制氮装置分馏塔液位计的调整及异常处理

  在制氮装置的实际运行中, 分馏塔液位是保障装置正常运行的重要指标, 需要相关工作人员进行重点的控制。基于此, 本文结合中国石油兰州石化公司动力厂的实践经验, 说明了8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位控制及正常调整, 分析了8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位的失控现象及异常现象及其原因和处理。

  中国石油兰州石化公司动力厂在进行实际的制氮生产中, 使用了8000Nm3/h制氮装置, 是针对炼油系统目前5600Nm3/h制氮设备老化、工艺落后等问题及炼油区生产建设的需求而进行优化改造后投入使用的装置。8000Nm3/h制氮装置的投入使用对公司炼油区提高风氮供应能力、消除老旧设备安全隐患、保障动力系统安全平稳运行、推进企业可持续发展具有重要意义, 进一步满足了兰州石化公司动力厂生产装置氮气的需求。在该制氮装置的实际运行中, 分馏塔液位是保障装置正常运行的重要指标, 它的波动将造成分馏塔精馏工况的改变, 破坏空分装置整体冷量的平衡, 严重的情况下还会威胁装置的安全生产, 导致停工事故。

  在对制氮装置的液空液面进行控制时, 主要的方式就是对液空节流阀进行调节。当对液空节流阀进行关小的处理时, 会造成分馏塔下塔的回流液量提升, 则会使得液空液面上升;而当对液空液面节流阀进行开大的处理时, 则会使得液空液面下降, 造成分馏塔的下塔中出现液悬, 此时, 塔板上的液体会持续的流下, ***终导致液空液面在高低区间内不停的波动。所以, 要结合制氮装置以及生产的实际需求, 对液空节流阀进行调节, 使得液空液面始终保持在正常的范围内。在液空节流阀实际的工作中, 常会受到二氧化碳的阻塞, 导致液空液面的上升。在这样的情况下, 就需要对液空节流阀进行急剧的转动, 对于冻结的冰晶进行清除。

  我厂在对8000Nm3/h制氮装置分馏塔的液位进行控制时, 结合了实际的制氮生产以及制氮装置安全运行的需求, 设定的8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位控制范围、目标如下表所示:

表一8 0 0 0 Nm3/h制氮装置分馏塔液位控制的范围及目标

  在进行8000Nm3/h制氮装置分馏塔的液位控制时, 使用的主要控制方式具体如下:对于氮塔液空液面进行控制时, 通过V1阀来完成控制。当V1阀开度小时, 会使得氮塔液空液面上升, 当V1阀开度大时, 则会使得氮塔液空液面下降;对于冷凝蒸发器液位的控制主要通过V5阀的调整开完成控制。当V5阀开度小时, 会使得冷凝蒸发器液位上升, 当V5阀开度大时, 则会使得冷凝蒸发器液位下降。

  分馏塔液位是保障裝置正常运行的重要指标, 分馏塔液位的正常程度直接影响着分馏塔精馏的工况, 对于空分装置的整体冷量平衡保持以及, 制氮装置的安全生产都产生了一定的影响。所以, 必须要重视起对制氮装置分馏塔液位的控制工作。我厂相关工作人员在对8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位 (氮塔液空液面、冷凝蒸发器液面) 进行调整时, 主要使用了多个阀门的控制以实现对分馏塔液位的控制。其中, 主要对V1阀、V2阀、V5阀以及V352阀进行调整, 实现了将8000Nm3/h制氮装置分馏塔的液位控制在正常范围内。在实践中发现, 对于8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位的正常保持造成影响的因素主要有两条:, 氮塔液空液面产生波动, 会导致分馏塔液位的降低;第二, 冷凝蒸发器液位产生波动, 也同样会导致分馏塔液位的降低。

  针对这样的影响因素, 我厂工作人员在对8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位进行调整与控制时, 主要使用的调整方法如下:, 关小V1阀。当对V1阀进行关小处理时, 会使得氮塔液空液面上升, 提升了分馏塔下塔的回流液量;第二, 开大V1、V2阀, 关小V5、V352阀, 这样的处理会在降低氮塔液空液面的同时, 提升了冷凝蒸发器液面, 确保了8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位始终处于正常值。

  当8000Nm3/h制氮装置分馏塔中的冷凝蒸发器液位过低时, 则意味着制氮装置分馏塔液位出现了失控现象。此时, 8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位的数值范围如下:

表二8 0 0 0 Nm3/h制氮装置分馏塔液位失控的数值范围

  我厂相关工作人员结合生产实践经验, 对其发生的原因进行了分析、归纳与总结。造成8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位失控的原因主要有六种:, 分馏塔中的冷量不足;第二, 分馏塔中的V2阀门出现失灵或未全部开启;第三, 分馏塔中的V5阀出现失灵;第四, 分馏塔中的液位计发生故障;第五, 充液的时间过长;第六, 分馏塔中V352阀的开度过大。

 当出现8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位失控时, 要立即利用上述的措施对分馏塔的液位进行调整与控制, 使其恢复正常数值。而经过上述步骤的处理后, 氮塔液空液面、冷凝蒸发器液面仍然无法恢复至正常指标范围内, 则需要进行下述方式的处理。此时, 8000Nm3/h制氮装置会退出生产系统, 分馏塔也会重新进行积液调纯。

  当调整了V1阀、V2阀、V5阀以及V352阀后, 8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位失控的现象依旧没有的得到有效的解决, 可以结合上述总结出的六条主要的液位失控因素, 使用以下几种方式对分馏塔液位进行调整:, 为了对分馏塔中的冷量不足的问题进行解决, 可以提升制氮装置膨胀机的转速;第二, 为了对分馏塔中的V2阀门出现失灵或未全部开启的问题进行处理, 要对V2阀进行检查, 确保阀门的完好以及处于全开的状态;第三, 为了对分馏塔中的V5阀出现失灵的问题进行解决, 要对V5阀进行检查, 确保阀门的完好以及开度适宜;第四, 为了排除并解决分馏塔中的液位计发生故障, 要联系仪表工对分馏塔中的液位计进行故障的处理;第五, 为了对充液的时间过长的问题进行解决, 要对V3阀进行检查, 确保阀门的完好以及开度适宜;第六, 为了对分馏塔中V352阀的开度过大的问题进行解决, 要结合当前分馏塔中的液面数值, 对V352阀的开度进行调整。

  当8000Nm3/h制氮装置分馏塔中的氮塔液空液面过低时, 则意味着制氮装置分馏塔液位出现了异常现象。我厂相关工作人员结合生产实践经验, 对其发生的原因进行了分析、归纳与总结。造成8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位异常的原因主要有四种:, 分馏塔中的积液速度相对较慢;第二, 分馏塔中的V1阀门出现失灵;第三, 分馏塔中的V2阀没有全部开启;第四, 分馏塔中的液位计发生故障。

  当调整了V1阀后, 8000Nm3/h制氮装置分馏塔液位异常的现象依旧没有的得到有效的解决, 可以结合上述总结出的四条主要的液位异常因素, 使用以下几种方式对分馏塔液位进行调整:, 为了对分馏塔中的积液速度相对较慢的问题进行解决, 要对膨胀机的工作状态进行详细的检查, 确保膨胀机正常的、稳定的运行;第二, 为了解决分馏塔中的V1阀门出现失灵的问题, 要对V1阀门进行检查, 重点要对其是否出现了卡塞现象进行检查, 并确保阀门的完好;第三, 为了解决分馏塔中的V2阀没有全部开启的问题, 要对V2阀进行调节, 确保V2阀***终达到全开的状态;第四, 为了对分馏塔中的液位计发生故障进行解决, 要及时的与仪表工进行联系, 并展开时间的处理。

  综上所述, 8000Nm3/h制氮装置分馏塔的液位控制对于制氮生产有着重要的意义。在分馏塔实际的运行中, 常会出现液位失控或是液位异常的问题, 需要结合实际的问题因素进行处理, 使得氮塔液空液面以及冷凝蒸发器液面始终处于正常的位置。