隨著液體市場液氬產品價格的逐步上揚，空分裝置氬系統的優化、節能、提產的精細操作顯得尤為重要，氬系統的優化操作一方面為降低空分裝置的總能耗奠定了良好的基礎，而且還為液體銷售提升了空間，增加了效益。故此做為一線生產員工要對整個空分裝置的精細化操作有一個清醒的認識，創新、優化、節能、增效的操作方法是我們永恒的課題。現將2014年4月22、24日兩次冷態投氬（產品液氬含氧、氮＜2ppm）時間均控制在八小時以內的操作心得做個總結，以便使大家相互汲取，共同提高。
一、氬系統停車時必須注意的事項
1、粗氬塔冷凝器冷源液空注入閥V3應及時關閉，不得使粗氬塔淹塔或倒抽空氣（粗氬塔工藝氬放空閥如果關不嚴或導致倒抽濕空氣），如果是計劃停車，建議終止粗氬塔冷凝器工作后，視粗氬塔釜液位情況及再啟動時間來決定循環氬泵的啟或停。
2、及時切斷產品氬去氬儲槽閥門，切斷精氬塔底部產品液氬取出閥V706及根部手動閥，排盡液氬真空管道內殘液，一是避免污染氬儲槽，再者是避免液氬真空管液爆；及時切換或切斷氬系統相關分析儀表，避免損傷儀表元件或污染分析通道。
3、精氬塔需保持微正壓即可，可通過精氬塔蒸發器熱源的調節或通過粗氬塔工藝氬去精氬塔閥門V9的調節適量注入工藝氬即可，不得污染停車后的精氬塔，也就是說在短暫停車時盡量保證精氬塔不要被氧污染，方法是先關閉精氬塔冷源注入閥停止精氬塔冷凝器工作，關閉工藝氬進精氬塔閥門，精氬塔蒸發器熱源調節根據精氬塔壓力而定，即微開保持正壓即可，如果是精氬塔底部液位耗盡或過低則需要通過粗氬塔工藝氬進精氬塔閥門的調節來確保精氬塔正壓。
4、及時快速啟動停車后仍然處于冷態狀態下的循環氬泵，根據現場實際情況（盤車→啟動→或排液→加溫→預冷→盤車→再啟動），根據最近啟泵經驗，從預冷到啟泵成功完全可以控制在10分鐘以內，并且幾乎沒有液體損失，而且為縮短投氬時間爭取時機（如果氬泵盤不動車時，則需對氬泵加溫，關閉氬泵進出口閥并排液完畢后加溫，加溫氣壓力不得超過60kpa，加溫合格與否一般規定溫度在0℃以上或露點合格，但實際操作只要是氬泵能夠盤動車即可）。
5、其他操作按氬系統操作規程做停車后操作處理。
二、氬系統再啟動操作
以開粗氬塔冷凝器冷源注入閥V3為起始時間，粗氬塔工藝氬含氧≤5ppm耗時6.5h，精氬塔液氬產品含氧、氮≤2ppm耗時1.5h：
1、調整好主塔工況使之穩定，具備投氬條件（主冷負荷、冷量、純度）。
2、啟動循環氬泵（或已提前啟動循環運行中）。
3、開粗氬塔冷凝器冷源注入閥V3的時機：由于粗氬塔停車時大量液體的積存或因V3閥關閉不及時造成的滿量程高液位、淹塔現象，都會使長氬塔阻力指示較高、滿量程或失真，在隨著氬泵不斷的將粗氬塔液體送入主塔，使得粗氬塔積存的液體不斷減少，塔釜液面也會隨之降低至量程以內且指示正常，阻力也會不斷降低至非淹塔時的正常靜態阻力指示，故此筆者認為開粗氬塔冷凝器冷源注入閥V3的時機應在粗氬塔冷凝器氬側溫度正常且阻力開始下降之時，此時氬餾分含氬也有原來的滿量程開始緩慢下降，表明粗氬塔氣路打通具備初步精餾條件，應及時向粗氬塔冷凝器注入冷源，以盡快同步建立粗氬塔精餾（阻力）工況，未必非得等到粗氬塔釜液面開始下降之時，因為粗氬塔釜液面下降速度要根據主塔工況而定，過程相當緩慢，會拖延投氬時間。
4、逐步打開粗氬塔冷凝器冷源注入閥V3，適時、適量給粗氬塔冷凝器注入冷源，逐步建立粗氬精餾工況，使長氬塔阻力緩慢升至5kpa以上并使之穩定（阻力是負荷的反應，負荷的選擇應與空分負荷相對應，考慮到填料塔50%負荷的操作底限，故此阻力不宜低于4kpa）。
5、初期粗氬塔的工藝氬放空抽取量應根據粗氬冷凝器氬側溫度TI702及氬餾分的濃度來決定，如果TI702的溫度（一是氬塔停車時集聚的氮或氬，二是主塔工況不穩引起的氬餾分含氬、氮較高）不管是什么原因一直處于較低狀態時，必須要采取加大工藝氬放空量及盡快降低氬餾分含氮、氬量，恢復粗氬冷凝器正常的換熱溫差，投氬初期氬餾分應控制在10-12%之間，如果粗氬冷凝器氬側溫度TI702恢復至正常以及氬餾分穩定運行在10-12%之間，即可把粗氬塔工藝氬放空流量控制在100m3/h以內。
6、投氬初、中期，主塔主冷負荷必須為正常負荷，產品氧氣取出量應適當有所減少，污氮含氧不宜控制過低，應在0.6-1%為宜，做為預防氮塞手段，下塔液空調節閥V1打手動控制提前儲備冷量。
7、根據主塔工況及時調整粗氬塔冷凝器冷源液空注入閥V3及氬泵后回流閥V701，盡快建立穩定的粗氬冷凝器液面（240mm）及粗氬塔釜液面（1400mm），最終使長氬塔阻力PdI702穩定在5.8-6kpa，短氬塔阻力2-2.5kpa，此階段必須控制好氬餾分含氬量在10-12%之間加快氬氣富集，氬餾分含氬過高會發生氮塞（粗氬冷凝器氬側溫度TI702不得下降至-184.17℃以下），氬餾分含氬過低會使粗氬塔工藝氬含氧AI703下降速度放緩，兩者都會拖延投氬時間。
8、投入氬系統相關分析儀表工藝氬含氧AI703及粗氬含氧AI702，由于投氬初期工藝氬含氧AI703較高微量氧分析表無法測量，必要時可用粗氬含氧AI702常量氧分析表來測量工藝氬含氧，以便及時掌握工藝氬含氧AI703的變化趨勢并作出相應的調整，待工藝氬含氧AI703下降至微量氧分析表量程以內時，再恢復至正常（此階段避免了因分析管路長時間的置換而拖延了產品純度的真實指示）。
9、隨著粗氬塔精餾工況的逐步建立，粗氬塔內的氬梯度濃度的建立，循環氬泵后的壓力也會隨之升高，此時工藝氬含氧、粗氬含氧都會不斷下降，當氬泵后壓力達到0.7mpa、工藝氬含氧下降至5ppm、粗氬含氧下降至35%時，即可投入精氬系統。
10、投精氬系統時，應先關閉精氬塔廢氣放空閥V760，精氬塔冷凝器氮側調節閥V6設45kpa自動控制，然后再逐步打開精氬塔冷凝器冷源注入閥V5適時、適量將冷量送入精氬塔冷凝器。
11、隨著精氬塔冷凝器冷源的不斷注入，精氬塔壓力會下降很快且波動較大，要及時關小（閉）工藝氬放空閥V762，開大工藝氬去精氬塔送入閥V9，不得使精氬塔負壓。此階段最好的操作方法為應提前及時把精氬塔底部蒸發器的熱源先投入一部分，即精氬塔的阻力建立應以“先下后上”為原則，這樣會加快產品氬純度的提升速度，再者還會使精氬塔壓力不會因精氬塔冷凝器冷源的不斷加大而大幅波動造成工藝氬抽取量波動升高，因為粗氬塔工藝氬抽取量過大會使工藝氬含氧量反彈或下降速度放慢拖延提純速度，但是工藝氬送入精氬塔的量應不低于450m3/h，因為一是要確保精氬塔的最低精餾運行負荷，二是粗氬塔工藝氬當取不取會導致粗氬塔氮塞，隨著精氬塔冷凝器冷源及蒸發器熱源的不斷加大，精氬塔壓力的平穩控制（廢氣放空閥V760設定7-8kpa自動控制），最終以精氬塔阻力為準（1.25-1.4kpa）來穩定精氬塔的正常精餾工況。
12、穩定精氬塔釜液氬液面并及時投入精氬塔釜液氬產品的相關分析儀表，即精氬含氧、氮分析表（AI704-1、AI704-2），以精氬含氧＜2ppm、精氬含氮＜3ppm為準及時預冷液氬進儲槽真空管道并進入氬儲槽。
13、投氬末期，隨著主塔工況的不斷改善及氬系統正常工況的建立，氬餾分含氬量應提高控制在13.5-14.5%Ar之間，工藝氬抽取量也應提高至設計值的710m3/h，以此提高氬的提取率。
三、縮短投氬時間的幾個操作關鍵點：
1、氬系統停車后的合理操作；
2、氬泵的快速啟動（冷量零損失）；
3、粗氬塔冷凝器換熱溫差、粗氬塔阻力、粗氬塔氬梯度濃度的及時建立；
4、粗氬塔（不同階段）工藝氬流量的合理取出；
5、粗氬塔洗塔末期對精氬塔的同步投入操作；
6、相關分析儀表的及時合理投用；
7、精氬塔蒸發器熱源的提前投入。
四、經濟效益分析
根據徐州陜鼓工業氣體公司近三年的空分裝置生產運行情況及東南鋼鐵生產運行趨勢來看，每年計劃和非計劃停機次數至少有八次，以往每次停車后再投氬基本平均耗時都在14h左右，按照氬系統正常生產能力710m3/h、氬系統冷量的零損失及液氬銷售價格（共折算1000元/h），來估算每年因投氬所節省的時間帶來的經濟效益：1000元/h×6h×8次/年=48000元。
文章來源：氣體分離
