Большой блок разделения воздуха - Оптимизация операции, чтобы предотвратить заглушку азота в колонке грубого аргона

Mar 29, 2025

Оставить сообщение

Общий процесс потока процесса Newtek Group 40000M/H Блок разделения воздуха объясняет влияние азотной подключения в системе аргона отделения отделения воздуха на процессы выше по течению и нижестоящие по течению, анализирует основную причину подключения азота в системе аргона, формулирует соответствующие превентивные меры и оптимизирует процесс операции, чтобы обеспечить выход и чистоту отделения воздушного отделения.

 

Ключевые слова:авиационное отделение; азот закупоривание; Оптимизация процесса работы

 

Содержание

 

1. Что такое азот закупоривание

2. Процесс процесса

2.1 Анализ причин закупоривания азота и мер по лечению

2.2 Эффект азотной заглушки

2.3 Меры лечения после закупоривания азота

3. Оптимизация операционного процесса для предотвращения закупления азота

3.1 Метод работы

3.2 Эффект приложения

4. КОНКЛИЗ

 

1. Что такое азот закупоривание

 

Азота, подключающаяся, является распространенной ошибкой в ​​аргоновых системах. В конденсаторе аргона из аргона из аргона из -за чрезмерного содержания азота во фракции аргона большое количество азота попадет в грубый конденсатор аргона через бустерную башню вместе с сырой аргоновой фракцией. Поскольку разница температуры теплопередачи сырого конденсатора аргона спроектирована в соответствии с содержанием сырой фракции аргона, если не может быть сжат большое количество азота, попавшего в грубый конденсатор аргона, он будет постепенно накапливаться в конденсаторе с грубым аргоном, вызывая разницу в температуре теплообмена в конденсаторном аргоне, чтобы стать меньше и меньше, пока не произойдет обмен на тепло. Бустерная башня не может вымыть грубую фракцию аргона без грубой жидкости аргона в качестве рефлюкса, а жидкость для рефлюкса фракции аргона возвращается в дистилляционную башню, и извлечение фракции аргона также уменьшится. Поток повышающегося газа в грубой аргоновой башне уменьшится, что в конечном итоге приведет к утечке жидкости на башне, что ухудшает условия дистилляции грубой аргоновой башни и образованию азотной закупоривания.

Top 5 Air Separation Unit Manufacturer in China
Top 6 Cryogenic Liquid Oxygen Plant Manufacturers in China
Top Industry Leaders in Air Separation Plants
Liquid Air Separation Plant

40000 м/ч молекулярное сито полное процесс сжатия куртки. Устройство предназначено для получения 40000 м3/ч кислорода, 80000 м3/ч азота и 1500 м3/ч аргона. В настоящее время он является одним из крупнейших единиц снабжения кислородом, на которые приходится 17% от общей мощности. В основном он отвечает за подачу источников газа для производства железа, создания стали, прокатывания стали и других энергетических систем.

22 мая 2023 года в системе аргона была азотная подключаемость. Содержание аргона в газе аргона в выходе грубой аргоновой башни составляло менее 92%, а скорость потока фракции аргона снизилась с исходного 31000 м3/H до 13 000 M3/H. После того, как сбой произошел, оператор эффективно избегал колебаний чистоты кислорода и азота путем уменьшения количества кислорода (с 40000 м/ч до 36000 м3/ч), вручную контролируя клапан для жидкого воздуха, чтобы войти в сырой аргоновый конденсатор (чтобы избежать больших колебаний в скорости потока фракции аргона) и открытия неверного вентиляционного конденсатора.

 

В 15:10 30 июня 2023 года таблица анализа содержания аргона в выходе грубой башни Аргона II отдела разделения воздуха № 9 контролировалась, что чистота грубого аргона начала падать с 98,6% и снизилась до 97,06% в 15:38. В 16:12 персонал, выполненный на службе, корректировал чистоту грубого аргона с нормальной чистотой (выше 98,7%) в результате работы. Основная причина для подключения азота на этот раз: фракция аргона контролировалась на уровне 11%~ 12%, а контролируемая фракция аргона была высокой и длилась в течение длительного времени. Срочная скорость потока аргона 1550 м/ч встречается редко, и ее следует контролировать примерно на 1600 м/ч. Уровень жидкого воздуха сырого конденсатора аргона составляет 298 мм, а конденсатор обладает большой пропускной способностью охлаждения, что приводит к увеличению скорости потока фракции аргона, но не изменяется скорость потока аргона. Компонент азота во фракции аргона накапливается в грубого конденсатора аргона до тех пор, пока не может работать грубый конденсатор аргона нормально, и происходит подключение азота. В ответ на эти два сбоя техники рассмотрели вопрос о том, возможно ли эффективно контролировать содержание азота, попадающую в грубую аргоновую башню посредством оптимизированных операций, чтобы предотвратить возникновение азота в грубой аргоновой башне. Тем не менее, после поиска соответствующей внутренней литературы, большинство из них являются введением в операции после закупления азота, и существует мало исследований по профилактике азотной подключения. Следовательно, необходимо провести исследование этой работы.

 

2. Процесс процесса

 

После того, как сырой воздух проходит через самоочищающий воздушный фильтр для удаления пыли и механических примесей, он сжимается примерно до 0. 48 МПа интегрированной машиной, промывается и охлаждается системой предварительного охлаждения, а затем вступает в систему очистки, чтобы удалить оставшиеся примеси (H2O, CO2, N2O и гидрокарбоны и т. Д. Затем воздух делится на два пути, один входит в основной теплообменник и входит в нижнюю башню после теплообмена с грязным азотом рефлюкса, чистым азотом, кислородом и жидким аргоном; Другая входит в верхнюю башню после расширения и охлаждения экспертом. После непрерывного массового переноса и теплопередачи в нижней части генерируется чистый жидкий кислород в нижней части верхней башни, а азот газового азота генерируется.

 

Поток газа аргона вытягивается из соответствующего положения в нижней части верхней башни и отправляется в грубую аргона I башня для дистилляции, чтобы уменьшить содержание кислорода, а затем газ, вытянутый с вершины сырой аргона I башни, отправляется в грубую башню Аргона II для глубокого аргона и оксигенового разделения. Верхняя часть сырой аргоронной башни II оснащена конденсатором испарителя, который использует жидкий воздух, вытянутый из подколета в качестве холодного источника. Большая часть сырого газа аргона может использоваться в качестве рефлюкса жидкости грубой аргоновой башни после конденсированного конденсатора испарителя. Оставшаяся часть дистиллирована грубым аргоном башней II. Грубый аргонный газ с содержанием кислорода в<2x106 is obtained at the top of the crude argon tower II and sent to the pure argon tower. High-purity refined liquid argon is obtained at the bottom of the pure argon tower and is drawn out of the cold box as the product liquid argon.

 

Кислород используется в качестве обогащенного кислородом сжигание в взрывных печи и кислорода для плавки конвертера; Азот используется в качестве источника мощного газа прибора и защитного газа, а также используется для разбрызгивания шлака конвертера и т. Д.; Аргон в основном используется для плавки сортов стали с высоким спросом. Жидкие продукты экспортируются в соответствии с рыночными условиями.

news-1367-538

Рисунок 1 Упрощенная схема потока процесса системы аргона отделения разделения воздуха

 

2.1 Анализ причин закупоривания азота и мер по лечению

 

Грубая аргоронная башня разделена на грубую аргоронную башню I и грубую аргонусную башню II. Грубая аргона башня I предназначена для предварительного разделения кислорода и аргона, а грубая аргона башня II предназначена для окончательного разделения кислорода и аргона. Поточная схема процесса системы аргона показана на рисунке 1. Большинство кислородных компонентов в газообразной фракции аргона будут конденсированы во время восходящего процесса, в то время как компоненты с низким содержанием азота не будут сжаты и все останется в сыром аргоне, что делает содержание азота в аргоновом газоне в аргоне. Если содержание азота во фракции аргона слишком высока, азота будет происходить в системе аргона. Когда происходит заглушка азота, разрядный клапан на конденсационной стороне грубого конденсатора аргона должен быть открыт вовремя, чтобы разряжать компоненты азота, накопленные на стороне конденсации во времени. Если это небольшая азота, эта операция может быстро восстановить грубую аргоновую башню в норму.

 

2.2 Эффект азотной заглушки

 

Во -первых, когда содержание азота в сыром конденсаторе башни Argon II увеличивается, разница температуры теплообмена в конденсаторе башни Argon II будет уменьшаться, тепловая нагрузка уменьшится, испарение жидкого воздуха также уменьшится, а количество жидкого воздуха, попадающего в грубый конденсатор башни Аргона II, также уменьшится. Сырой впускной клапан впускного воздуха в входе в жидкий воздух Argon II будет закрыт, что приведет к увеличению количества жидкого воздуха в нижней башне, увеличении количества жидкого воздуха, идущего до верхней башни, и будет открыт верхний дроссельный клапан в верхней башне. Коэффициент рефлюкса верхней башни башни фракционирования будет увеличиваться, а чистота кислорода продукта уменьшится.

 

Во -вторых, количество грубого аргона, сжатого в сырой башне аргона II, уменьшится, давление в башне увеличится, сопротивление уменьшится, и количество фракции аргона, извлеченной из верхней башни фракционирующей башни, уменьшится, тем самым увеличивая увеличение объема газа выше добычи фракции, наносящаяся в верхней части плавного оборачивания, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, и, по имени Продукт азот.

 

Наконец, поскольку грубая башня аргона II не может работать нормально, и эффект теплообмена ухудшается, поток фракции аргона, вступающий в систему аргона, будет постепенно уменьшаться до тех пор, пока не достигнет нуля, а утонченная система аргона выходит из работы, в результате чего жидкий аргон продукт будет уменьшаться или остановить производство. В тяжелых случаях это также вызовет аномалии в грубой системе аргонов и колебаниях в условиях эксплуатации башни дистилляции, влияя на чистоту и выход кислорода продукта и азота.

150nm3/h Air Separation Plant
Industrial Air Separation Plant
LOX Plant 85 TPD
High Purity 99.6% Cryogenic Air Separation Plant

2.3 Меры лечения после закупоривания азота


Существует три основных метода лечения для азота, вызванной различными причинами.

 

1) Уменьшите объем экстракции кислорода до 34, 000 ~ 37, 000 M3/H, затем уменьшите открытие регулирующего клапана на входе жидкого воздуха в конденсаторе аргона II, уменьшите скорость потока дробной фракции аргона и количества компонентов азота во фракции аргона и открыть основополосную дгр. В настоящее время размер открытия каждого клапана процесса определяется степенью подключения азота, и внимание должно быть уделено вниманию чистоты продукта азота. Если качество азота не соответствует требованиям, его необходимо отозвать из сети трубопроводов азота, а затем жидкая система начинает дополняться в соответствии с производством основной линии и балансом сети трубопровода азота. После того, как система аргона возвращается к нормальной жизни, качество азота корректируется.

 

2) Управляйте чистотой жидкого воздуха, регулируя отверстие дроссельной заслонки азота верхней башни. Если чистота жидкого воздуха слишком низкая, это означает, что соотношение рефлюкса нижней башни башни фракционирования увеличивается, а количество жидкого азота, проходящего вниз по течению, слишком много. Необходимо открыть дроссельный клапан дроссельной заслонки азота верхней башни, чтобы отправить избыточный жидкий азот в верхнюю башню или жидкий резервуар для хранения азота, уменьшить соотношение рефлюкса нижней башни и увеличить чистоту жидкого воздуха. После повышения чистоты жидкого воздуха из -за уменьшения компонента азота в жидком воздухе тепловая нагрузка грубого конденсатора башни аргона II уменьшается на том же уровне жидкого воздуха. Следовательно, необходимо открыть открытие впускного клапана жидкого воздуха сырого конденсатора башни аргона II, чтобы обеспечить извлечение потока фракции аргона.

 

3) Снижение уровня жидкого воздуха сырого конденсатора башни Аргона II и уменьшения тепловой нагрузки грубого конденсатора башни Аргона II, можно контролировать количество экстракции фракции аргона и уменьшить содержание компонентов азота, входящего в сырую аргоновую башню. Соответствующее увеличение количества грубого потока аргона может привести к тому, что содержание азотных компонентов в сырой аргоновой башне больше, тем самым снижая накопление содержания азота в грубой аргоновой башне. Сокращение количества извлеченного кислорода и увеличение количества извлеченного азота может переместить богатую аргоном площадь основной башни вверх, уменьшить содержание компонентов аргона во фракции аргона и уменьшить содержание азотных компонентов.

 

Из приведенного выше анализа можно увидеть, что основная причина зажигания азота в сырой аргоновой башне заключается в том, что содержание азотных компонентов во фракции аргона, попадающего в грубую аргоновую башню, вызывая разницу температуры в башне -конденсаторе аргона II, и тепловая нагрузка снижается, пока она не сможет работать. Следовательно, снижение содержания азота, входящего в конденсатор, является техническим ключом для улучшения этой проблемы.

 

3 Оптимизация эксплуатационного процесса для предотвращения подключения азота

 

Подразделение разделения воздуха № 9 косвенно контролирует содержание азота в сыром аргоном газе, контролируя содержание аргона в сыром аргоном газе, и направляет персонал для работы. Основным способом для этого большого отделения воздуха является предотвращение подключения азота в сырой аргоновой башне, состоит в том, чтобы регулировать открытие жидкого воздуха, регулирующего клапан сырого конденсатора башни Аргона II в соответствии с содержанием аргона во фракции аргона, так что скорость потока дробления аргона и сумма грубого аргона совпадают.

 

Рабочие параметры для предотвращения подключения азота в сырой аргоронной башне показаны в таблице 1.

 

Таблица 1 Рабочие параметры для предотвращения азотной подключения в грубого аргоновой башни
Аргрон -фракция аргона содержание/% Регулирующий жидкий воздух открытие клапана/% Скорость потока фракции аргона/м³ Грубый аргон объем/(м³/ч)
11.5~12.5 20.5~20.8 26000~29000 1700
11.5~12.5 20.3~20.6 25000~27000 1600
11.0~12.0 20.0~20.5 24000~26000 1500
10.5~11.0 19.5~20.0 22000~24000 1400
10.0~10.5 19.0~19.5 21000~23000 1300
10.0~10.5 18.5~19.0 20000~22000 1200
9.5~10.5 18.0~18.5 19000~21000 1100
9.0~10.0 17.5~18.0 18000~20000 1000

 

3.1 Метод работы


1) В ежедневной работе, если содержание аргона во фракции аргона превышает диапазон эталонного диапазона, сначала отрегулируйте отверстие нижнего жидкого воздушного клапана жидкого воздуха, чтобы увеличить соотношение рефлюкса верхней башни, и скорость потока фракции аргона будет меньше, чем эталонное значение. Во -вторых, отрегулируйте грубое сумму аргона, чтобы быть больше эталонного значения. Если отверстие дроссельной заслонки с жидким воздухом нижней башни превышает эталонный диапазон, вы можете отрегулировать уровень жидкого воздуха сырого конденсатора башни Argon II, чтобы вернуть отверстие впускного клапана жидкого воздуха сырого конденсатора аргона II в нормальный эталонный диапазон. Если сумма грубого аргона превышает эталонный диапазон, отрегулируйте грубое сумму аргона, входящую в разжигание, чтобы вернуть грубое сумму аргона в нормальный эталонный диапазон.

 

2) Чтобы предотвратить чрезмерное экстракцию кислорода из продукта, к продукту можно добавить верхнее предельное значение аварийного сигнала в системе DCS. Это значение может быть увеличено на 1000 м3/ч в зависимости от рабочей стоимости продукта кислорода в соответствии с условиями труда сдвига. Когда система сигнализирует о том, что оператор должен определить причину чрезмерного лимита на основе условий труда, восстановить продукт кислорода до исходного значения во времени и, соответственно, уменьшить открытие впускного клапана жидкого воздуха сырого конденсатора башни Аргона II. После того, как фракция аргона нормальной, отрегулируйте отверстие впускного клапана жидкого воздуха сырого конденсатора башни аргона II обратно к эталонному значению.

 

3) Когда чистота жидкого воздуха слишком низка, необходимо увеличить отверстие дроссельной клапана азота верхней башни, отрегулировать чистоту жидкого воздуха, соответствующим образом уменьшить отверстие в входе в нагрузку на конденсатор аргона II, стабилизируя скорость потока добычи аргона в пределах диапазона эталонных значений и снижает колебания нагрузки системы аргона.

 

4) По сравнению с вышеуказанными операциями операция переменной нагрузки более сложна. Вообще говоря, система расширителя, система основной теплообменной системы, система фракционирования и аргоновая система, предназначенная для работы с переменной нагрузкой блока отделения воздуха, являются в основном условиями труда жидкого кислорода, которые требуют увеличения объема расширения, увеличивая способность охлаждения единицы отделения воздуха и преобразование избыточных газовых продуктов в жидкие продукты, но этот процесс приведет к изменениям в множественных параметрах. Ключевым фактором, влияющим на операцию по снижению нагрузки, является дроссельный клапан азота верхней башни, который является точным клапаном, используемым для регулировки нижней жидкости верхней башни, а также может использовать эффект дросселя для охлаждения. Аксессуары клапана, включая корпус клапана и привод, импортируются, особенно позиционер в приводе является ключевым компонентом, и его отверстие напрямую влияет на основное рабочее состояние, а затем влияет на чистоту каждого среднего продукта. Поскольку дроссельный клапан азота верхней части башни расположен вблизи верхней части верхней башни, часть жидкого азота, проходящего через дроссельный клапан, испаряется, что еще больше снижает температуру азота и обеспечивает часть охлаждающей способности. Следовательно, верхняя башня жидкости азота дроссельной заслонки должна быть установлена ​​в качестве высокочувствительного клапана. Когда он переходит от стабильных условий труда в другие условия работы, сумма регулировки открытия не должна превышать 0. 2 градуса каждый раз. Если корректировка клапана превышает 0. 2 градуса, чистота азота будет ухудшаться. Когда жидкий азот, идущий в верхнюю башню, уменьшается, жидкий азот с обратным холодильником в нижнюю башню будет увеличиваться. Кроме того, содержание воздушной влаги в нижней башне большое, а чистота жидкого воздуха увеличится. Чтобы обеспечить стабильную работу системы аргона, открытие грубого впускного клапана жидкого воздуха в башне Argon II необходимо скорректировать, чтобы быть немного меньшим, чем эталонное значение. По мере увеличения выхода жидкого кислорода выходной продукт среды продукта уменьшится.

 

3.2 Эффект приложения

 

Различные газовые изделия, производимые подразделениями для разделения воздуха, часто вентиляются в больших количествах из -за долины периода потребления газа. Если они не могут быть скорректированы вовремя в соответствии с изменениями в потребительском спросе, это приведет к дисбалансу в отношении спроса и предложения газовых продуктов и привести к отходам ресурсов. На единицу испарения вниз по течению влияют такие факторы, как переключение типа угля, изменение печи и регулировка нагрузки, и потребление кислорода часто изменяется. Чтобы поддерживать стабильность давления трубопровода, единица разделения воздуха № 9 дает приоритет общему изменению нагрузки блока отделения воздуха и операции по изменению нагрузки системы аргона для удовлетворения требований к экономической работе в соответствии с несбалансированным потреблением кислорода основной линии. В операции по предотвращению закупления азота чистота и выход продукта не упали ниже стандарта. В предпосылке удовлетворения потребностей пользователей также можно экспортировать избыточные жидкие продукты, что улучшает независимую возможность работы.

 

4 Заключение


Благодаря применению и внедрению серии оптимизированных планов эксплуатации, подразделение разделения воздуха Newtek достигла хороших результатов в предотвращении подключения азота в системе аргонов, сырая аргоновая башня системы аргона работает нормально, выход и чистота кислорода, азота и аргоновые продукты гарантированы, а подразделение по разлуки в области разлуки работает, что повышает развитие экономии и повышение квалификации и повышает повышение квалификации и повышает повышение квалификации.

Отправить запрос
Готовы увидеть наши решения?