空分装置主要设备一览表及主要设计参数
空分部件资料带图片
空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用：把出空压机的高温气体（≤100℃）冷却到~18℃，以改善分子筛的工作情况结构：立式圆筒型塔，分上下部分，上下段均为填料塔，塔顶设有分配器，不锈钢丝捕雾器使用：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地分布到填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水而上与水进行热质交换，经不锈钢丝网捕雾器出塔，进入分子筛吸附系统。
2.水冷却塔作用：用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水，后由水泵送入空冷塔的上段结构：填料塔，顶设捕雾器和布水器，填料分两层装入塔内，在两填料中间设再分配器，保证让水始终均匀分布，提高水冷塔的效率使用：被冷却的水自上而下流经填料，与空分出来的~33.6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换，使水冷却下来，在塔底被水泵抽走，污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用：吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。
4.主热交换器作用：进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却，各返流气（液）在此被加热至常温5.液空液氮过冷器作用：对低温液体进行过冷结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样，液体在节流后可以减少气化，改善上塔的精馏工况。
6.冷凝蒸发器作用：是氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精馏过程的进行结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：其一般置于上下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。
2×40000m3h 空分装置设备配置及工厂设计总结
1装置的工艺流程特点及产品指标针对用户用氧压力高，装置规模大的特点，该装置采用增压空压机+液体泵+空气增压透平膨胀机并通过换热器系统的合理组织来取代外压流程氧压机。
这一流程安全可靠、经济合理。
内压缩流程取消了氧压机，减少由于氧压机带来的安全隐患；从主冷大量抽取液氧，将碳氢化合物积聚的可能性降到最低程度；产品液氧在高压下蒸发，大大降低了烃类物质积累的可能性；采用进口低温液体泵，一用一备，能够保证空分的连续平稳运行。
2空分装置的选址及布置空分装置总体布局设计是结合厂区的自然条件和外部条件，根据工艺流程中各系统的相互联系以及操作、安全、环保、安装、检修、采光、通风、整齐美观等多方面要求，在确定的空间内对各种工艺设备以及相关专业的设施，进行综合规划和有序排列、摆放的过程。
本工程设计中对空分装置选址的指导思想和实施落实如下：①厂区远离建筑物和人口稠密区布置，位于居民稀少的化工基地区域。
②空分装置位于化工厂区的北侧，空气过滤器周围设置了防尘墙，保证了吸入空气的洁净度。
③空分装置尽可能靠近下游合成氨、尿素装置。
④厂房布置在满足设备布置要求的情况下尽可能兼顾自然通风和采光等因素。
⑤空分单元四侧均有主干道路，充分考虑了交通、电力、供汽、供水等各方面因素。
本套2×40000m3/h空分装置规划用地南北长115米，东西宽84米，空分装置主体上由空压厂房、预冷系统、纯化系统、精馏系统、液体贮存气化充瓶系统等主要生产系统和变配电控制楼组成。
主厂房采用了双排柱钢架结构。
考虑到主机组的安装和检修，厂房中部设有7.6×5米的吊装孔，主厂房二层设计为钢格栅平台保证了厂房一层采光充足，通风良好。
厂房高度及行车起吊重量均参照主空压机制造商提供的机组数据确定。
厂房共设计四个安全出口，设两个钢斜梯通往二层平台。
两套空分的空压机东西对称布置，由汽轮机拖动，一层中部放置离心氮压机及仪表压缩机。
主厂房南侧设置主管廊联结厂房送出管道及厂房外各设备。
空分装置技术协议及设备
3.6.9氮气及污氮气放空将由工程设计按远离 人体吸入设计，同是时设置危险标识;
3.6.10压缩机选用知名合格品牌;膨胀机采用 川空低机公司的高效机组,严格控制噪音指标， 对超标设备采用相关隔音措施，以达到相关 规范要求。
3.6.11凡可能产生静电的设备，都采用相关 防爆产品或防爆措施，杜绝这些可能性。
因沸点的差异，氧、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 了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获 得高纯度的高沸点组份。
液 氩 1000 ≤2ppmO2 ≤3ppmN2
产量以Nm3/h计， Nm3/h系指0℃，101.3kPa。
2.3 加工空气量 148000Nm3 /h
2.4 加工空气压力 0.62MPa(A)
2.5 运转周期(两次大加温间隔期) 二年以上
2.6 加温解冻时间 时以下
24小
2.7 装置起动时间（从膨胀机启动到氧气 纯度达到指标） 36小时以下
液态氩 液氩以约0.1MPa(G)压力送出冷箱。
液态氮 液氮在冷箱上预留抽口.
装置仪表用及解冻用的干燥空气
装置仪表用(正常操作时)和解冻所需的干 燥空气从分子筛吸附器后引出，并送至：
(1) 仪表空气管网中；
(2) 各处作局部解冻。
流程特点
本装置采用全低压分子筛流程。增压透平膨 胀机制冷、全精馏无氢提氩、空气循环的氧 气内压缩流程。以流程先进、技术成熟、运 行可靠、操作方便、安全低耗为设计原则。
制氧讲座——空分主要设备汇总
氨冷组
符 号：RU1101 作 用：将冷冻水冷 却到所需的温度
制 造 厂：湖北登封 技术参数： 50 冷冻水量 冷冻水进水温度 13～18 冷冻水出水温度 7～10 T ℃ ℃
冷冻水泵
冷却水泵
符 号： WP1103WP1104 流 量： 60T/h 扬 程： 85m 制 造 厂：上海凯泉
空气冷却塔
符 号：AT1101 作 用：把出空压机的高温气体（～110℃） 冷却到～12℃，以改善分子筛吸附器的工作状 况。 结 构：立式圆筒型塔，分上下二段，上段装 散装填料，下段也装散装填料。塔内设有分配 器，出口安装高效除雾器。 制 造 厂: 河南开元空分
水冷却塔
符 号：WT1101 作 用：利用分馏塔出来的低温干燥纯氮气和 污氮气预冷却外界供水，使之有较低的温度， 然后输送至空冷塔上段。 结 构：本塔为立式圆筒体填料塔，塔顶设有 除雾器和布水器，内装散装填料。 制 造 厂:河南开元空分
下塔与上塔
代 号：下塔C1(含主冷)、上塔C2 作 用：下塔将空气初步分离成纯氮气及富氧液空， 为产品的形成打下基础；上塔将下塔来的液空、富氧 液空、液氮经精馏在顶部得到纯氮气，在底部获得纯 氧产品。 结 构：塔筒为圆筒形，下塔为高效筛板塔，上塔为 规整填料塔。提高效率，降低空压机排压，提高装置 提取率，降低能耗 制 造 厂：河南开元空分
代 号：ET1、ET2 作 用：高压的空气经过绝热膨胀，制取空分 装置中所需的部分冷量，以维持分馏塔的冷量 平衡，保证精馏过程的进行。 结 构：可调喷嘴、径轴流反动式、增压机制 动 制 造 厂：简阳瑞特
空分装置冷箱内设备安装、组对、焊接施工方案
1、概述空分装置冷箱内共有16台设备，其中有6台换热器；1台液压计量罐；其余设备均需要现场组对、焊接。
除纯氩塔、纯氩冷凝器、蒸发器地面组焊外，其余采取空中组对、焊接。
为保证设备的组焊、安装质量及高空组对安全特编制本方案。
设备供货情况一览表名称规格型号（mm）单位工程量材质供货状态液压计量罐600×3448 Kg 86 整体上塔Φ1950×8×20242/Φ1950×8×14632Kg 10035/11300 分两段下塔与冷凝蒸发器组合Φ2400×18×11206/Φ3700×14×6110Kg 20058 整体粗氩塔（Ⅰ）Φ1500×8×15750 Kg 6123 整体粗氩塔（Ⅱ）与冷凝器组合Φ1500×8×21308/Φ1500×8×22388/Φ2600×10×4568Kg 21490 分三段纯氩塔与冷凝器、蒸发器组合Φ300/400×6×13662/Φ1100×10×2638/Φ700×6×1843Kg 1423 分五段主换热器1150×6000 Kg 7200×3 整体主换热器1150×6000 Kg 7250 整体过冷器1200×1650 Kg 3280 整体膨胀后换热器975.5×1000 Kg 983 整体:2.1设备制造总图2.2《空气分离设备安装技术要求》CF284.00000AT2.3 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范《GB50274-98》2.4 铝制空气分离设备安装焊接技术规范《JB/T6895-1993》2.5《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-982.6《压力容器无损检测》（JB4730-2005）2.7 《石油化工施工安全技术规程》（SH3505-1999）2.8 施工组织设计 3．施工顺序：4．施工准备4.1搭设牢固的脚手架至焊缝高度1400mm 左右处；4台手工氩弧焊机；以及预热用的氧、乙炔气瓶；配置轴流风机，用于容器内的通风设施。
空分讲座——空分主要设备
空气冷却塔
符 号：AT1101 作 用：把出空压机的高温气体（～110℃）
冷却到～12℃，以改善分子筛吸附器的工作状 况。 结 构：立式圆筒型塔，分上下二段，上段装 散装填料，下段也装散装填料。塔内设有分配 器，出口安装高效除雾器。 制 造 厂: 河南开元空分
主换热器
符 号：E1；E2；E3，E4：E5. 作 用：返流氧气、氮气、污氮气被复热至常温，
正流空气被冷却及液化。 结 构：为多层板翅式，各通道中的冷热气流通
过翅片和隔板进行良好的换热
过冷器
符 号：E6 作 用：对低温液体进行过冷，减小节流后的
汽化率。 结 构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过
分子筛吸附器
符 号：MS1201、MS1202 作 用：吸附空气中的水份、二氧化碳及乙炔等碳氢
化合物，使进入冷箱的空气纯净。杂质被活性氧化铝、 分子筛吸附后随再生气解析放空到大气中 结 构：立式圆筒体、采用双层床结构 分子筛类型13X－APG球型 4X8目分子筛 再生温度175℃ 制 造 厂:河南开元空分
却到所需的温度
制 造 厂：湖北登封 技术参数：
冷冻水量
50
T
冷冻水进水温度 13～18 ℃
冷冻水出水温度 7～10 ℃
冷冻水泵
符 号： WP1103WP1104
流 量： 60T/h 扬 程： 85m 制 造 厂：上海凯泉
冷却水泵
符 号：WP1101WP1102
流 量：150T/h 扬 程：55m 制 造 厂：上海凯泉
空分装置讲解
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,产量1400 Nm3/h，提供的氧气质量为≥%，供给压力为 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 MPa，仪表风露点为≤-40℃，工业风1080 Nm3/h，供给压力 MPa。
1.1.2工艺原理1.1.2.1 空分装置原理空气主要是由%的氮气和%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%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。
空分装置设备一览表
T-0102 T-0101/E-0104 V-0101 T-0171/E-0171 E-0103 P-0161A/B P-0151A/B J-0131 N-0131 S-0131
上塔 下塔/主冷凝蒸发器 气液分离器 粗氩塔/粗氩冷凝蒸发器 液氮液空过冷器 液氧泵 液氮泵 喷射蒸发器 消声塔 仪表空气过滤器 液体储存及汽化系统
CLF-100/0.76
CLF-20/0.8 CLF-20/0.8 VE/SN-500-16
台 台 台 台
1
1 1 1
42 12 12 0.59
C-0130A/B/C
空压机
动设备
3460×2032×2213
QSI200KW-8
台
3
5.033
序号
位号
设备名称
设备分类
设备规格
型号或图号
单位
台 台 台 台 台 台 台 台 台 台
数 单台重 吊车选用 安装标高 量 量(吨)
3 1 3 3 1.164 0.082 0.082 0.082 16.5 23
安装位置
11-2 11-3 11-4 11-5 11-6 11-7 11-8 12 13 14 15
A-0130A/B/C D-0132 S-0130A/B/C S-0131A/B/C S-0132A/B/C D-0130 D-0131 SP-01011 L-0110 L-0130 L-0111
泵类 泵类 泵类 泵类 立式设备 φ 1716×5636
SNH2200R46 SNH940R46 SNH1300R46 SMH40R38U12.1W23
序号
位号
设备名称
设备分类
设备规格
型号或图号
单位
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4
PCV021094
油系统压力调节阀
5
PDIT021093
油过滤器压差
80
6
PDIT021036A
三级进口流量
7
PDIT021036B
三级出口流量
8
PIT021031A
一级进口压力
9
PIT021031B
一级进口压力
10
PIT021031C
一级进口压力
11
PIT021037
压缩机过载保护
X2
再生气管道安全阀
0.088MPa
3
SV021202
A42Y-16C,DN40，PN16全启式安全阀
加热蒸汽管道安全阀
1.1Mpa
4
SV02401
A42Y-40，DN65，PN40全启式弹簧安全阀
增压空气进冷箱安全阀
2.95Mpa
5
SV020101
进口阀门
高压氧气出冷箱安全阀
3.4Mpa
6
SV02102
125
26
TE021005
阶段0轴向轴承温度
115
125
27
TE021006
三级压缩径向轴承温度
115
125
28
TE021007
阶段0轴向轴承温度
115
125
29
TE021008
阶段0径向轴承温度
115
125
30
TE021013
主轴径向轴承温度
115
125
31
TE021014
NDE主轴轴向轴承温度
115
OP-021701后安全阀
3.3MPa
22
SV021706
A42Y-40P,DN40，PN40弹簧安全阀
氧气出汽化器安全阀
3.3MPa
23
SV021806
A42Y-100,DN15，PN100弹簧安全阀
氮气出汽化器安全阀
8.8MPa
24
SV021807
A42Y-64,DN25，PN64弹簧安全阀
氮气出汽化器安全阀
-196
3.0
1
7
液氩充车泵
液氩
24m3/h
0.8
1
8
离心式空气压缩机
空气
127000Nm3/h
105
0.61
1
9
自洁式空气过滤器
空气
260000Nm3/h
0.00065
1
10
空气增压压缩机组
空气
71000Nm3/h
30
5.7
1
11
冷却水泵
冷却水
300m3/h
2
12
冷冻水泵
冷冻水
70m3/h
14.5
3.5Mpa
13
SV020205
356DK25，DN25，PN64低温安全阀
液氮泵NP-020001出口安全阀
4.4MPa
14
SV020206
356DK25，DN25，PN64低温安全阀
液氮泵NP-020002出口安全阀
4.4MPa15SV21301A42Y-40，DN80，PN40全启式弹簧安全阀
压力(MPa)
数量
1
工艺液氮泵
液氮
10000 Nm3/h
-196
4.2
2
2
工艺液氧泵
液氧
26500 Nm3/h
-196
3.2
2
3
后备液氮泵
液氮
8000Nm3/h
-196
0.8
1
4
后备液氮泵
液氮
2000Nm3/h
-196
4.0
1
5
后备液氮泵
液氮
500Nm3/h
-196
8.0
1
6
后备液氧泵
氧气
25000Nm3/h
增压机中抽安全阀
2.28MPa
16
SV021302
A42Y-100，DN65，PN100全启式弹簧安全阀
增压机末级安全阀
5.88MPa
17
SV020751
A42Y-16P,DN50，PN16全启式弹簧安全阀
纯氩冷凝器安全阀
0.25MPa
18
SV020752
A42Y-16P,DN25，PN16全启式弹簧安全阀
025DK300A,，DN300，PN6低温先导式安全阀
上塔安全阀
0.088Mpa
10
SV02204
A42Y-16C，,DN100，PN16全启式弹簧安全阀
纯化空气进冷箱安全阀
0.58Mpa
11
SV02207
进口阀门
液氧泵OP-020001出口安全阀
3.5Mpa
12
SV02208
进口阀门
液氧泵OP-020002出口安全阀
辅助油泵压力调节
19
PSV021060
冲洗水泵压力调节
20
TC1
恒温加热器柜
21
TC2
恒温加热器柜
22
TE021001
二级压缩轴向轴承温度
115
125
23
TE021002
一级压缩径向轴承温度
115
125
24
TE021003
二级压缩轴向轴承温度
115
125
25
TE021004
二级压缩径向轴承温度
115
X4
12
PIT021044A
排放压力
600
735
13
PIT021044B
排放压力
600
735
14
PIT021044C
排放压力
600
735
15
PIT021094A
齿轮箱前油压
220
190
16
PIT021094B
齿轮箱前油压
220
190
17
PIT021094C
齿轮箱前油压
220
190
18
PRV021092
空分装置主要设备一览表及主要设计参数
1.1储罐一览表
序号
位号
用途
规格
1
SV021701
液氧贮槽
500m3
2
SV021801
液氮贮槽
500m3
3
SV022201
液氩贮槽
500m3
4
IAV022001
事故仪表风罐
300m3
5
PV021801
氮气缓冲罐
200m3
1.2机泵一览表
序号
设备名称
介质
型号规格
温度(℃)
A42Y-64，DN20，PN64全启式弹簧安全阀
高压氮气出冷箱安全阀
4.7Mpa
7
SV02103
A42Y-16C,DN50，PN16全启式弹簧安全阀
中压氮气出冷箱安全阀
0.88MP
8
SV02201/2
A42Y-16P,DN80，PN16全启式弹簧安全阀
膨胀机膨胀空气出口安全阀
0.55Mpa
9
SV02203
纯氩塔安全阀
0.088MPa
19
SV020753
158K15B,DN15，PN40低温安全阀
液氩ArP-020701出口安全阀
1.0MPa
20
SV020754
158K15B,DN15，PN40低温安全阀
液氩ArP-020702出口安全阀
1.0MPa
21
SV021703
301DK15，DN15，PN40低温安全阀
2
13
进口透平膨胀机组
空气
25200Nm3/h
0.57
1
14
国产透平膨胀机组
空气
25200Nm3/h
0.57
1
1.3安全阀一览表
序号
阀门编号
阀门型号及名称
用途
整定值
1
SV021101
159K250，DN250，PN10安全阀
空冷塔安全阀
0.58Mpa
2
SV021201
159K200，DN200，PN10安全阀
4.4MPa
25
SV021808
A42Y-16C,DN50，PN16弹簧安全阀
氮气出汽化器安全阀
0.88MPa
1.4联锁报警一览表
序号
位号
说明
报 警 值
联 锁 值
功能
1
LIT021097
压缩机油箱液位
490
空透，辅油泵启停条件
2
LSL021060
水箱液位转换
350
就地阻力开关,NC
3
LSL021061
125
32
TE021015
NDE-0S主轴轴向轴承温度
115
125
33
TE021016
NDE-IS主轴轴向轴承温度