空分精氬塔氮塞的分析與處理

張海峰

（榮盛集團中金石化有限公司，浙江寧波315000）

空分精氬塔氮塞的分析與處理

張海峰

（榮盛集團中金石化有限公司，浙江寧波315000）

簡單敘述了精氬塔的工作原理和工藝流程圖，著重闡述了精氬塔在運行過程中發生氮塞的原因及現象，并對此給出了相應的解決方法。

空分；精氬塔；氮塞

氬是一種無色無臭的惰性稀有氣體，不燃燒，不助燃，其在空氣中的含量僅為0.932%。近年來，隨著科技和工業的不斷進步，氬氣在冶煉焊接、精密試驗、醫學、照明等各個領域的應用越來越廣。此外，液氬作為空分裝置的主要副產品，也可為企業增收效益，并且價格不菲，曾經一度漲至一萬多元每噸。由此可見，氬在化工生產中的價值非同一般。因此，作為液氬產出的關鍵環節，精氬塔的穩定運行變得至關重要。

1 工藝流程簡述

如圖所示：來自氧氮精餾塔的粗氬氣進入精氬塔中部，作為上升氣進入精氬冷凝器K01被來自氧氮精餾塔過冷后的液氮冷凝為液氬后，液氬作為精氬塔的下流液與來自塔釜的上升氬氣在填料表面傳質傳熱后，流至塔釜，形成精液氬，其中不凝的氮氣則從PV02排至大氣中；K01蒸發的氮氣回氮氣管線再次利用。塔釜蒸發器K02的熱源來自氧氮精餾塔的下塔氮氣，氮氣放熱冷凝為液氮后回氧氮精餾塔上塔繼續參與精餾。

圖精氬塔

2 精氬塔氮塞的現象與原因

精氬塔發生輕微氮塞時，表現為粗氬氣流量FI01慢慢變小，同時由于上升氣的減少，熱源不足，K01循環量變小，進而導致精氬冷凝器的液位L01逐漸升高，精氬冷凝器壓力PI01也相應減小。

當輕微氮塞未被及時發現并處理，則氮氣就會在K01中慢慢積聚，并逐步占據K01的換熱面積，當氮氣積聚到一定數量時，就會引發嚴重氮塞。此時，FI01會降至很小值甚至降為零；PI01和L01數值忽高忽低，劇烈波動；精氬塔阻力PdI01也會出現較大幅度的波動，并會引起精氬液位L02的升高。

3 精氬塔氮塞的處理

精餾塔發生氮塞時，切勿盲目操作，亂動閥門，一定要找出引起氮塞的第一原因，再對癥下藥，尋求解決之道。

當精氬塔發生輕微氮塞時，首先應檢查空分裝置的負荷是否發生了變化，若是由于裝置負荷發生了變化，則相應地增減粗氬氣進精氬塔的流量，調整精氬塔的負荷即可。其次應重點觀察氧氮精餾塔的運行工況，因為氬餾分來自氧氮精餾塔，當其工況發生變化時，氬餾分的含量和組分也會發生變化，所以說氧氮精餾塔的穩定運行是氬系統穩定運行的前提。比如當氧氮精餾塔上塔回流比增大時，就會導致氬餾分抽口位置的含氮量增大，就比較容易引起氮塞。因此，若是氧氮精餾塔工況變化引起的氮塞，則應先調整好氧氮精餾塔的運行工況，再觀察精氬塔的運行狀況，并作出相應調整。最后，應檢查精氬塔相關閥門是否被誤操作過，比如當LV01關小或HV01關小均會導致K01循環量減小，相應的粗氬氣冷凝量減小，除了會引發氮塞外還會影響產率。

當精氬塔發生嚴重氮塞時，首先應關閉LV02，切斷精氬塔與氬貯槽間的連通，防止不合格的液氬污染氬貯槽，同時開大PV02釋放氮氣。其次應緩慢關閉LV01、FV01和HV01減小精氬塔負荷，必要時可停止精氬塔運行，防止其對氧氮精餾塔及粗氬塔的運行工況造成不利影響。最后，應排掉精氬塔塔釜液體，以免不合格的液氬進入貯槽。

4 結論

（1）精氬塔氮塞的形成原因多種多樣，需逐一分析逐一解決。

（2）精氬塔發生輕微氮塞時，應及時找出原因并正確處置，開大不凝氣吹除閥是一個較為有效的方法。

（3）精氬塔冷凝器循環量大小的變化可作為判斷、解決氮塞的依據。

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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

張海峰（1988-），男，安徽省阜陽市人，學士，本科，助理工程師。研究方向:空氣分離。E-mail：1113125011@qq.com。