液氮洗操作問答

1、液氮洗工段操作問答1、 液氮洗系統(tǒng)的生產任務是什么？答：液氮系統(tǒng)的主要生產任務有：1）凈化原料氣：利用分子篩吸附器脫除來自低溫甲醇洗工藝氣中的微量co2、ch3oh等高沸點物質。利用液氮洗滌脫除工藝氣中對氨合成觸媒有害作用的微量co及ch4、ar等惰性氣，制取co99.5%；可以回收大量可燃性氣體：co、ch4等作為燃料氣。4） 工藝流程簡單利用分子篩吸附器脫除co2、ch3oh，減少了不必要的冷量損失，使流程簡化。32、什么叫相？答：所謂的相是指平衡物系內具有完全相同物理性質和化學性質的均勻部分。33、什么叫冷量損失？分為哪幾種?答：低溫是要花費一定的壓縮功耗，經膨脹獲得的，如果這部分冷量未

2、能加以回收，則稱為冷量損失。通常的冷量損失有以下幾種：1） 熱交換不完全損失；2） 保冷損失；3） 其他損失。34、液氮洗系統(tǒng)的冷量損失包括哪幾部分？系統(tǒng)補充冷量的來源有那些？答：液氮洗裝置的冷量損失包括：1） 換冷不完全，進出冷箱的物料之間由于冷量交換不完全，即存在熱端傳差而損失部分冷量。2） 保冷損失。冷箱是在深冷條件下操作的，由于輻射、對流和熱傳導等原因總有一定的冷量散失于環(huán)境中；3） 去甲醇洗的冷合成氣帶走的部分冷量。4） 在系統(tǒng)開車階段，為將系統(tǒng)內的設備與管道冷卻至工藝要求的溫度，需要消耗一定的冷量。液氮洗系統(tǒng)的冷量補充來源：1） 冷箱內部配氮、洗滌氮產生的類焦耳-湯姆遜效應；2）

3、洗滌塔c-501底部的含co尾液和v-502底部液體的節(jié)流效應；3） 開車期間來自空分裝置的液氮。35、為什么液氮洗的操作必須在低溫下條件下進行?答：因為氣體的液化只有在其溫度的低于它的臨界溫度時才可能實現(xiàn)，液氮洗單元處理的氣體中多數(shù)組分的臨界溫度較低，氮氣的臨界溫度為-147.05。這就決定了液氮洗的溫度必須在低溫條件下進行。36、板翅式換熱器有什么特點？本系統(tǒng)中有幾臺板翅式換熱器？答：優(yōu)點：1） 總傳熱系數(shù)高，傳熱效果好。2） 結構緊湊：單位體積設備提供的換熱面積一般能達到2500m2，最高可達4300m2。3） 輕巧牢固，一般以鋁合金制造，故重量輕。4） 適應性強、操作范圍廣：可以在低溫

4、和超低溫場合下使用，操作方式可以采用逆流、并流、錯流或錯逆流同時并進等，可用于多種不同介質同時進行換熱。缺點：1） 設備流道小，故易堵塞而增大壓降。2） 所處理的介質應較潔凈或預先進行凈化，因為一旦結垢或堵塞，清洗和檢修很困難。3） 隔板和材料都由薄鋁片制成，故要求介質對鋁不發(fā)生腐蝕。本系統(tǒng)中共有4臺板翅式換熱器，分別是e-501（高壓氮氣換熱器）、e502a/b(1#原料氣換熱器)、e503（2#原料氣換熱器）。37、板翅式換熱器熱端溫差過大說明了什么？冷端溫差過大說明了什么？答：板翅式換熱器熱端溫差過大說明換熱器的冷量分配不合理，另外就是換熱器的換熱效果降低，造成冷量損失。冷端溫差過大說明

5、冷端換熱效果不好，是冷量上移。38、如何減少熱端溫差造成的冷量損失？答：措施有二：1） 增加熱流體的流量。2） 調整冷流體的流量分配。39、分子篩吸附器的程序控制有幾種操作模式？相互之間如何進行切換？答：分子篩吸附器的程序控制有三種操作模式，分別為：手動“manul”：在“手動”模式下，各程控閥的開關可以根據(jù)需要通過相應的開關按鈕來進行人為設定，步驟號ki25016可以通過按鈕hs25020（下一步“next step”）進行任意的更改，但它對各程控閥的開關狀態(tài)無任何影響。應注意在開關閥門時，要與現(xiàn)場聯(lián)系，防止出現(xiàn)高低壓間竄氣現(xiàn)象。手動步進“step-manul”：在“手動步進”模式下，各程控

6、閥的開關狀態(tài)不能人為的更改，但可以通過按鈕hs25020根據(jù)需要人為的選擇合適的步驟號，使閥門自動調整至所選步驟號對應的開關狀態(tài)。自動“automatic”：在“自動模式”下，各程控閥的開關狀態(tài)和步驟號都不能人為更改。當某步驟的所有條件（溫度、壓差和時間等）均已滿足時，程序會自動切換至下一步驟運行。如果步驟時間已經結束，但其它條件未能滿足時，程序將自動停止，并切換至“手動步進”模式，所有的閥門的開關狀態(tài)不變。auto（自動）manul（手動）step-manul（手動步進）1） 在任何時候，都可以將程序控制模式從“自動”切換至“手動步進”或“手動”，各程控閥的開關狀態(tài)不變；2） 在“手動”模式

7、下，程序控制模式不能直接切換至“自我”模式，但在任何時候都可以切換至“手動步進”模式，在切換之前要檢查各程控閥的開關狀態(tài)和所選擇的步驟號是否對應，否則要用按鈕hs25020將步驟號調整至閥門對應的步驟。切換后閥門位置不變，防止出現(xiàn)高低壓間竄氣現(xiàn)象。3） 在“手動步進”模式下，任何時候都可以將程序控制模式切換至“手動”，此時各程控閥的位置不變。在其余時間外，所有其它的步驟條件都已滿足時，可以將程序控制模式切換至“自動”，程序將自動運行下一步。40、簡述分子篩吸附器的程控步驟。答：兩臺吸附器均可在100%負荷下運行（吸附）24小時，一臺吸附的同時另一臺再生，吸附器的再生分為8大步驟19個小步驟，切

8、換周期為24小時。正常情況下吸附器的操作處于自動（auto）運行模式下，所有的過程由程序控制自動進行，在由一步切換至另一步之前，有關的溫度，壓差等條件必須滿足，否則程序將自動切換至手動步進（mannl-step）運行模式，所有的閥門均停留在前一步態(tài)時的狀態(tài)。吸附器的再生步驟分為：1）切換；2）泄壓；3）預熱；4）加熱；5）預冷；6）充壓；7）并聯(lián)運行一；8）并聯(lián)運行二。41、再生氣冷卻器e-505入口為什么設置溫度低低聯(lián)鎖ts25037？答：因為分子篩吸附器切換再生時，出吸附器的再生氣溫度可降至-70以下，為了防止誤操作使低溫氣體進入e-505而使冷卻水結冰，凍壞設備與管道，故設置溫度低低聯(lián)鎖

9、ts25037，當溫度低于2時，ts25037動作，將kv25015置旁路，以防止低溫氣體進入e-505。42、在分子篩吸附器的程序控制中設置壓差聯(lián)鎖pdt25012、pdt25013、pdt25014、pdt25015的目的是什么？它們的聯(lián)鎖值是多少？答：因為分子篩吸附器在再生時，壓力很低（約0.4mpag），而另一臺在運行中的吸附器壓力很高（約7.67mpag）。若出現(xiàn)誤操作或程序紊亂而造成高低壓間閥門打開，高壓氣體竄入低壓設備，不僅會使安全閥起跳，而且會因為震動和沖擊力過大，很容易吹破分子篩吸附器的過濾網以及支撐網，將分子篩帶出。故設置這些壓差聯(lián)鎖信號，在閥門兩端壓差過高時，相應的程控閥

10、打不開，以保護分子篩吸附器。聯(lián)鎖值：50kpa。43、分子篩吸附站為什么要設置ps25018和ps25022兩個聯(lián)鎖信號？聯(lián)鎖值為多少？答：ps25018和ps25022是兩個壓力高聯(lián)鎖信號，聯(lián)鎖值為：700kpag。因為分子篩吸附器的冷卻和加熱系統(tǒng)以及低壓氮氣系統(tǒng)的設計壓力很低（1.0mpag及0.59mpag），一旦出現(xiàn)高壓竄低壓的現(xiàn)象，壓力超過設計值時會破壞設備與管道，此時ps25018和ps25022將動作關閉pv25018閥，將冷卻和加熱系統(tǒng)及低壓氮氣系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)隔離，并且停止分子篩吸附器程序的運行，設置兩個相同的聯(lián)鎖信號是出于安全考慮。44、為什么要設置kv25011和kv250

11、12兩個程控閥？答：因為在常溫下，分子篩的吸附能力很小，低溫時才具有很強的吸附能力。在分子篩吸附器開始并聯(lián)運行時，分子篩的溫度高于0，其吸附能力很低，此時若使用kv25001或kv25002兩個大閥，通過分子篩吸附器的氣量將很大，很容易使co2和ch3oh沒有能完全吸附下來而被帶入冷箱，時間長了會堵塞冷箱內的板翅式換熱器的原料氣通道，嚴重時將要停車處理。為此設置kv25011和kv25012兩個程控閥，作為kv25001和kv25002的旁路閥，在并聯(lián)運行的一段時間內，通過它們，將小部分工藝氣（約為總氣量的5%左右）導入冷卻吸附器。45、分子篩吸附器為什么要設置充壓管線？答：設置充壓管線的目的

12、是為了在分子篩吸附器并聯(lián)運行之前對再生好的吸附器進行充壓，防止并聯(lián)運行時，因壓差過大，高壓氣體沖擊分子篩床層，損壞支撐網和使分子篩破碎，而且用吸附后的工藝氣進行充壓，可以防止污染分子篩，影響吸附器的運行，將co2帶入冷箱。46、分子篩吸附器程序控制中，使吸附器程序自動停止，停計時器的聯(lián)鎖信號有哪些？它們的聯(lián)鎖值各為多少？各說明了什么問題？答：主要有以下這些聯(lián)鎖信號：1）pdt25012、pdt25013 聯(lián)鎖值：50kpa聯(lián)鎖若起作用，說明吸附器的卸壓不完全。2）pdt25014、pdt25015 聯(lián)鎖值：50kpa聯(lián)鎖若起作用，說明吸附器的充壓不完全。3）ps25018、ps25022 聯(lián)鎖

13、值：700kpag壓力高于此值，聯(lián)鎖動作關閉pv25018，說明存在高壓竄低壓現(xiàn)象；4）ti25033、ti25034 聯(lián)鎖值tsh：-50平行冷卻結束時，若溫度仍高于-50，說明冷卻器冷卻不合格。5）ts25035、ts25036聯(lián)鎖值 tsh：50 此聯(lián)鎖動作，說明分子篩預冷不合格。 tsl：210 聯(lián)鎖動作，說明分子篩吸附器加熱不足。 tsll：10 聯(lián)鎖動作，說明分子篩吸附器的預熱不充分。47、兩臺吸附器并聯(lián)運行期間，為什么氫氣分離罐v-502液位呈下降趨勢？答：兩臺吸附器并聯(lián)運行期間，被冷卻的一臺吸附器中存有很大的熱量，這些熱量被工藝氣帶入冷箱，得靠v-502中的尾液節(jié)流膨脹來補償，

14、因此，此時v-502中的液位呈下降趨勢。48、造成分子篩吸附器的再生氮氣流量fic25010為零的原因有哪些？答：能造成分子篩吸附器再生氮氣流量為零的原因主要有：1）空分裝置故障，低壓氮氣中斷。2）c-403塔底液位高高聯(lián)鎖信號關閉pv25011閥；3）e-505出口再生氮氣溫度高高聯(lián)鎖信號關閉fv25010閥；4）程序或有關程控閥門故障，該開的閥門未開；5）分子篩吸附器不用氮氣的再生階段；6）高低壓系統(tǒng)間竄氣，是壓差地聯(lián)鎖信號pdis25011動作關閉pv25011或使壓力高聯(lián)鎖信號ps25018/ps25022動作關閉pv25018。49、使分子篩吸附器v-501a/b需要停車處理的故障與

15、有那些？答：需要停車處理的故障有：1）中壓飽和蒸汽中斷，且短期內無法恢復；2）低壓氮氣中斷，且短期內無法恢復；3）冷卻水系統(tǒng)故障，且短期內無法恢復；4）程控閥故障需停車進行修理；5）程控系統(tǒng)故障需停車進行處理。50、簡述分子篩在開車時用工藝氣進行冷卻時的注意事項。答：應注意以下幾點：1）充壓時，控制升壓速度0.10.2mpa/min2）分子篩應冷透，冷卻速度控制在1530/h范圍內。3）控制放空量，密切注意出c-401的工藝氣溫度ti24007，不能使其上升過大。4）在冷箱導氣后應及時切換。51、什么叫裸冷？其目的是什么？答：在深冷裝置全部安裝完后，冷箱內不裝填珠光砂等保溫材料，對裝置進行節(jié)流

16、冷開車，這種操作稱為裸冷。裸冷的目的是對深冷裝置進行低溫考核，以檢查其安裝或檢修質量、有無泄露、以及低溫冷態(tài)下設備的變形情況等。52、冷箱殼體通置換氮氣并保持微正壓的目的是：1）保證冷箱內絕熱材料（珠光砂）的干燥，防止水蒸氣及潮濕的空氣進入冷箱，影響珠光砂的絕熱效果。2）防止冷箱內有易燃易爆氣體積存；3）檢測冷箱內設備有無泄漏以及泄漏量的大小。53、為什么冷箱內的調節(jié)閥要單獨設置小冷箱？答：方便檢修。54、引起冷箱原料氣通道堵塞的原因有哪些？答：主要有：1）c-401塔凈化氣co2微量超標嚴重且持續(xù)時間長，分子篩被穿透；2）分子篩再生效果差或使用時間過長而被擊穿；3）冷箱運轉周期長，微量co2

17、和甲醇長期積累所致；4）進冷箱原料氣中ch4含量過高，甲烷結晶堵塞。55、如何判斷冷箱內板翅式換熱器的原料氣通道是否出現(xiàn)凍結堵塞？造成堵塞的原因有哪些？堵塞后如何處理？答：冷箱內原料氣通道出現(xiàn)堵塞后，會伴隨以下現(xiàn)象：1）原料氣進冷箱前壓力pi25003及前系統(tǒng)的壓力（pic23002、pi24001等）增大。2）原料氣進c-501的壓力pi25004及后系統(tǒng)壓力降低。3）冷箱內原料氣通道壓差pdi25003增大；4）原料氣流量fi25001持續(xù)下降；5）板翅式換熱器e-502a/b、e-503端面溫差增大；當分子篩吸附器運行異常，原料氣中co2吸附脫除不完全時，會導致一部分co2被帶入冷箱，在

18、冷箱內凍結堵塞板翅式換熱器的原料氣通道。當原料氣中ch4的含量嚴重超標時，也會出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。原料氣通道出現(xiàn)堵塞時，可按以下方法進行處理：1） 堵塞不嚴重時，帶負荷回溫；在高負荷運行（80%）的情況下，系統(tǒng)減負荷2030%；適當關小fv25006、開大fv25007；適當減小tv25005的約35%，提高入c-501工藝氣溫度67；聯(lián)系1600單元操作人員，燃料氣組分將有變化；當pi25003與pi25004之間壓差減小至正常值（約50kpa）時，恢復系統(tǒng)至正常操作工況。注意： 保證ai25006始終3ppm(co) 盡量減小燃料氣波動 若c-501、v-502液位偏高，可打開相關的導淋進行排

19、放。2）堵塞嚴重時，應立即停車處理：手動關閉lv25001、tv25005，打開導淋閥，將c-501內液體排放完。tv25001后開車上盲板至“通”，打開其前后切斷閥；適當打開fv25007，將高壓氮氣導入冷箱，通過tv25001后開車線閥門控制冷箱內壓力為4.0mpag，控制升溫速度小于15/h。e502a/b熱端溫度達正常后，分析原料氣通道干燥氮氣中co2含量為零時，停止干燥轉入制冷，重新開車。冷箱內其它通道堵塞時也有類似現(xiàn)象?？蓞⒄臻_車過程中的置換干燥的方法對冷箱進行全面的升溫解凍。56、簡述c-501塔的結構，為什么它的第一塊塔板要用泡罩塔板？答：c-501是篩板塔，共有70塊塔板，第

20、一塊塔板為80林德扁平泡罩塔板，其余為篩板。第一塊塔板采用泡罩塔板的原因：在c-501的底部，由于進塔的原料氣溫度已經很低，塔底部的液氮蒸發(fā)，溫度還會降低45，是一敏感區(qū)。在原料氣中co2未脫除干凈時，采用篩板由于孔徑小，可能會出現(xiàn)co2凍堵設備，采用泡罩塔可以避免此現(xiàn)象，它可以截留co2等固體。57、引起c-501塔壓差增大的原因有哪些？答：1）洗滌氮氣量過多；2）塔底液位過高，使工藝氣帶液。3）入塔原料氣或高壓n2溫度高，使塔內液氮蒸發(fā)大。58、那些因素會影響塔的壓差？塔壓差對操作有何實際指導意義？答：塔壓差是塔內所有塔板阻力的總和，影響塔板阻力的因素主要有篩孔徑大小、塔板開孔率、液體的重

21、度、液體的表面張力、液層厚度、蒸汽的重度和蒸汽穿過篩孔的速度等等。這些因素對塔板阻力的影響不同：1） 蒸汽和液體的重度以及液體的表面張力在生產過程中變化很小，因此對塔板阻力的影響基本是固定的；2） 塔板篩孔孔徑大小和開孔率雖然固定不變，但當篩孔出現(xiàn)堵塞時會發(fā)生變化，造成阻力上升；3） 液層厚度和蒸汽穿過篩孔的速度取決于下流液體量和上升蒸汽量的多少，在操作過程中有可能發(fā)生變化，從而引起塔板阻力的變化。特別是篩孔速度對阻力的影響是平方的關系，影響較大。所以，實際操作中可以通過塔壓差的變化來判斷塔內工況是否正常。壓差正常，說明塔內上升蒸汽速度和下流液體的數(shù)量正常，如果壓差增大，說明上升蒸汽量過大或下

22、流液體量過大。59、冷卻積液時，c-501和v-502的壓力控制為多大？排放點有幾個？答：冷卻積液時，c-501的壓力控制在0.51.0mpag；v-502的壓力控制在0.3mpag排放點有四個：1）進冷箱原料氣放空管線2）燃料氣放空管線3）出冷箱熱合成氣放空管線4）循環(huán)氫氣放空管線。60、冷箱冷卻積液操作過程中應注意些什么？答：應注意：1）導入高壓氮氣應盡量緩慢，并與空分裝置操作人員保持聯(lián)系；2）注意調節(jié)各放空管線上有關閥門的開度，調節(jié)高壓氮氣的分配，使冷箱內各部分均勻冷卻，各板翅式換熱器的端面溫差50；3）注意調節(jié)高壓氮氣的流量，控制冷卻降溫速率15/h；4)控制c-501、v-502內壓

23、力。61、液氮洗冷箱導氣前應具備那些條件？導氣過程中應注意些什么？答：冷箱導氣前應具備以下條件：1）c-501和v-502中有足夠的液氮，液位達到80%100%（不能超過量程）；2）冷箱內已經得到充分冷卻，e-502、e503之間的溫度低于-90；3）v501a/b中一臺已被充分冷卻，出口溫度ti25033（ti25034）達到-60以下；4）在ap25001處取樣分析（或ai25014指示）co2、ch3oh微量合格。冷箱導氣應注意以下幾點：1）充壓時注意充壓速率0.10.2mpa/min(pi25004指示)；2）及時調整tdv25013開度，控制溫差在10左右；3)與進冷箱工藝氣流量成比

24、例增加內配氮和洗滌氮流量。4)導氣速度應盡可能均勻；5)補入液氮前要將液氮管線冷卻充分，有液體流出為止。62、內配氮、洗滌氮及外配氮加減量時應注意什么？答：調整時應注意：1）加減高壓氮氣用量時，一定要換慢，并與空分裝置操作人員保持聯(lián)系，防止高壓氮氣系統(tǒng)的突發(fā)性變化，引起安全閥起跳和影響液氮泵的運行。2）內配氮的調節(jié)應盡量緩慢，注意與外配氮的配合，維持h2/n2穩(wěn)定。63、簡述出冷箱合成氣流量的分配原則。答：正常生產期間，出冷箱冷、熱合成氣的流量分配是通過溫差控制回路tdic25013來自動調節(jié)的，溫差t=thp-n2-t合成氣。由于高壓氮氣的溫度基本上是恒定的，故溫差t與出e-501的熱合成氣

25、的溫度成一一對應的關系。當溫差增大時，說明出e-501的合成氣溫度偏低，大量的冷量被帶到合成工序而損失掉，tdic25013將自動關小tdv25013閥，減少通過e-501的合成氣流量，同時去甲醇洗裝置的合成氣量增大；反之，當溫差減小，tdv25013閥將自動開大，增大通過e-501的合成氣量，以免溫差過小，影響e-501的換熱效率。通過此溫差控制回路，調節(jié)出冷箱的冷、熱合成氣流量的分配，來維持液氮洗裝置的冷量平衡，并盡可能多地給甲醇洗裝置提供冷量。64、正常生產期間，為使合成氣h2/n2維持穩(wěn)定，操作上應注意哪些方面？答：應注意：1） 盡量維持進c-501原料氣的溫度穩(wěn)定，特別是在補液氮時；

26、2） 盡量維持高壓氮系統(tǒng)和工藝氣系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；3） 冷箱內配氮量的調節(jié)要緩慢；4） 密切注意液氮洗和氨合成系統(tǒng)的工況，注意超前調節(jié)。65、出液氮洗合成氣co含量設計值、正常值及報警值分別為：設計值：0.83ppmv正常值：90%；2）與循環(huán)氣壓縮機k-401的入口壓力（2.05mpaa）相匹配。77、節(jié)流產生冷量的說法對不對？為什么？答：不對。因為節(jié)流前后流體的能量沒有發(fā)生變化，只是溫度發(fā)生了改變，只有經過換熱器后才會產生冷量。78、液氮洗冷量不足時，如何進行調整？答：可采取以下方式調節(jié)：1） 調節(jié)合成氣流量的分配。合成氣流量分配是由進冷箱高壓氮氣與出e-501熱合成氣之間的溫差控制回路tdic25013自動進行控制的，可根據(jù)需要適當提高tdic25013的設定值，減少去甲醇洗系統(tǒng)的冷合成氣量。2） 調整尾液排放量當c-501和v-502液位較高，進塔工藝氣溫度偏高時，可降低進塔工藝氣溫度控制回路tic2500