全液体空分工艺流程说明
空分工艺技术操作规程

目录1 空分工艺流程 (1)2 工艺技术指标 (2)2.1空冷塔 (2)2.2膨胀机 (2)2.3精馏塔 (2)2.4氩塔 (3)2.5产品指标 (3)2.6运转周期 (4)2.7装置加温解冻时间 (4)2.8装置启动时间(从膨胀机启动到氧气纯度达到指标) (4)2.9变工况范围 (4)2.10加工空气量 (4)3 空分系统工艺技术操作规程 (5)3.1空压机系统工艺技术操作规程 (5)3.2空气预冷系统工艺技术操作规程 (5)3.3空气纯化系统工艺技术操作规程 (6)3.4 PLPK-86.7/7.5-0.4型增压透平膨胀机工艺技术操作规程 (9)3.5 分溜塔工艺技术操作规程 (13)4 维护 (21)4.1热交换器 (21)4.2冷凝蒸发器 (21)4.3精馏塔 (21)4.4空气预冷系统 (22)1 空分工艺流程由空压机来的高温空气经空冷塔降至~15.5℃,脱去其中的游离水后送入分子筛纯化系统。
在纯化系统采用变温吸附法连续分离空气中的水分和二氧化碳后,干燥空气分三路:一路入增压机,经增压后的空气入增压机后冷却器冷却到所需温度,进入主换热器换热后入透平膨胀机膨胀,然后进上塔参与精馏;一路仪表空气;绝大部分气体经主换热器换热后去下塔精馏,在顶部获得氮气,除一小部分作为冷热源到纯氩塔外,其余经冷凝蒸发器冷凝,冷凝的液体一部分作为下塔的回流液,一部分经过过冷器过冷后,再节流后作为上塔回流液送至上塔顶部,在下塔底部得到富氧液空,过冷器过冷后,节流送至上塔中部参与精馏。
经上塔精馏,在顶部得到产品氮气,在上塔中上部得到洿氮气,氮气及污氮气经过冷器,主换热器组复热。
复热后氮气除一部分送往用户管往外,其余均入水冷塔制冷;而污氮气除一部分用作再生气外,其余均入水冷塔制冷。
在上塔底部得到氧气,经主换热器复热后入氧平衡筒,经氧压机吸入压缩到2.5MPa后进入输气管网。
液氧经主冷凝蒸发器底部抽出入储槽。
从上塔中部抽出一部分氩馏份气,进入粗氩Ⅰ塔进行精馏,使氧的含量降低。
600TD液体空分项目施工工法

600TD液体空分项目施工工法600TD液体空分项目施工工法一、前言600TD液体空分项目施工工法是指在600吨/天的液体空分单元中应用的施工工法。
液体空分技术是一种通过物理方法将空气中的气体分离出来的技术,广泛应用于石化、化肥、钢铁等行业。
本文将介绍600TD液体空分项目施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点600TD液体空分项目施工工法具有以下几个特点:1. 工程规模大:液体空分项目需要建设大型的设备和相关系统,施工工法需要对大型设备的组装和调试进行详细规划。
2. 工期较长:液体空分项目施工工期相对较长,需要按照施工计划有序组织,并保证施工进度的控制。
3. 技术要求高:液体空分项目涉及到压力容器、管道布置和控制系统的安装调试,需要工人具备专业的技术知识和经验。
4. 要求施工质量高:液体空分项目对施工质量有较高要求,需要保证设备和系统的完整性和稳定性。
三、适应范围600TD液体空分项目施工工法适用于液体空分单元建设,可广泛应用于石化、化肥、钢铁等行业。
四、工艺原理600TD液体空分项目施工工法的工艺原理是基于液体空分技术的理论基础和实际应用。
通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释,让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺600TD液体空分项目施工工法包括以下几个施工阶段:1. 基础施工:包括基坑开挖、基础浇筑,确保设备的稳定性和承重能力。
2. 设备安装:将液体空分设备、管道和阀门按照施工图纸进行规范的安装和连接。
3. 系统调试:对液体空分系统中的控制系统进行调试和测试,确保系统的自动化和运行稳定。
4. 耐压试验:对液体空分设备进行耐压测试,确保设备的安全性和可靠性。
5. 运行试车:进行设备的运行试车,测试设备的运行情况和技术指标是否符合设计要求。
六、劳动组织600TD液体空分项目施工工法需要合理组织施工人员,根据施工计划、工艺要求和安全措施合理分配工作任务,确保施工过程的顺利进行。
空分工艺流程简介

和远气体 技术中心
三、压缩系统
电机
压缩机头
润滑系统
冷却系统
电控、仪表系统
压缩系统
压缩系统将空气压缩到一定压力,为节流或膨胀产生冷量,为气体液化做准备。压缩系统耗电是空分系统耗能主要来源,无论从安全还是能耗角度来看,压缩系统地位都尤为突出突出,是制冷液化系统的心脏!
带动压缩机
压缩空气
润滑压缩机和电机轴承
污氮预冷水冷塔
换热效果
换热温差
换热系数
换热器材料结构
换热器是否结垢、阻塞
流体流动速度、流向
换热介质
水冷塔
空冷塔
和远气体 技术中心
四、冷却系统
冷箱内换热系统
主换热器
冷凝蒸发器
过冷器
是上塔底部液氧汽化、下塔顶部氮气液化,冷量自上塔传至下塔
回收返流气体的冷量
将空气冷却到所需状态
过冷去上塔夜空、液氮,减小节流气化率,增加回流液。
二、净化系统
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净化系统主要由自洁式空气过滤器、纯化器组成。前者原理为过滤除尘,后者原理为吸附法除水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物。具体的原理及操作,我们以后再讲,这里强调一下日常我们所要关注的内容。
1、流量(处理能力):选加工空气量的两倍; 2、压力损失; 3、除尘效率; 4、寿命
1、温度 2、压力 3、出纯化器后空气露点 4、出纯化器二氧化碳含量
三、压缩系统
1、活塞式压缩机从低压到超高压,适用范围广;效率高,排量范围广; 2、排气不稳定,脉动大;结构复杂,易损件多;活塞油润滑,导致空气带油。
压缩机应用实况
1、转速高,处理气量大,体积质量相对较小;结构简单;排气平稳,不受润滑油污染; 2、气量小的时侯效率低
空分工艺流程说明

2.2.2 工艺流程简述2.2.2.1压缩、预冷原料空气通过空气过滤系统,去除灰尘和机械杂质。
过滤后的空气由多级压缩机压缩到工艺所需压力,然后进入空冷塔进行冷却。
压缩过程中产生的冷凝疏水在厂房内凝液罐中汇集后,由凝液泵加压送入循环回水管线。
空气自下而上穿过空冷塔,以对流形式被循环冷却水和低温冷冻水分段冷却,同时也得到了清洗。
在空冷塔底部,空气被由冷却水泵送入的循环冷却水预冷。
在顶部,空气由冷冻水泵送入的冷冻水进一步冷却。
低温冷冻水是在水冷塔中产生,其产生的原理是利用从冷箱来的干燥的污氮气汽化小部分循环冷却水,水在汽化过程中吸收热量,同时使冷却水的温度降低。
空气离开空冷塔的温度越低,对于下游空气纯化单元的负荷就越小。
空气中的少量化学杂质也被冷却水吸收。
空冷塔和水冷塔为填料塔,在空冷塔顶部设置有除沫器以去除空气中的水雾。
2.2.2.2 吸附净化、氮氧化合物和绝大多数碳氢化合物都被吸附。
空气纯化单元包括两台交替运行的分子筛吸附器,压缩空气通过吸附器时,水、CO2吸附器交替循环,即一只吸附器吸附杂质而另一只吸附器被再生。
吸附和再生过程顺序自动控制以保证装置连续运行。
采用来自冷箱的污氮对吸附器进行再生。
再生时吸附器与吸附流程隔离,再生气放空。
与吸附流程隔离的吸附器先卸压,然后先用经蒸汽加热器加热的低压污氮进行再生,然后用从蒸汽加热器旁路来的冷低温氮气对吸附器进行冷却,之后再用吸附后的空气对吸附器升压并返回吸附流程。
再生循环主要有下面几个组成部分:泄压-加热-冷却-增压单台吸附器的设计切换周期不少于4小时。
法液空流程的纯化单元设置特殊再生加热器,必要时可用特殊再生加热器进行特殊再生。
针对厂区空气中CO2含量波动大的特点,在分子筛吸附器空气出口设有CO2在线分析仪,可以随时监测吸附器的运行工况,从而保证出口的CO2组分满足工艺要求。
净化后的空气分为两股:其中一股进入低压换热器;另一股去空气增压机增压。
2.2.2.3 空气精馏净化后的空气分为两部分:一部分净化空气主气流直接进入冷箱,并在低压主换热器中与返流产品进行热交换而冷却至接近于露点。
全液体空分液氧液氮变换

全液体空分液氧液氮变换1. 介绍全液体空分液氧液氮变换是一种常见的工业过程,用于从空气中分离液态氧和液态氮。
这两种液体在工业生产中具有广泛的应用,如医疗、航空航天、化工等领域。
本文将详细介绍全液体空分液氧液氮变换的原理、流程和设备。
2. 原理全液体空分液氧液氮变换基于空气中氧和氮的分子量差异,利用低温下它们的不同沸点实现分离。
具体原理如下:1.压缩空气:首先,将空气经过压缩机进行压缩,提高氧和氮的密度和压力。
2.制冷:压缩后的空气进入制冷系统,通过冷却和膨胀过程,使空气温度降低到低于氧和氮的沸点。
3.分离:冷却后的空气进入分离塔,在塔内通过适当的分离剂,如液态氩,实现液氧和液氮的分离。
分离剂的选择通常基于其与氧和氮的相对亲和性。
4.收集:分离后的液氧和液氮分别收集和储存,以备后续使用。
3. 流程全液体空分液氧液氮变换的流程包括以下几个关键步骤:1.压缩空气:将环境空气经过滤除杂质后,通过压缩机进行压缩,提高氧和氮的密度和压力。
2.冷却:压缩后的空气进入冷却器,在冷却器内通过循环的制冷剂,使空气的温度逐渐降低。
3.膨胀:冷却后的空气进入膨胀阀,通过膨胀过程使其温度继续下降。
4.分离:膨胀后的空气进入分离塔,在塔内通过适当的分离剂,实现液氧和液氮的分离。
分离塔通常由多个层次组成,每个层次都有特定的温度和压力条件。
5.收集:分离后的液氧和液氮分别收集到不同的容器中,并进行储存和后续处理。
4. 设备全液体空分液氧液氮变换需要使用一系列设备来完成整个过程。
以下是常用的设备:1.压缩机:用于将环境空气压缩至所需压力。
2.冷却器:通过循环的制冷剂,将压缩后的空气冷却至低温。
3.膨胀阀:用于控制空气的膨胀过程,使其温度进一步降低。
4.分离塔:由多个层次组成,每个层次都有特定的温度和压力条件,用于实现液氧和液氮的分离。
5.储存容器:用于收集和储存分离后的液氧和液氮。
5. 应用全液体空分液氧液氮变换产生的液氧和液氮在众多领域中得到广泛应用:•医疗:液氧用于医院的氧气治疗,提供纯净的氧气给患者,用于呼吸困难、心脏病等疾病的治疗。
空分工艺流程说明

空分工艺流程说明空分装置是一套带增压透平膨胀机的常温分子筛吸附纯化、规整填料塔无氢制氩的空分装置。
其工艺流程如下:4.1 过滤、压缩、预冷及纯化原料工艺空气经吸入口吸入,进入自洁式空气过滤器,滤去尘埃和机械杂质,进入离心式空气压缩机进行压缩,压缩后的气体进入空气预冷系统中的空气冷却塔,在其中被水冷却和洗涤。
空气冷却塔采用循环冷却水和经水冷塔冷却并经冰机进一步冷却过的低温冷冻水冷却,空气冷却塔顶部设有惯性分离器及丝网分离器,以防止工艺空气中游离水份带出。
出空气预冷系统的工艺空气进入用来吸附除去水份、二氧化碳、碳氢化合物的空气纯化系统,纯化系统中的吸附器由两台立式容器组成,两台吸附容器采用双层床结构,底部为活性氧化铝,上部为分子筛,当一台运行时,另一台则由来自冷箱中的污氮通过加热器加热后进行再生。
4.2 空气精馏出空气纯化系统的洁净工艺空气大部分进入冷箱内的主换热器,被返流出来的气体冷却,接近露点的空气进入下塔的底部,进行第一次分馏。
在精馏塔中,上升气体与下流液体充分接触,传热传质后,上升气体中氮的浓度逐渐增加。
在主冷凝蒸发器中,氮气冷凝,液氧气化。
在下塔中产生的液空和液氮,经过冷器过冷,节流后进入上塔,作为上塔的回流液,在上塔内,经过再次精馏,得到产品氮气、产品氧气、液氧及污氮。
4.3 冷量的制取装置所需的大部分冷量由透平膨胀机提供。
出空气纯化系统的其余部分洁净空气进入被透平膨胀机驱动的增压机,使其压力提高。
然后经增压后冷却器冷却,进入冷箱内的主换热器,冷却至一定温度后进入透平膨胀机。
这股膨胀空气在膨胀机中膨胀制冷后进入上塔,参与精馏。
4.4 氩的提纯氩的提取采用全精馏制氩的最新技术,为了制取氩,从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔Ⅰ进行精馏,使氧的含量降低;粗氩塔Ⅰ的回流液体是由粗氩塔Ⅱ底部引出经液体泵输送来的液态粗氩。
从粗氩塔Ⅰ顶部引出的气体进入粗氩塔Ⅱ并在其中进行深度氩氧分离,经过粗氩塔Ⅱ的精馏,在粗氩塔Ⅱ的顶部得到含氧量≤1PPm的粗氩气,粗氩塔Ⅱ的顶部装有冷凝蒸发器,以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源,绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液。
空分工艺流程描述(共8页)

2 工艺流程2工艺流程总体概述空气过滤及压缩来自大气中的空气经自洁式过滤器S01101,将空气中大于1μm的尘埃和机械杂质去除后,送离心式空气压缩机K01101,自洁式空气过滤器采用PLC控制,带自动反吹系统,反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序。
流量约168000Nm3〔A〕。
温度<105℃后进入空气预冷系统。
空气流量由空压机入口导叶B011101的开度来调节,空压机K01101采用3组内置段间冷却器冷却压缩空气;并在末级出口还设有一放空阀BV011121,在开车、停车期间,局部空气将由BV011121放空,以防止压缩机喘振。
润滑油系统:空压机和增压机共用一个润滑油站T011101,油系统包括润滑油系统、事故油系统〔2个高位油箱和4个蓄能器,空压机组和增压机组各1个高位油箱,2个蓄能器〕。
润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用。
油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E-011101A/B中冷却,经温度调节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B,过滤掉油中杂质后进入润滑油总管,然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱;润滑油泵出口有一总管压力调节阀,用于调节润滑油过滤器S-011101A/B出口总管油压。
该油路同时为增压机提供润滑油,在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱。
以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油,保证压缩机组的平安。
2.2空气预冷系统〔A〕、温度<105℃的空气由底部进入空冷塔C01201内;空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路,进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵P01201A/B送至下塔顶部,流量为452t/h 、32℃的冷却水洗涤冷却,再经过循环冷冻水泵P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h 、8℃的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来,温度被降至10℃送进入分子筛纯化系统。
循环冷却水流量由V012004〔FIC012002〕控制,空冷塔C01201下塔的液位由V012038〔LIC012001〕控制,循环冷却水流量设有高、低流量连锁,当循环冷却水到达联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。
5000全液化空分操作规程

5000全液化空分操作规程5000全液化空分是一种常用的空气分离技术,广泛应用于工业生产中。
本文将介绍5000全液化空分的操作规程,包括操作前的准备工作、操作步骤、操作注意事项等内容。
一、操作前的准备工作1. 确保设备完好无损,检查仪表、阀门、管道等是否正常运行。
2. 查看设备的液位、压力、温度等参数,并进行记录。
3. 检查冷却水、供气管道等的供应情况,确保正常运行。
4. 清理设备周围的杂物,保持操作区域整洁。
二、操作步骤1. 打开空分设备的进气阀门,确保空气稳定进入。
2. 调整空分设备的压力和温度,使其达到操作要求。
3. 打开冷却水阀门,保持设备的冷却效果。
4. 打开空分设备的液气分离器,将液态氮和液态氧分离。
5. 根据需要,调整液态氮和液态氧的产量,确保满足生产需求。
6. 定期检查设备的运行情况,包括液位、压力、温度等参数,确保正常运行。
7. 定期维护设备,清洗管道、更换损坏的部件等。
三、操作注意事项1. 操作人员应熟悉设备的工作原理和操作规程,遵守操作规程进行操作。
2. 操作人员应佩戴防护设备,包括手套、护目镜等,确保人身安全。
3. 注意设备的气密性,防止气体泄漏,避免事故发生。
4. 注意设备的运行状态,及时发现并处理设备故障。
5. 操作过程中要注意观察设备的液位、压力、温度等参数的变化,及时调整操作参数。
6. 操作结束后,关闭设备的阀门,切断气源和电源,清理操作区域。
7. 定期进行设备的维护保养,包括清洗、润滑、更换部件等。
总结:通过本文的介绍,我们了解了5000全液化空分的操作规程,包括操作前的准备工作、操作步骤、操作注意事项等内容。
在实际操作中,操作人员应熟悉设备的工作原理和操作规程,严格遵守操作规程进行操作,保证设备的正常运行和生产效果。
同时,要注意安全防护措施,确保操作人员的人身安全。
通过正确的操作和维护,我们可以有效地利用5000全液化空分技术,提高生产效率,降低生产成本。
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全液体空分工艺流程说明液体空分设备通常是指以直接生产液氧、液氮产品的空分设备,这种空分设备一般不生产或少量生产气体产品。
为了要获得大量的液氧和液氮产品,目前大致有二种方法:一是先生产气态产品,然后再根据需要采用液化装置将气态产品液化,这种方法能耗相对较高;另一种方法是直接采用液体空气设备生产液氧和液氮产品,与前者相比该法能耗较低,液体空分设备从流程的组织上来看可以视为是常规气态产品空分设备和液化装置的二者结合体,因此其流程要相对复杂一些。
为了降低液体空分设备产品的中耗,应根据用户提出的需求条件,在工艺流程的组织上要进行多个方案的技术比较。
目前液体空分设备根据工作压力的等级不同,一般可分为低压循环和中压循环二大类,在低压循环中按照制冷系统的组织方式不同又分成带增压透平膨胀机制冷和带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷的二种流程。
在中压循环流程中因采用的制冷循环工质的不同一般分成空气循环和氮气循环,同样在中压循环中按照制冷系统的组织方式不同也分成带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷和带高、低温增压透平膨胀机制冷的二种流程。
液体空气设备流程的选择应根据用户提出的液体产品产量、纯度、品种等要求,来选择和确定液体空分设备的工艺流程、单元设备的结构形式和组织方式。
一般来说液氧产量小于1000Lh的属小型液体空分设备,目前多数是采用全低压(1.OMPa)利用空气循环制冷的工艺流程。
因为液体产量较小,同时为简化流程,达到操作方便,一般在流程中原料空气和制冷循环空气可由一台压缩机提供。
这种流程单位产品能耗较高。
当液体产品在2000-3000m立方/h(折成气态)以上时,将属于中大型液体空气设备,由于液体产品数量加大,要求装置必须提供更多的冷量。
而在低压流程中气体的液化是通过相变过程来实现的,因为工作压力低,气体膨胀产冷量小,最终气体液化率低,那么为要获得大量的冷量就必须大幅度的提高循环空气量,这样会造成单位产品能耗的大幅度升高。
因此在工艺流程上必须由低压循环改为中压制冷循环,由于气体液化工作压力的提高,其相应的液化温度也随之提高,那么单位气体液化所需的冷量就会减少,当气体液化压力超过其临界压力而温度低于临界温度时,气体液化过程中就不存在等温的冷凝过程,而是直接变成液体,这样就能减少中压流程中的循环气量,使单位液体产品能耗大大的降低,这正是中压流程为什么经济性好的重要原因。
在中大型液体空分设备中原料空气部分采用低压(0.6MPa),而循环气体为中压(压缩机压力为 2.5-3.OMPa),即分为空气循环和氮气循环二种。
关于在制冷循环中如何确定膨胀机的台数和运行方式及其参数,这将取决于用户提供的要求。
下面将对儿种工艺流程在组织中的技术问题进行分析讨论。
低压小型液体空分设备工艺流程现对国内已开发成功的小型全低压液体空分设备在流程组织上的一些技术特点作一分析。
本设备是采用低压带增压透平膨胀机及空气制冷循环的工艺流程。
空气经空气过滤器被透平空压机压缩至1.0MPa(G)压力,经末级冷却器冷却后将全部空气送入增压机中增压,经增压后的空气分别在予冷机组和分予筛纯化器中予冷、净化,然后进入主换热器中冷却。
当空气被低温返流气体冷却到某一温度时,空气全部从主换热器中抽出送入低温予冷机组中冷却,冷却后再将全部空气返回主换热器中继续冷却,在达到某一温度后空气被分成二部分大部分空气进入透平膨胀机膨胀制冷,膨胀后的低压空气返回主换热器,经回收冷量后送入空气透平压缩机入口循环使用;另一部分空气继续在主换热器中冷却,在达到一定含湿量时进入下塔。
空气在双级精馏塔内精馏最终获得液体氧(氮)产品,液体产品直接排放至冷箱外的液体。
贮槽内液体产量不大时,虽然应用全低压流程是合理的、可行的,但是单位产品能耗相对较高。
因此当采用这种流程时必须设法降低能耗,为此在该流程中采用了以下几项提高其经济性的措施:(1)采用全部空气进行增压,该法优于仅对膨胀部分空气进行增压的方法,因为这不尽提高了膨胀前空气压力,更重要的是提高了入塔部分空气的压力,由于入塔空气压力的提高,入塔空气的露点温度即液化温度也相应提高,从而可以提高膨胀前空气的温度,这有利于提高单位膨胀空气的制冷量。
如果装置所需的冷量一定时,膨胀空气量就能减少,最终使总的加工空气量下降,经计算分析其能耗一般可下降约2%。
(2)采用常温和低温二级予冷的方法,提高了有效能的利用,从计算得知入塔空气的液化率会有较大幅度的提高,单位液体产品的能耗一般可下降2-3%左右。
(3)流程中采用了全部加工空气先经增压再进入予冷机组和分予筛纯化器的方法,由于工作压力升高,二机组的体积尺寸和分予筛吸附剂用量都将会相应减少,同时又选用了空气下进下出内加温节能型结构的分予筛纯化器。
(4)冷箱内采用先进的保温措施。
另外在这一流程的设计和选择中,曾考虑到空气从压缩机出来去增压的过程中,当环境温度过低时,管道内空气会发生机械水析出影响增压机叶轮寿命的问题。
如改用压缩后的空气先经予冷、净化后再去增压或对膨胀部分的空气进行增压的方案,可避免这一问题发生,但经计算分析比较认为后者方案存在以下缺点:a)会引起加工空气和膨胀部分空气入塔温度升高;b)如仅对膨胀部分空气增压会造成二股入塔空气温度不一致,同时换热器面积加大通道结构相对复什c)予冷、净化机组尺寸,分予筛吸附剂用量相应加大;d)操作不便,单位液体产品能耗高,最终没有被采用。
为了防止带压空气去增压的过程中,因环境温度过低会有机械水析出损坏增压机叶轮的问题,除在流程中增设特殊的水分器外,在工艺配管上又作了多项改进,这一设备在实际运行中,曾因环境温度变化出现过机械水析出,但由于所采用的措施正确,避免了机械水损坏增压机叶轮的问题。
经实际运行考验情况良好,备项技术经济指标在同类产品中处于领先水平,这些技术在小型液体空分设备上的应用成功,具有一定的技术创新。
中压空气循环膨胀制冷流程目前中大型液体空分设备的需求量在不断增长,对于以液氧产品为第一工况的液体空分设备,应用空气循环流程是比较合适的,因为这种流程不仅可以获得液氧和部分液氮产品外,还可以最大限度的提取液氩产品。
在中压空气循环流程中,膨胀制冷系统的组织方式现一般有二种一种是配置高、低温增压透平膨胀机;另一种是低温予冷机组加低温增压透平膨胀机。
这一流程的特点是将分子筛纯化器后的低压空气和高、低温膨胀机膨胀后返回主换机器经冷量回收后的低压空气一起送至中压循环压缩机入口,经压缩后的中压空气分成二部分:一部分空气经主换热器冷却到一定温度后送入高温级增压透平膨胀机膨胀制冷,膨胀后的低压空气经主换热器回收冷量后返回至中压压缩机入口;另一部分空气直接进入高、低温级透平膨胀机的增压机中连续增压,增压后的这部分空气在主换热器中予冷到一定温度后再分成二股一股送入低温级增压透平膨胀机膨胀制冷后按规定量进入下塔;另一股空气在主换热器中继续冷却当达到一定含湿量经节流后进入下塔,空气在双级精馏塔内精馏最终获得液体氧(氮)产品,液体产品直接排放至冷箱外的液体贮槽内。
在流程中由于没有设置高温级透平膨胀机,那么经计算在流程中必须增设低温予冷机组,否则单位液体产品能耗将会上升。
众所周知在流程中设置高温级透平膨胀机或低温予冷机组,其目的都是用来补充主换热器中热段的冷量,最终缩小主换热器热端温差,减少返流气量即循环空气量达到提高流程的经济性。
为进一步降低单位产品的能耗,在配套部机的设计和选型中应作如下考虑:原料空气和中压循环空气压缩机均采用高效定型的透平压缩机;分予筛纯化器应用双层床结构;主换热器为高效、结构紧凑的中低压气体复合型板翅式换热器;上塔使用规整填料塔;氩的提取为全精馏制氩全套装置的控制采用当今较为先进的DCS系统。
中压氮气循环膨胀制冷流程目前有很多用户要求在生产液氧产品的同时,又能够生产较大量的液氮产品,有的甚至液氮产量要超过液氧产量,在这种情况下为提高其整个液体空分装置的合理性和经济性,在工艺流程的组织上,建议采用氮气循环制冷的流程。
在流程中循环氮气的抽取方法现有二种:一种是从上塔顶部抽取低压产品氮气增压至中压;另一种是从下塔抽取压力氮气再增压至中压。
关于制冷循环的组织与空气循环一样,有设置高、低温增压透平膨胀机的制冷循环和低温予冷机加低温增压透平膨胀机的制冷循环。
流程的主要特点是采用由上塔顶出冷箱的低压产品氮气作为循环氮气和液氮产品的原料气,低压氮气经低压和中压二台透平压缩机压缩至2.5~3. OMPa压力,然后将压缩后的中压氮气分成二部分:一部分中压氮气在主换热器中予冷到一定温度后送入高温级增压透平膨胀机,膨胀后的氮气经主换热器回收冷量后返回至中压氮压缩机入口;另一部分中压氮气直接送入高、低温级透平膨胀机的增压风机中连续增压,经过增压后的这部分压力较高的中压氮气经主换热器予冷到一定温度时再分成二股:一股送入低温级增压透平膨胀机,膨胀后的氮气经主换热器回收冷量后返回至中压氮压缩机入口;另一小股继续冷却经节流后生产液氮,其中一部分液氮作为产品,其余液氮送至下塔作回流液。
流程的特点是从下塔抽取压力氮作为循环氮气并设有低温予冷机组。
总之这种液体空分装置可以说是由一套全精馏的气体空分设备和一套氮循环的液化设备所组成。
该流程完全可以根据用户要求在生产液氧、液氮产品的同时提取高纯氛和高纯氧等产品。
流程组织中应注意的问题工艺流程的确定依据和原则液体空分设备的流程确定和组织,完全是针对用户的需求来进行的,其中产品数量、纯度、品种、能耗、控制水平和变工况参数等都是流程确定和组织中应考虑的重点。
由于液体空分设备提供的是高品位的低温液体产品,单位产品能耗显然要高于气体空分设备,因此如何降低能耗就成了流程组织中的关键问题,同时液体空分设备的产量又受到产品储存、市场需求等因素的制约,所以在确定其产量规模时必须慎重。
为进一步降低单位液体产品的能耗,在设计中应尽量做到选配高效定主主主}J产品,努力提高换热器和精馏设备的传热传质效率。
制冷循环方式的确定对于只设置一台低温级增压透平膨胀机的中压空气循环和中压氮气循环的这二种流程,我们认为要提高其装置的经济性,降低单位液体产品能耗,经计算分析,在流程中应设置蒸发温度在-35℃了l右的低温予冷机组。
当设置了高、低级膨胀机后,在流程中一般就不再配置低温予冷机组。
这里应指出的是无论采用哪种循环流程,因为工作压力的提高,在提供的冷量一定时这将会造成进入膨胀机气体体积流量的减少,使高效透平膨胀机的设计及制造带来一定困难,为此必须对流程进行多个方案的计算比较,以便给膨胀机设计提供最佳的参数。
对于液体空分设备中的膨胀机目前均希望能采用气体在含湿条件下工作的高效增压透平膨胀机,要求在该工况条件下能提供更多的为使产品液化的高品位冷量。