CN104034123B - 一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法，包括：在空气分离装置开车初期，将空气分离装置内的液空节流阀V1、液氮节流阀V3全开，截止阀V201全开，回流阀V11全关；在过冷器E2内、液空节流阀V1与液氮节流阀V3后的管路内出现少量液体，分馏塔内阻力出现波动，将回流阀V11全开；当空压机空气量不能满足空分***的需求时，逐渐关小液氮节流阀V3、液空节流阀V1，使分馏塔内包括阻力、压力在内的参数逐渐达到正常，氧气、氮气产品纯度随着液位的上升也会达到正常，最后根据液位的上涨，逐渐地将所述氧气、氮气产品送入管网。

Description

一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法

技术领域

本发明涉及空气分离领域，特别涉及一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法。

背景技术

空气分离装置(简称空分设备)用于氧、氮、氩组分的分离，提取后的产品可用于炼钢、炼铁、航天、化工、农业等各个领域。

正常情况下，加工空气通过空压机***、预冷***、净化***、换热***以后，原料空气为干燥气体，其露点约为-65℃左右，但由于游离水、二氧化碳、碳氢化合物的存在，在分馏塔内长期集聚，被冻结下来的水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔内就会堵塞通道、管道和阀门；乙炔集聚在液氧中有***的危险，所以空分装置就必须定期进行排液、加温工作，以彻底清除带入***中的杂质，恢复设备的生产性能。一般情况下，大型空分设备每2-3年停车加温一次，各吹出口露点温度低于-45℃左右即可。

参考图1，在现有技术中，空气分离装置做积液、调纯的过程如下：

在空气分离装置开车初期，分馏塔内节流阀V1、V3全开，截止阀V201全开，关闭回流阀V11，随着分馏塔内温度的降低，温度逐渐达到空气的液化温度，在过冷器E2内，节流阀后可出现少量液体，分馏塔内阻力出现波动，随着冷量的集聚，塔内填料上的液体逐渐增多，阻力上升，分馏塔上塔C2内的主冷底部出现液体(此时的液体为含氧较高的液空)，当分馏塔上塔C2内的主冷氧侧液位液到正常液位继续有上升趋势时，逐渐打开回流阀V11，使分馏塔的上塔C2与下塔C1通过主冷凝蒸发器E3进行换热，分馏塔内开始进行热质交换，低沸点组分氮气上升，高沸点组分氧气被冷凝，分馏塔上塔C2的主冷内液体中含氧逐渐升高，随着回流阀V11阀门逐渐全开，调整节流阀V3、V1的开度达到正常，主塔的精馏工况基本建立，主冷氧侧液体中的氧浓度达到了工艺要求。调整氧气、氮气产品产量，向外部管网送出产品。

在现有的上述操作过程中，当回流阀V11逐渐打开时，为下塔C1提供了回流液体，回流液体与进塔的空气进行换热，由于换热过程较为激烈，将会造成进塔空气波动，为***提供原料气的空气压缩机出口压力波动较大，同时制冷***机前压力波动，甚至造成超压现象。上塔C2底部主冷氧侧液位波动，分馏塔内上升蒸汽，回流液体出现反复，促使工况调整困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的积液、调纯作业过程中的间断性，避免因V11开启过程中的不稳定性而带来的工况波动，实现了安全、稳定、连续的开车作业，从而一种能够有效缩短开车时间、降低能耗的积液调纯一体化作业方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法，包括：

步骤1)、在空气分离装置开车初期，将空气分离装置内的液空节流阀V1、液氮节流阀V3全开，截止阀V201全开，回流阀V11全关；

步骤2)、随着分馏塔内温度的降低，温度逐渐达到空气的液化温度，在过冷器E2内、液空节流阀V1与液氮节流阀V3后的管路内出现少量液体，分馏塔内阻力出现波动，将回流阀V11全开；

步骤3)、随着冷量的集聚，分馏塔上塔C2内填料上的液体逐渐下流，阻力上升，主冷氧侧出现液体，其氮侧也逐渐有液体出现，所出现的液体由回流阀V11导入分馏塔下塔C1，使进分馏塔上塔C2与分馏塔下塔C1的空气量逐渐增多；当空压机空气量不能满足空分***的需求时，逐渐关小液氮节流阀V3、液空节流阀V1，使分馏塔内包括阻力、压力在内的参数逐渐达到正常，氧气、氮气产品纯度随着液位的上升也会达到正常，最后根据液位的上涨，逐渐地将所述氧气、氮气产品送入管网。

本发明的优点在于：

本发明通过对***回流阀V11开启时间的控制，加快了主冷凝蒸发器液位的集聚，同时促使分馏塔内各组分的分离在较短的时间就能趋于完善，达到了机组开车过程节能降耗的目的。

附图说明

图1是空气分离装置的结构示意图。

图面说明

分馏塔下塔C1分馏塔上塔C2

主冷凝蒸发器E3过冷器E2

回流阀V11液空节流阀V1

液氮节流阀V3启动管线截止阀V201

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

图1为空气分离装置的结构示意图，如图所示，该空气分离装置包括：分馏塔下塔C1、分馏塔上塔C2、主冷凝蒸发器E3、过冷器E2、回流阀V11、液空节流阀V1、液氮节流阀V3、截止阀V201；其中，分馏塔下塔C1与分馏塔上塔C2之间通过主冷凝蒸发器E3连通；所述分馏塔下塔C1底部的开口连接有管路，该管路穿过过冷器E2后连接到分馏塔上塔C2的一个入口，在该管路上还安装有液空节流阀V1；所述分馏塔下塔C1顶部的开口连接有管路，该管路上依次安装有回流阀V11、截止阀V201，该管路还与分馏塔上塔C2的用于输出氧气的管路相连通；主冷凝蒸发器E3底部的开口连接有一管路，该管路与分馏塔下塔C1顶部开口所连接的管路互通，该管路通过过冷器E2后与分馏塔上塔C2上部的一个开口连通，且该管路在靠近分馏塔上塔C2上部处还安装有液氮节流阀V3；所述分馏塔上塔C2上部的另一个开口所连接的管路用于传输污氮气，该管路穿过所述过冷器E2；所述分馏塔上塔C2顶部开口所连接的管路用于传输氮气，该管路穿过所述过冷器E2；所述分馏塔上塔C2中部的一个开口所连接的管路用于传输氧气，该管路穿过所述过冷器E2；所述分馏塔上塔C2中部的另一个开口所连接的管路用于传输氩馏分。

以图1所示的空气分离装置为基础，对本发明的方法加以说明。

步骤1)、在空气分离装置开车初期，液空节流阀V1、液氮节流阀V3全开，截止阀V201全开，回流阀V11全关；

步骤2)、随着分馏塔内温度的降低，温度逐渐达到空气的液化温度，在过冷器E2内、液空节流阀V1与液氮节流阀V3后的管路内可出现少量液体，分馏塔内阻力出现波动，此时将回流阀V11全开；

步骤3)、随着冷量的集聚，分馏塔上塔C2内填料上的液体逐渐下流，阻力上升，主冷氧侧出现液体，其氮侧也逐渐有液体出现，所出现的液体由回流阀V11导入下塔C1，使进分馏塔上塔C2与分馏塔下塔C1的空气量逐渐增多；当空压机空气量不能满足空分***的需求是，应逐渐关小节流阀V3、V1，使分馏塔内阻力、压力等参数逐渐达到正常，氧气、氮气产品纯度随着液位的上升也会达到正常，可以根据液位的上涨，逐渐地将产品送入管网。

以上是对本发明方法的步骤描述。在现有技术中，当上塔C2底部液位达到正常继续上升时(一般为淹没主冷凝蒸发器E3)，逐渐将回流阀V11打开，促进分馏塔开始精馏，在此阶段压缩空气大量放空，造成冷量的浪费。而在本发明的方法中，当分馏塔内出现液体时就及时地将回流阀V11打开，增加了进塔空气量，等温节流制冷量得以有效利用，并促使氧氮浓度提高，缩小了主冷凝蒸发器E3氮侧、氧侧温差，加速了液体的积累。

在现有技术中，随着V11的开启，进塔空气量波动较大，分馏塔内阻力、液位、压力、空气压缩机出口压力等参数波动剧烈，工况难以得到稳定；且氧氮气纯度调整滞后，不能够及时的产品送入管网，致使开车过程中的能耗增加。而在本发明的方法中，当回流阀V11打开后，通过逐渐调整节流阀V3、V1开度，使分馏塔内各浓度分析参数共同稳定上升，产品氧氮纯度达到正常，此时产量可循序渐进的进行调整，根据外部需要将产品送至用户。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种空气分离装置积液调纯一体化作业方法，包括：

步骤1)、在空气分离装置开车初期，将空气分离装置内的液空节流阀(V1)、液氮节流阀(V3)全开，截止阀(V201)全开，回流阀(V11)全关；

步骤2)、随着分馏塔内温度的降低，温度逐渐达到空气的液化温度，在过冷器(E2)内、液空节流阀(V1)与液氮节流阀(V3)后的管路内出现少量液体，分馏塔内阻力出现波动，将回流阀(V11)全开；

步骤3)、随着冷量的集聚，分馏塔上塔(C2)内填料上的液体逐渐下流，阻力上升，主冷氧侧出现液体，其氮侧也逐渐有液体出现，所出现的液体由回流阀(V11)导入分馏塔下塔(C1)，使进分馏塔上塔(C2)与分馏塔下塔(C1)的空气量逐渐增多；当空压机空气量不能满足空分***的需求时，逐渐关小液氮节流阀(V3)、液空节流阀(V1)，使分馏塔内包括阻力、压力在内的参数逐渐达到正常，氧气、氮气产品纯度随着液位的上升也会达到正常，最后根据液位的上涨，逐渐地将所述氧气、氮气产品送入管网。