大型煤化工73000Nm3∕h内压缩空分工艺流程.pdf

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时间:2020-03-26

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1、理论·实践3大型煤化工73000Nm/h内压缩空分工艺流程王丹 缪樟臻 俞一帆(中国空分设备有限公司, 浙江 杭州 310051)3摘要:根据某煤化工公司所需空分产品特点,介绍了煤化工73000Nm/h内压缩工艺流程及特点,该流程能耗低、提取率高,经济性好、生产大量气体产品的同时能生产少量的液体产品,能很好地满足化工行业所需气体产品多、气体产品压力等级高的要求。关键词:煤化工;空分;内压缩;工艺特点0引言要包括主换热器及低温透平膨胀机。空气分离部分完成氧氮的分离,主要包括上塔、下塔、主冷凝器、过冷器及增效塔。经济的发展使得煤化工行业逐渐呈现出了新的发展趋换热和冷量的制取:原料

2、空气经过滤、压缩至约0.6Mpa势,对于空分设备的要求也就逐渐的提高。大型空分设备是煤后进入空冷塔和分子筛纯化系统除去水分及二氧化碳等杂质,化工行业非常重要的配套设施,为了能适应煤化工的发展趋分子筛后的干燥洁净工艺气和增压机后的一部分高压空气进势,无论是工艺流程还是系统性能,都要求依据形势的发展及入主换热器,被返流内压缩产品和废气冷却至液化温度后进入具体的项目要求做出改进与升级,为大型空分设备的流程选择下塔参与精馏。另一部分空气在膨胀机增压端增压后进入主换及优化提供条件。热器,从主换热器中部抽出后进入膨胀机膨胀端。空气在膨胀当今由于煤化工方面需要大量的氧气和市场对液态产品机里

3、经过绝热膨胀制取必须的冷量后,进入上塔参与精馏。需求的增加,许多新技术应用于大型空分设备中,使大型空分空气分离:来自主换热器的冷空气在下塔中预分离,顶部设备的技术快速发展,其趋势正朝着气体产品压力等级高、产得到纯氮气,底部得到富氧液空。顶部氮气在主冷凝蒸发器中品规模大型化、产品纯度高、液体产品多、设备操作稳定可靠且被冷凝为液体,同时主冷的低压侧液氧被汽化。部分液氮作为运行成本低等方向发展。目前小型空分流程可以完全实现国产下塔回流液,另一部分液氮从主冷凝蒸发器引出,经过冷器被化,而大型空分则主要由国外公司垄断,这是国内空分厂家面污氮气过冷后分为两股,一股节流送入上塔顶部参加精馏

4、,一临的一个新挑战。因此,如何实现空分设备与煤化工装置之间股作为液氮产品送入储存系统储存,还有一部分液氮从主冷凝协调安全的配合,研发新的工艺流程,提高煤化工的效率与水蒸发器引出经内压缩液氮泵加压后去主换热器复热作为中压平将成为今后空分设备的研究重点。氮气产品。近年来,在国内大型空分成套设备中,大多数都采用内压自下塔的下部的污液空及上部的污液氮经过冷器过冷后缩流程。内压缩流程的优点在于取消了氧气压缩机,增设了空节流,进入上塔为上塔提供回流液。自下塔底部的富氧液空经气压缩机、液氧泵及高压主换热器等,从安全性和可靠性方面过冷器过冷后,一部分节流后进入上塔为上塔提供回流液,另来看,内

5、压缩流程有它的优势,而且从一定程度上减少了投资一部分节流后进入增效塔顶的冷凝器作为冷源,同时液空被蒸费用和运行费用。发,蒸发后的气相液空、液相液空分别进入上塔参与精馏。经上1化工行业对空分设备的选择塔精馏后,上塔顶部引出污氮气经过冷器和主换热器复热后作煤化工行业对氧气压力的要求比炼钢要高很多,低至为分子筛吸附器的再生气体,上塔底部引出液氧进入主冷换热4.0MPa,高则9.0MPa以上,且其所需要的氧气量也很大,一器低压侧,从主冷换热器低压侧引出液氧,一部分经过冷器过般都需要30000Nm³/h以上。若采用外压缩流程,常规透平氧冷后作为液氧产品送入储存系统储存,一部分液氧经内压

6、缩液压机的排压还可能达不到要求,还需增加活塞式氧压机,投氧泵加压后后分成高压和中压两股,两股液氧进入主换热器被资成本高,占地面积大,增加了安全问题。因此,针对煤化工中压和高压空气复热后得到不同压力的气氧产品。行业用氧压力高且用氧量大的情况,采用内压缩流程是最佳选从上塔相应位置抽出氩馏分气体(含氩量约6%),氩馏分择。煤化工行业空分设备的产品一般要求多种压力等级的氧、从增效塔底部导入,被塔顶冷凝器冷凝后的氩馏分回到上塔相氮产品,因此需根据具体的要求来选择最佳工艺流程,如采用应的位置,塔顶粗氩气汇入污氮气至主换热器回收冷量。单泵还是双泵内压缩,是采用空气循环还是氮气循环等,最进上

7、塔的回流液按以下方式进行控制:佳的方案一定要遵循一次性投资成本和长期运行费用的最佳-富氧液空由下塔液位控制;结合原则。-污液空由流量和压力塔液位控制;3273000Nm/h内压缩空分工艺流程介绍-污液氮主要由流量控制,同时用纯度和温度进行修正。用户用氧、用氮压力高,压力等级多,装置规模大的特点,通过以下方式控制气态氧产品的高压和中压经多个方案比较,空分装置采用增压机一压到底,低压膨胀空-PIC控制器通过液氧泵电机转速;气进上塔,带增效塔的液氧液氮双泵内压缩空分流程。选择这-FIC控制器通过进主换热器的液

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