空分用氮气压缩机
按照氮气用气压力的不同，整体齿轮型氮气压缩机的级数 可以在较大的范围内改变，最多可达到六级。 以下仅讨论整体齿轮型压缩机
每级均为轴向进气，进口流场较均匀，有利于级效率的提高 无特别大的复杂零件，使得铸造和加工更容易 级数可以增减，使得更易适应压力的变化 每级叶轮的线速度均
可达到较高水平，充分 发挥了材料的潜力
齿轮的加工精度要求
较高
转子动力学设计的难
度较大
级数有一定的限制 ，
最多可到六级
外泄漏点较多，故多
采用分段密封
氮透的仪表控制及保安措施与常规的空透类似。
因氮气是空分设备的产品，不希望放空。故氮透的防喘振
系统与空透稍有不同，与氧透类似，是由进口导叶、旁通 管路和放空管路组成。
空分配套的氮气透平压缩机
杭州杭氧透平机械有限公司
产品氮气在分馏塔上塔顶部抽出，压力比氧气更低，一般在5Kpa（G）
左右，如此低的压力无法将氮气送到用氮点。就需要氮气压缩机来提 高压力.
氮气透平压缩机一般均采用等温型 ，具有比较高的等温效率
（ ∽63%） 。
在一级进口设置了进口导叶，由电动或气动执行机构控制。对流 量进行调节，调节范围： 75∽105% 。 高纯度氮气的特征
氮气为窒息性气体，空气中氮气浓度过大，会造成人体呼吸困难 甚至窒息死亡。
一般来讲，结构简单、安装方便的整体齿轮型压缩机（等温型） 是氮气透平压缩机的首选。
单轴等温型
与原料空透的结构型式类似，一般适用于压力较低的场合。
单轴多级型
与氧透的结构型式类似，在压力较氮气衡压控制 通过进口导叶及旁通阀，完成进口氮气衡压控制。 出口氮气超压控制 一般情况下，通过关小进口导叶及打开旁通阀的同时， 能够有效地降低氮气排压；如果此二个动作还不能有效地 降低氮气排压，再打开放空管路的阀门，将高压氮气放空， 直至联锁停主机。
讲义结束
谢谢各位！
空分流程及设备结构原理
检修车间学习材料第一章空分工艺流程简介一、基本原理二、工艺流程简介第二章单元设备简介一、汽轮机部分1. 凝汽器2．抽气器4.8 调节气阀二、离心氮气压缩机1．性能数据2．压缩机型号的意义3. 定子及其组成4. 转子及其组成5. 支撑轴承6. 止推轴承7. 联轴器8. 润滑油系统三、换热器1. 固定管板式换热器2. U型管换热器空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。
上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。
同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可 ) 整套装置包括：空气过滤系统、氧气压力： 3.7MPa(G) 中压氮气产量： 20000 Nm3/h中压氮气纯度： 99.999%N2中压氮气压力：低压氮气产量：低压氮气纯度：低压氮气压力：装置加温解冻时间：装置启动时间： 36标)1滤的空气再入空气压缩系统，被空气压缩系统压缩后进入空气预冷系统。
2、空气预冷系统15℃。
分子筛，两只吸附器切换工作。
由空气冷却塔来的空气，经吸附器除去其中的水份、CO2及其它一些C n H m后，除一部分进入增压压缩机增压及用作仪表空气、装置空气之外，其余均全部进入分馏塔。
吹冷，然后排入大气。
4.空气精馏器,凝蒸发器中被冷凝为液氮。
冷凝液氮一部分作为下塔的回流液，其余液氮经过冷及节流后送入上塔。
在气氮冷凝的同时，主冷凝蒸发器中的液氧得到气化。
自空气冷却塔后抽取。
*仪表空气4000Nm3/h自增压压缩机中抽节流获取。
5.冷量的制取6.产品的分配6.1 气态氧气的压力从冷箱送出。
6.2 低压氮气出冷箱压力约6.3 污氮力约16KPa(G)。
6.4 中压氮气中压氮气由下塔顶部抽出以约0.40MPa(G)的压力至用户。
工业制取氮气的方法
工业制取氮气的方法一、引言氮气是一种广泛应用于工业领域的气体，常用于气体保护、制冷、气体填充等方面。
本文将介绍工业制取氮气的常见方法。
二、常见的工业制取氮气的方法1. 空分法空分法是工业制取氮气最常用的方法之一。
该方法基于空气中氧气和氮气的分子质量不同，通过分离和纯化空气中的氮气来制取。
具体步骤如下：（1）压缩空气：将自然界中的空气经过压缩机进行压缩，使其达到一定的压力。
（2）冷却空气：将压缩空气通过冷却器进行冷却，使其温度降低。
（3）分离空气：将冷却后的空气通过分离器进行分离，利用分子筛或膜分离技术将其中的氧气和杂质分离出来，得到纯净的氮气。
2. 液氮蒸发法液氮蒸发法利用液态氮气的低沸点，将液态氮气放置在容器中，通过自然蒸发将氮气释放出来。
具体步骤如下：（1）制备液态氮气：将空气通过压缩机和冷凝器进行冷却压缩，使其变为液态氮气。
（2）蒸发氮气：将液态氮气装入容器中，放置在适当的环境条件下，使其自然蒸发释放氮气。
3. 膜分离法膜分离法是一种利用气体在膜上的渗透性差异来分离气体的方法。
该方法通过选择性渗透膜，使氮气可以通过而其他气体无法通过，从而实现氮气的制取。
具体步骤如下：（1）选择合适的膜：根据氮气和其他气体的渗透性差异，选择适合的膜材料和膜结构。
（2）膜分离：将压缩空气通过膜分离设备，利用膜的渗透性差异，将其中的氮气分离出来。
4. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种利用活性炭对氮气和其他气体的吸附性差异来分离气体的方法。
具体步骤如下：（1）选择合适的活性炭：根据氮气和其他气体的吸附性差异，选择适合的活性炭材料。
（2）吸附氮气：将压缩空气通过活性炭吸附装置，利用活性炭对氮气的高选择性吸附，将其中的氮气吸附下来。
（3）脱附氮气：通过改变温度或压力等条件，使活性炭释放吸附的氮气。
三、总结工业制取氮气的常见方法包括空分法、液氮蒸发法、膜分离法和活性炭吸附法。
这些方法各有优劣，选择合适的制取方法可以提高氮气的纯度和制取效率。
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。
空分压缩岗位操作规程
空分压缩岗位工艺操作规程一、岗位任务（1）将新鲜干燥的空气通过4TYD112型空气透平压缩机加压至0.50~0.51Mpa，供空分装置作原料气用。
（2）将常压氮气通过5T-Y52型氮气透平压缩机加压至3.0Mpa，一部分供净化甲烷化前配氮用和系统置换用；另一部分减压至0.6MPa作为全厂仪表空气用。
（3）仪表空气压缩机原始开车时打空气（0.6MPa）作为仪表空气用，正常开车时作为备用仪表气源。
二、工艺流程和主要设备1、空气流程：空气经空气过滤器除尘（阻力500Pa），经透平压缩机加压至0.51Mpa，送空分塔参加精馏。
2、氮气流程：氮气经氮压机加压3.0MPa（流量10000m3/h），一部分（流量8000m3/h）去净化甲烷化前配氮用；另一部分减压至0.6MPa作为全厂仪表空气用。
3、主要设备见设备一览表三、工艺指标1、压力：（1）空气过滤器正常压降：500 Pa（2）透平空气压缩机进口压力：0.098MPa（A）（3）透平空气压缩机排气压力：0.60MPa （A）（4）氮气压缩机进口压力：10KPa（5）氮气压缩机出口压力：3.0MPa（6）仪表空气压缩机出口压力：0.6MPa2、温度：（1）空气过滤器进气温度：32℃（2）透平空气压缩机进气温度：32℃（3）透平空气压缩机排气温度：≤100℃（5）氮气压缩机排气温度：40℃（6）仪表空气压缩机排气温度：35℃（7）各电机轴承温度：≤65℃（8）各电机定子温度：≤95℃3、流量：（1）透平空气压缩机排气流量：53500Nm3/h（2）透平空气压缩机冷却水流量：690m3/h（3）氮气压缩机排气流量：10000Nm3/h（4）氮气压缩机冷却水流量：240m3/h（5）仪表空气压缩机排气流量：1200 Nm3/h4、电流：（1）透平空气压缩机电流：320A（2）氮气压缩机：130A（3）仪表空气压缩机：30A四、开停车操作（一）、开车1、开车前的准备工作：（1）压缩机应是安装完毕或检修完毕，全部仪表和信号联锁调试合格灵敏好用，以及电气具备启动条件。
压缩机的用途、种类及各类压缩机的比较
一、压缩机的用途根据压缩气体使用的目的不同，将压缩机的应用分为以下四个方面：1.动力用压缩机是利用压缩空气作为动力风源：如机械、矿山、建筑等工业中使用压缩空气驱动风动工具；如控制仪表及自动化装置的仪表风；如纺织工业中用压缩空气吹送纬纱；如食品、制药行业用压缩空气来搅拌浆液；如交通运输业用压缩空气来制动车辆等。
——我公司的常规喷油螺杆、动力活塞压缩机均属于此类。
2.化工工艺用压缩机石化行业所需压缩机种类在化学工业中，将气体压缩至高压，有利于化学反应。
如化肥生产中的合成氨是由氮气和氢气在合成塔中高压下合成而得，这里就要用到氮氢气压缩机和循环压缩机。
如尿素是由二氧化碳和氨合成，这里就要用到二氧化碳压缩机。
如塑料、人造纤维、人造橡胶等行业要用到聚乙烯压缩机。
石油精炼，常要把氢加热加压后与油反应，使碳氢化合物重组分裂化成轻组分的碳氢化合物，此时要用到氢气压缩机等。
如炼油成套生产中常用的压缩机主要有催化裂化装置的主风机和富气压缩机，催化重整装置和加氢装置的循环氢压缩机和新氢压缩机，焦化装置的焦化气压缩机等。
乙烯成套生产装置中的压缩机数量最多，如一烯裂解装置中的裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机，丁二烯抽提装置中的丁二烯压缩机，聚乙烯装置和聚丙烯装置中的循环气压缩机、回收气压缩机和尾气压缩机，PTA装置和丙烯腈装置中的工艺空气压缩机、氢气压缩机等。
空分空压装置中的压缩机主要有空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机等。
其中，乙烯裂解装置中的裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机，俗称乙烯“三机”，这一块的能耗占装置总能耗的30％～40％，是石化工业中最为重要的离心压缩机；高压聚乙烯装置中的超高压压缩机是石化生产装置中压力最高的往复压缩机，排气压力达到310MPa。
——我公司的工艺机事业部的产品、部分迷宫机的产品属于此类。
3.制冷和气体分离用压缩机冰箱、空调、冷库常使用氨、氟里昂、R600a、R134a等制冷工质压缩机等。
论深冷空分制氮装置产能不足隐患分析及处置
论深冷空分制氮装置产能不足隐患分析及处置摘要：深冷空分制氮装置（KDON-300/3000型）在2018年大检修开工运行后，出现分馏塔主热交换器空气进口与进分馏塔下塔空气压差高，产品氮气、再生气出塔温度与进塔空气温度温差大，产品氮气产量低等问题。
为解决空分装置运行产能不足的瓶颈问题，以稳定塔内循环冷量平衡，降低冷量损失，提高产品氮气产量，确保空分装置平稳达标运行为目标，制定方案，采取了有效的措施，解决了装置氮气产能不足影响主体装置氮气供给的隐患问题，保障了装置的长周期稳定运行。
关键词：深冷空分产能不足隐患分析1深冷空分制氮装置工艺原理及流程1.1工艺原理空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和温度而变化。
空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。
当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发。
因沸点的差异，氧、氮、氩的蒸发顺序为：氮＞氩＞氧，冷凝顺序为：氧＞氩＞氮。
在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。
同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的筛板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。
1.2工艺流程说明1.2.1 KDON-300/3000型空分装置（1）原料空气经自洁式空气过滤去除灰尘和机械杂质，在离心压缩机中被压缩至0.9MPa(G)，经GAYL—9400/9型预冷系统将空气冷却，空气温度下降到5～8℃，进入HXK-9000/90型分子筛纯化系统，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，工作周期为16小时，再生气为出分馏塔的废气。
空分内压缩与外压缩的比较
空分内、外压缩流程对比
空分内、外压缩流程对比，外压缩流程通常空分装置生产的氧氮产品来自于上塔的低压氧氮气体，其经换热器副热后出空分冷箱，绝对压力为0.12MPa，然后再由氧氮气压缩机将它们压缩到所需的压力供给用户。
液氧内压缩流程是从冷凝蒸发器抽出液氧产品，经液氧泵压缩到所需的压力，再经换热器复热气化后供给用户，其在冷箱内压缩到供给压力的，其特点：
1、不需要氧气压缩机，由于将液体压缩到相同的压力所消耗的功率比压缩同样数量的气体要小得多。
并且液氧泵饿体积小，结构简单，费用比氧气压缩机便宜的多。
2、液氧压缩比气氧压缩较为安全。
3、由于不断有大量液氧从主冷中排除，谈情化合物不断从主冷中浓缩，有利于设备的安全运转。
4、由于液氧复热、气化时的压力高，换热器的氧通道需承受高压，因此，换热器的成本将比原有流程提高，并且，在设计时应充分考虑换热器的强度的安全性。
5、液氧气化的冷量充足，在换热器的热端温差较大，即冷损相对较大，，为了保持冷量平衡，要求原料空气的压力较高，高压机的能耗有所增加。
一般来说，空压机增加的能耗与液氧泵减少的能耗大致相等，设备费用也大体相当，或略有减少。
但从安全性和可靠性来讲，内压缩流程有他的优越性，随着变频液体泵的应用，产品氧气、氮气
流量的调节非常灵活，产品纯度的稳定性也较好，空分内压缩流程是目前国际上采用较多的流程。
空分工程设备安装施工方案
目录一、工程概况 (2)二、施工依据 (3)三、施工程序 (4)四、施工具备的条件 (4)五、施工的准备 (4)1、基础验收 (5)2、设备开箱 (7)3、垫铁准备，选用及操作 (8)4、垫铁的安装与布置原则 (9)5、临时垫铁找正法 (10)6、垫铁的布置要符合以下标准 (10)六、主要设备的安装 (11)1、室外主要静止设备安装 (12)2、空分塔及塔内设备安装 (13)3、空气压缩机组的安装 (18)4、氧压机、氮压机的安装 (20)5、其它设备的安装 (26)七、工程质量保证措施 (28)八、施工安全技术措施 (29)一、工程概况湘潭梅塞尔气体有限公司40000Nm3/h空分工程设备安装包括运转设备空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机、膨胀机、水泵及低温液体泵等，静置设备空分塔、膨胀机、分子筛吸附器、空冷塔、水冷塔、加热器、冷却器等；其中空气透平缩机为尤迈克（MAN-TURBO）产品，氧气压缩机为杭氧产品、氮气压缩机为英格索兰产品。
MAN-TURBO空压机是进口设备中具有重要代表性的设备，由于整体重量大，为方便运输，压缩机分成数箱散件发货单件重量小于50吨，组厂房内行车的最大起重量是50吨。
这样主厂房大门的高度应满足货车进出和吊装的要求；机组安装及管道组装使用厂房配套行车，以满足安装、调试的需要。
此设备安装方案是我公司结合以前所施工的同类无氢制氩空分装置设备安装总结、我公司在包钢40000m3/h无氢制氩空分装置施工的经验、制氧行业的有关标准以及同类型制氧设备制造厂的技术文件为编写依据，在这里我们仅概括性地叙述设备安装所涉及的内容，在实际施工中与外方有关专家配合进行。
二、施工依据1）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-982）《压缩、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-983）《制冷设备、空气分离设备安装工程施工验收规范》GB50274-984）《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-985）杭氧厂随机带的技术文件、安装说明书及使用说明书。
空分装置工艺流程 (1)
主空气压缩机 C1161（MAN TURBO,RIK125-1+1+1+1）：为四级透平 式压缩机，设内置式冷却器，逐级冷却的 单轴等温型压缩机。压缩机的流量通过进 口叶片调节器调整，末级出口管线设有防 喘振阀，通过导叶和防喘振阀控制压缩机 的出口压力和通流气量，以防止压缩机发 生喘振现象。主要将过滤后的空气压缩至 工艺所需压力0.63MPa
汽轮机 X1171 (MAN TURBO)：汽轮机进汽 端通过膜片联轴器与主空气压缩机联接，排汽 端通过膜片联轴器与氮气循环压缩机联接。中 压蒸汽（9MPa、530℃、14076t/h)经手动阀、 电动阀、速关阀、调速汽阀后进入汽轮机内膨 胀做功，做功后的负压蒸汽进入空冷器，在其 中乏汽被冷凝为水并形成一定的真空度，冷凝 水用冷凝液泵送出界区。作用：驱动空压机和 循环氮气压缩机。
干燥器 A8326A/B （微热再生干燥器，干燥 器内的填料为4年更换一次）一层吸收掉空 气中的水份，另一层吸收掉CO2、多数烃类 如异丁烷和重质烃等。 仪表 空气缓冲罐 D8326 （容积为80m3,设 计压力为1.0MPa）保证送出界区的仪表空 气压力稳定。
空分装置流程简述
流量为262840Nm3/h的空气经过滤器S1146吸入及 N1151消音，过滤掉气体中99%的水份、机械颗粒 和粉尘，经入口导向叶片进入空气压缩机C1161， 经三段四级压缩后输出0.627Mpa，98.7℃进入空冷 塔E2416与中部的冷却水（0.625Mpa，26℃， 590m3/h）和顶部来自水冷塔E2417的14℃， 109m3/h冷却水经泵P2467A/B加压到0.623Mpa， 再经冷水机组冷却到10℃逆流换热后空气被冷却至 12℃经过除雾去沫后进入内装有林德专用分子筛的 吸附器A2626A/B中的一只，除去空气中含有CO2、 水分及碳氢化合物后，在分子筛出口温度升至18℃ 的空气分为三股，一股（32000Nm3/h）进入低压 板式换热器E3119与返流的上塔塔顶来的纯氮气进 行换热，温度降至－168.5℃；
空分操作规程
空分岗位操作规程1、岗位职责通过对工艺过程和各项工艺指标的控制监督，生产出一定数量和质量的氧气、氮气产品，同时保证生产安全。
2、岗位工艺技术规定与操作指标（标准）2.1 KDON-13000/15000型空分设备的工作原理是根据空气中各组分沸点不同,经加压、预冷、纯化，并利用大部分由膨胀机提供的冷量使空气液化,再进行精馏从而获得所需纯度的氧、氮产品。
2.2流程简述本装置采用全低压分子筛净化吸附，空气增压透平膨胀机制冷，上塔采用规整填料塔，氧气外压缩流程。
原料空气在空气过滤器(L17101)中除去了灰尘和机械杂质后，进入离心式空气压缩机(J17101)压缩，压力达到0.48-0.52MPa，空压机由汽轮机(ST17101)驱动。
压缩后的空气进入空气冷却塔(E17101)进行清洗和预冷。
空气从空气冷却塔的下部进入，从顶部出来。
空气冷却塔的给水分为两段，冷却塔的下段使用经用户水处理系统冷却过的循环水，而冷却塔的上段使用经水冷却塔(E17102)冷却后的低温水，使空气冷却塔出口空气温度达到12℃。
空气冷却塔顶部设有丝网除雾器，以除去空气中的夹带水滴。
出空冷塔的空气进入交替使用的分子筛纯化器(E17103A/B)。
在那里原料空气中的水分、CO2、碳氢化合物杂质被分子筛吸附。
净化后的加工空气分二股。
一股相当于膨胀量的空气引入增压风机中增压，然后被冷却水冷却至常温后进入主换热器。
再从主换热器中部抽出进入增压透平膨胀机组(J17105A/B)，膨胀后送入分馏塔(E17104)上塔参与精馏。
另外大部分空气直接进入主换热器后，被返流气体冷却至饱和温度进入下塔。
空气经下塔初步精馏后，在下塔底部获得液空，在下塔顶部获得纯液氮。
下塔抽取的液空、纯液氮，进入液空液氮过冷器过冷后送入上塔相应部位。
经上塔进一步精馏后，在上塔底部获得氧气，经主换热器复热后出冷箱，经离心式氧气压缩机(J17106)加压后进入氧气管网。
从上塔顶部得到氮气，经过冷器、主换热器复热后出冷箱，送至焦炉气压缩机压缩后供用户使用。