[发明专利]一种空分设备的分馏塔及防止爆砂的分馏塔冷扒砂方法

说明书

本发明公开了一种空分设备的分馏塔及防止爆砂的分馏塔冷扒砂方法，属于冶金行业低温法制取氧气的分馏塔检修技术领域，包括分馏塔塔体，分馏塔塔体包括上塔和下塔，下塔的外部和底部分别设置有主换热器和液氮进口管，下塔和上塔的连接处分别连通有液氮管和主冷液氧排放管，上塔的外部从上到下分别连接有污氮气出口管和氧气出口管，上塔的顶部设有氮气出口管。本发明的有益效果是：根据停机前分馏塔内部漏液的基本情况确定一次扒砂位置，根据含氧量的分析及塔内设备位置分布，逐次确定扒砂口的位置，在分馏塔从上到下逐段开孔扒砂，避免分馏塔内在扒砂前进入空气使塔内低温液体迅速汽化发生爆砂现象。

技术领域

本发明涉及冶金行业低温法制取氧气的分馏塔检修技术领域，具体而言，涉及一种空分设备的分馏塔及防止爆砂的分馏塔冷扒砂方法。

背景技术

目前低温法制取氧气原理为原料空气进入分馏塔的主换热器中与返流气体，如纯氮气、压力氮气、污氮等，换热达到接近空气液化温度约-173℃后进入下塔进行精馏，在下塔底部获得38％的富氧液空，下塔顶部气氮在上塔主冷凝蒸发器中液化，同时主冷凝蒸发器的低压侧液氧被气化，绝大部分液氮作为下塔回流液回流到下塔参与精馏。

下塔底部液空经节流送入和液空组份相近的上塔某段上，作为上塔下行的回流液，在主冷上部得到纯度较高的氧气经主换热器换热后送出分馏塔由氧气压缩机压缩后送用户，而低压氮气则由上塔顶部送出经主换热器复热到常温后送出由压缩机压缩后送用户，在上塔上部部分污氮气经主换热器换热后作为水冷塔的冷量气源。

氧的液化温度-183℃、氮的液化温度-196℃，低温法制取氧气的分离过程都是在分馏塔内的设备进行的，为了减少冷量损失，分馏塔内的保温材料采用珠光砂填充，而正常分馏塔检修是将分馏塔内部设备加温至常温后扒砂，但在生产中会遇到分馏塔内突然有低温液体大量泄漏，如液氧、液氮、液空等，此时若采用常规扒砂方式将会发生砂爆现象，砂爆的产生原因为盲目地从分馏塔下部开孔扒砂，空气进入分馏塔，分馏塔内泄漏的大量低温液体汽化迅速膨胀，造成分馏塔塔体崩裂，珠光砂喷出，塔内的设备及管道受损，给制氧机组造成巨大损失。

发明内容

为克服现有技术中采用常规扒砂方式将会发生砂爆现象，造成分馏塔塔体崩裂，珠光砂喷出，塔内的设备及管道受损，给制氧机组造成巨大损失的问题，本发明提供了一种防止爆砂的分馏塔冷扒砂方法，包括以下步骤：

步骤一，分馏塔内发生漏液时，停止空分设备运行，关闭分馏塔底部的氮气气源，打开分馏塔顶部的所有检查孔；

步骤二，在分馏塔侧壁上确定并开设第一扒砂口，进行第一次扒砂；

步骤三，在第一扒砂口的下方确定并开设第二扒砂口，进行第二次扒砂；

步骤四，在第二扒砂口的下方确定并开设第三扒砂口，进行第三次扒砂；

步骤五，在第三扒砂口的下方确定并开设第四扒砂口，进行第四次扒砂。

在生产中会遇到分馏塔内突然有低温液体大量泄漏时，由于不清楚低温液体的具体成分，不能盲目采用常规方法进行扒砂，本发明根据停机前分馏塔内部漏液的基本情况确定一次扒砂口的位置，根据含氧量的分析及塔内设备位置分布，逐次确定二次、三次和四次扒砂口的位置，由分馏塔从上到下逐段开孔扒砂，避免分馏塔内在扒砂前进入空气使塔内低温液体迅速汽化发生爆砂现象。

本发明还提供了一种空分设备的分馏塔，包括分馏塔塔体，所述分馏塔塔体包括上塔和下塔，所述下塔的外部和底部分别设置有主换热器和液氮进口管，所述下塔和上塔的连接处连通有液氮管和主冷液氧排放管，所述上塔的一侧从上到下分别连接有污氮气出口管和氧气出口管，所述下塔的顶部设置有液空进口管，所述液空进口管的顶端与所述上塔连通，所述上塔的顶部设有氮气出口管。