空分设备在煤化工中的应用研究
煤化工空分装置工艺特点及应用发展
常 力 鹏
（ 黑龙 江北大荒农业股份有 限公 司浩 良河化肥分公 司生产部 ， 黑龙江 伊春 １ ５ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 随着我 国社会的快速进 步以及科技 的高速发展 ， 我 国的工业也在不 断地进行 着创新 与完善 。我 国工业如今的发展 规模在世 界上也屈指可数 ， 尤其 是 利 用 自身 资 源优 势 所 开展 的煤 化 工 更是 国 际驰 名 。 煤 化 工 虽 然 听起 来 陌生 实际 上 却 与 我 们 的 生活 息 息相 关 ， 无 论是 医药业还是 日化业都 离不开煤化 工的 支持 。煤化工的快速发展也 自然会使得其配套设施也随之发展 ， 在煤， Ｉ ｔ ＿ ｒ － 当中应 用范围最广的 应当是 空分装置 ， 空分装置是煤化工 当中必不可少的一种设备 ， 其 工艺的特点及 因应用的发展 时刻牵动 着整个煤化工行业。 关键词 ： 煤化工； 空分装置； 工艺特点； 应 用 发展
１ 煤 化 工 空分 装 置 的 特 点 加合理 。 煤化工 当中空分装置对 于煤 化工而言具有着极为重要的意义 ， １ ． ２ ． ２成套设备机组 的特点 而我们分析煤化工空 分装 置的特点也是 为了可 以对煤 化工的空分 首先来看空气过滤器系统特点 ， 空气过 滤器 系统 有具 有 自动控 装置有着更多 的了解并且为了将其更好 的应用 。 对于煤化工空分装 制 系统 能够对过滤器 内的空气在一定 时间后进行反 吹减少 了清理 置的了解应 当先从其工艺流程开始 ， 只有先对其工艺 流程有 了充分 难度 ， 并且 空气设备过滤器本身还能对其 阻力进 行大小调整。其次 的了解才能真正地将其应用好。 是 预冷系统 ， 预冷系统采用 的是 搞笑低阻散堆填 料塔 ， 可 以保 证其 １ ． １空 分 装 置 工 艺 流 程 拥有 良好 的换热性能和减少阻力的效果 ， 并且对 于空压机的负荷也 空分装置本身采用 了多种不 同的工 艺其 中有分 子筛吸与 预净 能够起到减轻 的效果 。接着是纯化系统 ， 空分装 置的分子纯化系统 其每 一个 单独 的吸附器吸附时间都能高达 化工艺 、 增压透平膨胀机 以及液体泵压缩工艺 。空气装置 整套设备 采用 的是长期使用设计 ， 由空气过 滤压缩 系统 、 空气 预冷 系统 、 分子筛 纯化 系统 、 分馏塔 系 ４小 时 ， 这使得分 子筛和 阀门的使用 寿命 被延长 ， 而切 换损失 会减 统、 液体贮存及汽化系统 、 仪控系统 、 电控 系统等组成 。空分装 置的 小从而可 以减少再生污氮量。 组成虽然 十分复杂但是其所要达到的 目的却十分简单 ， 其 主要 的工 ２ 空 分 装 置 的应 用发 展 作 目的就是将空气 中的各个成分分离开来从而为煤化工设备服务 。 空分装置在煤化工企业 已经被广泛 的应用 ， 并且这种应用还会 下面我们来分析其工艺流程 。 越来越深入且规模也会越来越大 ，关于未来空分装置 的应 用发展 ， １ ． １ ． １空气过滤和压缩 从 如今 的发展现状就能得 以管窥 ， 下面笔者就来谈一谈关 于空分装 首先 ， 自洁式空气 吸入 过滤器将空气 吸人 器内部 ， 然后空 气在 置 的应 用 发 展 问题 。 空气过滤器的作用下将里面 的灰尘和其他悬浮颗粒物等杂质去 除。 ２ ． １空分装置 的应用发展规模越来越大 去除杂质的空气将进入主空压机 ， 在主空压机的多重压缩后空气再 随着我 国煤化 工发展 的规模扩 大以及其产 能的扩 大器装置 大 进入空冷塔 ， 压缩器在空气压缩 的过程 中会 产生大量的热量而这些 型化已经是一种必然趋势 。 煤化工 的装置大型化也必然会 使得 其对 热量都会被中间冷却设备 内的冷却水冷却 。 这个过程是空分装置将 氧气 的需求量也 变得更加 巨大 ， 因此在这 样的情况下 ， 空 分装置 的 空气吸入的第 一过程也是相对而言精密度较差 的一道工序 。 大型化也成 为了势在必行 的事情 。 １ ． １ ． ２空气 的冷却和纯化 ２ ． ２空分装置应用从单一的制氧功能 向多元化发展 在空气进 人冷却塔 内就会被冷却塔进行 降温处理 ， 空气的降温 空 分 装 置 在 以 往 其 最 主 要 的作 用 就 是 制 造 氧 气 从 而 满 足 煤 化 处理其最主要 的 目的在 于让空气 中的水分尽可 能的降低从 而 使得 工 的需求 ， 而如今尤其 是在煤化工合 成氨的制取过 程中 ， 其对 于其 空气在进入分子附吸器 时能够减少水分给分子 附吸器所带来 负荷 。 他种类 其他 的要求更加大 ， 例如空气 中的氮气就是合成氨 生产 的主 冷冻水进入空冷塔后首先利用分馏塔 内的氮气进行冷却 ， 在经历 了 要原料气之一 ， 因此空分装置除 了满足于现代煤化工所需要 的氧气 冷水机冷却后才能进入空冷塔上部。 从空气预冷系统 中出来 的空气 之外 ， 还需要满足更 加多样化 的例如 氮气 、 氢气 、 氦气、 氩气等不 同 再进入空气纯化系统进行水分 、 二 氧化碳与碳氢化合物的去除。 气体的供给工作 。因此未来在 空分装 置的应用发展中 ， 应该会 更多 １ ． １ ． ３ 空 气 的精 馏 的将精力放在空分装置 ， 对于其他不 同气体 的提取方 面以满足煤化 从 吸附器内出来 的空气分 为了两部分一部 分进入 了低 压主换 工生产过程中对 其他稀有气体 的需求 。 热器冷却后进人下塔 ， 另一部分则瞳孔空气增压机进行进一步 的压 ２ ． ３ 空 分 装 置 的 可 靠 性 与 安 全 性 是 未 来 其 应 用 发 展 的 另 一 主 缩工作 ， 最终抽 出一步经过膨胀剂增压断的压缩机及后冷却器 的冷 要 方 向 却， 再进入 主换热器被冷却 ， 经膨胀机膨胀后进入下塌 ， 增压机末级 无论是 任何 的工业生产或 是装置 的发 展都需要 可靠性与安 全 空气送入冷箱经主换热器冷却后节流进入下塔 。 精馏 塔下塔 中的上 性 的支 持 ， 对 于这 点而言空分装 置的发展也不会例 外 ， 空分装 置作 升气体通过与回流液体接触含氮量增加。 这些其他会 流人下塔顶部 为煤化 工的空头装置其本 身的可靠性和安 全性直接 影响着煤 化工 的冷凝蒸发器。在冷凝蒸发器 中氧气会被蒸发 而氮气则 会被 冷凝 。 整个生产流程的可靠性 与安全性 ， 除此之外空分装置 本身所制取的 上塔顶部产生的污氮气 ，会进入上塔顶部 的冷却器 和主换热器 ， 然 各类气体是煤化工的原料 气的主要 来源之一 ， 一旦这些气 体的纯净 后一部分出冷箱一 部分则进入 纯化系统进行再生气 ，一部分则进 性 不 够 那 么 很 可 能会 造成 生产 事 故 的发 生 。 入水冷塔。上塔中的液态氧则从上塔底部被抽 出 ， 在液氧泵 中被压 结 束 语 缩最终送 到高压换热器 中与高压空气进行热 交换从而变 为高压氧 煤化 工空分装置 的工艺特 点与应用 发展对 于我 国工 业而 言有 气。 着极为重要的意义 ， 我们必须在充分 了解 了空分装置 的各 类特点之 １ ． ２空分装置 的特点 后才能在最大程度上将空 分装 置更 好的应用 ， 而对于应用的发展问 空分装置其主要功 能就是对 空气进行处理 ， 其 同样具有着 自身 题 ， 这是一个 与时俱进 的问题 ， 任何工业想 要持续性 发展就必 须与 的特点 ， 这些特点从流程 、 设备两个方 面凸显出来 ， 下面我们就来介 时俱进适应时代的要 求和社会 的需求 。 绍一下空分装置的特点 。 参 考 文献 １ ． ２ ． １流 程 特 点 【 １ 】 孙洪波． 空分 装 置 后 备 储 存 系统 的 设 计 （ 一） 『 Ｊ １ ． 石 油化 工 设 计 ， ２ ０ １ ２ 空分装置中由于有液态 氧泵 和压缩机 ， 以及空气膨胀机 的存在 （ ０ ２ ） ． 使得其具有其他设 备所不具备 的安全性 与可靠 性。除此之外 ， 其操 『 ２ １ 张晓亮， 李江龙． 谈变 电二次设计过程 中的细节问题『 Ｊ １ ． 科技情报 开 作也非 常方便 而且其本身 的操 作内容也易 于理解并不是 十分抽象 发 与 经 济。 ２ ０ ０ ６ （ ２ ４ ） ． 的， 并且 由于空分装置 目前 已经全面 国产化 因此其在价格方面也 十 【 ３ 】 黎洪斌． 空 分 装 置 安 全要 素 分析 『 Ｊ １ ． 通 用机 械 ， ２ ０ ０ ９ （ １ ２ ） ． 分低廉对很多企业 而言其在投资方 面的成本也会 降低 ， 并且 由于空 『 ４ １ 胡 志 强， 沈庆春． 煤 化 工 空 分 装 置 论坛 ｆ Ｊ １ ． 通 用 机械 ， ２ ０ ０ ９ （ ９ ） ． 分装置 的这 些设备都是一个 系列的缺一不可 因此在配置 方面也更
空分设备在煤化工中的应用 周屹峰
空分设备在煤化工中的应用周屹峰摘要：煤炭是当前世界的重要能源，我国煤炭蕴藏丰富，应用广泛，煤气化、煤液化等相对于直接燃烧煤炭能够提供更为清洁的能源，在其中空分设备起着重要的作用，其能够提供煤气化、液化过程中所需要的氧气、氮气等气体，从而保障整个工艺的顺利进行。
文章介绍了煤化工技术并对空分设备进行了阐述，并重点介绍了空分设备在煤化工行业中的应用。
关键词：空分设备；煤化工行业；应用途径空分设备在煤化工领域中的应用十分普遍，其不但能够通过物理、化学的技术方法实现气体的快速分离，同时也可以为工业流程提供所需要的各种原料气体，完成一些精密的化学成品的制备。
随着近些年来我国化工行业的平稳快速发展，其对于空分设备的技术水平要求也在不断提升。
为了进一步阐述空分设备在煤化工领域中的应用效果，现就煤化工领域技术发展的现状简要分析如下。
一、煤化工领域技术发展现状1、煤化工联产在煤化工领域当中，煤化工联产可以说是现阶段重要的发展方向之一。
其基本构建原则就是通过不同的技术途径对技术进行整合，实现优势上的相互补充，可以实现工艺的集成优化，从而实现资源、能源等多个方面的协调，以此来降低工程投资总额，提升成本控制水平，同时也可以减少生产的成本、周期，提升污染物的控制排放能力，更好的完善自身的发展。
在这一些详细的生产环节中也会有煤化工联产技术的身影，这些技术可以在很大程度上实现多点发展，也不容易由于某个技术问题导致整个项目陷入瘫痪。
采用煤气化为基础的多联产系统是最为先进的联产系统之一，其特征在于多点同时推进，选择煤、石油等作为气化原材料，通过合成液体燃料或者合成一些特殊化工产品的方式来进行优化、使用。
通过多种产品的优化与协调发展，可以在相对较少的投资周期、成本条件下就获得多种副产品，有效提升了投资建设的效率，降低了云溪维护成本，更是实现了多联产系统的集成化，这不单是目前煤化工领域技术革新的主要目标，同样也是合成模拟软件、提升企业工作效率的关键技术构成要素。
大型空分装置在煤化工中的应用与发展
向， 国际上 在空分 领域领 先且 占据 主导地 位 的供应 商均有大型 的空 分装置 ， Ｐ Ｉ ４套 １００ ０ｍ ／ ＡＣ有 ０ ０ ｈ （ 态） 标 以上 的空分装置 在运行 ； 空气 产 品公 司 的单 套空分装置 最大设 计 、 造 能力 已达 １０００ ｍ ／ 制 ５ ０ ３ｈ （ 标态 ） 目前 该 公 司 在 运 行 的 最 大 生 产 装 置 为 ， １００ ０ Ｉ ／ （ 态 ） 法 液 空在 运 行 空分 装 置 的 １ ０ Ｉ ｈ 标 Ｔ 。 ；
装 置大 型化 是煤 化 工行 业发 展 的一个 显 著特 点 。随着 煤 化工 装 置 规 模 的不 断 扩 大 ， 气 化 对 煤 氧气 的需 求 量 不 断 增 大 。无 论 采 用 固定 床 、 化 流
床 还 是气 流 床气 化技 术 ， 为获 得理 想 的碳转 化率 ，
８
第３ ８卷
均需 要 大 量 的 氧 气 。典 型 气 化 技 术 的氧 煤 比见 表 １不 同产 品 规模 的 煤 化 工 装 置 采 用 典 型 煤 气 ，
化 技术 的氧耗 量见 表 ２ 。
表 １ 典型气化技术 的氧煤 比／ ・ ｇ （ ｋ ）
煤 气 化技 术
ＢＧＬ ＨＴ Ｗ Ｕ— ｓ Ｇａ ＫＲＷ ＫＢ Ｒ
最 大规模 为 １０００Ｉ ／ （ 态 ） 林 德公 司单套 ２ ０ Ｉ ｈ 标 Ｔ ；
空分 装 置 的 最 大 能 力 为 １ ０ ０ ０ ｍ ／ 标 态 ） １ ０ ｈ（ 。
ｋ中压 Ｎ ， 压 １Ｎ ， 压 ２Ｎ ， 氮 ， 氮 ）各 ：低 低 ：液 污 ， 产 品需求 量变 化范 围 大 ， 大超 过 １０ ， 对 氮 最 ５％ 这
关于空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行
关于空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行摘要：空分装置在煤化工生产中有着非常重要的作用，它可以对原料气进行有效的纯化处理，然后将净化后的原料气送入空分装置内，空分装置的生产能力和质量直接影响着煤化工生产效率和质量，所以应该重视并做好空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行工作。
文章针对煤化工生产中空分装置在节能降耗和安全运行方面存在的问题进行了分析，希望能够给相关工作人员提供一些参考和借鉴。
关键词：空分装置；煤化工；按群运行；参考随着经济的发展和科技的进步，人们对能源的需求也越来越大，传统的能源已经不能满足人们日益增长的能源需求，所以对煤制气资源的研究和利用成为了我国未来发展的主要方向，这也为空分装置在煤化工生产中节能降耗和安全运行提供了良好的条件。
空分装置作为煤化工企业生产过程中的重要设备，对原料气进行纯化处理，然后将净化后的原料气送入精馏装置内，是煤化工企业生产过程中非常重要的一环。
在煤化工企业生产过程中，由于空分装置在节能降耗和安全运行方面存在问题，导致了生产效率和质量得不到有效保障。
一、空分装置在煤化工生产中的节能降耗（一）采用指标控制和互用系统煤化工企业可采用指标的合理控制和可利用系统的使用降低能源消耗，如：氧气纯度设计指标为99.6%，每次开车纯度要达到指标才开始外送，现将氧气纯度指标下调至98%，预计开车时间节省1小时，节约蒸汽120t,蒸汽75元/t,按每年两套按1次开车计算，预计节省费用120*2*75=18000元；利用液氧储罐储存液氮，大修期间空分装置利用液氮汽化向管网供氮气，并通过每天购买液氮，持续向全厂供应氮气。
大修前空分装置利用液氧储槽储存液氮约64吨，大修期间将液氧储槽的液氮导入液氮储罐，减少了公司液氮采购量，为公司大修安全提供了有力保障。
每年大修减少液氮采购约60.82吨，每吨830元共节省费用5.05万元。
（二）采用填料上塔在空分装置中，运用填料上塔技术，不仅可以有效地避免空分装置出现液位过高、液位波动、液位压力异常等现象，而且还可以在一定程度上增加空分内的气液接触面积，从而提升空分装置的分离效率。
空分设备在煤化工中的应用
空分设备在煤化工中的应用摘要：近年来，随着"十一五"规划和"油改煤"等国家能源战略的不断实施,新型煤化工得到了快速发展，基于此本就探讨了空分设备在煤化工中的应用。
关键词：空分设备；煤化工；煤气化；煤液化；应用我国的工业发展在逐步增速，而作为曾经是工业龙头代表的煤化工也不甘落后持续发力继续引领着我国的工业领域。
我国的能源消耗结构中煤炭资源的消耗占所有能源消耗的70%左右，如此之大的消耗比重造成我国的煤化工行业一直是我国的工业的发动机。
煤化工行业随着我国工业的进步也在逐步扩大的规模而在这样的前提下，在煤化工行业内应用最为广泛的空分设备也在被更加广泛的应用。
空分设备在煤化工行业的内的应用越来越广泛就使得越来越多的目光为之聚焦。
近年来对于空分设备在煤化工的应用一直是一个较为热门的话题。
1.煤化工技术分析1.1大型先进煤气化煤气化是发展新型煤化工的重要单元技术。
煤气化工艺可分为移动床(固定床)、流化床、气流床和熔融床四种，有鲁奇(Lu呼)气化、德士古(Texaco)气化、谢尔(Shell)气化和流化床气化技术。
国内大型先进煤气化技术与国外相比虽有一定差距，但近年来加快了开发速度。
“十五”期间，分别对具有自主知识产权的多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化技术进行工业示范开发和放大研究。
1.2煤液化煤液化分为煤的直接液化和间接液化。
煤直接液化是煤化工领域的高新技术。
该技术将煤制成油煤浆，在450℃左右和10-30MPa压力下催化加氢，获得液化油，并进一步加工成汽油、柴油及其它化工产品。
该技术的开发始于20世纪20年代，30--40年代曾在德国实现工业化;70年代国外又进行新工艺、新技术开发，2000年后开发工作基本结束，但没有大规模工业化应用实例。
国内神华集团正在引进国外核心技术建设示范工厂;国内有关研发机构跟踪研究已有20多年，目前正在开发具有自主知识产权的煤炭直接液化新工艺以及专用高效催化剂等关键技术。
空分设备在煤化工中的应用
我 国的工业 发展 在逐 步增 速 ，而作 为曾经 是 工业龙 头 代表 的煤 化 特点 。 工也不甘落后持续发力继续引领着我国的工业领域 。我国的能源消耗 ２ ． １ 空分设备随着煤化工的扩大而大型化。目前随着煤化工行业的 结构中煤炭资源的消耗占所有能源消耗 的 ７ ０ ％左右 ，如此之大的消耗 快速发展其产能在不断提高 ，对于能源的消耗也不断增强其设备的体 比重造成我国的煤化工行业一直是我国的工业 的发动机。煤化工行业 积与在生产过程中所需要的供氧及其他气体 的输入也变得越来越多 ， 随着我国工业的进步也在逐步扩大的规模而在这样 的前提下 ，在煤化 因此空分设备为了适应煤化工发展的这一特点其本身也在 向大型化迈 工行业内应用最为广泛 的空分设备也在被更加广泛的应用 。空分设备 进。在 目前的煤化工生产中仅以一种 ４ ０ ０ 万 煤制油装置为例 ， 其一 在煤化 工行业 的内的应用越来越广泛就使得越来越多 的目光为之聚 小时所需要消耗 的氧气量就高达 ６ ０ ３ ０ ０立方米，这样可怕的消耗如果 焦。 近年来对于空分设备在煤化工的应用一直是—个较为热 门的话题。 是传统的小型空分设备是根本无法满足的因此，目前空分设备正向大 今天笔者就通过本文为大家分析空分设备在煤化工 中的应用。 型化迈进 ， 其也具有了大型化的特点。 １空分设备在煤化工空分工业气体的应用 ２ ． ２ 空分装置的供给物在呈现多样化 。空分装置在以往其最主要的 １ ． １ 空分设备在煤制油过程中的应用。 空分设备在煤制油生产系统 作用就是制造氧气从而满足煤化工的需求 ，而如今尤其是在煤化工合 中的应用主要表现在其提供氧气从而保证成品油的出产 。煤制油装置 成氨的制取过程 中， 其对于其他种类其他的要求更加大 ， 例如空气 中的 基本 由空分装置 、 煤气化装置 、 油品合成装置 、 尾气制氢装置和产品加 氮 气就 是 合成氨 生产 的 主要原 料气 之一 ，因此 空分 装置 除 了满 足于 现 工 装置 构成 。来 自界 区外 的原 料 煤与来 自空分 装置 的氧 气进 人煤 气 化 代 煤 化工 所 需要 的氧气 之外 ，还需 要 满足 更 加 多样 化 的例 如 氮 气 、 氢 装置 ， 经气化＿ ［ 艺生产粗合成气 ， 然后送往一氧化碳变换装置采用高水 气 、 氦气 、 氩气等不同气体的供给工作。因此未来在空分装置的应用发 气 比部分变换工艺调节粗合成气中的一氧化碳和氢气 比例 ，经过合 展中应该会更多 的将精力放在空分装置对于其他不同气体的提取方面 成、 制氢生产出成品油。空分装置为煤气化装置 、 硫 回收装置和尾气制 以满足煤化工生产过程中对其他稀有气体的需求 。 氢装置提供所需的氧气 ， 副产的氮气主要供煤气化装置使用。在煤制油 ２ ３空分设备具有的可靠 『 生 正在不断提高。由于目前我国的煤， ｆ － Ｌ ￣ 的流程内空分设备得 以多次应用 ，其从开始将空气通过分子筛进行净 的生产量在不断提高，其在每一次的生产过程 中所需要生产的产品数 化去除杂质到最终提纯出氧气参与煤制油的合成过程这一系列的动作 量也在不断提高， 而煤化工在此期间所需要的供氧量也在成倍增加。 空 都与空分设备有着极大的关系。 分装备是保证煤化工供氧量 的最大前提 ，如果空分设备的可靠性无法 １ ． ２ 空分设备在煤制气过程中的应用。 空分装置在煤制气领域的应 得到保证那么很可能造成空分设备在煤化工生产的过程中停止运转或 用就显得 比煤制油领域要直接一些但也相对的比较复杂一些。首先煤 者运转的速度变慢从而无法保证煤化工生产所需要的供氧量从而使得 制气的过程中空分装置的最大作用还是为其提供足够的氧气来作为供 煤化工的生产无法正常进行 。因此 目前我国的空分设备在应用方面较 应煤制气系统的需要 。统煤制气工艺装置主要有 ： 空分装置 、 煤气化装 为注重其可靠性即稳定 性， 因为这是保证煤化工产品生产的必要前提。 置、 粗煤气耐油耐硫变换 、 冷却 、 低温 甲醇洗净化 、 低压蒸汽吸收制冷 、 ２ ． ４ 空分设备具有的安全『 生 在不断加强。空分设备在煤化工生产中 Ｃ ｌ ａ ｕ ｓ －Ｓ ｃ ｏ ｔ 硫回收工艺及 甲烷化等。在整个煤制气的过程中空分设备 必须具有绝对的安全 陛，否则其极可能引起破坏力极 为巨大的化工爆 除了为系统提供足够的氧气之外 ，其提纯出的其他气体例如氮气和仪 炸。空分设备的主要作用是供氧和对空气进行必要的提纯和输送 ， 一旦 表空气还可以用于低温甲醇洗涤工艺等等 ，并且还能够对整个煤制气 这些环节任何一个环节出现错误 ，例如其他气体进入了供养通道里就 系统 的稳定 『 生以及 连续 Ｉ 生 提 供必 要 的支持 作用 。 很可能造成锅炉爆炸的可能 ， 除此之外 ， 空分设备还影响着煤化工生产 １ ． ３ 空分设备应用于煤制烯烃系统。 烯烃在植物精油、 香料 、 橡胶制 产品的质量 ，尤其是在合成氨的生产过程 中如果空分设备将过多的硫 品中被广泛的应用而其生产的过程也离不开空分设备的支持 。烯烃工 化物保留在了合成氨的原料气 当中很可能造成硫化物中毒严重威胁生 艺装置主要包括空分装置 、 气化装置 、 净化装置、 甲醇合成及精馏装置 、 命安全。 Ｍ Ｔ Ｏ装置 、 烯烃 回收 、 聚丙烯装置和聚乙烯装置等。空分设备在煤制烯 结束语 空分设备在煤化工的应用已经朝着范围越来越广功能越来越多样 烃系统中的主要应用还是供氧作用 ， 还能够提供一定的氢气、 甲烷以及 硫化物。 高压氧气出空分装置后连 同空分送来 的高压氧进人气化炉， 气 化的趋势发展 ， 这样的发展本身是一个我们乐见其成的事情， 但是空分 化反 应在 ６ ． ５ ＭＰ ａ（ Ｇ ） 、 １ ３ ５ ０ ～１ ４ ０ ０ ￣ Ｃ 下进行 ，反 应生 成 Ｃ Ｏ、 Ｃ Ｏ 、 Ｈ： 、 设备如果想在煤化工领域的应用更加普遍还必须加强其本身的工艺和 Ｈ ２ 【 】 及少量 Ｃ Ｈ 、 Ｈ ： Ｓ等气体； 送到甲醇合成系统 ； 经甲醇洗脱硫脱碳净 适用性。 我们相信在不久的将来空分设备与煤化工的结合会更加契合 ， 化后的合成气经甲醇合成气压缩机增压与来 自甲醇合成回路的循环气 为我 国的工业 发展带 来更 大 的贡献 号 晾喜 。 参 考文献 被压缩至合成需要的压力 ，送人甲醇合成 回路进行 甲醇合成， Ｃ Ｏ 、 Ｃ Ｏ 和Ｈ 在ｃ ｕ —ｚ ｎ 催化剂作用下 ， 合成粗甲醇。ＭＴ Ｏ装置包括甲醇转化 『 １ １ 樊志伟 ， 陈薇薇． 碎煤加压气化炉床层控制叨． 氮肥技术， ２ ０ １ ３ （ ３ ） ． 和烯烃 回收两部分 ， 丙烯 、 乙烯等产品送至聚丙烯 、 聚乙烯系统进行 聚 王文富，程更新．壳牌炉化工工艺技术的应用情况 叽．氮肥技术， 合反应。 在神华包头煤化工生产系统中空分采用杭氧的 ４ 套６ ０ ０ ０ ０ ｍ ， ２ ０ １ ０ ， ３ １ （ ５ ） ． ／ ｌ １ 空分装置，副产氮气主要供全系统吹扫置换 、 保护气体 ， 空分增压机 『 ３ １ 孙洪波． 空分装置后备储存 系统的设计（ 一） 啊石 油化工设计 ， ２ ０ １ ２ （ ２ ） ． 后空气供全厂仪表空气和工厂空气使用 。 『 ４ ］ 张晓亮， 李江龙． 谈 变电二次设计过程中的细节问题［ Ｊ １ ． 科技情报 开发 ２ 空分设 备在 煤化 工 中的应 用特点 与经 济． 随着空分设备在煤化 工中的不断应用 ，其应用特点也随着煤化工 的发展而在变化 ，下面我们就来看看空分设备 目前在煤化工
现代空分装置在煤化工领域的应用探究
现代空分装置在煤化工领域的应用探究摘要：中国是一个煤炭资源丰富但石油和天然气短缺的国家。
长期以来，煤炭消费一直占据中国能源消费的主要地位。
空分装置一直是化工、炼钢等行业的核心工艺装置。
随着我国煤化工行业的快速发展，装置规模化、先进化、自动化程度越来越高，空分技术进步也是突飞猛进，10万Km3/h以上空分装置陆续上马，引领整个化工行业向集约化、节能化、高效率方向不断发展。
Abstract: China is a country rich in coal but short of oil and natural gas. Coal consumption has long dominated China's energy consumption. Air separation unit has always been the core process unit in chemical and steelmaking industries. With the rapid development of China's coal chemical industry, the scale, advanced and automation of the device is getting higher and higher, and the progress of air separation technology is advancing by leaps and leaps. Air separation devices of more than 100,000 Km3/h have been mounted successively, leading the whole chemical industry to the direction of intensive, energy saving and high efficiency.关键词：煤炭；化工；空分Key words: Coal; Chemical industry; Air separation引言中国是全球煤炭产能以及消费最多的国家，2021年我国煤炭产量达到41.3亿吨，占据能源消费56%，较10年前增长了近两倍。
大型空分装置在煤化工中的应用与发展
大型空分装置在煤化工中的应用与发展随着人们对环境保护和可持续发展意识的增强，煤化工行业的发展也面临着巨大的挑战。
大型空分装置作为常见的装置之一，在煤化工中有着广泛的应用与发展。
首先，大型空分装置在煤化工中主要用于气体分离和纯化。
空分装置可以将煤炭气化的产物（包括一氧化碳、二氧化碳、氮气等）进行高效分离和纯化，得到纯净的气体产品。
这些纯净气体可以用于合成气、氢气等工艺的煤化工生产过程中，提高生产效率和产品质量。
其次，大型空分装置还可以用于制取液态氧、液态氮和液态氩等工艺气体。
这些制品气体在煤化工生产过程中有着重要的应用。
液态氧可以用于燃烧炉的燃烧和煤化工催化剂的再生等；液态氮可以用于气体净化、反应器的氮气充填等；液态氩则可以用于电子工业、金属加工等领域。
此外，随着煤化工行业的高效低碳转型，大型空分装置在煤化工中的应用与发展也面临着新的挑战与机遇。
一方面，空分装置需要不断改进技术，提高分离效率，减少能耗和排放，满足煤化工行业对节能减排的要求。
另一方面，空分装置也可以通过与其他装置的结合利用，实现资源的循环利用。
例如，联合利用空分装置和煤制气技术，将煤转化为洁净燃料气，同时产生纯净的气体产品；联合利用空分装置和化工装置，将煤化工废气进行分离和纯化，实现废气的资源化利用。
最后，大型空分装置在煤化工中的发展将受益于技术创新和政策支持。
随着新材料、新工艺和新设备的不断引入，空分装置的效率和可靠性将得到进一步提高。
同时，政府也在加大对煤化工行业的支持力度，通过减税、补贴和配套政策等方式，促进大型空分装置在煤化工中的应用与发展。
总之，大型空分装置在煤化工中的应用与发展具有广阔的前景。
通过提高气体分离和纯化效率，制取液态氧、液态氮和液态氩等工艺气体，实现节能减排和资源循环利用，大型空分装置将为煤化工带来更加可持续的发展。
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空分设备在煤化工中的应用研究
文章首先简要分析了空分设备的特点，在此基础上从煤制油、煤制天然气、煤制烯烃三个方面对空分设备在煤化工生产过程中的应用进行论述。
标签：空分设备；煤化工；应用
1 空分设备的特点分析
近年来，煤化工逐步呈现出大型化的趋势，为了保证煤化工生产的稳定性与连续性，与之相配套的空分设备等级也必须随之增大。
对于大型空分设备而言，并不是简单地对配套设备和机组进行放大即可，而是需要解决诸多关键性的技术问题，如塔器等静设备需要重点解决的问题是运输，一方面要限制塔器的直径，同时塔身的高度也不能过高，在这一前提下，需要加强单元截面的传热性能，上下塔需要采用新型规整填料，筛板塔则需要对开孔率进行加大等等。
另一方面还应解决气体和液体分配的换热器问题，需要加快新型塔内组件的研发速度。
对于动设备而言，亟待解决的关键问题是大型高效机组的研发，如高效中压透平膨胀机、大型空压机等等。
目前，这些大型、高效的机组设备都以进口为主，如果想要从根本上降低煤化工的生产成本，就必须加快国产化的进程。
2 空分设备在煤化工生产过程的应用
空分设备是煤化工生产过程中不可或缺的重要组成部分之一，其在煤化工相关生产系统中的应用主要体现如下几个方面：
2.1 在煤制油生产中的应用
煤制油在煤化工中具有重要的地位，常规的煤制油生产系统主要是由以下装置组成：空分设备、煤气化设备、油品合成设备、尾气制氢设备以及产品加工设备等等。
在具体的生产过程中，来自于界区之外的原料煤会与来自于空分设备中的氧气一并进入到煤气化装置当中，经由气化工艺处理之后，便可得到粗合成气，这部分气体会被送入到一氧化碳变换装置中，再以高水气比部分变换工艺，对其中的一氧化碳与氢气的比例进行调节，通过合成及制氢工艺，便可生产出成品油。
在上述生产过程当中，空分设备的主要作用是为以下装置提供所需的氧气，如煤气化装置、硫回收装置以及尾气制氢装置等等。
此外，在生产时还会伴生副产物氮气，这部分气体主要供给煤气化装置使用。
下面以国内某煤业集团公司的400want/a的间接煤制油工艺为例，对空分设备在该生产过程中的应用进行分析。
该煤制油生产系统中的空分设备共有12套，采用的是低压分子筛吸附净化和氧气内压缩的工艺流程。
在该生产系统当中，高压氧主要负责为气化装置提供气过程所需的氧气；高
压氮主要负责为输送粉煤灰提供载气；低压氮负责为全厂的化工置换、保护及工艺提供所需的氮气；空间设备负责向全厂提供空气和仪表空气，其生产能力为120000m?/h。
2.2 在煤制气生产过程中的应用
常规煤制气生产过程中使用的主要工艺设备有以下几种：空分设备、煤气化设备、粗煤气耐油耐硫变换装置、甲醇洗净化装置、冷却及硫回收设备等等。
为便于研究，下面以国内某煤业集团的煤制天然气项目为例。
对空分设备在该生产工艺流程中的应用进行分析。
该煤气化装置采用的生产工艺为碎煤加压气化，炉型为Lurgi，空分设备采用的是杭氧开发的48000m?/h等级的设备，共计4套，每套4台，一共16台。
空分设备与煤气化生产系统中的其它装置及化工装置进行配套生产，在该生产系统中，空分气体的用途非常广泛，氧气主要被用于气化装置外，氮气则被用于低温甲醇洗等化工装置。
空分设备在生产系统中的应用，使系统的运行稳定性和生产连续性得到了有效保障。
2.3 在煤制烯烃中的应用
常规的煤制烯烃生产系统主要是由以下几个部分构成：空分设备、气化与净化装置、甲醇合成及精馏装置、烯烃回收装置、聚丙烯和聚乙烯装置等等。
下面以国内某煤业集团公司产能为180万t/a甲醇和30万t/a的聚丙烯及聚乙烯生产系统为例，对空分设备的应用进行分析。
该煤制烯烃的生产工艺流程如下：由空分装置产生出来的高压氧会被送入到气化炉当中，并在压力为6.5MPa、温度为1350-1400℃的条件下完成气化反应，在该反应过程中会生成如下气体：一氧化碳、二氧化碳、氢气、硫化氢、甲烷，这部分气体会被送至甲醇合成系統当中，经过甲醇洗、脱硫、脱碳净化处理之后形成合成气，其经由甲醇合成气压缩器增压会被压缩至合成所需的压力，最后送入到甲醇合成回路当中制成所需的甲醇产品。
一氧化碳、二氧化碳及氢气则会在铜锌催化剂的作用下，合成粗甲醇。
反应过程中生成的丙烯和乙烯等产品则会被送至聚丙烯和聚乙烯系统进行聚合反应。
该生产系统中的空分装置采用的是杭氧研发设计的60000m?/h等级的设备，共计4套，由空分设备复产出来的氮气可供系统吹扫置换之用。
3 结论
综上所述，煤制油、煤制气以及煤制烯烃是煤化工的重要组成部分，在这些生产过程中，通过空分设备的应用，不但可以确保生产系统的运行稳定性和连续性，而且还能有效提升产能，有助于经济效益的提高。
参考文献：
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高田苗（1992- ）男，汉族，甘肃天水人，本科学历，神华宁夏煤业集团烯烃一分公司，助理工程师，研究方向：深冷技术。