缩短全精馏制氩系统启动时间的分析和操作

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1、缩短全精馅制氮系统启动时间的分析和操作钱立新摘要：本文剖析了全精馅制氮系统的启动过程，就空分装置冷开车和短期停车后的再启动时的异同进行了详细分析，指出缩短全精馅制氮系统启动时间的原则是合理控制热负荷和有效利用粗氮塔的液体。关键词：空分设备；稀有气体；全精馅制氮；粗氮塔；启动时间中图分类号：文献标识码：Analysisandoperationofshorteningthestart-uptimeofafulldistillationargon-recoverysystemQianLi-xin(OxygenProducingFactoryofSuzhou

2、IronandSteelGroupCo.,Ltd.,Xushuguan,SuzhouCity215151,Jiangsu,P.R.China)Abstract:Thispaperdescribesthestartingprocedureofthefulldistillationargonrecoverysystem.Thesimilaritiesanddifferencesinconnectionwiththeoperationofanargonrecoverysystemduringtheinitialcoldstartingandtheresta

3、rtingaftertemporaryshutdownoftheairseparationunitareanalyzedinacomprehensiveway.Theprincipleofshorteningthestart-uptimeofthefulldistillationargon-recoverysystemistocontrolthethermalloadingofthecrudeargoncolumninareasonablewayandtousetheliquidinthecrudeargoncolumninaneffectivewa

4、y.Keywords:Airseparationunit;Raregas,Fulldistillationrecovery;Crudeargoncolumn;start-uptime近儿年随着全精饰无氢制氟空分设备在国内的迅速发展，空分设备用户对金精憎无氢制氮的操作逐渐积累了一些经验，也陆续发表了一些相关的文章。图1是最典型的全精镉制氛设备的粗氟塔部分的T：艺流程。在本文笔者将对这种流程进行分析讨论。制氟设备是用精锚的方法在粗氟塔屮完成氧一氨分离，精氮塔中完成氮一氮分离。由于精氮塔的操作比较简单，本文仅从分析全精係设备的粗猛塔启动过程入手，谈谈如何缩

5、短氟系统的启动时间的问题，以供同行参考。放散去相氮液化希图1全精憎制氟设备粗氮塔流程粗氮塔中需要积聚大量的氮组分粗氮塔的原料气是来自空分上塔提憎段氮富集区的饱和气相形式的氮憎分，其含氟量-•般为8〜12%Ar,粗鐵塔的回流液返回上塔，粗氮冷凝器的冷源是来自下塔的液空，蒸发的富氧蒸汽及回流液空也返回上塔。粗蹴塔的启动过程就是在粗氮塔中建立起氧一氮的正常梢僻工况的过程，也就是氮组分在粗鼠塔屮各个截面上慢慢积聚增浓逐渐达到正常工况的过程。与传统的加氢除氧的制氮工艺所不同的是全精馆制氮设备屮因为规整填料的使用，在粗氨塔中就能够牛:产出无氧氨（实现IO'级氧的

6、分离），但是由于氧氟的沸点接近（温差只有2.73K）,相对挥发度均接近于1,一方面要完全采用精啊的方法将氟馆分蒸馆到无氧即设计纯度的提高木身使粗氮塔要求塔板数很多，即设计粗氮纯度的提高使塔高增加很多（传统流程只有〜70块理论塔板，全精馆流程有〜175块理论塔板），另一方面，虽然规整填料的等板高度（HETP）和阻力都比较低，但填料加上液体分布器，即使和同的理论塔板数，塔的高度还是与比传统的筛板塔高。如开封空分集团采用全精懈制氟工艺的4500m3/h制氧机的一级粗氨塔约为21米、二级粗統塔约为44米（含冷凝器），一、二级塔总高度达65米，而采用传统的加氢

7、除氧的制氮工艺的粗氮塔总高度约10米。所以全精僻制氟设备的粗氟塔的容积比传统的加盘除氧制氮工艺的粗M塔大得多。因此粗氮塔正常工作时需要有和当多数量的液体——除了填料111的液体外，在二级粗氟塔底部粗液氮泵的入口尚需要—定液位的液体。这些液体的氮浓度都较高，因为在粗氮塔的精憎屮只要短短的一段就可以将氮懾分中大量的氧组分洗涤下來，表1是笔者采用Excel2000进行计算得到的部分结果，可以看到，假如氛镉分含氛量为15.6%Ar,整个粗氯塔需要175块塔板牛产无氧氨的话，仅仅11块板，氨的浓度就已增至50%以上，仅26块板，氮的浓度就已增至90%以上。由此

8、可见，要建立起粗氟塔的正常梢饰工况，需要在粗歳塔内积聚起相当多数虽的高浓度的氮组分（氟分了数），而这些氮组分