空分生产工艺过程

氮压机岗位
任务是 将低压氮气经氮压机加压至＜ 3.0MPa后，再送往净化甲烷化配氮用； 经干螺杆氮压机加压至＜0.8MPa用于 煤气化工段干灰脱除工序的气提、通气及 仪表气源； 经联合氮压机加压至＜5.2MPa后送往煤气 化给料包调压、氧管线吹扫、煤进料罐加 速器的吹扫；加压至＜7.2MPa后送往煤气 化及中高温高压过滤器、激冷器和合成气 冷却器的进口的反吹。
制冷系统
空分设备是 通过压缩空气在 膨胀机内进行绝 热膨胀，产生空 分装置所必需低 温,提供冷量。
热交换系统
空分的热平衡是通过制冷系统和 热交换系统来完成的。 经过初步降温、 净化后的常温空气在 主换热器中被低温氧 气、氮气、污氮气冷 却至液化点，同时氧、 氮、污氮气被空气加 热至常温。
精馏系统
空分生产的重点岗位

透平空压机岗位 分馏岗位 氧压机岗位 氮压机岗位
透平空压机岗位
岗位任务是:将空气经过三段（或五级、四 级）压缩至≤0.626MPa（表）并冷却后进 入空气冷却系统。
透平空气压缩机工作原理: 连续性气体在工作轮作用下，利用气流惯性力 在随后的减速运动中，使气体分子之间距离更加接 近而达到气体压力提高的目的。 主要设备及参数：
空分生产的主要设备
氧气压缩机 卧式往复氧压机7 台，四缸四级压缩, 用于加压氧气输送 1-5#机处理气量3500 m³ /h，6、7#处理气 量4000 m³ /h，终压 ＜4.325Mpa,电功率 800KW 运行模式六开一备
空分生产的主要设备
氮气压缩机
卧式往复氮压机7台，加压氮气输送 • 1#、2#、3#、4#、5#均为四缸三级压缩，处理气量3500 m³ /h，终压＜ 3.0Mpa,电功率630KW; • 6#氮压机为四缸四级压缩,处理气量3500 m³ /h,终压3.0Mpa,电功率 800KW; • 7#氮压机六缸四级压缩，处理气量14000 m³ /h,终压＜3.0Mpa,电功率 2500KW。 运行模式一大四小二备


另一种采用的是第 六代空分设备，常温分 子筛净化，增压膨胀空 气进上塔，填料型上塔， 全精馏无氢制氩流程。 特点采用多项新技术， 节能效果显著，与第五 代空分设备相比装置总 能耗下降8%~10%，制氧 能耗为0.37~0.43 KW· 。 h/m³ 以 KDON10000/20000型空 分为代表，实际出氧 9500M3/h以上，纯度 99.6%,出氮19000M3/h 以上,纯度99.99%,出氩 200~300M3/h,纯度达 99.999%以上。
1台
1台
分馏岗位
岗位任务是将空压机送来的压缩原料空气经过冷却、净化、 液化、精馏等过程制取纯度达99.0％以上的低压氧气99.99％ 的低压氮气、99.2％以上的液氧及纯度≥99.999％的液氩等产品。
本岗位包括空气预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀 机系统及空气精馏系统。 主要技术工艺参数： 产品氧气纯度≥98.5% 出上塔污氮气纯度≤5%O2 产品氮气纯度≥99.99% 下塔液空纯度38%O2 空气吸附后的CO2含量＜1ppm 膨胀机出口温度控制:
控制系统
大型空分设备都采用计算机集散控制 系统，实现自动控制。
空气分离的工艺流程
原料空气在过滤器中除去灰尘和机械杂质， 进入空压机压缩至＜0.625Mpa后，送入空气冷 却塔进行清洗和预冷。压缩空气在空冷塔内自 下而上被循环水和低温水冷却降温至≤15℃。
出空冷塔的空气进入交替使用的分子筛吸 附器，除去水分、二氧化碳和乙炔等杂质。一 只工作的同时另一只利用污氮气加热、吹冷进 行再生活化，整个工作或再生时间约4小时。
空分生产的主要设备
联合氮压机
卧式往复联合氮 压机2台：加压氮 气输送 四缸二级压缩， 一级入口压力＜ 3.0Mpa;一级出口 压力＜ 5.2Mpa， 二级出口压力＜ 7.2Mpa，电功率 800KW。 运行模式 一开一备。

空分生产的主要设备
干螺杆氮气压缩机
仪表氮压机 3台, 提供仪表氮气 处理气量 2400m³ /h，出 口压力0.8Mpa， 电功率260KW。 运行模式二开一 备
在上塔底部获得氧气，经主换热器复热至
18℃后出冷箱作为产品输出。液氧产品从冷 凝蒸发器底部抽出，进入液氧贮槽。 从上塔中部抽取约11140m³ /h、含氩711%（含氧92%左右）的氩馏分送入粗氩塔。 粗氩塔在结构上分为两段，第二段粗氩塔底 部的液体经循环液氩泵加压至0.8Mpa被送入 第一段顶部作为回流液。经粗氩塔精馏得到 氩含量≥98.5%、氧含量≤2pmm流量约347 m³ /h的粗氩气，进入精氩塔中部。经精氩塔 精馏实现氩氮分离，在精氩塔底部得到含量 99.999%的精液氩。
空分设备的核心，实现低温分离的 重要设备。 采用高、低压两级精馏方式。由低压 塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。 液化空气在精馏塔中被分离为纯净的 氧气、氮气。
产品输送系统
生产的氧气、氮气需要一定的压 力才能满足后工序的使用。 主要由各种不同规格的氧气压缩 机和氮气压缩机组成。
液体贮存系统
空分设备能生产一定的液氧和液氩 (氮)等产品，进入贮存系统，以备需要时 使用。 主要由各种不同规格的低温贮槽、低 温液体泵和汽化器组成。
Mpa 0.41 － 174.9
液化温度 ℃
－ － 174.4 173.9
－ － － － 173.4 173.0 172.5 171.7
影响产品产量和纯度的因素:
①加工空气量越多,气体产品越多,空气量受季节、 环境温度的影响，夏季相对冬季来讲，空气量要 少一些。 ②产品流量与产品纯度成反比，气体产品取出越多， 产品纯度就会下降。 ③膨胀空气量过大，不利于产品纯度提高。 ④精馏塔的精馏工况和精馏效率。 ⑤节流调节阀开度的影响。
净化后的加工空气分两股：一股经增压膨胀
机膨胀后送入上塔参与精馏。另一股进入主 换热器被返流气体冷却至液化温度-173℃后 进入下塔。 空气在下塔初步精馏后，在下塔底部获得含 氧38%的液空，在下塔顶部获得纯液氮。抽 取下塔液空、纯液氮进入上塔相应部位，在 上塔顶部获得纯氮气。经过冷器、主换热器 复热至18℃后出冷箱作为产品输出。
在标准状态下，空气液化温度172℃，氧的液化温度-182.8℃，氮的液 化温度-195.7℃,氩的液化温度-185.7℃。 氧氮沸点相差13℃,氩氮沸点相差 10℃,这就是能够利用低温精馏法将空气 分离成氧、氮和氩气的基础。
空分装置的工作过程
①空气的过滤和压缩； ②压缩空气的初步冷却； ③空气的净化即空气中微量水份、CO2、乙 炔和碳氢化合物的清除 ； ④空气被冷却到液化温度； ⑤冷量的制取； ⑥液化和精馏； ⑦危险杂质的排除。
制氧的工艺原理

低温精馏分离法制氧就是以自然 界中取之不尽、用之不竭的空气 为原料，先使空气在低温下液化， 然后在精馏塔中利用氧、氮各组 分沸点的不同，分离为氧气和氮 气。
干燥空气的组成
空气是一种均匀的多组分混合气体， 主要成分是氧、氮、氩，此外还有微量的 惰性气体。 根据地区条件不同，空气中含有不定 量的二氧化碳、水蒸汽以及乙炔等碳氢化 合物。 空气中氮占78.084%、氧占20.95%、氩 占0.932%。
氧压机岗位
岗位任务是将纯度≥99.0%的 低压氧气经氧压机 加压至＜4.315MPa后送往煤气化供粉煤造气。
氧压机着火原因：
与氧气接触的零件脱脂不彻底，有油渍。 刮油器、挡油圈效果不好，造成活塞杆带油。 填料漏氧。 机组断水或水量不足。 工况波动大，压力温度不稳定，压缩比异常。 吸气温度高，造成排气温度高。 活塞杆温度高。 因各种原因引起火花。 内吹氮中断。
从上塔中上部引出污气，经过冷器、主换热
器复热后出冷箱，一部分进入蒸汽加热器作 为分子筛再生气体，一部分经污氮鼓风机加 压至0.050Mpa输出,其余气体送入水冷塔。
双环公司空分装置所采用的流程形式
一种采用的是第五代空分设备，常温分子筛净 化空气，增压膨胀空气进上塔的流程。 特点：氧提取率进一步提高，可达到 93%~97%、能耗进一步下降，约为 0.47~0.53KW· 。 h/m³ 以DON3200/4500型空分为代表,实际出氧 4000M3/h、纯度99.6%,出氮6000M3/h、纯度 99.99%。两套KDON4000/6000型、一套 KDON3200/5000型空分分别由原来三套 KDON3200/3200型石头蓄冷器流程相继改造而成。
空分生产工艺过程介绍
概
述
空分，顾名思义就是空气分离。 就是要设法将空气中的氧气分离出来， 因此也叫“制氧”。制氧机也被称作 “空气分离设备”。 由于氧、氮在工业生产和科学技术 发展中有重要的作用，工业上制氧的 方法有：化学法、电解法、吸附法和 低温精馏分离法。
空气分离目前主要采用低温 精馏分离法，特点是生产成本低、 技术成熟，不仅最经济，又能大量 生产氧、氮气，而且适合大规模工 业化生产，成为工业上制取氧气的 主要方法。
出口压力 Mpa 警戒温度 ℃ 液化温度 ℃ 压力 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 －187.5 0.53 0.55 0.07 －184.0 －186.9 0.57 － 171.2 －187.0 －186.4 －185.7 －185.2 －184.6 －190.0 －189.4 －188.7 －188.1 0.43 0.45 0.49 0.51
设备名称 空压机 型号 DA350—61 DA350—64 流量、电功率、排气压力 20000M3/h、2500Kwh 、0.63Mpa 20000M3/h、2500Kwh 、0.63Mpa 数量 3台 1台
5TYD144
4TYD122
20000M3/h、2500Kwh、 0.67Mpa
52000M3/h、5200Kwh、 0.61Mpa
7.2Mpa 送 煤气化
空分系统流程示意图
动力系统：指原料空气压缩机。