Newtek grupas 40000M/h gaisa atdalīšanas vienības kopējā procesa plūsma izskaidro slāpekļa pievienošanas ietekmi gaisa atdalīšanas vienības argona sistēmā augšpus un pakārtotajos procesos, analizē slāpekļa spraudņa spraudņa savienojumu argona sistēmā, formulē atbilstošos preventīvos pasākumus un optimizē darbības procesu, lai nodrošinātu gaisa atdalīšanas vienību.
Atslēgas vārdi:gaisa atdalīšanas vienība; slāpekļa aizbāzšana; Darbības procesa optimizācija
Apmierināts
2.1 Slāpekļa pievienošanas un ārstēšanas pasākumu cēloņu analīze
2.3 Ārstēšanas pasākumi pēc slāpekļa pievienošanas
3. Darbības procesa optimizācija, lai novērstu slāpekļa pievienošanu
1.Kas ir slāpekļa aizbāzšana
Slāpekļa aizbāzšana ir izplatīta kļūme argona sistēmās. Argona sistēmas neapstrādātajā argona torņa kondensatorā pārmērīga slāpekļa satura dēļ neapstrādātajā argona frakcijā liels daudzums slāpekļa nonāks neapstrādātā argona kondensatorā caur pastiprinātāja torni kopā ar neapstrādātu argona frakciju. Tā kā neapstrādātā argona kondensatora siltuma pārneses temperatūras starpība ir izstrādāta atbilstoši neapstrādātas argona frakcijas saturam, ja nevar kondensēt lielu daudzumu slāpekļa, kas nonāk neapstrādāta argona kondensatorā, tas pakāpeniski uzkrājas jēlnaftas kondensatorā, izraisot siltuma apmaiņas temperatūras starpību neapstrādātajā neapstrādātajā argona kondensatorā, lai kļūtu mazāka un mazāka, līdz nav saskaras. Booster tornis nevar mazgāt neapstrādātu argona frakciju bez neapstrādāta šķidruma argona kā refluksa šķidruma, un argona frakcijas refluksa šķidrums, kas atgriežas destilācijas tornī, samazināsies, un argona frakcijas ekstrakcija arī samazināsies. Augošā gāzes plūsma neapstrādātajā argona tornī samazināsies, kas galu galā izraisīs šķidru noplūdi uz torņa plāksnes, neapstrādāta argona torņa destilācijas stāvokļa pasliktināšanās un slāpekļa aizbāžņu veidošanās.
40000 m/h molekulārā sieta pilna procesa jakas saspiešanas procesa gaisa atdalīšanas vienība, ko ražo NewTek. Vienība ir paredzēta, lai iegūtu 40000 m3/h skābekļa, 80000 m3/h slāpekļa un 1500 m3/h argona. Pašlaik tā ir viena no uzņēmuma lielākajām skābekļa piegādes vienībām, kas veido 17% no kopējās jaudas. Tas galvenokārt ir atbildīgs par gāzes avotu piegādi dzelzs veidošanai, tērauda ražošanai, tērauda ritēšanai un citām enerģijas sistēmām.
2023. gada 22. maijā argona sistēmā gaisa atdalīšanas vienībai bija slāpekļa spraudnis. Argona saturs argona gāzē neapstrādātā argona torņa izejā bija mazāks par 92%, un argona frakcijas plūsmas ātrums samazinājās no sākotnējā 31000 m3/h līdz 13 000 m3/h. Pēc neveiksmes operators efektīvi izvairījās no skābekļa un slāpekļa tīrības svārstībām, samazinot skābekļa daudzumu (no 40000 m/h līdz 36000 m3/h), manuāli kontrolējot vārstu šķidruma gaisam, lai nonāktu neapstrādāta argona kondensatora (lai izvairītos no lieliem svārstībām argona frakcijas plūsmas ātrumā), un atveriet neapstrādātu argona ventvumentu.
2023. gada 30. jūnija pulksten 15:10 Argona satura analīzes tabulā Nr. 9 Gaisa atdalīšanas vienības neapstrādātā Argona II torņa izeja uzraudzīja, ka neapstrādātā argona tīrība sāka samazināties no 98,6% un samazinājās līdz 97,06% 15:38. Plkst. 16:12 dežūrējošais personāls pielāgoja neapstrādāta argona tīrību līdz normālai tīrībai (virs 98,7%). Galvenais iemesls slāpekļa pievienošanai šoreiz pievienošanai: Argona frakcija tika kontrolēta ar 11%~ 12%, un kontrolētā argona frakcija bija augsta un ilgu laiku ilga. Neapstrādāta argona plūsmas ātrums 1550 m/h ir reti sastopams, un tas jākontrolē aptuveni 1600 m/h. Neapstrādāta argona kondensatora šķidrs gaisa līmenis ir 298 mm, un kondensatoram ir liela dzesēšanas spēja, kas palielina argona frakcijas plūsmas ātrumu, bet neapstrādātais argona plūsmas ātrums nemainās. Argona frakcijas slāpekļa komponents uzkrājas neapstrādātā argona kondensatorā, līdz neapstrādātais argona kondensators nevar normāli darboties un rodas slāpekļa aizbāžņi. Reaģējot uz šīm divām neveiksmēm, tehniķi apsvēra, vai ir iespējams efektīvi kontrolēt slāpekļa saturu, kas nonāk neapstrādāta argona tornī, izmantojot optimizētas operācijas, lai novērstu slāpekļa pievienošanos neapstrādāta argona tornī. Tomēr pēc attiecīgās mājas literatūras meklēšanas lielākā daļa no tām ir ieviešana operācijās pēc slāpekļa pievienošanas, un ir maz pētījumu par slāpekļa pievienošanas profilaksi. Tāpēc ir jāveic pētījumi par šo darbu.
2.Process plūsma
Pēc tam, kad neapstrādātais gaiss iziet caur pašattīrošu gaisa filtru, lai noņemtu putekļus un mehāniskos piemaisījumus, tas tiek saspiests līdz 0. 48MPA ar integrētu mašīnu, mazgā un atdzesē ar iepriekšēju atdzesēšanas sistēmu un pēc tam ievada attīrīšanas sistēmu, lai noņemtu atlikušos piemaisījumus (H2O, CO2, N2O un hidrokarbonus utt.). Tad gaiss tiek sadalīts divos ceļos, viens nonāk galvenajā siltummainī un nonāk apakšējā tornī pēc siltuma apmaiņas ar netīro slāpekli, tīru slāpekli, skābekli un šķidro argonu; Otrs ieiet augšējā tornī pēc paplašināšanas un paplašināšanās ar paplašinājumu. Pēc nepārtrauktas masas pārneses un siltuma pārneses augšējā torņa apakšā tiek izveidots tīrs šķidrs skābeklis, un augšpusē tiek izveidots gāzes slāpeklis.
Argona frakcijas gāzes plūsma tiek novilkta no atbilstošas pozīcijas augšējā torņa apakšā un nosūtīta uz neapstrādātu argona I torni destilācijai, lai samazinātu tā skābekļa saturu, un pēc tam gāze, kas novilkta no neapstrādātā argona I torņa augšdaļas, tiek nosūtīta uz neapstrādātu Argona II torni dziļajam argonam un skābekļa atdalīšanai. Neapstrādāta argona torņa II augšdaļa ir aprīkota ar kondensatora iztvaicētāju, kas kā aukstu avotu izmanto šķidro gaisu, kas no apakškolera izvilkts. Lielāko daļu neapstrādātas argona gāzes var izmantot kā neapstrādāta argona torņa refluksa šķidrumu pēc kondensācijas ar kondensatora iztvaicētāju. Atlikušo daļu destilē neapstrādāts argona tornis II. Neapstrādāta argona gāze ar skābekļa saturu<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.
Skābekli izmanto kā ar skābekli bagātinātu sadegšanu sprādzienu krāsnīs un skābekli pārveidotājam kausēšanai; Slāpekli izmanto kā instrumentu jaudas gāzes avotu un aizsarggāzi, un to izmanto arī pārveidotāja šķīstīšanai utt.; Argons galvenokārt tiek izmantots, lai kausētu tērauda augstu pieprasījumu. Šķidrie produkti tiek eksportēti atbilstoši tirgus apstākļiem.
1. attēls. Gaisa atdalīšanas vienības argona sistēmas vienkāršotā procesa diagramma
2.1 Slāpekļa pievienošanas un ārstēšanas pasākumu cēloņu analīze
Neapstrādātais argona tornis ir sadalīts neapstrādāta argona tornī I un neapstrādātais Argona tornis II. Neapstrādāts argona tornis I ir paredzēts sākotnējam skābekļa un argona atdalīšanai, un neapstrādāts Argona tornis II ir paredzēts galīgajam skābekļa un argona atdalīšanai. Argona sistēmas procesa plūsmas diagramma ir parādīta 1. attēlā. Lielākā daļa skābekļa komponentu gāzveida argona frakcijā tiks kondensēti augošā procesa laikā, savukārt zemas zoles slāpekļa komponenti netiks kondensēti un visi paliks neapstrādātā argonā, kas argona argona argona satura saturs ir vairāku Dozenu saturu. Ja slāpekļa saturs argona frakcijā ir pārāk augsts, argona sistēmā notiks slāpekļa spraudnis. Kad notiek slāpekļa aizbāžņi, izlādes vārsts neapstrādāta argona torņa kondensatora kondensācijas pusē ir jāatver savlaicīgi, lai izlādētu slāpekļa sastāvdaļas, kas savlaicīgi uzkrātas kondensācijas pusē. Ja tā ir neliela slāpekļa aizbāzšana, šī operācija var ātri atjaunot neapstrādāto argona torni normālā stāvoklī.
2.2 Slāpekļa spraudņa ietekme
Pirmkārt, kad palielinās slāpekļa saturs neapstrādātā argona II torņa kondensatorā, samazināsies siltuma apmaiņas temperatūras starpība jēlnaftas argona II torņa kondensatorā, samazināsies arī šķidruma gaisa iztvaikošana, kā arī samazināsies šķidruma gaisa daudzums, kas nonāks neapstrādātā argona argona torņa torņa kondensators. Tiks slēgts neapstrādāts Argon II torņa kondensatora šķidrā gaisa ieplūdes vārsts, kā rezultātā šķidruma gaisa daudzums palielināsies apakšējā tornī, palielinās šķidruma gaisa daudzums, kas nonāk augšējā torņa augšējā un torņa šķidruma gaisa droseles vārsts. Palielināsies frakcionēšanas torņa augšējā torņa refluksa koeficients, un produkta skābekļa tīrība samazināsies.
Otrkārt, samazināsies neapstrādāta argona II torņa kondensētā neapstrādātā argona daudzums, palielināsies spiediens tornī, pretestība samazināsies un argona frakcijas daudzums, kas ekstrahēts no frakcionēšanas torņa augšējā torņa samazinās, tādējādi palielinot augošo gāzes tilpumu virs argona frakcijas ekstrakcijas, un reducējoties ar frakcionēto torni, kas tiek realizēta. Produkta slāpeklis.
Visbeidzot, tā kā neapstrādātais Argona II tornis nevar darboties normāli un siltuma apmaiņas efekts pasliktinās, argona frakcijas plūsma, kas nonāk argona sistēmā, pakāpeniski samazināsies, līdz tā sasniegs nulli, un rafinētās argona sistēma izies no operācijas, izraisot produkta šķidruma argona samazināšanos vai pārtraukšanu ražot. Smagos gadījumos tas izraisīs arī nenormālijas neapstrādāta argona sistēmā un destilācijas torņa darbības apstākļu svārstības, ietekmējot produkta skābekļa un slāpekļa tīrību un izvadi.
2.3 Ārstēšanas pasākumi pēc slāpekļa pievienošanas
Ir trīs galvenās slāpekļa pievienošanas apstrādes metodes, ko izraisa dažādi iemesli.
1) Samaziniet skābekļa ekstrakcijas tilpumu līdz 34, 000 ~ 37, 000 m3/h, pēc tam samaziniet šķidrā gaisa ieplūdes atveres regulēšanas vārstu par neapstrādātu argonu II torņa kondensatoru, samaziniet argona frakcijas plūsmas ātruma ātrumu un slāpekļa komponentu daudzumu argona frakcijā un atveriet argona gāzes vārstu. Šajā laikā katra procesa vārsta sākuma lielumu nosaka ar slāpekļa spraudņa pakāpi, un uzmanība jāpievērš produkta slāpekļa tīrībai. Ja slāpekļa kvalitāte neatbilst prasībām, tā ir jāizņem no slāpekļa cauruļvadu tīkla, un pēc tam šķidruma sistēma tiek sākta pēc galvenās līnijas ražošanas un slāpekļa cauruļvada tīkla līdzsvara. Pēc tam, kad argona sistēma atgriežas normālā stāvoklī, slāpekļa kvalitāte tiek pielāgota.
2) Kontrolējiet šķidruma gaisa tīrību, pielāgojot augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseļvārsta atveri. Ja šķidruma gaisa tīrība ir pārāk zema, tas nozīmē, ka frakcionēšanas torņa apakšējā torņa refluksa attiecība palielinās un ir par daudz, kas plūst pa straumi, kas plūst pa straumi. Ir jāatver augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseles vārsts, lai nosūtītu lieko šķidruma slāpekli uz augšējo torni vai šķidru slāpekļa uzglabāšanas tvertni, samazināt apakšējā torņa refluksa attiecību un palielināt šķidruma gaisa tīrību. Pēc šķidra gaisa tīrības paaugstināšanās, pateicoties slāpekļa komponenta samazināšanai šķidrā gaisā, neapstrādātā argona II torņa kondensatora siltuma slodze samazinās tajā pašā šķidrā gaisa līmenī. Tāpēc ir jāatver neapstrādāta Argona II torņa kondensatora šķidrā gaisa ieplūdes vārsta atvēršana, lai nodrošinātu argona frakcijas plūsmas ekstrakciju.
3) Samazinot neapstrādātā argona II torņa kondensatora šķidrā gaisa līmeni un samazinot neapstrādātā argona II torņa kondensatora siltuma slodzi, ir iespējams kontrolēt argona frakcijas ekstrakcijas daudzumu un samazināt slāpekļa komponenta saturu, kas nonāk neapstrādāta argona tornī. Pietiekami palielinot neapstrādāto argona plūsmas daudzumu, slāpekļa komponentu saturu neapstrādātā argona tornī var izņemt vairāk, tādējādi samazinot slāpekļa satura uzkrāšanos neapstrādātajā argona tornī. Samazinot izņemto skābekļa daudzumu un palielinot izņemtā slāpekļa daudzumu, galvenā torņa teritorija var virzīt uz augšu argonu bagātajā apgabalā, samazināt argona komponenta saturu argona frakcijā un samazināt slāpekļa komponenta saturu.
No iepriekšminētās analīzes var redzēt, ka neapstrādātā argona torņa slāpekļa pievienošanas galvenais iemesls ir tas, ka palielinās slāpekļa komponenta saturs argona frakcijā, kas nonāk neapstrādāta argona tornī, izraisot jēlnaftas argona II torņa kondensatora samazināšanos un siltuma slodzi, lai samazinātu, līdz tā nevar darboties. Tāpēc slāpekļa satura samazināšana, kas nonāk kondensatorā, ir tehniskā atslēga, lai uzlabotu šo problēmu.
3 Darbības procesa optimizācija, lai novērstu slāpekļa pievienošanu
Gaisa atdalīšanas vienība Nr. 9 netieši uzrauga slāpekļa saturu neapstrādātajā argona gāzē, uzraugot argona saturu neapstrādātā argona gāzē un vada personālu darbībai. Galvenais veids, kā šī lielā gaisa atdalīšanas vienība, lai novērstu slāpekļa pievienošanu neapstrādāta argona tornī, ir pielāgot šķidrā gaisa ieplūdes atveri, kas regulē neapstrādāta argona II torņa kondensatora vārstu saskaņā ar argona saturu argona frakcijā, lai argona frakcijas plūsmas plūsmas ātrums un neapstrādāta argona daudzums sakritītu.
Darba parametri slāpekļa pievienošanai neapstrādāta argona tornī ir parādīti 1. tabulā.
| 1. tabula Darbības parametri slāpekļa pievienošanas novēršanai jēlnaftas tornī | |||
| Argona frakcijas argona saturs/% | Šķidrs gaisa regulēšanas vārsta atvēršana/% | Argona frakcijas plūsmas ātrums/m³ | Neapstrādāts argona tilpums/(m³/h) |
| 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 Darbības metode
1) Ikdienas darbībā, ja argona saturs argona frakcijā pārsniedz atsauces diapazonu, vispirms pielāgojiet apakšējā torņa šķidruma gaisa droseles vārsta atveri, lai palielinātu augšējo torņa refluksa attiecību, un argona frakcijas plūsmas ātrums būs mazāks par atsauces vērtību. Otrkārt, pielāgojiet neapstrādāto argona summu, kas ir lielāka par atsauces vērtību. Ja apakšējā torņa šķidruma gaisa droseles vārsta atvēršana pārsniedz atsauces diapazonu, jūs varat pielāgot neapstrādātā argona II torņa kondensatora šķidrā gaisa līmeni, lai atgrieztu jēlnaftas argona II torņa kondensatora šķidrā gaisa ieplūdes vārsta atveri normālam atskaites diapazonam. Ja neapstrādāta argona summa pārsniedz atsauces diapazonu, pielāgojiet neapstrādāto argona daudzumu, kas ievada liķieri, lai atgrieztu jēlnaftas daudzumu parastajā atsauces diapazonā.
2) Lai novērstu pārmērīgu skābekļa ekstrakciju no produkta, produkta skābekļa ekstrakcijai DCS sistēmā var pievienot augšējās robežas trauksmes vērtību. Šo vērtību var palielināt par 1000m3/h, pamatojoties uz produkta skābekļa izvades darbības vērtību saskaņā ar maiņas darba apstākļiem. Kad sistēma trauksmes signalizē, operatoram jānosaka pārmērīgas robežas cēlonis, pamatojoties uz darba apstākļiem, savlaicīgi jāatjauno produkta skābekļa izvade līdz sākotnējai vērtībai un atbilstoši samazina jēlnaftas argona II torņa kondensatora šķidruma gaisa ieplūdes vārsta atvēršanu. Pēc tam, kad argona frakcija ir normāla, jēlnaftas argona II torņa kondensatora atveres atvere ar atsauces vērtību.
3) Ja šķidruma gaisa tīrība ir pārāk zema, ir jāpalielina augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseļvārsta atvere, jāpielāgo šķidrā gaisa tīrība, atbilstoši samazina neapstrādātā argona II torņa kondensatora šķidruma gaisa ieplūdes vārsta atveri, stabilizējiet argona frakcijas plūsmas ātrumu atsauces vērtības diapazonā un samazina argona sistēmas slodzes svārstības.
4) Salīdzinot ar iepriekšminētajām darbībām, mainīgas slodzes darbība ir sarežģītāka. Vispārīgi runājot, paplašinātāja sistēma, galvenā siltummaiņa sistēma, frakcionēšanas torņu sistēma un argona sistēma, kas paredzēta gaisa atdalīšanas vienības mainīgas slodzes darbībai, lielākoties ir šķidrā skābekļa darba apstākļi, kuriem nepieciešams palielināt izplešanās tilpumu, palielināt gaisa atdalīšanas vienības dzesēšanas spēju un pārmērīga gāzu produktu pārveidošana šķidruma produktos, bet šis process izraisīs vairāku parametru izmaiņas. Galvenais faktors, kas ietekmē slodzes samazināšanas darbību, ir augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseļvārsta vārsts, kas ir precizitātes vārsts, ko izmanto, lai pielāgotu torņa augšējo šķidrumu, kā arī var izmantot droseļvārsta efektu saldēšanai. Vārsta piederumi, ieskaitot vārsta korpusu un izpildmehānismu, tiek importēti, jo īpaši pievada pozicionieris ir galvenā sastāvdaļa, un tā atvēršana tieši ietekmē galveno torņa darba stāvokli un pēc tam ietekmē katra vidēja produkta tīrību. Tā kā augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseļvārsts atrodas netālu no torņa augšdaļas, tiek iztvaicēts šķidruma slāpekļa daļa, kas iet caur droseļvārstu, vēl vairāk samazinot slāpekļa temperatūru un nodrošinot daļu no dzesēšanas spējas. Tāpēc augšējā torņa šķidruma slāpekļa droseļvārsts ir jāiestata kā augstas jutības vārsts. Kad tas mainās no stabiliem darba apstākļiem uz citiem darba apstākļiem, sākuma pielāgošanas summai nevajadzētu pārsniegt 0. 2 grādi katru reizi. Ja vārsta korekcija pārsniedz 0. 2 grādi, slāpekļa tīrība pasliktināsies. Samazinoties šķidrajam slāpeklim, kas iet uz augšējo torni, palielināsies šķidrais slāpeklis, kas refleksēts līdz apakšējam tornim. Turklāt gaisa mitruma saturs apakšējā tornī ir liels, un šķidruma gaisa tīrība palielināsies. Lai nodrošinātu argona sistēmas stabilu darbību, jēlnaftas II torņa kondensatora šķidruma gaisa ieplūdes vārsta atvēršana ir jāpielāgo, lai tā būtu nedaudz mazāka par atsauces vērtību. Palielinoties šķidruma skābekļa izvadei, citu produktu barotnes izvade samazināsies.
3.2 Lietojumprogrammas efekts
Gaisa atdalīšanas vienību ražotie dažādi gāzes produkti bieži tiek izvadīti lielos daudzumos, pateicoties ielejas gāzes patēriņa periodam. Ja tos nevar savlaicīgi koriģēt atbilstoši lietotāju pieprasījuma izmaiņām, tas radīs nelīdzsvarotību gāzes produktu piedāvājumā un pieprasījumā un izraisīs resursu izšķērdēšanu. Pakārtotās iztvaikošanas vienību ietekmē tādi faktori kā ogļu tipa pārslēgšana, krāsns mainīšana un slodzes regulēšana, un skābekļa patēriņš bieži mainās. Lai saglabātu cauruļvada spiediena stabilitāti, gaisa atdalīšanas vienība Nr. 9 dod prioritāti gaisa atdalīšanas vienības kopējai slodzes maiņai un argona sistēmas slodzes maiņas darbībai, lai izpildītu ekonomiskās operācijas prasības saskaņā ar galvenās līnijas vienības nesabalansētu skābekļa patēriņu. Darbībā, lai novērstu slāpekļa pievienošanu, produkta tīrība un izeja nebija zemāka par standartu. Par priekšnoteikumu, kas apmierina lietotāju vajadzības, var eksportēt arī liekos šķidros produktus, kas uzlabo neatkarīgo darbības spēju.
4 Secinājums
Pielietojot un ieviešot virkni optimizētu operācijas plānu, NewTek gaisa atdalīšanas vienība ir sasniegusi labus rezultātus, lai novērstu slāpekļa pievienošanu argona sistēmā, argona sistēmas neapstrādātais argona tornis darbojas normāli, skābekļa izvade un tīrība, kas tiek garantēta, un argona produkti tiek garantēti, un gaisa atdalīšanas vienība darbojas vienmērīgi.
