深冷空分工艺

深冷空分工艺资料

1.工艺流程简述

原料空气经过滤由离心式空气压缩机压缩至0.78MPa(G),经空压机末端冷却器冷至40℃左右,

再由冷气机组冷却至5℃进入分子筛吸咐器,去除H

2O、CO

2

及C

2

H

2

等碳氢化合物。分子筛吸咐器两台交

换使用，一台吸咐工作，另一台再生，再生气为分馏塔废气。

净化后的空气进入分馏塔，通过主换热器、液化器与返流废气及产品氮气进行热交换，冷却后进入精馏塔底部，经过精馏分离为产品氮气和富氧液空，塔底富氧液空过冷节流后进入冷凝蒸发器，与氮气进行热交换。氮气液化后大部分作为精馏塔回流液,少量液氮可作为产品抽出。

废气由冷凝蒸发器顶部引出经过冷器，液化器复热后经透平膨胀机绝热膨胀至0.035MPa(G),给装置补偿冷量。

产品氮气从精馏塔顶引出，经主换热器复热后在0.7MPa（G）压力时输入管线。

2、空分装置特点

2.1采用半封闭螺杆制冷压缩机及全部进口制冷元件组合的冷气机组,滑阀+热气旁通微调的负荷跟踪

使冷却空气温度稳定，不锈钢管壳换热器与碰撞+重度沉降水分离器组合自动分离冷凝水，空气阻力损失≤10Kpa.操作简单方便,噪音≤70dB(A)

2.2 纯化器采用立式单层床的结构,分子筛13X-APG具有水分、二氧化碳共吸附的优势，结构简单可

靠，阻力损失小；内置过滤器，吹除和纯化器再生并举。

2.3采用单级精馏,废气膨胀循环，在得到高纯度氮产品的同时,还可保持0.7MPa(G)的氮气压力。2.4 主换热器，液化器，过冷器三单元组合换热，主冷废气和膨胀废气过冷富氧液空有效地减少空气

进精馏塔的液化量（液化空气不参加精馏）和液空节流汽化率；制冷和精馏相得益彰。

2.5采用铝制板翅式换热器、铝制对流筛板塔，整个分馏塔设备管道采用氩弧焊接，安全可靠。

4.主要性能指标

4.1

注：1. 产品均指在标准状态下（0 ℃，101.3KPa）流量。

2. 以下压力单位如无特殊说明，均指表压。

4.2

注： 1.电耗指标均指机组的轴功率。

2.单位制氮电耗中按标准液体产品乘3计入氮产量。

4.3运转周期(两次大加温间隔期)： 2年

4.4装置加温解冻时间： 10h

4.5装置起动时间(从膨胀机启动到氮气达到纯度指标)：10h

4.6分馏塔操作弹性：±20%

4.7装置停车再启动产品达标时间：停车30min再启动产品达标时间≤30min

停车4h再启动产品达标时间≤90min

4.8制氮装置加温解冻气源和开车前吹扫气源为装置自身出分子筛吸附器后的干燥、净化空气。制氮装置的负荷调节在空压机流量变化范围内可以实现气氮产量从设计工况105%到75%范围内连续变化。

5.1 自洁式过滤器 1台

5.1.1技术参数：

处理气量： 12000m3/h

过滤精度：（2μm）≥99.99%

过滤初始阻损：≤200Pa

报警阻损：≤800Pa

功率消耗： 100W

消耗反吹气量： 0.1 m3/min

5.2离心式空气压缩机组1套

进气压力： 0.097 MPa（A）

进气温度： 30℃

相对湿度： 80%

空气流量： 6100Nm3/h(干燥空气)

排气压力： 0.78Mpa

排气温度：≤40℃

轴功率： 680KW

电机： 900KW

冷却水耗量： m3/h

5.3 UF-6100/7.8型空气预冷系统 1套

5.3.1空气冷却机组1套

设计条件

处理介质：压缩空气

处理气量： 6100Nm3/h

制冷量： 110KW

进气压力： 0.78MPa

进气温度：≤450C

出气温度： 50C

电源： 380V-3PH-50HZ

输入功率： 35kW

压缩机功率： 42kW

冷却水循环量： 40T/h

蒸发器空气侧压力降≤15KPa

总重量： 1800kg

制冷工质： R22

5.3.2水分离器 1台

外型尺寸: Φ1000×2150mm

材质：Q235A

5.3.3系统阀门1组

5.4 HXK-6000/7.8型分子筛纯化系统1套

5.4.1技术参数：

空气进口温度： 8℃

空气出口温度： 13℃

处理空气量： 6100Nm3/h

再生气量： 1400Nm3/h

工作压力： 0.78MPa

再生温度： 175℃

阻力损失：≤5000Pa

切换周器： 16h

≤1PPm

空气出纯化器： CO

2

露点≤-70℃

5.4.2主要供货范围：

（1）分子筛吸咐器 2台

型式：立式

材质： Q345R Q235A

重量： 2700Kg/台

外形尺寸：Φ1400⨯6300mm

球形分子筛: 13XAPG 4⨯8目

2000Kg⨯2（上海UOP或同等厂家）（2）电加热器 2台

材质： OCr18Ni9 Q235A

重量： 640Kg/台

外形尺寸：Φ500⨯3500mm

功率： 90Kw（平均再生能耗30Kw）

（3）系统切换阀: 1套

（4）消音器 1台

材质：碳钢

外形尺寸：Φ512⨯3400mm

重量： 490Kg

（5）系统阀门及管路附件 1套

5.5 FN-2000/80Y型分馏塔系统1套

主要供货范围：（厂内试压整体组装出厂）

5.5.1主换热器 1台

型式：铝制板翅式

重量： 2000Kg

外形尺寸： 750⨯750⨯3400mm

5.5.2液化器 1台

型式：铝制板翅式