雙塔流程共有三個(gè)提氬方案，一是粗氬冷凝塔方案，二是常規(guī)布局的氧氬精餾塔方案，三是開(kāi)式熱泵氧氬精餾方案。其中第二、三方案都是氧氬精餾方案，而個(gè)方案是冷凝分離方案，二者之間利弊比較如何？

三個(gè)提氬方案共同點(diǎn)都是從上塔提餾段中部引出含氬10%的氬餾分。它們之問(wèn)也有極大的不同，其中粗氬冷凝塔方案氬餾分引出數(shù)量是氧氣產(chǎn)量的1-2倍至1-3倍，而第二、三技術(shù)方案氬餾分的引出數(shù)量都是氧氣產(chǎn)量的0-4倍，是粗氬冷凝塔技術(shù)方案引出數(shù)量的1/3左右，另外粗氬冷凝塔技術(shù)方案還有同等數(shù)量的液體富氬餾分返回上塔。第二、三技術(shù)方案都不存在這個(gè)問(wèn)題。

????現(xiàn)在比較一下粗氬冷凝塔和常規(guī)布局的氧氬精餾方案之間的利弊得失。

無(wú)論是采用還是第二方案，就空分裝置而言，過(guò)膨脹機(jī)的空氣數(shù)量不變，裝置的冷量平衡不變，上塔液氮不變，氧氣產(chǎn)量和氧提取率不變。但提氬部分變化就大了。

首先如果采用第二方案，氧氣產(chǎn)品純度在塔板數(shù)不變的情況下將有很大的提高，其原因在于無(wú)論是上塔底部至氬餾分引出口還是氬餾分引出口至提餾段頂部，采用第二方案的實(shí)際氣液比都比采用方案時(shí)大很多，當(dāng)然其原因是不同的，上塔底部至氬餾分引出口是因?yàn)樯纤撞垦鯕庖鰯?shù)量減少相應(yīng)增加上升氣數(shù)量而導(dǎo)致氣液比上升，氬餾分引出口至提餾段頂部則是由于富氧空氣返回?cái)?shù)量大于氬餾引出數(shù)量。

????其次可以在很大程度上避免氮阻的問(wèn)題，即使出現(xiàn)氮阻處理起來(lái)也是非常簡(jiǎn)單的。首先由于粗氬冷凝塔方案和粗氬精餾塔方案，在粗氬中的氮含量相同時(shí)，相應(yīng)氬餾分中的氮含量相差兩倍，即粗氬精餾塔方案引出氬餾分中的氮含量可以比粗氬冷凝塔高兩倍，同時(shí)粗氬塔方案提餾段實(shí)際氣液比大于粗氬冷凝塔方案，如果塔板數(shù)不變則采用粗氬塔方案時(shí)氬餾分中的氮含量低于采用粗氬冷凝塔方案時(shí)的氮含量低。兩個(gè)因素共同作用使出現(xiàn)氮阻的可能性大幅度下降。即使出現(xiàn)氮阻，采用第二方案即粗氬塔方案時(shí)處理起來(lái)也非常簡(jiǎn)單，只要減少氬餾分引出數(shù)量即可。

如果采用方案則全裝置的氬提取率只能達(dá)到85%左右，粗氬冷凝塔的氬提取率只有33%左右，而采用第二方案全裝置的氬提取率可以達(dá)到90%以上，氬是空分高價(jià)值產(chǎn)品，提取率高低是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。

????采用第二方案增加了一個(gè)提餾段，大體需要30塊左右的理論塔板數(shù)。工程條件限制是指提氬塔的高度，而粗氬冷凝塔為了使液體富氬餾分自流返回上塔是懸宕布置的，采用第二方案后，保持提氬塔高度不變，在粗氬冷凝塔懸空位置至地面就有充分的空間布置提餾段。真正需要考慮的是當(dāng)氬提取率上升氬氣產(chǎn)量提高，需要增加精餾段的理論塔板數(shù)，而這個(gè)問(wèn)題也不能通過(guò)增加粗氬冷凝囂冷凝量而解決，因?yàn)楫?dāng)粗氬冷凝囂冷凝量達(dá)到一定數(shù)量后，增加粗氬冷凝器冷凝量只能帶來(lái)精餾段液氣比很小的提高而能耗則大幅度提高。解決的辦法很簡(jiǎn)單。

????是在保持提氬塔高度不變的條件下，從提餾段擠出部分理論塔板數(shù)給精餾段。因?yàn)榇謿寰s方案不存在富氬液體返回上塔的問(wèn)題，而粗氬冷凝塔懸空處至地面可以安排的理論塔板數(shù)超過(guò)提餾段需要的理論塔板數(shù)。第二是可以采用提氬塔分段的辦法來(lái)增加精餾段的理論塔板數(shù)。第三可以采用多熱泵技術(shù)來(lái)控制精餾段需要的理論塔板數(shù)。當(dāng)然個(gè)方法較簡(jiǎn)單，第二個(gè)辦法已經(jīng)在粗氬冷凝塔流程中得到運(yùn)用，第三個(gè)辦法必然導(dǎo)致流程復(fù)雜化，只有在制取高純氬產(chǎn)品(例如要求粗氬中的氧含量低于0.01ppm時(shí)，才有必要采用。

???總而言之，第二方案比目前的粗氬冷凝塔方案要有利得多。至于為什么粗氬冷凝塔方案仍然是實(shí)際運(yùn)用的技術(shù)方案，其原因只能用路徑依賴(lài)來(lái)解釋了。

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