空分精氩塔氮塞的分析与处理

张海峰

（荣盛集团中金石化有限公司，浙江宁波315000）

空分精氩塔氮塞的分析与处理

张海峰

（荣盛集团中金石化有限公司，浙江宁波315000）

简单叙述了精氩塔的工作原理和工艺流程图，着重阐述了精氩塔在运行过程中发生氮塞的原因及现象，并对此给出了相应的解决方法。

空分；精氩塔；氮塞

氩是一种无色无臭的惰性稀有气体，不燃烧，不助燃，其在空气中的含量仅为0.932%。近年来，随着科技和工业的不断进步，氩气在冶炼焊接、精密试验、医学、照明等各个领域的应用越来越广。此外，液氩作为空分装置的主要副产品，也可为企业增收效益，并且价格不菲，曾经一度涨至一万多元每吨。由此可见，氩在化工生产中的价值非同一般。因此，作为液氩产出的关键环节，精氩塔的稳定运行变得至关重要。

1 工艺流程简述

如图所示：来自氧氮精馏塔的粗氩气进入精氩塔中部，作为上升气进入精氩冷凝器K01被来自氧氮精馏塔过冷后的液氮冷凝为液氩后，液氩作为精氩塔的下流液与来自塔釜的上升氩气在填料表面传质传热后，流至塔釜，形成精液氩，其中不凝的氮气则从PV02排至大气中；K01蒸发的氮气回氮气管线再次利用。塔釜蒸发器K02的热源来自氧氮精馏塔的下塔氮气，氮气放热冷凝为液氮后回氧氮精馏塔上塔继续参与精馏。

图精氩塔

2 精氩塔氮塞的现象与原因

精氩塔发生轻微氮塞时，表现为粗氩气流量FI01慢慢变小，同时由于上升气的减少，热源不足，K01循环量变小，进而导致精氩冷凝器的液位L01逐渐升高，精氩冷凝器压力PI01也相应减小。

当轻微氮塞未被及时发现并处理，则氮气就会在K01中慢慢积聚，并逐步占据K01的换热面积，当氮气积聚到一定数量时，就会引发严重氮塞。此时，FI01会降至很小值甚至降为零；PI01和L01数值忽高忽低，剧烈波动；精氩塔阻力PdI01也会出现较大幅度的波动，并会引起精氩液位L02的升高。

3 精氩塔氮塞的处理

精馏塔发生氮塞时，切勿盲目操作，乱动阀门，一定要找出引起氮塞的第一原因，再对症下药，寻求解决之道。

当精氩塔发生轻微氮塞时，首先应检查空分装置的负荷是否发生了变化，若是由于装置负荷发生了变化，则相应地增减粗氩气进精氩塔的流量，调整精氩塔的负荷即可。其次应重点观察氧氮精馏塔的运行工况，因为氩馏分来自氧氮精馏塔，当其工况发生变化时，氩馏分的含量和组分也会发生变化，所以说氧氮精馏塔的稳定运行是氩系统稳定运行的前提。比如当氧氮精馏塔上塔回流比增大时，就会导致氩馏分抽口位置的含氮量增大，就比较容易引起氮塞。因此，若是氧氮精馏塔工况变化引起的氮塞，则应先调整好氧氮精馏塔的运行工况，再观察精氩塔的运行状况，并作出相应调整。最后，应检查精氩塔相关阀门是否被误操作过，比如当LV01关小或HV01关小均会导致K01循环量减小，相应的粗氩气冷凝量减小，除了会引发氮塞外还会影响产率。

当精氩塔发生严重氮塞时，首先应关闭LV02，切断精氩塔与氩贮槽间的连通，防止不合格的液氩污染氩贮槽，同时开大PV02释放氮气。其次应缓慢关闭LV01、FV01和HV01减小精氩塔负荷，必要时可停止精氩塔运行，防止其对氧氮精馏塔及粗氩塔的运行工况造成不利影响。最后，应排掉精氩塔塔釜液体，以免不合格的液氩进入贮槽。

4 结论

（1）精氩塔氮塞的形成原因多种多样，需逐一分析逐一解决。

（2）精氩塔发生轻微氮塞时，应及时找出原因并正确处置，开大不凝气吹除阀是一个较为有效的方法。

（3）精氩塔冷凝器循环量大小的变化可作为判断、解决氮塞的依据。

[1]顾福明.国内外空分发展现状与展望[J].低温与特气，2005，23（3）:11-17.

[2]李燕鹏.空分装置制冷量与冷损构成的讨论[J].低温与特气，2013，（31）:15-19.

[3]王廷俊.中国石化工业发展对空分设备的要求[J].气体分离，2004，（2）:1-5.

[4]郑小平.液体空分流程形式浅析[J].低温技术，2012，40（5）:17-20.

Analysis and Solution on the Air Separation of Pure Argon Column Plugged by Nitrogen

ZHANG Hai-feng
（Rongsheng Group Zhongjin Petrochemical Co.，Ltd.，Ningbo，Zhejiang 315000，China）

The production principle and process flow of pure argon columnwere briefly introduced in this article.Besides，the reasons and phenomenon of pure argon column plugged by nitrogen were introduced.And it provided for some solution.

air separation unit；argon column；nitrogen plug

1006-4184（2017）4-0028-02

2017-02-07

张海峰（1988-），男，安徽省阜阳市人，学士，本科，助理工程师。研究方向:空气分离。E-mail：1113125011@qq.com。