外行学空分(146)一一双塔流程的提氩(三)

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  在深冷空分流程是开式热泵精馏流程尚未被大家认识之前，当然也就不可能在提氩流程中运用开式热泵供冷供热精馏工艺方案！那么提氩流程只能采用常规精馏布局(实际是类似于下塔的粗氩冷凝塔流程)，提氩流程的冷损可以通过液体(液体氩馏分，液氮，液氧)来解决，再沸器(粗氩精馏塔加热器)的热源只能是来自主流程的压力气体(粗氩冷凝塔流程不存在用空气加热的再沸器)，粗氩冷凝器的冷源也没有其它的选择，只有选择富氧液空作为冷源，富氧液空气化后返回上塔提馏段作为提馏气才是最有利的。
    不带提氩装置的空分塔在塔底氧气纯度为99,5%的情况下(此时空分塔为氮氩一氧分离塔进入下塔的空气数量必须达空气总量的85%以上！)，提馏段氩组分浓度最高可以达到20%左右，但一旦富氩气体引出，提馏段所能达到的浓度会迅速下降，氩馏分引出口就是上塔提馏段氩组分含量最高的位置。进入提氩装置的氩浓度只能在10%左右（6%-12%），决定于氩馏分引出口以下至上塔底部的理论塔板数，氧气纯度和实际回流气液比。
     采用粗氩精馏塔流程时，进入下塔的空气数量占空气总量的60%，其余15%的空气用于膨胀机制冷，25%的空气用于粗氩精馏塔再沸器的热源。再沸器中产生的液空送至粗氩精馏塔顶部液空蒸发冷凝中蒸发气化，蒸发气化后的空气与膨胀制冷空气汇合后进入上塔参与精馏。
    现在我们已经认识到深冷空分流程是开式热泵供冷供热精馏流程，那么也就可以将开式热泵精馏流程用于提氩流程，但无论是双塔流程还是新单塔流程都首先要解决一个问题，那就是是直接将氧纯度95%的氧氩混合物作为提氩流程的精馏原料还是从空分塔提馏段抽出富氩馏分作为粗氩塔的精馏原料？这个比较很复杂，涉及的问题很多，不同条件下(冷凝器换热温差’不同方案(单热泵还是双热泵甚至多热泵)其结果差距非常大。总的来讲在现有条件下以从提馏段抽出含氩10%左右的氩馏分在粗氩塔中进行精馏为有利！这其实也是隔板理论分析必然得到的结果，是氧氮氩三元物系精馏优化精馏组织工艺方案。
. y( f! M% z0 e8 e- a; h     当选择从空分塔提馏段(空分塔底部以上25块理论塔板数处)引出含氩10%的富氩馏分作为粗氩精馏流程的原料气的时，采用以粗氩为循环工质的开式热泵精馏提氩流程，都会发现一个问题，那就是粗氩精馏塔提馏段和空分塔底部至氩馏分引出口之间的提馏段，其精馏状况是完全一样的两者是并联关系，完全可以合并！这样相应开式热泵精馏提氩的粗氩冷凝器可以移入空分塔(上塔)的底部，氧气产品全部从空分塔(上塔)底部引出，而没有了提馏段（合并入空分塔）的粗氩精馏塔实际上也就是粗氩冷凝塔了，它的下降液体当然也就只能返回空分塔(上塔)了！这样就和空分塔的粗氩冷凝塔流程一致了。这其实是氧氮氩三元物系的隔板模型优化精馏组织方案。