分馏塔冷量损失原因分析及控制

1、分馏塔冷量损失原因分析及控制分馏塔在正常工况下，内部处于很低的温度下工作，外部必然会有热量传入，产品氧气、氮气离开分馏塔时，也不可能复热到与进分馏塔空气温度完全相等，即装置存在各种冷量损失，这部分冷量损失须从节流效应和膨胀机的制冷量来补偿，而节流效应和膨胀机的制冷量要靠空压机对气体进行压缩后才能获得，当冷量消耗大于总制冷量时，必须用更多的冷量来补偿，这不仅使压缩机的负荷增加，还会直接影响分馏塔正常运行，因此如何将冷量损失减少到最低程度，就必须正确分析冷量损失产生的原因，并及时进行处理，才能保证空压机低耗（电耗）和分馏塔长周期稳定运行。分馏塔的冷损主要表现在排放液体损失Q0，塔内泄漏损失Q1，复

2、热不足（即热交换不完全）损失Q2,跑冷损失Q3四个方面，要减少分馏塔的冷量损失，也就是要减少Q0、Q1、Q2、Q3的冷损，下面做这四方面产生冷损的原因进行分析及如何控制。一、排放液体损失Q0排放液体损失是指操作过程中液体（液氧、液氮）排放、馏分抽取、惰性气体排放过程中消耗的冷量，这部分冷量是不可能复热回收的，要减少这部分冷损应严格控制馏分气体排放量和惰性气体排放次数，对涉及排放液体时，应提高输入设备的绝热性能，降低蒸发系数，减少排放时间来加以控制。二、塔内泄漏损失Q1塔内泄漏是由于设备管线焊接质量，加温温度控制过高造成塔内管道焊接处发生低温气体和低温液体泄漏，这种泄漏均会造成分馏塔冷损增大，对

3、液体泄漏和气体泄漏来说，液体泄漏危害性更大，如以液氧每分钟1升的速度外泄则将增加636标米3/时的膨胀量来弥补，泄漏严重时将破坏分馏塔正常运行，甚至无法维持生产，被迫停车检修，所以泄漏是空分塔的大敌。为了减少塔内泄漏造成的冷量损失，检修分馏塔时，严格进行气密性试漏，对检查出来的漏点，用合格的焊条进行补焊，焊好后再进行检查直到不漏不止。在停车加温时，严格控制加温气的温度在7080之间，决不允许超高。三、跑冷损失Q3中压制氧的分馏塔的跑冷损失约占冷量损失的55%左右，跑冷损失取决于周围传入分馏塔内部的热量，它的大小与以下因素有关：1、分馏塔的容量型式因为传热量与传热面积有关，随着装置容量增大，相当

4、于每1标米3加工空气的跑冷损失来说是减小的。2、运转的环境条件传热量与传热温差成正比，周围的空气温度越高，与装置内的温差越大，则跑冷损失越大，因此跑冷损失在夏季大于冬季，白天大于晚间。3、绝热保冷措施绝热保冷情况与绝热材料的性能，充填层厚度，充填情况，保冷材料是否干燥，冷箱密封情况有关。因分馏塔容量型式和运转的环境条件不能改变，只能从绝热保冷措施上来减少冷损。绝热材料可采用珠光砂，珠光砂的导热系数为0.02470.035大卡/米、小时、度左右），充填的珠光砂应烘干，含水量要小于5%，装冷箱外板时，必须用橡胶皮垫上，再用螺栓拧紧保证冷箱密封严密，防止外部热量传入，在充填珠光砂时，还必须用木锤敲打

5、冷箱死角，保证充填密实，在运转过程中发现珠光砂下沉时应及时补充。四、复热不足（即热交换不完全）损失Q21、复热不足对总冷损的影响热交换不完全冷损是由于返流温气体从热交换器热端离开时，未被复热至正流空气入口的温度，产生了温度差，如排出气体温度愈低，热端温差愈大，说明复热愈不足，冷量回收不完全损失愈多。热交换不完全损失Q2与热端温并成正比，在不同的热端温差情况下，复热不足冷损的大小如下表所示。 热端温差234567热交换不完全损失（KJ/m3加工空气2.6163.9245.2346.547.8469.157由表可见，热端温差扩大1，热交换不完全损失将增加1.308KJ/m3加工空气左右，将使分馏塔

6、冷损增加约8.7%，在实际操作中，因传热面积已定不存在热端温差是不可能的，只有尽量减少热端温差，对于中压制氧机设计时允许热端温差为57。2、产生热端温差的原因有以下几种（1）进分馏塔的空气温度过高，要使温度高的空气冷却到一定温度，必须传递更多的热量，而由于传热面积一定只有扩大温度才能满足，热端温差势必会扩大。（2）热交换器内铜管的表面被分子筛粉末脏污或被水分、二氧化碳冻结堵塞，将造成传热效率降低，引起热端温差扩大。（3）返流气体气量太多，使冷量在热交换器中不能充分回收，造成热端温差扩大。（4）氧气、氮气、馏分隔层气流分配不当，造成热端温差扩大。（5）膨胀量过多、下热交换器中返流气体量过多，使热

7、交换器热端温差扩大。3、减少热端温差的操作与控制（1）要降低进塔空气温度，必须定期对空压机冷却器、冷却夹套、冷却盘管进行清洗，加大空压机冷却水量来增加冷却器的效率，使压缩后的空气充分冷却温度降低。（2）加强空压机油水排入，严格控制纯化器的切换，切换排气不能过大，避免气流冲击分子筛产生粉末而带入塔内，并且油水排放结果和纯化器工作情况必须按时真实记录，出现问题及时处理，确保进塔空气质量。（3）用氧气、氮气、馏分抽取阀调整返流气体抽取量来控制热端温差。（4）用通3（高压空气进馏分隔层阀）、通4（高压空气进氧气隔层阀）、通5（空压空气进氮气隔层阀）来调整进塔气量，以氧气、氮气、馏分气之间出口温度不超过2为准进行调整。（5）严格控制进节-1阀（高压空气节流阀）和膨胀机的进气量，以T2温度（膨胀后温度）在-140-145之间，T3温度（节-1阀前温度）在-155-165之间来控制两阀进气量。只要我们在工作中找出了分馏塔冷量损失的原因,并及时进行处理，总 的制冷量(节流效应和膨胀机制冷量之和)将减小,空压机的负荷就会降低，相应电耗下降，成