2024年3月20日发(作者：司滢滢)
氩系统操作规程
1、 概述
1.1工作原理：
利用低温精馏原理，在粗氩Ⅰ、Ⅱ塔实现氧、氩分离，在精氩塔实现氮、氩分离，最终获得
高纯度液氩。
1.2 工艺流程：
从上塔相应部分抽取含氩量为8-12%的氩馏份气体，从粗氩Ⅰ塔底部导入，与来自粗氩Ⅱ
塔底部经液氩循环泵加压至0.7Mpa的氩回流液在塔内填料中进行精馏，分离部分含氧后
导入粗氩Ⅱ塔，粗氩Ⅱ塔采用过冷后的液空作冷源，上升气体大部分被液空冷凝，沿着塔体
下流参与精馏，在底部得到的液体经过液氩循环泵加压作为粗氩Ⅰ塔的回流液。最后得到含
氧≤2ppm流量204m3/h的工艺氩。粗氩Ⅱ冷凝器被蒸发后的液空蒸汽和少量的液空回流
液同时返回上塔。
合格的工艺氩导入精氩塔进行精馏，在精馏塔底部获得99.999%的纯液氩，被连续排出，
在精氩塔顶部含氮、氩的余气被排出，精氩塔采用过冷后的液氮作冷源，经减压至0.069Mpa
在冷凝蒸发器内被蒸发为氮气后，汇入上塔污氮管道一起排出精氩塔蒸发器，采用下塔压力
氮作热源，在蒸发器内压力氮气部分被液氩冷凝成液氮后经节流送入上塔，未被冷凝的不凝
气体直接放空。在蒸发器内的液氩冷凝压力氮气的同时自身被蒸发成为氩气作为精馏塔的上
升气参与精馏。
1.3 主要参数
序号
1
压力
各测量点名称
液氩泵出口压力
粗氩冷凝器液空
工艺氩出粗氩塔冷凝器压力
测量点代号
PIC-701
PI-702
PIA-703
设定值
0.7MPA
0.042MP
0.021MP
备注
纯氩塔上部压力
氮气出纯氩塔冷凝器压力
液氩泵ArP701入口压力
液氩泵ArP702入口压力
粗氩塔（Ⅱ）液氩液位控制
2
液位
粗氩冷凝器液氮液位控制
液氩计量罐液位
进粗氩塔（Ⅱ）粗氩流量控制
3
流量
粗氩出粗氩（Ⅱ）流量控制
残留气氩放空流量
液氩排液量遥控
进液氩循环泵密封氮气流量
粗氩塔阻力
4
阻力
粗氩塔阻力
液氩循环泵ArP701进出口压差
液氩循环泵ArP702进出口压差
5
分析
氩馏分分析
粗氩含氧分析
产品氩分析
液空回上塔
6
温度
液氩循环泵出口1、2
不凝气吹出
液氩储槽回精氩塔
粗氩塔（Ⅱ）冷凝器液空液位控制
粗氩塔下部液氩液位控制
PIA-704
PIC-705
PI-705
PI-706
LIC-701
LIC-702
LICA-703
LIC-704
LIA-705
FIC-701
FIC-702
FI-750
HC-702
FI751、FI752
PDI-701
PDI-702
PDI-703
PDI-704
AIA-701
AIA-702
AIA-703
TIA701
TI702
TIA750
TI751
0.018MP
0.069MP
0.05MPA
0.05MPA
1000mm
1200mm
900mm
1200mm
2500mm
7040M3/
204M3/
≤4M3/H
200M3/
3 M3/H
12KPa
4KPa
0.7Mpa
0.7Mpa
-185℃
-182.6℃
-123℃
-150℃
H:0.025MPA
H:1300mm
H:3000mm
AL:9.4%Ar
AH:2ppmO2
AH:5ppmN2
2.粗氩塔操作
2.1 启动准备
2.11 启动前与主塔同时进行吹除、加温。
2.12 检查各分析阀、吹除阀，调节阀是否灵活好用，且全部处于关闭状态。
2.13 分析仪及计控仪表确认具备启动条件并逐渐投入使用。
2.2 启动
2.21 在空分设备启动后的冷却初期同时进行氩系统的冷却，稍开V75粗氩放空、
LCV702、FCV701、V701、V703(V704)、V762(V763)、PCV701、LCV701、
V707(V708)、V768(V769)、V702可开始用气体预冷粗氩塔（ⅠⅡ）塔体及冷
凝器的液空通道，工艺氩泵(自此阶段开始注意冷却的速度和温度的降幅确保各
容器管道在正压下工作，决不允许出现负压运行的情况)。
2.22 在空分设备启动的后期，当下塔液空液面达到40%以下时，关闭2.21中
除V758的所有阀门，待主塔工况正常后，可适当打开FCV701、LCV702，稍
开V702阀用液体和气体同时将粗氩塔冷却到使用温度。
2.23 待粗氩（
Ⅱ）塔出现液空液面时，并密切注视粗氩塔阻力计PDI701的变化，使其
缓慢升高到-12Kpa，并稳定一段时间后，AIA702粗氩分析可投入使用。
2.24 调整氩馏份纯度AIA701至8-12%，这时主塔已达到正常工况，渐开LCV702使液空
液面缓慢上升到1200mm后，投自动调节。
2.25 当粗氩塔（Ⅱ）液氩液位上升到1000mm后启动工艺氩泵，使用液体冷却工艺氩泵，
开V703（V704）、V762(V763)待有液体排出后关闭V762（V763），开V768(V769)待有
液体排出后关闭V762（V763）,开V707(V708)，开PCV701控制泵出口压力至0.7Mpa，
开LCV701控制液氩液位1000mm，待稳定后将PCV701、LCV701投自动控制。
2.26 当工艺氩泵正常工作后渐渐开大V702。
2.27 调整粗氩塔内阻力PDI701达12Kpa，粗氩塔Ⅰ到粗氩塔Ⅱ，上升蒸汽FIC701到
7040m3/h，开FCV702关V758向精氩塔送气。
2.3 正常工况调整
由于粗氩塔与主塔有着密切的联系，只有保证工况稳定于设计工况的前提下，才能开始粗氩
塔正常工况调整工作，影响粗氩塔正常工况建立的主要因素是氩馏分的组成及热负荷发生变
化，因此，粗氩塔正常工况的调整目的就是要建立最佳的氩馏分组成及冷凝热负荷，从而保
证粗氩纯度及产量。
2.31 氩馏份含氧量的调整
氩馏份组成的稳定性，是粗氩塔工况建立的基础。若含氩馏份含氧太高，将导致粗氩含氧量
上升，塔板阻力升高且氩提取率下降，产量减少；若含氧太低则含氮量往往会升高，含氮量
过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化（氮塞）。过多的氮带入精氩塔又会增加精氩塔的精馏热
负荷并影响产品纯度。
氩馏份含氧量通过调整主塔的正常工况来达到的。调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整
体来考虑。二者中有任一参数偏离正常工况往往到会引起氩馏份组成变化。因此操作调整一
定要谨慎小心，且要缓慢而行。调整方法是：在允许范围内适当增加产品氧抽出量，可降低
氩馏份的含氧量，反之会增加氩馏份的含氧量。特别应当指出，氮气产量、入塔空气量及膨
胀空气量的改变，空气纯化系统的切换，都会引起氩馏份组份的变化，在调整时，应周密考
虑各种因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开发生。
2.32 液空液面的调整
粗氩冷凝器热负荷是根据粗氩塔阻力PDI701的指示，通过液空液面来实现的，它将直接影
响粗氩的产量和纯度。开大LCV702液空液面升高，冷凝器的热负荷增加。反之降低，热
负荷减小，另外FCV701的开度对冷凝器的热负荷也有很大的影响。
2.33 粗氩纯度的调整
粗氩纯度主要靠调整氩馏份和塔板阻力来达到，关小FCV702（减小粗氩排出量）也可适当
调整粗氩纯度，但要影响粗氩产量，适当增加冷凝器热负荷，有助于粗氩纯度提高。
3. 精氩塔操作
3.1 启动准备
3.12 分析仪及计控仪表确认具备启动条件并逐渐投入使用。
3.13 检查各分析阀，调节阀是否灵活好用，且全部处于关闭状态。
3.2 启动
3.21 用含氧小于2ppm工艺氩置换精氩塔及计量罐，开FCV702、V751、V752、LCV703、
V759系统吹除，当含氧量分析小于2ppm时，确认塔内置换结束。
3.22 对精氩塔C702、冷凝器K703、蒸发器K704及计量罐PV701，进行冷却，开PCV705、
LCV704、HV701、V752、FCV702、V759，V751关。
3.23 随着塔内温度逐渐下降，塔内将出现阻力及液位，此时应调节LCV704、PCV705、
HV701、V752、V755逐步控制精氩塔阻力到-4Kpa，精氩塔液氮液位-1200mm，精氩塔
上部压力PIA704达15-26Kpa，氮气出精氩塔冷凝器压力PIC705达-69Kpa，余气流量小
于4m3/h，待稳定后，将LCV704、PCV705投入自动控制。
3.14 当蒸发器釜底液氩分析合格，釜底液面上升至900mm时，将LCV703投入自动，向
计量罐PV701充罐液氩。
3.3 正常工况调整
精氩纯度调节可通过增大蒸发器与冷凝器的热负荷，增加塔顶废气抽出量，减少精氩塔回流
液来实现。
4、停车
4.1 临时停车
4.11 精氩塔临时停车，关LCV703停车液氩输出，关LCV704、PCV705、切断冷源，关
HV701切断热源，开FCV702继续向精氩塔送气通过V752放空。
4.12 粗氩塔临时停车，首先精氩塔临时停车，停工艺氩泵，关PCV701、LCV701、关
LCV702、FCV701切断冷源。氩馏分通过V752放空
4.2 长期停车
按临时停车步骤，关闭有关阀门。打开V754，排完精氩塔冷凝器液氮液面后关闭。V701
排完粗氩（Ⅱ）液空液面后关闭。
2024年3月20日发(作者：司滢滢)
氩系统操作规程
1、 概述
1.1工作原理：
利用低温精馏原理，在粗氩Ⅰ、Ⅱ塔实现氧、氩分离，在精氩塔实现氮、氩分离，最终获得
高纯度液氩。
1.2 工艺流程：
从上塔相应部分抽取含氩量为8-12%的氩馏份气体，从粗氩Ⅰ塔底部导入，与来自粗氩Ⅱ
塔底部经液氩循环泵加压至0.7Mpa的氩回流液在塔内填料中进行精馏，分离部分含氧后
导入粗氩Ⅱ塔，粗氩Ⅱ塔采用过冷后的液空作冷源，上升气体大部分被液空冷凝，沿着塔体
下流参与精馏，在底部得到的液体经过液氩循环泵加压作为粗氩Ⅰ塔的回流液。最后得到含
氧≤2ppm流量204m3/h的工艺氩。粗氩Ⅱ冷凝器被蒸发后的液空蒸汽和少量的液空回流
液同时返回上塔。
合格的工艺氩导入精氩塔进行精馏，在精馏塔底部获得99.999%的纯液氩，被连续排出，
在精氩塔顶部含氮、氩的余气被排出，精氩塔采用过冷后的液氮作冷源，经减压至0.069Mpa
在冷凝蒸发器内被蒸发为氮气后，汇入上塔污氮管道一起排出精氩塔蒸发器，采用下塔压力
氮作热源，在蒸发器内压力氮气部分被液氩冷凝成液氮后经节流送入上塔，未被冷凝的不凝
气体直接放空。在蒸发器内的液氩冷凝压力氮气的同时自身被蒸发成为氩气作为精馏塔的上
升气参与精馏。
1.3 主要参数
序号
1
压力
各测量点名称
液氩泵出口压力
粗氩冷凝器液空
工艺氩出粗氩塔冷凝器压力
测量点代号
PIC-701
PI-702
PIA-703
设定值
0.7MPA
0.042MP
0.021MP
备注
纯氩塔上部压力
氮气出纯氩塔冷凝器压力
液氩泵ArP701入口压力
液氩泵ArP702入口压力
粗氩塔（Ⅱ）液氩液位控制
2
液位
粗氩冷凝器液氮液位控制
液氩计量罐液位
进粗氩塔（Ⅱ）粗氩流量控制
3
流量
粗氩出粗氩（Ⅱ）流量控制
残留气氩放空流量
液氩排液量遥控
进液氩循环泵密封氮气流量
粗氩塔阻力
4
阻力
粗氩塔阻力
液氩循环泵ArP701进出口压差
液氩循环泵ArP702进出口压差
5
分析
氩馏分分析
粗氩含氧分析
产品氩分析
液空回上塔
6
温度
液氩循环泵出口1、2
不凝气吹出
液氩储槽回精氩塔
粗氩塔（Ⅱ）冷凝器液空液位控制
粗氩塔下部液氩液位控制
PIA-704
PIC-705
PI-705
PI-706
LIC-701
LIC-702
LICA-703
LIC-704
LIA-705
FIC-701
FIC-702
FI-750
HC-702
FI751、FI752
PDI-701
PDI-702
PDI-703
PDI-704
AIA-701
AIA-702
AIA-703
TIA701
TI702
TIA750
TI751
0.018MP
0.069MP
0.05MPA
0.05MPA
1000mm
1200mm
900mm
1200mm
2500mm
7040M3/
204M3/
≤4M3/H
200M3/
3 M3/H
12KPa
4KPa
0.7Mpa
0.7Mpa
-185℃
-182.6℃
-123℃
-150℃
H:0.025MPA
H:1300mm
H:3000mm
AL:9.4%Ar
AH:2ppmO2
AH:5ppmN2
2.粗氩塔操作
2.1 启动准备
2.11 启动前与主塔同时进行吹除、加温。
2.12 检查各分析阀、吹除阀，调节阀是否灵活好用，且全部处于关闭状态。
2.13 分析仪及计控仪表确认具备启动条件并逐渐投入使用。
2.2 启动
2.21 在空分设备启动后的冷却初期同时进行氩系统的冷却，稍开V75粗氩放空、
LCV702、FCV701、V701、V703(V704)、V762(V763)、PCV701、LCV701、
V707(V708)、V768(V769)、V702可开始用气体预冷粗氩塔（ⅠⅡ）塔体及冷
凝器的液空通道，工艺氩泵(自此阶段开始注意冷却的速度和温度的降幅确保各
容器管道在正压下工作，决不允许出现负压运行的情况)。
2.22 在空分设备启动的后期，当下塔液空液面达到40%以下时，关闭2.21中
除V758的所有阀门，待主塔工况正常后，可适当打开FCV701、LCV702，稍
开V702阀用液体和气体同时将粗氩塔冷却到使用温度。
2.23 待粗氩（
Ⅱ）塔出现液空液面时，并密切注视粗氩塔阻力计PDI701的变化，使其
缓慢升高到-12Kpa，并稳定一段时间后，AIA702粗氩分析可投入使用。
2.24 调整氩馏份纯度AIA701至8-12%，这时主塔已达到正常工况，渐开LCV702使液空
液面缓慢上升到1200mm后，投自动调节。
2.25 当粗氩塔（Ⅱ）液氩液位上升到1000mm后启动工艺氩泵，使用液体冷却工艺氩泵，
开V703（V704）、V762(V763)待有液体排出后关闭V762（V763），开V768(V769)待有
液体排出后关闭V762（V763）,开V707(V708)，开PCV701控制泵出口压力至0.7Mpa，
开LCV701控制液氩液位1000mm，待稳定后将PCV701、LCV701投自动控制。
2.26 当工艺氩泵正常工作后渐渐开大V702。
2.27 调整粗氩塔内阻力PDI701达12Kpa，粗氩塔Ⅰ到粗氩塔Ⅱ，上升蒸汽FIC701到
7040m3/h，开FCV702关V758向精氩塔送气。
2.3 正常工况调整
由于粗氩塔与主塔有着密切的联系，只有保证工况稳定于设计工况的前提下，才能开始粗氩
塔正常工况调整工作，影响粗氩塔正常工况建立的主要因素是氩馏分的组成及热负荷发生变
化，因此，粗氩塔正常工况的调整目的就是要建立最佳的氩馏分组成及冷凝热负荷，从而保
证粗氩纯度及产量。
2.31 氩馏份含氧量的调整
氩馏份组成的稳定性，是粗氩塔工况建立的基础。若含氩馏份含氧太高，将导致粗氩含氧量
上升，塔板阻力升高且氩提取率下降，产量减少；若含氧太低则含氮量往往会升高，含氮量
过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化（氮塞）。过多的氮带入精氩塔又会增加精氩塔的精馏热
负荷并影响产品纯度。
氩馏份含氧量通过调整主塔的正常工况来达到的。调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整
体来考虑。二者中有任一参数偏离正常工况往往到会引起氩馏份组成变化。因此操作调整一
定要谨慎小心，且要缓慢而行。调整方法是：在允许范围内适当增加产品氧抽出量，可降低
氩馏份的含氧量，反之会增加氩馏份的含氧量。特别应当指出，氮气产量、入塔空气量及膨
胀空气量的改变，空气纯化系统的切换，都会引起氩馏份组份的变化，在调整时，应周密考
虑各种因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开发生。
2.32 液空液面的调整
粗氩冷凝器热负荷是根据粗氩塔阻力PDI701的指示，通过液空液面来实现的，它将直接影
响粗氩的产量和纯度。开大LCV702液空液面升高，冷凝器的热负荷增加。反之降低，热
负荷减小，另外FCV701的开度对冷凝器的热负荷也有很大的影响。
2.33 粗氩纯度的调整
粗氩纯度主要靠调整氩馏份和塔板阻力来达到，关小FCV702（减小粗氩排出量）也可适当
调整粗氩纯度，但要影响粗氩产量，适当增加冷凝器热负荷，有助于粗氩纯度提高。
3. 精氩塔操作
3.1 启动准备
3.12 分析仪及计控仪表确认具备启动条件并逐渐投入使用。
3.13 检查各分析阀，调节阀是否灵活好用，且全部处于关闭状态。
3.2 启动
3.21 用含氧小于2ppm工艺氩置换精氩塔及计量罐，开FCV702、V751、V752、LCV703、
V759系统吹除，当含氧量分析小于2ppm时，确认塔内置换结束。
3.22 对精氩塔C702、冷凝器K703、蒸发器K704及计量罐PV701，进行冷却，开PCV705、
LCV704、HV701、V752、FCV702、V759，V751关。
3.23 随着塔内温度逐渐下降，塔内将出现阻力及液位，此时应调节LCV704、PCV705、
HV701、V752、V755逐步控制精氩塔阻力到-4Kpa，精氩塔液氮液位-1200mm，精氩塔
上部压力PIA704达15-26Kpa，氮气出精氩塔冷凝器压力PIC705达-69Kpa，余气流量小
于4m3/h，待稳定后，将LCV704、PCV705投入自动控制。
3.14 当蒸发器釜底液氩分析合格，釜底液面上升至900mm时，将LCV703投入自动，向
计量罐PV701充罐液氩。
3.3 正常工况调整
精氩纯度调节可通过增大蒸发器与冷凝器的热负荷，增加塔顶废气抽出量，减少精氩塔回流
液来实现。
4、停车
4.1 临时停车
4.11 精氩塔临时停车，关LCV703停车液氩输出，关LCV704、PCV705、切断冷源，关
HV701切断热源，开FCV702继续向精氩塔送气通过V752放空。
4.12 粗氩塔临时停车，首先精氩塔临时停车，停工艺氩泵，关PCV701、LCV701、关
LCV702、FCV701切断冷源。氩馏分通过V752放空
4.2 长期停车
按临时停车步骤，关闭有关阀门。打开V754，排完精氩塔冷凝器液氮液面后关闭。V701
排完粗氩（Ⅱ）液空液面后关闭。