精氩塔冷凝器通道堵塞原因分析及处理

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1、空分设备精氩塔冷凝器堵塞原因分析及处理王玺（新疆维美化工有限责任公司，新疆自治区库尔勒市经济技术开发区841000）摘要:分析了10000Nm3/h空分设备精氩塔冷凝器堵塞的原因，确认为冷凝器液氮侧压力控制过低，导致液氮节流降压后温度过低，氩通道侧的氩冻结成固体而堵塞冷凝器，经过处理氩系统正常投用。关键词:空分设备；精氩塔；冷凝器；温差新疆维美化工有限责任公司空分装置为KDONAr-10000/20000/350型，空压机由汽机拖动，采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机、膨胀空气进上塔、全精馏制氩流程，于2

2、008年1月正式投产运行。1氩系统简介新疆维美化工空分装置采用全精馏制氩技术，从分馏塔上塔引出一股氩馏份气送入粗氩塔Ⅰ进行精馏；粗氩塔Ⅰ的回流液体由粗氩塔Ⅱ底部引出经液体泵输送来。粗氩塔Ⅰ顶部引出的气体进入粗氩塔Ⅱ，经过粗氩塔Ⅱ的精馏，在顶部得到含氧量≤3ppm的粗氩气。绝大部分的粗氩气经粗氩Ⅱ塔顶部的冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔Ⅱ的回流液。其余部分由粗氩塔顶部引出并送入纯氩塔，纯氩塔的底部装有蒸发器，以空分下塔顶部引出的中压氮气作热源使液氩蒸发，同时氮气被液化。在纯氩塔的顶部装有冷凝器，以来自过冷器的液氮

3、作为冷源，使绝大部分上升气体冷凝作为纯氩塔的回流液，经过纯氩塔的精馏，其底部可得到99.999％的纯氩，引出冷箱作为产品液氩。精氩塔部分工艺流程如下图所示：32精氩塔冷凝器堵塞现象在经历了一次因动力蒸汽引起的非计划停车，并重新开车至主塔工况稳定后，2008年10月16日10：00开始投精氩塔，夜班已经提前做了一部分工作：工艺氩阀门FCV702A手动开10%，冷凝器氮侧压力控制阀PCV704手动开20%，液氮液位控制阀LCV704手动开2%，保持这种状态已有5个多小时，此时K703已经有了1500mm左右的

4、液位，当再开大FCV702A到40%时发现K703液位无变化，精氩塔压力PICA703保持在30kpa左右不变，精氩塔下部无液位，完全关闭液氮进液阀LCV704后，K703的液位仍然不变，PICA703设定为18kpa，现场检查发现余气放空阀PCV751处于全开状态，但感觉不到有气流出，将PCV751前手阀V751全开也感觉不到气流，冷箱外余气放空3气化器前的管线没有挂霜。由以上状况判断可能是精氩塔冷凝器K703有堵塞。3原因分析一种可能是外界湿空气进入冷凝器发生冰堵，另一种可能是冷凝器氩侧换热通道中的氩

5、冻结造成堵塞。因为PCV751后有止逆阀，而且精氩塔压力没有出现过负压，故可以排除湿空气进入冷凝器发生冰堵的可能。那么就是由于长时间将压力控制阀PCV704投手动，导致冷凝器压力过低（40kpa左右），使得中压液氮节流降压后温度过低，将冷凝器氩侧换热通道中的氩冻结造成堵塞，余气无法排放塔压越来越高，所以工艺氩无法进入精氩塔，K703热负荷减小，冷凝器液氮液位就会不变，精氩塔下部也没有液氩液位。4处理措施关闭工艺氩气阀FCV702A（12时10分），工艺氩气全部放空，关闭K703液氮进液阀LCV704，将冷

6、凝器中的液氮全部通过就地排放阀V769排放掉并保持V769一定开度，因为本空分装置氩系统没有单独的加温线，所以只能将HC701打开10%以来自空分下塔的中压氮气作为热源加热精氩塔，15时40分，打开V751发现已经有气体排出，PCV751也能正常投用，而且排出量和正常运转时相同，这表明冻结固化的氩已经溶解并气化，此时再投精氩塔一切正常。5经验总结由于氮和氩的液化温度相差较大(10K)，冷凝器压力过低，就会使液氮节流降压后饱和温度过低，氩会被冻结成固体而堵塞冷凝器氩侧通道。在操作中,要控制好冷凝器氮侧压力和

7、液氮送入阀门的开度。3