中國(guó)石油蘭州石化公司動(dòng)力廠在進(jìn)行實(shí)際的制氮生產(chǎn)中, 使用了8000Nm3/h制氮裝置, 是針對(duì)煉油系統(tǒng)目前5600Nm3/h制氮設(shè)備老化、工藝落后等問(wèn)題及煉油區(qū)生產(chǎn)建設(shè)的需求而進(jìn)行優(yōu)化改造后投入使用的裝置。8000Nm3/h制氮裝置的投入使用對(duì)公司煉油區(qū)提高風(fēng)氮供應(yīng)能力、消除老舊設(shè)備安全隱患、保障動(dòng)力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行、推進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義, 進(jìn)一步滿足了蘭州石化公司動(dòng)力廠生產(chǎn)裝置氮?dú)獾男枨?。在該制氮裝置的實(shí)際運(yùn)行中, 分餾塔液位是保障裝置正常運(yùn)行的重要指標(biāo), 它的波動(dòng)將造成分餾塔精餾工況的改變, 破壞空分裝置整體冷量的平衡, 嚴(yán)重的情況下還會(huì)威脅裝置的安全生產(chǎn), 導(dǎo)致停工事故。

  在對(duì)制氮裝置的液空液面進(jìn)行控制時(shí), 主要的方式就是對(duì)液空節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)對(duì)液空節(jié)流閥進(jìn)行關(guān)小的處理時(shí), 會(huì)造成分餾塔下塔的回流液量提升, 則會(huì)使得液空液面上升;而當(dāng)對(duì)液空液面節(jié)流閥進(jìn)行開大的處理時(shí), 則會(huì)使得液空液面下降, 造成分餾塔的下塔中出現(xiàn)液懸, 此時(shí), 塔板上的液體會(huì)持續(xù)的流下, ***終導(dǎo)致液空液面在高低區(qū)間內(nèi)不停的波動(dòng)。所以, 要結(jié)合制氮裝置以及生產(chǎn)的實(shí)際需求, 對(duì)液空節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié), 使得液空液面始終保持在正常的范圍內(nèi)。在液空節(jié)流閥實(shí)際的工作中, 常會(huì)受到二氧化碳的阻塞, 導(dǎo)致液空液面的上升。在這樣的情況下, 就需要對(duì)液空節(jié)流閥進(jìn)行急劇的轉(zhuǎn)動(dòng), 對(duì)于凍結(jié)的冰晶進(jìn)行清除。

  我廠在對(duì)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位進(jìn)行控制時(shí), 結(jié)合了實(shí)際的制氮生產(chǎn)以及制氮裝置安全運(yùn)行的需求, 設(shè)定的8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位控制范圍、目標(biāo)如下表所示:

  在進(jìn)行8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位控制時(shí), 使用的主要控制方式具體如下:對(duì)于氮塔液空液面進(jìn)行控制時(shí), 通過(guò)V1閥來(lái)完成控制。當(dāng)V1閥開度小時(shí), 會(huì)使得氮塔液空液面上升, 當(dāng)V1閥開度大時(shí), 則會(huì)使得氮塔液空液面下降;對(duì)于冷凝蒸發(fā)器液位的控制主要通過(guò)V5閥的調(diào)整開完成控制。當(dāng)V5閥開度小時(shí), 會(huì)使得冷凝蒸發(fā)器液位上升, 當(dāng)V5閥開度大時(shí), 則會(huì)使得冷凝蒸發(fā)器液位下降。

  分餾塔液位是保障裝置正常運(yùn)行的重要指標(biāo), 分餾塔液位的正常程度直接影響著分餾塔精餾的工況, 對(duì)于空分裝置的整體冷量平衡保持以及, 制氮裝置的安全生產(chǎn)都產(chǎn)生了一定的影響。所以, 必須要重視起對(duì)制氮裝置分餾塔液位的控制工作。我廠相關(guān)工作人員在對(duì)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位 (氮塔液空液面、冷凝蒸發(fā)器液面) 進(jìn)行調(diào)整時(shí), 主要使用了多個(gè)閥門的控制以實(shí)現(xiàn)對(duì)分餾塔液位的控制。其中, 主要對(duì)V1閥、V2閥、V5閥以及V352閥進(jìn)行調(diào)整, 實(shí)現(xiàn)了將8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位控制在正常范圍內(nèi)。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn), 對(duì)于8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位的正常保持造成影響的因素主要有兩條:, 氮塔液空液面產(chǎn)生波動(dòng), 會(huì)導(dǎo)致分餾塔液位的降低;第二, 冷凝蒸發(fā)器液位產(chǎn)生波動(dòng), 也同樣會(huì)導(dǎo)致分餾塔液位的降低。

  針對(duì)這樣的影響因素, 我廠工作人員在對(duì)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位進(jìn)行調(diào)整與控制時(shí), 主要使用的調(diào)整方法如下:, 關(guān)小V1閥。當(dāng)對(duì)V1閥進(jìn)行關(guān)小處理時(shí), 會(huì)使得氮塔液空液面上升, 提升了分餾塔下塔的回流液量;第二, 開大V1、V2閥, 關(guān)小V5、V352閥, 這樣的處理會(huì)在降低氮塔液空液面的同時(shí), 提升了冷凝蒸發(fā)器液面, 確保了8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位始終處于正常值。

  當(dāng)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔中的冷凝蒸發(fā)器液位過(guò)低時(shí), 則意味著制氮裝置分餾塔液位出現(xiàn)了失控現(xiàn)象。此時(shí), 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位的數(shù)值范圍如下:

  我廠相關(guān)工作人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 對(duì)其發(fā)生的原因進(jìn)行了分析、歸納與總結(jié)。造成8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位失控的原因主要有六種:, 分餾塔中的冷量不足;第二, 分餾塔中的V2閥門出現(xiàn)失靈或未全部開啟;第三, 分餾塔中的V5閥出現(xiàn)失靈;第四, 分餾塔中的液位計(jì)發(fā)生故障;第五, 充液的時(shí)間過(guò)長(zhǎng);第六, 分餾塔中V352閥的開度過(guò)大。

 當(dāng)出現(xiàn)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位失控時(shí), 要立即利用上述的措施對(duì)分餾塔的液位進(jìn)行調(diào)整與控制, 使其恢復(fù)正常數(shù)值。而經(jīng)過(guò)上述步驟的處理后, 氮塔液空液面、冷凝蒸發(fā)器液面仍然無(wú)法恢復(fù)至正常指標(biāo)范圍內(nèi), 則需要進(jìn)行下述方式的處理。此時(shí), 8000Nm3/h制氮裝置會(huì)退出生產(chǎn)系統(tǒng), 分餾塔也會(huì)重新進(jìn)行積液調(diào)純。

  當(dāng)調(diào)整了V1閥、V2閥、V5閥以及V352閥后, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位失控的現(xiàn)象依舊沒(méi)有的得到有效的解決, 可以結(jié)合上述總結(jié)出的六條主要的液位失控因素, 使用以下幾種方式對(duì)分餾塔液位進(jìn)行調(diào)整:, 為了對(duì)分餾塔中的冷量不足的問(wèn)題進(jìn)行解決, 可以提升制氮裝置膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速;第二, 為了對(duì)分餾塔中的V2閥門出現(xiàn)失靈或未全部開啟的問(wèn)題進(jìn)行處理, 要對(duì)V2閥進(jìn)行檢查, 確保閥門的完好以及處于全開的狀態(tài);第三, 為了對(duì)分餾塔中的V5閥出現(xiàn)失靈的問(wèn)題進(jìn)行解決, 要對(duì)V5閥進(jìn)行檢查, 確保閥門的完好以及開度適宜;第四, 為了排除并解決分餾塔中的液位計(jì)發(fā)生故障, 要聯(lián)系儀表工對(duì)分餾塔中的液位計(jì)進(jìn)行故障的處理;第五, 為了對(duì)充液的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題進(jìn)行解決, 要對(duì)V3閥進(jìn)行檢查, 確保閥門的完好以及開度適宜;第六, 為了對(duì)分餾塔中V352閥的開度過(guò)大的問(wèn)題進(jìn)行解決, 要結(jié)合當(dāng)前分餾塔中的液面數(shù)值, 對(duì)V352閥的開度進(jìn)行調(diào)整。

  當(dāng)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔中的氮塔液空液面過(guò)低時(shí), 則意味著制氮裝置分餾塔液位出現(xiàn)了異常現(xiàn)象。我廠相關(guān)工作人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 對(duì)其發(fā)生的原因進(jìn)行了分析、歸納與總結(jié)。造成8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位異常的原因主要有四種:, 分餾塔中的積液速度相對(duì)較慢;第二, 分餾塔中的V1閥門出現(xiàn)失靈;第三, 分餾塔中的V2閥沒(méi)有全部開啟;第四, 分餾塔中的液位計(jì)發(fā)生故障。

  當(dāng)調(diào)整了V1閥后, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位異常的現(xiàn)象依舊沒(méi)有的得到有效的解決, 可以結(jié)合上述總結(jié)出的四條主要的液位異常因素, 使用以下幾種方式對(duì)分餾塔液位進(jìn)行調(diào)整:, 為了對(duì)分餾塔中的積液速度相對(duì)較慢的問(wèn)題進(jìn)行解決, 要對(duì)膨脹機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的檢查, 確保膨脹機(jī)正常的、穩(wěn)定的運(yùn)行;第二, 為了解決分餾塔中的V1閥門出現(xiàn)失靈的問(wèn)題, 要對(duì)V1閥門進(jìn)行檢查, 重點(diǎn)要對(duì)其是否出現(xiàn)了卡塞現(xiàn)象進(jìn)行檢查, 并確保閥門的完好;第三, 為了解決分餾塔中的V2閥沒(méi)有全部開啟的問(wèn)題, 要對(duì)V2閥進(jìn)行調(diào)節(jié), 確保V2閥***終達(dá)到全開的狀態(tài);第四, 為了對(duì)分餾塔中的液位計(jì)發(fā)生故障進(jìn)行解決, 要及時(shí)的與儀表工進(jìn)行聯(lián)系, 并展開時(shí)間的處理。

  綜上所述, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位控制對(duì)于制氮生產(chǎn)有著重要的意義。在分餾塔實(shí)際的運(yùn)行中, 常會(huì)出現(xiàn)液位失控或是液位異常的問(wèn)題, 需要結(jié)合實(shí)際的問(wèn)題因素進(jìn)行處理, 使得氮塔液空液面以及冷凝蒸發(fā)器液面始終處于正常的位置。