中國石油蘭州石化公司動力廠在進行實際的制氮生產中, 使用了8000Nm3/h制氮裝置, 是針對煉油系統(tǒng)目前5600Nm3/h制氮設備老化、工藝落后等問題及煉油區(qū)生產建設的需求而進行優(yōu)化改造后投入使用的裝置。8000Nm3/h制氮裝置的投入使用對公司煉油區(qū)提高風氮供應能力、消除老舊設備安全隱患、保障動力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行、推進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義, 進一步滿足了蘭州石化公司動力廠生產裝置氮氣的需求。在該制氮裝置的實際運行中, 分餾塔液位是保障裝置正常運行的重要指標, 它的波動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, 嚴重的情況下還會威脅裝置的安全生產, 導致停工事故。

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

  我廠在對8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位進行控制時, 結合了實際的制氮生產以及制氮裝置安全運行的需求, 設定的8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位控制范圍、目標如下表所示:

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

  分餾塔液位是保障裝置正常運行的重要指標, 分餾塔液位的正常程度直接影響著分餾塔精餾的工況, 對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都產生了一定的影響。所以, 必須要重視起對制氮裝置分餾塔液位的控制工作。我廠相關工作人員在對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) 進行調整時, 主要使用了多個閥門的控制以實現(xiàn)對分餾塔液位的控制。其中, 主要對V1閥、V2閥、V5閥以及V352閥進行調整, 實現(xiàn)了將8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位控制在正常范圍內。在實踐中發(fā)現(xiàn), 對于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:, 氮塔液空液面產生波動, 會導致分餾塔液位的降低;第二, 冷凝蒸發(fā)器液位產生波動, 也同樣會導致分餾塔液位的降低。

  針對這樣的影響因素, 我廠工作人員在對8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位進行調整與控制時, 主要使用的調整方法如下:, 關小V1閥。當對V1閥進行關小處理時, 會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, 關小V5、V352閥, 這樣的處理會在降低氮塔液空液面的同時, 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8000Nm3/h制氮裝置分餾塔中的冷凝蒸發(fā)器液位過低時, 則意味著制氮裝置分餾塔液位出現(xiàn)了失控現(xiàn)象。此時, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位的數(shù)值范圍如下:

  我廠相關工作人員結合生產實踐經驗, 對其發(fā)生的原因進行了分析、歸納與總結。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, 分餾塔中的液位計發(fā)生故障;第五, 充液的時間過長;第六, 分餾塔中V352閥的開度過大。

 當出現(xiàn)8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位失控時, 要立即利用上述的措施對分餾塔的液位進行調整與控制, 使其恢復正常數(shù)值。而經過上述步驟的處理后, 氮塔液空液面、冷凝蒸發(fā)器液面仍然無法恢復至正常指標范圍內, 則需要進行下述方式的處理。此時, 8000Nm3/h制氮裝置會退出生產系統(tǒng), 分餾塔也會重新進行積液調純。

  當調整了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)象依舊沒有的得到有效的解決, 可以結合上述總結出的六條主要的液位失控因素, 使用以下幾種方式對分餾塔液位進行調整:, 為了對分餾塔中的冷量不足的問題進行解決, 可以提升制氮裝置膨脹機的轉速;第二, 為了對分餾塔中的V2閥門出現(xiàn)失靈或未全部開啟的問題進行處理, 要對V2閥進行檢查, 確保閥門的完好以及處于全開的狀態(tài);第三, 為了對分餾塔中的V5閥出現(xiàn)失靈的問題進行解決, 要對V5閥進行檢查, 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發(fā)生故障, 要聯(lián)系儀表工對分餾塔中的液位計進行故障的處理;第五, 為了對充液的時間過長的問題進行解決, 要對V3閥進行檢查, 確保閥門的完好以及開度適宜;第六, 為了對分餾塔中V352閥的開度過大的問題進行解決, 要結合當前分餾塔中的液面數(shù)值, 對V352閥的開度進行調整。

  當8000Nm3/h制氮裝置分餾塔中的氮塔液空液面過低時, 則意味著制氮裝置分餾塔液位出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象。我廠相關工作人員結合生產實踐經驗, 對其發(fā)生的原因進行了分析、歸納與總結。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閥沒有全部開啟;第四, 分餾塔中的液位計發(fā)生故障。

  當調整了V1閥后, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔液位異常的現(xiàn)象依舊沒有的得到有效的解決, 可以結合上述總結出的四條主要的液位異常因素, 使用以下幾種方式對分餾塔液位進行調整:, 為了對分餾塔中的積液速度相對較慢的問題進行解決, 要對膨脹機的工作狀態(tài)進行詳細的檢查, 確保膨脹機正常的、穩(wěn)定的運行;第二, 為了解決分餾塔中的V1閥門出現(xiàn)失靈的問題, 要對V1閥門進行檢查, 重點要對其是否出現(xiàn)了卡塞現(xiàn)象進行檢查, 并確保閥門的完好;第三, 為了解決分餾塔中的V2閥沒有全部開啟的問題, 要對V2閥進行調節(jié), 確保V2閥***終達到全開的狀態(tài);第四, 為了對分餾塔中的液位計發(fā)生故障進行解決, 要及時的與儀表工進行聯(lián)系, 并展開時間的處理。

  綜上所述, 8000Nm3/h制氮裝置分餾塔的液位控制對于制氮生產有著重要的意義。在分餾塔實際的運行中, 常會出現(xiàn)液位失控或是液位異常的問題, 需要結合實際的問題因素進行處理, 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。