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[话题讨论] 空分装置发生液泛时怎么办

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发表于 2010-3-31 16:48:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
空分装置发生液泛该如何操作,最近看了很多这方面的资料,但始终没有具体操作过,具体该如何操作才能不至于发生淹塔,使工况恢复正常。此外,空分装置开车期间发生液泛的原因有哪些,正常运行时的原因有哪些,谢谢各位大侠了,下面是我找的一篇实例,发给大家共享下
液泛实例
大庆石化公司水气厂——空分装置是全套由德国林德公司引进的全低压分子筛、空气膨胀、双高产品外部压缩流程的空分装置,1985年11月投产,装置生产能力:加工空气量53000m3/h,氧气产量10000m3/h,氮气产量为30000m3/h。
在我厂——空分装置的开工过程中曾多次发生由于操作不当产生的液泛,导致氧氮产品不合格。其中大多数经过反复调整能恢复正常工况,也曾经被迫停车重新进气。本文主要介绍了2006年7月13日开车过程中液泛现象的判断与处理过程。
2  
液泛的产生原因
气、液两相在塔内总体上呈逆行流动,并在塔板上维持适宜的液层高度,气、液两相适宜接触状态,进行接触传质。如果由于某种原因,使得气、液两相流动不畅,使板上液层迅速积累,以致充满整个空间,破坏塔的正常操作,称此现象为液泛[1]。
导致液泛产生的因素主要有以下两个:
2.1  
降液管内液体上升至上层塔板(也称降液管液泛)
由于塔板对上升的气流有阻力,B层板上方的压力比A层板上方的压力大,B层降液管内泡沫液高度所相当的静压头能够克服这一压力差时,B层降液管内的液体才能往下流。
2.1.1  
在回流液体流量不变时,如上升气体流量加大,板间压差将增加,降液管内的液面被迫升高。随着上升气体流量加大。最终将导致降液管内的液体升高到堰顶,管内的液体便不仅不能往下流,反面开始上升至上层板,板上便开始积液,最终形成全塔充满液体。就形成了液泛。
2.1.2  
如果上升气体流量一定而回流液体流量加大,回流液体通过降液管的阻力增加,及塔板液层加厚,使板上下的压力差加大,也会使降液管内液面升高,从而导致液泛。
2.2  
过量液沫夹带到上层板(也称雾沫夹带液泛)
正常情况下,上升气流会塔板上方产生一定量的液沫,会导致塔板上液层加厚,但此种增加并不明显,也不会影响精馏。随着上升气体流量增加到一定程度,液层的加厚便会逐渐加剧。由于液层的加厚导致阻力增加,气流通过所带出的液沫又进一步加多。当过量液沫与上一层板底的距离缩小到一定距离,液滴和泡沫将接触到到上一层板,并与之传质传热,终至全塔被液体充满,形成液泛。
2.3  
本次液泛产生的原因
本次液泛产生的主要原因有二点:
2.3.1
由于一空分空压机故障需要检修,但是一空分没有备用空压机,于是被迫采用了其它装置的三台压缩机并联供气代替空压机。由于此三台压缩机的压力等级比较大(分别是0.58MPa、0.8 MPa、1.2 MPa),在导气操作的过程中,操作速度过快造成塔内压力波动较大。
2.3.2
由于一空分空压机的加工空气量为53000m3/h,而三台压缩机并联后的加工空气量仅为40000m3/h,进塔空气明显不足,已经接近塔盘筛孔设计的操作底线,极易造成由于空气流量低,导致筛孔漏液。
2.3.3
一空分采用的是分子筛流程,每隔2.5小时分子筛需要进行一次切换,每次切换都会减少空气进塔量1000m3/h左右,这种频繁的波动更加加重了空分塔内的液泛现象。
3
、空分上塔液泛的现象
空分上塔液泛的象征是:液氧面迅速下降,上塔压力上升,氧纯度暂时升高,氮纯度下降,上塔阻力升高;氧蒸发量减少,随后上塔压力降低,液氧液面开始迅速上升,上塔阻力降低,上塔带液减少或消失,热交换器的温度和压力开始回升;然后液氧液面又开始下降,重复上述过程。一般间隔时间在30-90分钟[2]。
本次液泛的现象与判断:
最先发现可能有液泛现象是通过观察上塔阻力发现的。
上图中黄色曲线即为上塔阻力,由图中可以看到上塔阻力由32KPa迅速降低到22KPa,两次波动的时间间隔为30分钟左右。
上图中蓝色曲线为上塔压力,由图中可以看到上塔压力由压力由75 KPa迅速降低到58KPa,又很快上升至80 KPa;
上图中蓝色曲线为主冷液位,由上图中可以看到主冷液位由75%降低至56%。
通过以上几组数据可以明确判断上塔有明显的液泛现象。
4
、液泛的处理方法
发生液泛现象后,应具体分析产生原因,根据不同的原因采取不同的方法:
4.1
如是调节阀开关不当造成的液泛,适当降低空气量,降低负荷,并及时调节液空、液氮节流阀,待液氧液面能控制在正常高度后再进行调整。如果是调整不好,可采取停车静止半小时左右再开车调整。如仍消除不了,只得停车加温,重新开车。
4.2
如是加工气量过大造成的液泛,应加大产品取出,放掉部分空气,待设备正常后再逐步送入。
4.3
如是运转周期末,或由于分子筛原因,造成分子筛后空气露点和CO2含量超标,导致塔板小孔被水分或二氧化碳堵塞引起的液泛,可以适当降低负荷进行操作,或停车加温,重新开车。
4.4
本次液泛的处理思路与方法:
4.4.1
主要思路:
由于液泛产生的原因之一是加工空气量低造成的,因此首先采取提高上塔压力,托住塔盘液面;
由于液泛产生的原因之二是导气和分子筛切换造成的进塔气流波动,因此采取手动控制主要调节阀门,减少操作波动。
4.5.2
具体操作过程:
首先降低氧产品采出,提高上塔压力,托住塔盘液面;
关小下塔污氮去上塔的节流阀V170,减少上塔回流,逐渐调节V170,寻找新的平衡点;
在主冷液位上升时,适当排放液氧,降低主冷液位,既可以调节主冷液位,也可以提高主冷蒸发量,增加上升气流量,降低回流比;
手动控制下塔液空送上塔阀门V120/121,根据上塔液位调节120的阀位,保证上塔的回流量变化范围在可控范围内,减少波动。
经过2天的调节,液泛现象逐渐被控制。
一般液泛的处理,我们一般多采用,降低负荷,并通过调节液空、液氮节流阀,降低膨胀量的方法,来调节控制主冷液面。但是本次液泛产生的原因就是由于负荷不足,因此采用了减少产品采出,减少上塔回流,适当排液的方法调整工况,达到新的平衡。
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发表于 2010-5-3 22:13:22 | 显示全部楼层
塔内发生液泛主要是因为回流液与进气量是否达到最佳回流比,当发现发生液泛时,主要是调节回流比(也就是回流液),可通过液氮回流阀的开度来调节回流比,当然也要注意上升气量。发生液泛也有可能是塔板堵塞,这时只能停车复温,将干冰吹出。
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发表于 2010-5-4 08:47:04 | 显示全部楼层
其实很简单的1)操作原因造成的可临时停机静置一下,像楼主这样一条就2天有必要吗?2)设备原因造成的任何调节只能减缓液泛症状  一般以降低负荷为主  关键是要解决设备存在问题
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发表于 2010-5-4 09:54:21 | 显示全部楼层
适当减小回流液量,减小塔内进气量,大量排液。
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发表于 2010-5-4 09:59:37 | 显示全部楼层
原来也遇到过液泛,一般的处理方式是检查管路阀门开关情况,若是阀门开度有问题就需事先处理。另确定不是阀门问题后,视液泛程度降负荷处理,需观察一段时间,同时对各流股进行量的微调,液泛平稳一段时间后加负荷至正常。
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发表于 2010-5-7 14:02:05 | 显示全部楼层
说起来还是很复杂的,其实是很简单的:调节进塔气量和下塔的回流夜。
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发表于 2010-5-9 21:17:08 | 显示全部楼层
减少进塔空气量,可以大量的排产品氮来调节
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发表于 2010-5-10 13:34:04 | 显示全部楼层
注意:看现场情况,注意膨胀机的制冷量调节和高压空气量进塔量。在和2楼楼主一样。
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