空分装置后备系统氮气供应方案的优化
制氮工艺流程优化方案
制氮工艺流程优化方案
氮气是一种广泛应用于许多行业的重要工业气体，因此对制氮工艺的流程进行优化，可以提高氮气的生产效率和质量。
以下是一些可以进行的制氮工艺流程优化方案：
1.氧空分离工艺优化：氧空分离是常用的制氮工艺，通过优化
分离塔结构和操作参数，可以提高氮气的纯度和产量。
通过对空分设备进行节能改造，减少能耗。
2.压缩工艺优化：氮气生产中，通常需要将生成的气体进行压缩，以便满足使用要求。
通过优化压缩机性能和压缩过程的参数，可以降低能耗，并提高压缩效率。
3.吸附剂选择优化：在一些吸附法制氮工艺中，选择合适的吸
附剂对气体进行分离。
通过对吸附剂的选择和工艺参数的优化，可以提高氮气的纯度和产量。
4.回收利用废气：在制氮过程中产生的一些废气，例如含有氮
气的排放气体，可以进行回收和利用。
通过合理设计回收系统和利用装置，可以减少气体浪费和环境污染。
5.交联膜蒸发技术优化：交联膜蒸发技术是一种新型的制氮工艺，通过膜分离技术将气体中的氮气进行分离。
通过优化膜材料的选择和操作参数，可以提高分离效率和降低能耗。
6.节能减排措施：在制氮过程中，通过采用节能设备和技术，
减少能耗和二氧化碳排放。
例如，利用余热进行能量回收，改
进设备绝热性能等。
综上所述，制氮工艺流程的优化可以从多个方面入手，包括氧空分离、压缩、吸附剂选择、回收利用废气、交联膜蒸发技术和节能减排措施等。
通过优化工艺流程，可以提高氮气生产的效率和质量，达到节能减排的目标。
浅谈空分制氮站优化
浅谈空分制氮站优化摘要：河南硅烷科技发展股份有限公司制氮站自2021年1月15日试生产以来，在运行过程中发现存在设计、设备以及操作问题，给制氮站安全稳定运行带来一定的隐患，计划在机会大修时通过技术改造，解决制约生产中存在的隐患。
关键词：制氮站；氮气；冷箱；冷冻机；空分；引言河南硅烷科技发展股份有限公司4000m3/h空分制氮站由开封空分集团有限公司设计建造，本套装置设备的特点:1.采用自洁式过滤器，运行轻便，可靠。
2.采用英格索兰半封闭压缩机，全部进口制冷元件组装的冷气机组，高效率、低能耗、低噪音、安全可靠、运行周期长。
3.采用常温分子筛吸附法净化空气，分子筛吸附器由程序控制器控制自动切换，使工艺流程简单、启动容易、操作方便，精馏工况稳定，切换损失小，运行安全。
4.采用膨胀机增压端增压氮气，减低装置能耗，操作方便可靠。
同时设置了膨胀机前温度调节流路，以满足启动过程以及正常运转的工况要求。
5.设置液空过冷器，合理分配冷量，减少进精馏塔空气液化率和液空节流气化率，制冷精馏相得益彰。
6.设置自增压的100m3液氮储罐和两个空温式汽化器，可在应急状况下快速供应0.7MPa（G）氮气。
1.工艺流程简述：1.1 空气经自洁式过滤器除去灰尘及其它机械杂质，进入离心式空压机中经压缩至0.68MPa，经后冷却器冷却至40℃分离掉游离水后进入氟利昂制冷机组继续冷却至5℃。
分离掉冷凝水后进入纯化器。
去除H2O、CO2、C2H2等碳氢化合物。
分子筛吸附器两台交替使用，一台吸附工作，另一台解析再生，再生气体为出精馏塔污氮气。
纯化器的切换周期为8小时，定时自动切换。
2.2 空气经净化后直接进入精馏塔，在主换热器和液化器中与返流气体（纯氮等）换热达到接近空气液化温度约-168℃进入下塔。
在下塔中，空气经精馏分离成产品氮和富氧液空，顶部氮气部分进入冷凝蒸发器中被冷凝为液体，同时冷凝蒸发器的低压侧富氧液空被汽化。
大部分液氮作为下塔回流液，液空在过冷器中过冷后经节流送入冷凝蒸发器与氮气换热，在0.27MPa(G)压力下与氮气相变换热，氮气液化作为精馏塔回流液，液空蒸发为废气。
空分车间氮气(液氮)使用方案
空分车间氮气（液氮）使用方案为确保空分车间停车整顿期间液氮充装和使用安全规范，供全厂氮气使用安全可靠，特制定此方案。
一、领导小组组长：**副组长：**成员：**班组长：**液氮充装员：各班组具备充装资格人员职责如下：组长：全面协调、审批、领导停车整顿期间空分车间液氮及氮气使用工作。
副组长：负责对外协调其他相关部门及车间，保障停车期间液氮储量充足氮气供应正常。
成员：负责日常液氮储槽和液氮泵的巡查和维护保养工作，发现问题及时处理并上报，对液氮充装进行检查和审批。
班组长：负责当班期间氮气使用申请后执行工作，确认申请会签单后外送氮气。
液氮充装员：负责监护液氮充装过程，负责充装的操作和记录工作。
二、液氮充装操作规程1、充装前对液罐车的检查1.1 由门卫对用户汽车罐车随车携带的证件和资料进行检查，充装人员确认，检查项目为：汽车罐车使用证、机动车驾驶执照和汽车罐车准驾证、押运员证、汽车罐车定期检验报告复印件、液面计指示刻度与容积的对应关系表、运行检查记录、汽车罐车装卸记录。
1.2 由充装人员对罐车进行以下项目的检查1.2.1 对用户汽车罐车的安全附件，消防设施进行检查。
检查项目为：安全阀、爆破片装置、液面计、压力表、装卸阀门、切断阀、拉断阀、车用灭火器1.2.2 对用户汽车罐车的漆色、字样、标志进行检查。
检查项目为：罐体颜色、字样、字迹、环形色带、图形标志、危险品标志1.2.3 严格执行“七不充装”的规定。
凡有下列情况之一的，充装单位不得充装：a、汽车罐车使用证或准运证已超过有效期的；b、汽车罐车未按规定进行定期检验的；c、汽车罐车漆色或标志不符合规定的；d、防护用具、服装、专用检修工具和备品备件没有随车携带的；e、首次投入使用或检修后首次使用的汽车罐车，不能提供置换合格分析报告单或证明文件，已投入使用的不能判明上次充装介质的；f、余压不符合规定的；g、罐体或安全附件，阀门等有异常的。
2．充装前的各项准备工作2.1 汽车罐车安检合格后，应按指定路线，低速行驶进入充装工位；2.2 汽车罐车进入工位后，发动机必须熄火，并使用手闸制动，加装防滑块；2.3 遇到下列情况之一的，禁止充装作业：2.3.1 罐内压力异常时；2.3.2 夜间照明不良时。
空分装置后备储存系统的设计(一)
大 型低 温 液 体 储 罐 有 ３种 形 式 ： 压 平 底 型 低 储罐 、 集束 型储 罐 和真 空隔热 型储 罐 。 （ ） 底储 罐是 由双层 罐 组成 的 （ 图 １ ， １平 见 ） 内
作者简 介 ： 洪波 ， ，９ ９年毕业 于吉林化 工学院化 孙 男 １８
学工程 系， 学士 ， 工 艺主任 工程 师 ， 任 现从 事化 工、 油
通 常 为 ３ ０ ｍ 绝 热 材 料 常 采 用 珠 光 砂 ， 国外 ０ ｍ， 按 的习惯 ， 据操 作压力 可 分 为 三种 形 式 ， 种称 为 依 一 Ｖ Ｔ Ｖ ｃ ｕ ｎｕａ ｄ ｔｎ ｓ真 空 绝 热 罐 ） 操 作 Ｉ （ ａｕ ｍ ｉｓｌ ｅ ａ ｋ ｔ 即 压力 （ 表压 ） 于 １０ Ｍ ａ的低 压 真空 隔 热 罐 （ 小 。 Ｐ 见
鼗
Ｐ ｒ ｃ ｍｉ ａ Ｄｅ ｉ ｎ ｅｔｏ ｈｅ ｃ ｌ ｓｇ
石油 设 化工 计
空 分 装 置 后 备储 存 系 统 的设 计 （ ） 一
孙 洪 波
（ 连云港 美盛 沃利 工程 有限公司 ， 北京 １０ １ ） ００ ５
摘要 ：通过 审查空分后备 系统的设计发现许 多问题 ， 些是规 范执行 不到位 ， 有 有些是设计 不合理缺 少 安全措施 ， 这样直接会影响装置运行的稳定性 和下游用户用气的可靠性。笔者对空分装置后 备储存 系统 的 组成、－ ５ 艺参数的确定、 艺流程和控制 、 ． 工 材料选择、 注意事项等进行 了详 细的说 明， 目的是规范空分后备 系 统的设计 ， 使之 完整、 可靠 、 安全 。因版面限制 ， 该论文分两次刊登 ， 本期刊登 第 １ 分， 部 下期刊登第 ２部分 。
系统是 由储罐 、 、 泵 升压 系统和汽化器等组成 。
企业氮气系统优化方案探讨
技术。
该技术结合了水力射孔和水力压裂技术，经过快速高压的流体携带砂体以此来进行射孔,打开地层与井筒之间的通道后，提高流体排量，从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。
而水平井水力喷射分段改造工艺结合了水力射孔和水力压裂技术,是以水力喷砂射孔与加沙压裂联作的储层改在造技术，能够沿着水平井横向在多个位置独立连续改造而不使用任何机械密封装置。
此种工艺特点是应用范围广，适用于套管、裸眼和筛管等不同完井方式中的深水平井。
2.5重复压裂技术最后讲的就是重复压裂，这种压裂技术是一种对于气井来进行再次压裂，同时可以起到增产的目的。
如果页岩气使用最初始的压裂方法而没有办法去取得比较乐观的采气量，又或者随着时间的发展，目前的支撑剂的质量达不到要求以及因为特殊因素而失去原有的支撑效果，因此而导致产气量大大下降的时候，就会选择一般经常采用的重复压裂工艺。
重复压裂技术又可以分为三种方法:第一，当页岩层内压裂后如果形成了新的裂缝；第二，顺着原来的裂缝继续延伸下去;第三，更改方法重复压裂。
此种技术对处理渗透率低以及天然裂缝较发育、层状与非均质地层而言这种效果是比较适合的，同时效果也是比较好的。
3结语综上所述，水力压裂技术是油气增产当中为最经常使用又是最为传统的处理技术，在比较多的常见能源储层的开发中，这种技术早已经成为商业化规模生产的重点。
对于国内当前页岩气开采压裂技术来说,包括清水压裂技术、多级压裂技术、混合压裂技术、水力喷射压裂技术,以及重复压裂技术。
在运用过程当中，首先要做好技术的配套工作,这是最为关键的。
因为目前在页岩气开采中，面对的页岩层的渗透率比较低，加之储层条件各异,页岩气井在完井后必须通过对储层针对性的改造,方能取得更为理想的产量。
所以页岩气的开采压裂技术就成为了页岩气开采的主要手段。
同时寄希望于广大石油天然气地质勘探开发人员在页岩气开采压裂技术的基础上，不断开拓创新,勇于克服困难，瞄准世界先进水平，探索更加科学、更加先进、更加有效的页岩气开采技术，为促进页岩气开采事业高质量发展贡献力量。
空分装置产品及氮气供应流程优化分析
空分装置产品及氮气供应流程优化分析奚闻隆【摘要】文中分析了某石化公司的氮气平衡供应需求和空分装置的生产现状.阐述了将空分装置的产品和氮气工艺流程优化改造方案,并讨论了与液氮储存系统联网应用的外供方案.通过采取合理的开机模式以及改造阀门管线控制、优化操作等措施,提高了氮气总供气能力,取得了较好的经济效益.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2019(030)002【总页数】2页(P16-17)【关键词】氮气平衡;空分装置;优化改造;供气能力【作者】奚闻隆【作者单位】中国石油大庆石化公司水气厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TQ116.11某石化公司随着不断发展，新、改、扩建装置陆续投入运行，氮气的用量逐年增加，水气厂一空分装置设计氮气产能为30 000 m³/h。
由于运行时间较长，设备超期服役，氮气压缩机能力下降，实际供气能力仅为20 000 m³/h；二空分装置因改造后空压机能力不足，压缩没有余量，属于卡边设计，随着空压机装置的运行，效率下降，实际供气能力仅为14 000 m³/h，2套空分装置目前实际总供气能力为34 000 m³/h。
炼油化工装置同步检修期间，氮气平衡供应各装置进行吹扫和停工用气受到限制，部分装置吹扫时间被迫延迟，导致装置交检修时间延后。
空分装置的总供气能力不足，直接影响生产和检修开停工［1］。
1 工艺流程优化改造方案一空分装置实际运行氮气产量为28 000 m³/h，产品氮气压缩能力仅为20 000 m³/h，大量富余氮气无法压缩外供管网；二空分装置工艺氮压机为报废液化装置的原料压缩机，处于闲置状态。
针对氮气平衡供应量需求和当前2套空分装置的现有可利用资源，一、二空分装置出冷箱氮气管线通过跨线连接，但因一、二空分装置出冷箱氮气压力等级不同，一空分冷箱氮气压力8～12 kPa，二空分出冷箱氮气压力19～23 kPa，一、二空分氮气压缩机入口设计压力不同，出冷箱氮气压力与机组入口压力不匹配，影响各氮压机平稳运行，情况严重时影响一、二空分装置精馏工况稳定运行及管网氮气压力、纯度。
论空分后备氮系统改造
宝鸡 ７ ２ １ ４ ９ ９ ） ７ ２ １ ４ ９ ９ ）
压力 自 调 阀的选 择也很 重要 。 由于此 管道 的介 质是 液氮 ， 要 选 择耐 低温 的 阀门 ， 氮 气供 应也 非常 重要 ， 所以 阀 门的 可靠性 非 常重 要 。经过仔 细 的对 比我 们选 择 了 Ｄ Ｎ ２ ５ 低温 液体 阀 门 ， 定 位器选择 了 Ｓ Ａ ＭＳ Ｏ Ｎ ３ ７ ０ ７ — ３ 型数字式 定位器 。
５实施过程
此改造 施工 比较方便 ， 只需要 在装 置正 常运 行不需 要后备 氮 系统 启动 的情 况下 ， 将后 备氮 系统 的进 出 １ ３阀 门关 闭 ， 打开 排 液 阀门将 系统 里残 余 的液体 排 出 ， 进行 加温 处理 ， 置换 合格 后 就可 以施工 了。施 工中要注 意阀 门的清洁 及管道 的清洁 ， 避 免 杂质进入导致 阀门卡涩 。 气化 器在安装 前要在 规划位 置提 前预制好 水泥基 础 ， 基础 般 要高于地面 ２ ０ ０ －３ ０ ０ ｍ ｍ ， 便于排水 ， 与周围障碍 物相聚 ２ 米 以上 。安装时至需要 将气化器底部 与水泥基础用 地脚螺栓或 膨 胀螺栓固定。在安装配管前需要对管道、 进出口接头及法连进 行脱脂处理， 用干燥氮气吹扫并密封。在配管的过程中也要注 意清 洁 ， 配管完成后要进行吹扫及试压 ， 保证系统的密封 ０ ０ Ｎ Ｍ ３ ／ Ｈ， 压力０ ． ４ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 温 度 ２ ０ ℃。根 据 工 作 压 力 ， 流量 温 度 等 条件 选 择 了此 型 号 ： Ｖ Ａ Ｏ － １ ２ ０ ０ － １ ６ ０气化 器 。此 气化 器的设计 流量为 １ ２ ０ ０ Ｎ Ｍ Ｈ， 压力为 １ ． ６ Ｍ Ｐ ａ ， 都可 以满足 装置需 求 。 Ｖ ＡＯ － １ ２ ０ ０ － １ ６ ０ 气 化器 是 高效 节能 产 品 ， 相对 蒸 汽加 热 气 化器， 水浴 式 气化 器 ， 电加 热 气化 器 可以 起到 节省 大 量能 源 的 作用 。此 气化 器所采 用 的是星 型铝翅 片管 材 ， 具有 优 良的换热 效果 、 抗 腐蚀 、 使 用寿 命长 、 操 作和 维修 方便 等优 点。它采 用 国 际流 行 的无 框架 菱 形连 接 ， 翅 片 间 不需要 焊 接 ， 通 过 专用 的 工 具 固定 ， 应 力小 ， 结构 紧凑 坚 固 ， 排 列整 齐 ， 美观大 方 ， 而且 翅片 与翅片间的间距大， 通风效果 良好 ， 化霜速度快， 管道及管道之 间采 用氩弧 焊焊 接 ， 焊缝 均 匀无气 孔 。而 且这款 气 化器主 要 由 星型翅 片 管 、 连 接 弯管 、 连 接结构 件 、 吊装 装置 、 底座、 运输 框架 及 进 出 口接头等 组成 ， 安装 固定非 常方便 。 这 次改 造我 们选 用的 是压 力 自调控 制 气化 器的运 行 ， 所以
空分装置夏季空分气量不足的影响及改造措施
空分装置夏季空分气量不足的影响及改造措施空分装置是利用分子筛技术将空气分离成氮气、氧气和稀有气体的设备，广泛应用于化工、石化等行业的气体生产过程中。
在夏季高温条件下，由于气体的膨胀和分离效率的下降，空分装置的气量可能会不足。
这将直接影响到下游的生产工艺和产品质量。
为了解决这个问题，可以采取一些改造措施来提高空分装置的夏季气量。
夏季空分装置气量不足的影响主要体现在两个方面：一是会导致下游生产工艺的受限，造成生产效率降低。
在化工生产中，氮气通常用于惰性气氛的维持，氧气用于氧化反应等，如果气量不足，将会限制这些工艺的正常进行，从而影响到产品的产量和质量。
二是空分装置气量不足还可能导致设备的过负荷运行，增加日常维护和设备故障的风险。
为了解决夏季空分装置气量不足的问题，可以从以下几个方面进行改造措施：1. 提高空分装置的运行效率。
通过改进设备的设计和优化操作工艺，提高空分装置的分离效率，从而提高单位时间内的气量产出。
具体来说，可以通过改进分子筛的选择和配比，优化冷却和升温系统等方式来提高装置的效率。
2. 加强设备的冷却系统。
在夏季高温条件下，空分装置容易产生过热现象，导致设备的运行效率下降。
可以采用增加冷却介质的流量或者增加冷却设备的数量来提高设备的冷却效果，保持装置的稳定运行。
3. 优化压缩机的运行方式。
在空分装置中，压缩机是关键设备之一，其运行方式直接影响到空分装置的气量产出。
可以通过优化压缩机的运行参数，调整排气温度和压力等，来提高压缩机的运行效率，从而增加气量产出。
4. 增加设备的容量和数量。
如果上述改造措施无法满足夏季气量需求，可以考虑增加装置的容量和数量，以提高装置的气量产出。
可以通过增加设备的模块化设计，增加装置的扩容空间，来满足夏季气量的需要。
夏季空分装置气量不足会直接影响到下游生产工艺和产品质量，为了解决这个问题，可以采取改进设备的设计和优化操作工艺，加强设备的冷却系统，优化压缩机的运行方式，增加设备的容量和数量等措施来提高装置的夏季气量产出。
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空分装置后备系统氮气供应方案的优化
作者：梁世姣李瑞兵
来源：《中国新技术新产品》2014年第17期
摘要：通过对空分后备系统氮气供应方案的分析，优化原设计方案，在不增加投资成本的情况下，使氮气管网压力更加稳定、后备系统的氮气供应更加可靠，满足了其它工序要求。
本文着重介绍对氮气后备系统的方案优化和优化后的优点。
关键词：空分；氮气后备系统；优化
中图分类号：TQ11 文献标识码：A1概述
中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司宁东工业园的甲醇装置空分单元由两套空分和一套液体储存后备系统组成。
其中，供氮后备系统主要由两台液氮储槽、各种不同压力等级的液氮泵及水浴式汽化器组成，即由液氮贮槽通过各个液氮泵得到不同压力等级的氮，经水浴式汽化器复热至常温后进入各自管网送往用户，以满足不同工序对氮气压力的要求。
2 氮气供应设计方案
原设计方案如图1所示。
直接在精馏塔下塔顶部抽出一股0.45MPa的氮气经低压板式换热器复热至常温后进入低压氮气（简称N3）管网；0.45MPa事故氮气（简称N4）由液氮贮槽通过后备泵P605/P606、P607经水浴式汽化器复热至常温后分别送给甲醇项目及园区其它工序；
5.9 MPa中压氮气（简称N2）由液氮贮槽通过后备泵P608经水浴式汽化器复热至常温后供给下游工序。
3 存在的问题
总体来说，原设计基本满足用户对氮气的需求。
但在实际生产中存在两个问题：
3.1 P607没有备用泵，一旦出现故障，无法保证园区事故氮气供给。
3.2 P607设计流量为5000 Nm3/h，但实际外送流量远大于设计值，有时甚至达8000
Nm3/h，而与其对应的汽化器的汽化能力只有7000 Nm3/h，当P605/P606、P607同时供气时，易超出汽化器的汽化能力，导致氮气温度无法控制到常温。
4 优化方案
针对以上问题结合生产流程进行工艺优化（如图2所示）。
4.1 送园区的N4与送甲醇的N4等级相同，在P605、P606的总管上增加与P607的连通阀，当P605/P606、 P607任一路有故障时，可打开连通阀通过另一路外送氮气。
4.2 两路N4与N3的等级相同，增加V1、V2、V3、V4、V5、V6阀将三路气体管线联通，同时为方便检修在相邻阀门间增设8字盲板和排气导淋。
正常生产时6个阀门全关，8字盲板导通，两道切断阀中间的导淋全开。
当园区急需要N4，而P607泵因没有提前冷备或预冷不彻底等原因无法及时启动时，可通过开V1、V2、V3、V4阀给后系统快速送气；同样，当甲醇需要N4而P605/P606不能及时启动时，关闭V3、V4阀，打开V5、V6阀，可迅速给甲醇生产送气；若后系统需要N3量较多，空分无法及时供足N3，可以通过N4管网进行补偿，保证N3的正常供应。
4.3 由于P607实际开车流量比其设计值大得多，因此在泵出口、进汽化器前增设回流管线和回流液控制阀，将回流管线接到P608的回流阀之后的管道上，使部分液氮回流至液氮贮槽，从而减少了通过汽化器的液氮量，保证外送N4的温度。
P608正常外送时，出口压力为
5.9MPa，因其回流阀为减压阀，且液氮储槽内的压力为10kPa左右，所以回流阀后的压力很低，不会影响P607的正常回流。
5 优化方案的优点
增设N3、N4连通阀，避免了因某台机泵故障而导致下游工段供氮短缺，能快速满足用户对N3、N4的需求，也起到了稳定管网压力的作用；加8字盲板和排气导淋，使检修更加的安全可靠；后备事故氮泵无需时刻冷备，降低了能耗。
可见，不管是从成本还是从安全、能耗方面考虑，优化后的氮气供应方案都要优于原设计方案。
参考文献
[1]蒋银健，李均. 空分设备液氧后备系统供应方案的优化[J].挖潜改进，2011.
[2]郑艳利. 简述空分后备系统及其重要性[J].内蒙古石油化工，2011.
[3]张行东. 浅谈现代空分装置配套后备系统的设计[J].中国新技术新产品，2013.。