空分装置讲解
空分装置资料
空分装置的工艺流程改进及智能化
空分装置的工艺流程改进
• 采用新型精馏塔结构，提高空气的分离效率 • 采用高效冷却器，提高冷却效果，降低冷却能耗 • 采用先进控制技术，实现空分装置的自动化运行
空分装置的智能化
• 采用智能控制技术，实现空分装置的智能化运行 • 采用远程监控技术，实现对空分装置的远程管理 • 采用大数据分析技术，实现对空分装置的性能预测和优化
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空分装置技术研究与应用
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01
空分装置的基本原理及分类
空分装置的工作原理及其在工业中的应用
空分装置的工作原理
• 利用压缩机的压缩作用，将空气分离成不同组分的气体 • 通过精馏塔进行分离，得到高纯度的氧气、氮气等产品 • 剩余的尾气被排放或回收利用
空分装置的安全管理
• 建立完善的安全管理制度，确保空分装置的安全运行 • 对操作人员进行安全培训，提高安全意识 • 对空分装置进行定期安全检查，及时发现和处理安全隐患
空分装置的应急处理
• 制定应急预案，应对突发情况 • 对应急处理过程进行演练，提高应对能力 • 对应急处理结果进行总结，不断完善应急预案
空分装置的未来研究方向
• 研究高纯度产品的生产技术，满足市场需求 • 发展节能环保技术，降低能耗，提高经济效益 • 深化智能控制技术，提高空分装置的运行效率
03
空分装置在不同行业的应用及需求
空分装置在石油化工行业的应用及需求
石油化工行业对空分装置的需求
• 生产合成氨、甲醇等化工产品需要高纯度的氧气 • 石油化工生产过程中需要氮气作为保护气体
空分装置的市场前景及竞争格局
空分装置的市场前景
空分装置基本原理和过程
空分装置基本原理和过程以空分装置基本原理和过程为标题，我们来详细介绍一下。
一、基本原理：空分装置是一种用于将混合气体分离成不同组分的装置。
其基本原理是根据组分在给定条件下的物理性质差异，通过一系列分离步骤将混合气体分离成纯净的组分。
常见的物理性质包括沸点、相对挥发性、溶解度等。
二、过程：空分装置的过程通常包括压缩、冷却、脱水、除尘、分离等多个步骤。
下面将逐一介绍各个步骤的基本原理和操作过程。
1. 压缩：混合气体首先经过压缩，提高气体的密度和压力，以便后续步骤的操作。
压缩过程通常采用压缩机完成。
2. 冷却：经过压缩后的混合气体需要冷却，以降低气体温度并增加气体的相对密度。
冷却过程通常采用冷却器，利用冷却介质（如水或液氨）与混合气体进行热交换，使气体冷却至接近露点温度。
3. 脱水：混合气体中的水分会影响后续分离步骤的效果，因此需要对气体进行脱水处理。
常见的脱水方法包括冷凝法、吸附法和膜分离法。
冷凝法利用温度差使水分在冷凝器中凝结，吸附法利用吸附剂吸附水分，膜分离法则利用特殊的膜材料将水分与气体分离。
4. 除尘：混合气体中可能存在固体颗粒或液滴，需要进行除尘处理，以保护后续设备的正常运行。
除尘方法包括重力沉降、惯性除尘器、过滤器等。
5. 分离：经过前面的处理步骤后，混合气体进入分离装置进行最终的组分分离。
常见的分离方法包括吸收、吸附、膜分离和蒸馏等。
吸收法利用不同组分在吸收剂中的溶解度差异，将目标组分吸收至吸收剂中，然后再通过脱吸收剂的方式将目标组分从吸收剂中提取出来。
吸附法利用不同组分在吸附剂上的相对吸附性差异，将目标组分吸附在吸附剂上，然后通过变换吸附剂的条件（如温度、压力等）将目标组分从吸附剂上解吸出来。
膜分离法利用薄膜的选择性透过性，将目标组分通过膜材料的选择性通透性而分离出来。
蒸馏法利用组分的沸点差异，在适当的压力下将混合物加热至沸腾，然后通过冷凝和回收收集不同沸点的组分。
以上就是空分装置的基本原理和过程。
空分装置培训资料讲解
空分装置技术员工培训资料目录第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述二、空气的性质三、空气精馏的基本原理第二节工艺流程一、流程叙述二、工艺流程图第二章压缩第一节压缩机概述一压缩机的定义和分类二汽轮机的定义和分类第二节离心式压缩机及汽轮机的工作原理及结构一离心式压缩机工作原理及结构二汽轮机基本原理与结构第三节离心式压缩机及汽轮机运行有关概念一临界转速二旋转脱离与喘振三离心式压缩机的性能曲线、压缩机与管网联合工作第四节离心式压缩机组辅助系统一压缩机的段间冷却系统二汽轮机的凝汽系统三机组油系统四防喘振控制系统五汽轮机调速调压和保安系统六密封系统第五节离心式压缩机工况调节的几种方法一概述二几种调节方法介绍三各种调节方法比较第三章主要设备第一节净化与换热设备一、分子筛吸附器二、板翅式主换热器三、主冷凝蒸发器四、过冷器第二节精馏设备一、主精馏塔二、氩精馏塔第三节制冷设备膨胀机第四节压缩与输送设备一、空气压缩机二、增压机三、蒸汽透平四、低温泵第四章空分装置的消耗第一节原料空气第二节公用工程消耗和化学品消耗一、公用工程1、电耗2、水耗3、蒸汽消耗4、仪表空气5、解冻气二、化学品消耗液氨消耗第五章主要产品参数第一节产品规格一、一工况产品规格二、二工况产品规格第二节操作特点一、操作弹性二、操作特性第六章安全说明一、概述二、常见的安全事故三、空分区域内的危险性物质四、工作人员必须注意的安全问题第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述空气是一种取之不尽的天然资源，它由具有丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。
这些气体在空气中是均匀地相互混合在一起的，要将他们分离开来是比较困难的，为此近百年来，随着工业技术的发展，对空气的分离形成了三种技术方法：吸附法、膜分离法及低温法。
吸附法是一种利用分子筛对不同分子的选择吸附性能来达到最终分离目的的技术，该技术流程简单，操作方便，运行成本低，但一方面其获得高纯度产品较为困难，而且装置容量有限，所以该技术有其局限的应用范围。
空分装置
第六章空分装置（010#）1.概述空分装置的功能是将空气通过深冷分离的方法制取氧气、氮气供各工艺装置使用，并向全厂提供仪表空气和工厂空气，同时副产液氧、液氮、液氩。
空分装置制氧能力：～32000Nm3/h，采用“离心式空气压缩＋分子筛空气净化＋两级空气精馏＋液氧泵+液氮泵内压缩”的工艺技术，由空气压缩（018#）、空气预冷（011#）、空气净化（012#）、空气分离（013#）、液体贮存及汽化（016#）、公用系统（019#）6个工序构成。
2.工艺说明2.1空气过滤和压缩空气首先进入自洁式空气吸入过滤器，在空气吸入过滤器中除去灰尘和其它颗粒杂质，然后进入主空压机，经过多级压缩、级间冷却器冷却后进入空冷塔。
3.2 流程空气经自洁式过滤器，除去机械杂质、灰尘后由入口导叶进入空气压缩机，经三段四级压缩后，输出0.55 MPa、185000 Nm³/h（干）的空气到后序系统，空压机出口管线设有防喘振流量控制阀FV01122A和压力控制阀HV01122B，从而控制机组出口压力和流量。
由纯化系统来的洁净空气（105000 Nm³/h）进入增压机，经三段七级压缩，使空气的压力增高，增压空气分成三股：一股从增压机一段水冷器后抽出【1.1 MPa 7000 Nm³/h】一股从增压机二段水冷器后抽出【2.7 MPa 40900 Nm³/h】去增压膨胀机系统；另一股【6.5 MPa 57100 Nm³/h】从增压压缩机末级引出，经冷却后进入空分装置，流程中设有两个防喘振阀，分别为FV01123和FV01128，目的是防止进入增压机一段和三段的气量过小引起喘振。
蒸汽经速关阀(2301),高压调节汽阀（0801）进入汽轮机通流部分。
蒸汽在第一膨胀段（0001）做功后，一部分从外缸下部的抽汽口引出，输至装置中压蒸汽管网，未抽出的蒸汽经中压调节汽阀（0802）进入第二膨胀段（0002）继续做功，做功后，在压力降至排汽压力后进入凝汽器（6000）。
2#空分装置概述
2#空分装置概述一、基本生产原理本装置以压缩空气为原料，通过换热器，油水分离器、冷气机组系统、纯化器等设备除去空气中所带机械杂质、水份、二氧化碳、乙炔等有害物质。
运用低压循环冷却原理，通过节流、绝热膨胀等过程，使空气温度逐渐下降达到液化温度后进入分馏塔内，因氮、氧沸点的不同(在1atm条件下，氮的沸点为-195.81℃，氧的沸点为-182.85℃。
气体与液体在分馏塔内的每一层填料上进行多次的冷凝、蒸发过程，完成物质和能量的转换，最后得到所需要的氧气、氮气、液氧、液氮产品，整个生产工艺过程由空气的净化和分离两部分组成。
原料空气由自洁式空气过滤器吸入，过滤去除灰尘和机械杂质，在离心式空压机中被压缩至0.52MPa、40℃左右，压缩空气经冷气机冷却至8℃，然后进入自动切换使用的分子筛吸附器，以清除H2O、CO2、C2H2和CnHm，出分子筛后分成三路（出分子筛的空气温度为£13℃）。
一路进入分馏塔中,空气经过主换热器与返流气体换热，被冷却至液化温度(-173℃)，并有少量气体液化，这些气液混合物一起进入下塔；另一路空气(3500Nm3/h)作为膨胀气体，进入主换热器与返流气体换热，这部分空气被冷却至-133℃左右，从主换热器中部抽出去膨胀机，膨胀后的空气温度降到-171℃，进入上塔中部；第三路少量空气去液氧蒸发器，与主冷来的液氧换热后进下塔。
空气在下塔被初步分离成氮和富氧液空，从在塔顶出来的气氮进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，部分液氮回下塔作为下塔的回流液。
另一部分液氮经过冷器过冷后节流进入上塔顶部，作为上塔回流液。
下塔釜液38%O2的液空，经过冷器过冷节流后进入上塔中部参加精馏。
少部分贫液空由中下部抽出经过冷器过冷后节流进入上塔中上部。
以不同状态的流体进入上塔经再分离后，在上塔顶部得到纯氮气，经过冷器、主换热器复热后出冷箱。
上塔底部的液氧，其中3000Nm3/h经主冷到液氧蒸发器形成液氧柱，自增压至53KPa，然后经过液氧蒸发器和主冷复热后出冷箱，其余部分液氧在主冷被下塔的氮气加热而蒸发作为上升蒸气参加精馏；从上塔上部抽出的污氮，经过冷器和主换热器复热引出冷箱。
空分装置的介绍
空分装置的介绍
1冷凝式空气分离装置
冷凝式空气分离装置是最新发明的一种有效、实用的空气分离装置。
它使用一种新型的回收冷却技术，可以将无机物质与有机物质分离，并可以尽可能使有机物质得到有效的空气分离。
这种分离装置的原理是将废气物质经过冷却后进入冷凝器，这样有机物质就会形成气态，而无机物质就会以液态形式存在。
随后，空气分离装置会将这两种物质分离，并将有机物质回收处理，而无机物质则可以回到原始状态。
冷凝式空气分离装置的优缺点也很明显，它的主要优点是：
1.能够有效、高效的分离出空气污染物；
2.噪音低、能耗低；
3.操作维护方便，寿命长。
另外，它的缺点是成本较高，常规的冷凝式空气分离设备需要昂贵的冷却剂和供气，以及专业技术人员的操作和维护。
总之，冷凝式空气分离装置是一种有效，高效，实用的空气分离装置，可以有效的处理废气物质，净化环境，保护现有的空气质量。
空分装置
0.7MPa (G)
去全厂仪表空气系统
2.7MPa (G) 去空分装置增压膨胀机 7.0MPa (G) 去装置高压板式换热器
高压蒸汽 8.82MPa
齿 轮 箱 空压 机
汽轮机
来自过滤系统
增压机
去 脱 盐 水
266000 Nm3/h
0.62MPa (A)
去空气预冷系统
来自纯化器
3、空压机系统
含尘空气经过自洁式空气过滤(F171A001),滤掉
• 2、汽封系统
• 为防止汽缸前汽封处高温蒸汽漏入轴承箱造成轴
承温度升高及润滑油中带水：防止后汽封处空气 漏入排缸而使真空恶化，汽轮机采用了封闭式汽 封系统，主要由气动汽封压力调节器（7200）以 及管道、阀门等组成，正常运行时封汽压力 0.108MPa。
4000Nm3/h 54000Nm3/h 70000Nm3/h
• 1) 来自增压压缩机三级冷却器后的压力为 2.7MP(G)、温度40℃的空气在增压透平膨胀机增 压侧进一步增压至4.15MPａ，再经增压后冷却器 冷却，进入高压板式换热器被返流气体、液体冷 却，去膨胀机制冷。
• 2) 4.10MPａ、－108℃的空气在膨胀机膨胀做功， 压力降为0.485MPａ、温度为-172℃，进入下塔参 与下塔精馏。
主润滑油泵
辅助油泵 事故油泵 油箱
1
1 1 1
凝汽器
1
杭汽
冲洗水箱 联轴器1
1 1
MAN MAN
联轴器2
盘车油泵用电机 盘车油泵 顶轴油泵 顶轴油泵用电机 疏水膨胀箱 凝结水泵 凝结水泵用电机 两级射汽抽气装置 总放空消音器 暖管消音器
1
1 1 1 1 1 2 2 1 1 1
MAN
空分装置原理
空分装置原理空分装置是一种利用物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离的设备。
它广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域，是现代化工生产中不可或缺的重要设备之一。
本文将从空分装置的原理入手，介绍其工作原理和应用。
一、空分装置的原理空分装置的原理是基于物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
在空分装置中，物质通常是以气态或液态形式存在的，通过改变温度、压力、流速等条件，使物质发生相变或化学反应，从而实现分离。
空分装置的主要原理包括物理吸附、化学吸附、膜分离、蒸馏等。
其中，物理吸附是指物质在表面上的吸附作用，如活性炭吸附空气中的有机物；化学吸附是指物质在表面上发生化学反应，如催化剂催化反应；膜分离是指利用膜的选择性通透性进行分离，如反渗透膜分离海水中的盐分；蒸馏是指利用物质的沸点差异进行分离，如石油精馏。
二、空分装置的工作原理空分装置的工作原理是根据物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
具体来说，空分装置通常包括压缩机、冷却器、膜分离器、吸附器、蒸馏塔等组成部分。
在压缩机中，气体被压缩成高压气体，然后通过冷却器冷却，使气体冷却至液态。
液态气体进入膜分离器，通过膜的选择性通透性进行分离。
例如，反渗透膜可以分离海水中的盐分，使得海水变成淡水。
在吸附器中，气体通过吸附剂，如活性炭、分子筛等，进行物理吸附或化学吸附。
例如，活性炭可以吸附空气中的有机物，使得空气变得更加清新。
在蒸馏塔中，液态混合物被加热，使得其中沸点较低的物质先蒸发出来，然后通过冷却器冷却成液态，最终得到纯净的物质。
例如，石油精馏可以将原油分离成不同的馏分，如汽油、柴油、液化气等。
三、空分装置的应用空分装置广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域。
其中，化工领域是空分装置的主要应用领域之一。
空分装置可以用于制取氧气、氮气、氢气等气体，也可以用于制取液态空气、液氧、液氮等液态气体。
此外，空分装置还可以用于制取高纯度气体，如高纯度氧气、高纯度氮气等。
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空分装置简介
洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间，为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。
1.1.1装置简介
氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统，空分装置有两套KDON-800/1400空分设备（其中一套生产、另一套备用），该装置于1991年8月建成投产，装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h，该装置占地面积为20072 m2。
空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。
它采用常温分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，操作方便，运行安全平稳。
为了满足生产装置氧、氮的连续供气，装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。
为了保证全厂各用户需求，由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气，按设计值，提供给用户的氮气质量为含02≤8PPm，供给压力0.8MPa,产量1400 Nm3/h，提供的氧气质量为≥99.6%，供给压力为2.8 MPa，产量为800 Nm3/h。
空压站于1991年8月建成投产，设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h，供给压力0.6 MPa，仪表风露点为≤-40℃，工业风1080 Nm3/h，供给压力0.8 MPa。
1.1.2工艺原理
1.1.
2.1 空分装置原理
空气主要是由78.03%的氮气和20.93%的氧气及其它气体混合而成。
空气分离就是先使空气冷却到一定的低温，而使其液化成为液态空气。
再利用氧和氮两种液体的沸点不同（在大气压力下，氧的沸点为﹣183.98℃，而氮的沸点为﹣195.8℃），在装有筛板的空分塔内进行分离。
空分塔又称之为精馏塔。
空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔，单级精馏塔只能制取一种纯产品。
洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气和氧气。
氮气供全厂各用户，氧气供脂肪醇。
所谓精馏，就是同时并多次地运用部分蒸发与部分冷凝的过程。
压缩并经冷却到冷凝温度的液态空气进入精馏塔后，在塔内气化空气自下而上地穿过每块塔板与塔板上的液体接触，这样气体中的氧逐步冷凝到液体中去，而液体中的氮便蒸发到气体中去，每经过一块塔板，气体中的氮浓度便提高一次，这样经过多层塔板（只要塔板数足够多），在塔的上部便得到纯度为99.99%以上的高纯度氮气，在塔底便可得到氧纯度（30～38%）较高的液体，称之为富氧空气。
富氧空气再经过精馏塔，在上塔的底部可得到纯度为99.2～99.8%的氧气。
1.1.
2.2空压装置原理
大气经仪表风空压机压缩后，压力达到0.6MPa,经干燥器净化后做为仪表风送给全厂。
大气经工业风空压机压缩后，压力达到0.8MPa送给全厂做为工业风。
1.1.3工艺流程说明
1.1.3.1 空分装置工艺流程说明
原料空气由吸入塔吸入，经滤清器除去灰尘和机械杂质，由离心压缩机压缩至0.78MPa，压缩空气经空冷塔洗涤冷却，然后进入氟利昂蒸发器再次被冷却到5℃，空气中的饱和冷凝水在水分离中被除去后，进入分子筛吸附器，以清除其中的H2O、C2H2和CO2等杂质。
分子筛吸附器两台交替使用，一台使用时另一台再生，再生气是正常分馏塔来的污氮气（还有一路是分子筛后净化空气），这股气体一分为二，第一路先经消音器放空，第二路经再生预热器和电加热器加热到180~200℃（联锁控制）去吸附器加热再生。
加热完毕，两路污氮交替，第一路去吸附器再生吹冷，第二路去消音器放空。
净化后的空气进入分馏塔，经主换热器与返流的污氮和产品氧气、氮气进行热交换，冷却后一小部分液化，汽液混合的空气经节流至0.55 MPa的压力进入下塔进行精馏，在下塔顶部得到99.999%的纯氮气再进入主冷被上塔的液氧蒸发所冷凝为液氮，部分液氮回下塔做为回流液，其余液氮经过冷后节流进入在上塔顶部喷淋。
下塔釜液是含氧38%的液空，经液空过冷器后进入上塔中部参加精馏，同时在下塔中部抽取一股污液氮节流后也进入上塔做为回流液。
从主换热器中部抽取部分空气进入透平膨胀机进行绝热膨胀，产生设备运转时所需大部分冷量，膨胀后的空气经热虹吸换热器消除部分过热度后进入上塔中部参加精馏。
以不同状态的四种流体进入上塔经再分离后，在上塔顶部得到1400Nm3/h含O2≤5PPm 的高纯氮气，经液氮过冷器，主换热器复热至约9℃后出分馏塔，上塔底部液氧在主冷中吸收下塔气氮冷凝时放出的热量而蒸发，其中800Nm3/h纯度为含氧99.6%的氧气经主换热器复热至约9℃后出分馏塔，其余部分做为上升蒸汽参加精馏，上塔上部尚有2800Nm3/h含氧7.55%的污氮气抽出，经液空过冷器，经主换热器复热后出分馏塔去纯化系统再生分子筛吸附器后放空。
从主冷底部抽取50L/h液氧进入氧液体量筒，汽液分离，积满量筒后迅速充入氧低温液体储槽。
制取液氮工况时，从液氮过冷器后抽取50L/h液氮进入氮液体量筒，积满量筒后迅速充入氮低温液体储槽，以备当空分装置故障停车时，增加压力汽化后向用户提供气氮产品。
合格的氧气出分馏塔后，经压氧系统增压供使用。
合格的氮气出分馏塔后，经压氮系统增压供使用。
.1.4工艺流程图
TG—
初始状
.1开工统筹图
有安全性、可操作性、要求相关人员和生产操作人员熟悉并掌握，
3.2.2 开工的保障系统
开工期间，
要求机修车间、仪表车间、电工车间、物质供应部门和其他相关单位按空分车间要求组织好人力物力，做好开工期间的维护和材料的供应。
3.2.3开工准备
3.2.3.1 系统检查：
a.
检查工艺管线、水、油管线等的恢复情况。
b.检查各处法兰的恢复情况。
c.从系统开始直到结束，各处阀门状态要检查详细。
e.详细检查各控制阀、液位计、压缩机和泵出入口、压力表阀门等。
f.所有的安全阀全部投用。
3.2.3.2仪表校验：
a.控制阀校验。
所有控制阀都应与控制室DCS 操作系统调校正常，阀位与控制室DCS 操作系统输出都应一致无误， 同时控制阀零点、阀芯都应检查详细。
b.检查各报警、联锁是否投入好用。
c.DCS 显示仪表检查。
控制室DCS 和现场的温度表、压力表、传输仪表要检查仔细，使之处于完好状态。
3.2.3.3 公用工程投用：
a.与电气联系电机通电正常无误，并详细检查各机泵电机的正反转。
b.循环冷却水投用正常，各阀门开关要正确。
c.仪表风投用正常。
4.14.24.2.1 制定的停工方案要具有安全性、部署，停工要组织严密，步调一致，由停工领导小组统一指挥。
4.2.24.2.2.1空分车间装置停工后，由厂相关部门协调，要求机修车间、仪表车间、电气车间和
其他检修队伍按要求立即进入装置，按计划时间、进度和质量要求完成相应的装置存在问题处理和相应的检维修工作，并且遵守各种规章制度和安全规定。
4.2.2.2停工期间如需用氮气，由厂调度室统一协调，尽量控制氮气的用量，同时液氮要保持一定的罐位，需用的液氮不够时由厂调度室统一协调解决。