改善操作方法提高氩提取率在西钢空分系统中的应用.pdf

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1、2014年第26期悯离熊终(CumulativNeOty．N2O6．2014(总第305期)．305)改善操作方法提高氩提取率在西钢空分系统中的应用李永洲(西宁特钢集团公司，青海西宁810005)摘要：随着钢铁工业的不断发展，在钢铁冶炼中除了需要供应大量的高纯度氧气、氮气外，对氩气的需求也逐渐提升钢铁工业新工艺的不断出现不时向工业气体提出新的数量、质量和工艺要求，气体工业在不断满足这些需求的过程中发展壮大了自己，同时又推动了钢铁工业的发展。文章结合西钢空分系统中的应用实践介绍了如何改善操作方法来提高氩提取率。关键词：氩馏份；提取率；回流比；调整工况中图分类号：TQ116文献标识码：A文

2、章编号：1009-2374(2014)26-0063-02针对我单位KDON一15000m。／h型制氧空分设备，通过起，才能更好地挖掘上塔的精馏潜力。改善操作方法提高氩气提取率，达到增产创效的目的。从另～个角度来说，在工艺管道设计中由于膨胀空在空分系统中，氩馏份的纯度直接决定了氩的提取，气的管道入口与氩馏份管道出口的距离较近，且膨胀空也影响着氩塔工况的稳定性，而氩馏份由主塔中提取，气的含氮量较大时，如果增加的膨胀空气量过多，不但这样氩馏份的质量又受到主塔工况的影响。在此，从空会给上塔精馏加大负担，同时也会使氩馏份中过多的氩分系统中回流比的角度出发，浅析影响氩馏份的几个组份抽到精氩塔中，

3、从而造成氮塞。但是，这时膨胀空因素。气的量也能减少，因为在上塔膨胀空气入口与氩馏份出口之间是粗氩塔冷凝器液空蒸汽回上塔的入口，可根据l膨胀空气对氩馏份的影响温度和压力分别在30kPa、一191℃左右得出该组份蒸汽膨胀空气适当地送入上塔，对于挖掘上塔精馏潜中的含氮量高达89％，在这种高含氮的情况下，如果没力、降低能耗及提高氧的提取率是一项有效的措施。膨有一定量的上升蒸汽来减少该处的回流比，这部分氮组胀空气送入上塔，受到两个条件的影响：一是过热度；份很容易再次被抽入到粗氩塔中，同样也会造成粗氩塔二是送入气量。这两方面又是互相关联、密不可分的。的氮塞。一般来说，送入气量较多时允许的过热度就小

4、，送入气通常情况下，送入上塔的膨胀空气量是整个空分系量较少时允许的过热度可以大一些。也就是说，要保证统加工空气量的20％~30％。送入上塔的膨胀空气总的热负荷要保持不变，且要满足上塔最小的回流比。2加工空气量的改变对氩馏份的影响进入上塔的膨胀空气，如果其过热度提高会使上塔在两组分子筛纯化系统互相切换时，由于各切换阀门之间的配合性较差、出现气体泄漏现象以及空压机入更多的回流液汽化蒸发，从而减少上塔的回流比，进而改变了各组份在上塔的分布情况。如果增加进上塔的口导叶跟踪不稳定等各类问题，便会造成空压机加工气膨胀空气量，这就意味着直接以量的形式增加了上塔量的正常波动。的上升蒸汽量而减少了回流比

5、。从全低压空分装置上当进入分馏塔的空气量发生波动时，就会直接导致下塔和上塔的回流比瞬间发生改变，随即改变各组份在塔组份分布图中可以清楚地看到，在氩馏份为12％Ar，上塔和下塔中的分布情况，当然上塔中的富氩集聚区也87．96％0，0．04％N时，如果减少回流比，则氩馏份的组成变为8％Ar，91．96％0，0．04％N2。数据表明其中含氧较会相应地呈现出上移或者下降，从而改变了氩馏份中各多的上升蒸汽增加，氩含量减少，这样就会减少粗氩产组份的占有率，影响氩产量的提取。与此同时对于主塔来说，如果加工气量的改变程度量，同时也会使氧气的损失量增大。如果减少过热度或不能达到维持正常热交换所需的最小回

6、流比，或是呈现减少膨胀空气量，则情况与上述相反，所以只有将送入上塔的膨胀空气量和膨胀空气的过热度有机地结合在一出回流比无限大时，主塔也将不能正常工作。．63。3液空纯度对氩提取的影响氩产品的质量，也决定着氧氮产品分离的程度。如果一对此从两个方面进行分析：味地追求污氮量的高产出，会使氧、氮及氩随之产出，第一，当液空纯度过高，下塔上升蒸汽量增加，回从而造成各产品的损失。流液减少，下塔氩富集区上移，液相中的氩组份也随之对于全低压空气设备来说，由于污氮出口管道与精蒸发，使进入主冷的氮气中汽相氩组份增多并液化，随馏段氩富集区距离较近，随污氮损失的氩可高达50％以着液氮通过节流阀送上塔顶部做回流液

7、，经上升蒸汽复上，氩组份的损失量越大，氩产品提取率越小。因此，热后汽化，随产品氮气送出空分设备造成氩损失。应尽量加大其出口处的回流比，将其中的高沸点组份含当液氮纯度提高，要求下塔回流比较大，会使汽相量降低，由此看来污氮中含氧量的分析就显得尤为重中氩组份尽可能多地洗刷下来至液空中，通过节流阀送要，林德公司曾给出控制这一参数可低至0．17ppm。入上塔提馏段充分精馏，不但可以提高氩馏份中的含氩5主冷液位的高低量，也可提高氩馏份的提取量。但是，如果一