(huì )塔的正常工況來(lái)達到的。調整時(shí)要把主塔和氬塔視造成很大麻煩,我公司空分系統多個(gè)儀表測點(diǎn)出現為一個(gè)整體來(lái)考慮,兩者中有任一參數偏離正常工了接管錯誤,尤其是幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如氬餾分分析點(diǎn)況往往都會(huì )引起氬餾分組成的變化。氮氣產(chǎn)量、入AI01601、粗氬Ⅱ塔粗氬氣流量F01605點(diǎn)錯誤,塔空氣量和壓力及膨脹空氣量的改變、分子篩純化幾乎使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。系統的充氣切換,都會(huì )引起氬餾分組分的變化,在調整時(shí)應周密考慮各種因素之間的相互影響,盡量參考文獻:使不可避免的干擾因素錯開(kāi)發(fā)生。最通用的調整方[1]陳英.14000m3/h空分冷箱內部分管線(xiàn)及氬系統改造法是,在允許范圍內適當增加產(chǎn)品氧抽出量,這樣[J].深冷技術(shù),2002(5):28-30可降低氬餾分含氧量,反之,會(huì )增加氬餾分的含氧[2]張淑敏空分氫系統改造及操作要點(diǎn)[J.中氮肥,量,調節時(shí)需要耐心,不要急于求成。2004(2):3335(8)投用精氬塔時(shí)要注意控制精氫塔壓力,壓力太高,安全閥會(huì )起跳;若壓力太低,易出現負作者簡(jiǎn)介:壓,影響氬氣純度,嚴重時(shí)會(huì )把大氣中的濕空氣通任林光,男,48歲,高級工程師,1985年畢業(yè)于大連理工大學(xué)無(wú)機化工專(zhuān)業(yè),現為大化集團有限責任公司副總過(guò)余氣放空閥吸入塔內,造成冰堵。另外,精氬冷程師凝器液氮液位不要太高,液位太高,精氬塔易出現負壓。A《【上接第24頁(yè)】加優(yōu)化了霧化的效果。噴霧器應用于數控標氣動(dòng)態(tài)曾有許多學(xué)者對導液管末端氣體射流負壓吸動(dòng)發(fā)生系統中,長(cháng)期工作,運行穩定,效果良好,很效應進(jìn)行了研究,并初步探討了作用區壓力的形成好地解決了腐蝕性揮發(fā)度低的液態(tài)氣源的發(fā)生問(wèn)機理2。本文認為,高速氣體射流運動(dòng)過(guò)程中,題。由于流體內摩擦力的作用,將引起噴嘴口與進(jìn)液口附近的氣體分子沿著(zhù)與射流大致相同的方向運動(dòng),參考文獻:從而氣體分子跟隨射流一起運動(dòng)而被抽空,使氣液[1]姜素霞,韓中樞,夏春.標準氣體的制備方法及配制混合腔內氣體變得稀薄,壓力低于環(huán)境壓力(大技術(shù)[J].化學(xué)分析計量,2004,13(6):7172氣壓),從而引起吸動(dòng)效應。[2]沈軍,蔣祖齡,曾松巖,李慶春.氣體霧化過(guò)程的增壓與吸動(dòng)現象[J].粉末冶金技術(shù),1994,12(1):15-174結論作者簡(jiǎn)介在數控標氣動(dòng)態(tài)發(fā)生系統工作之前,先啟動(dòng)系梁其誠(1985),男,海南省文昌市人,西華大學(xué)機械統末端的真空隔膜泵,使整個(gè)系統處于負壓的狀工程與自動(dòng)化學(xué)院2010級碩士研究生,主要研究方向:態(tài),霧化式發(fā)生池的壓差在-20Pa左右,從而更械制造及其自動(dòng)化。