资源描述：
《空分装置工艺特点及设计原则.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、理论·实践空分装置工艺特点及设计原则12孙小娟陈晓明(1.东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024;2.肥水泥研究设计院,安徽合肥230051)摘要：本文详细介绍了空气过滤和压缩、空气的冷却和纯化、空气的精馏的工艺流程。总结了空分装置的特点及设计原则。关键词：空分装置；工艺流程；特点；原则空分装置是采用深度冷冻的方法,将空气中的氧气、氮气如下:污氮气从上塔顶部抽出后经过冷器和主换热器复热出[1]及其他稀有气体根据其沸点不同而进行分离的装置。空分装冷箱,一部分做纯化系统再生气,其余去水冷塔;液氧从上塔置制氧设备是一套采用填料塔、液体泵内压缩和前段预净化流底部抽出,在液氧泵中被压缩至
2、所需压力,然后送到高压换热程的制氧装置,即采用常温分子筛预净化,空气增压透平膨胀器中通过与高压空气进行热交换而得到高压氧气。部分液氧作机提供装置所需冷量,空气增压膨胀,双塔精馏,内压缩流程。为产品送出冷箱。空分装置采用DCS系统控制,包括空气压缩系统的控制。流程2空分装置特点和工艺遵循最先进和最通用的国际惯例,并贯彻以稳定运行为空分装置可分为空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系前提的设计模式。统、空气纯化系统、分馏塔系统和液体贮存及汽化系统六个主要1工艺流程系统,还包括过程控制的操作仪表和分析仪器及电器设备。空分设备采用分子筛吸附预净化、增压透平膨胀机及液体2.1流程特点泵内压缩工艺
3、。整套设备包括:空气过滤压缩系统、空气预冷空分装置采用液氧内压缩、空气膨胀流程,具有安全性系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、液体贮存及汽化系统、仪好、可靠性高、操作维护方便、投资成本低、配置更合理的特点。控系统、电控系统等。2.2成套设备机组特点1.1空气过滤和压缩①空气过滤器系统。自洁式空气过滤器设有自动控制系统,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可以自动定时反吹,并可以根据过滤器阻力大小调整程序。除去灰尘和其它颗粒杂质,然后进入主空压机,经过多级压缩后②预冷系统。采用高效低阻散堆填料塔,既保证了塔的换进入空冷塔,压缩机级间的热量被中间冷却器中的冷却水带走。热性能,
4、又减少了阻力,降低了空压机出口压力,从而降低了能1.2空气的冷却和纯化耗。液体分布装置采用新型、高效、先进的分布器,使水与空气空气在进入分子筛吸附器前在空冷塔中冷却,以尽可能降充分的接触,保证塔的换热性能,减少冷冻水量,从而降低了能低空气温度减少空气中水含量从而降低分子筛吸附器的工作耗。水冷塔采用高效散堆填料塔,充分回收污氮的冷量,采用三负荷,并对空气进行洗涤。进入空冷塔上部的冷冻水,首先在水位一体防带水结构。冷冻水泵、冷却水泵采用可靠产品,且均为冷塔中利用干燥的出分馏塔污氮气进行冷却,经过冷水机冷却一用一备,保证装置的可靠性。后,然后再进入空冷塔上部。出空气预冷系统的工艺空气进入③纯
5、化系统。分子筛纯化系统采用长周期设计,即单个吸[2]用来吸附除去水分、二氧化碳、碳氢化合物的空气纯化系统。附器吸附时间为4小时,从而使分子筛及阀门使用寿命延长,1.3空气的精馏切换损失减小,同时减少因切换引起的压力波动次数,保持主出吸附器的空气分为两部分:一部分直接进入低压主换塔工况稳定,对于空冷系统带水冷塔的流程,采用长周期设计热器冷却后进入下塔;另一部分通过空气增压机进一步压缩,可以减少再生污氮量,这样更有利于空冷系统的工作,使二者然后抽出一股经过膨胀机增压端的压缩及后冷却器的冷却,再之间形成良好的匹配,彼此良性循环,使二个系统保持长期可进入主换热器被冷却,经膨胀机膨胀后进入下塔,
6、增压机末级靠稳定运行。空气送入冷箱经主换热器冷却后节流进入下塔。分子筛吸附器采用双层床结构(活性氧化铝+分子筛)底下塔中的上升气体通过与回流液体接触含氮量增加。所需层活性氧化铝床层可有效地保护分子筛,延长分子筛使用寿的回流液氮来自下塔顶部的冷凝蒸发器,在这里氧得到蒸发,命,同时采用双层床也使吸附器再生阻力下降,再生温度降低,而氮得到冷凝。节约了再生能耗。下塔从上到下产生纯液氮、纯氮气、污液氮、贫液空和富氧切换系统采用无冲击切换,切换阀带调速器,保证阀门开液空。下塔各产品去向如下:纯液氮一部分在过冷器中过冷后关缓慢,速度均匀;均压阀采用分程控制,保证充气过程平稳;送入上塔顶部作回流液,一
7、部分作为产品送出;纯氮气一部分污氮放空阀采用预开方式,防止上塔“憋压”;切换系统采用去主冷,一部分抽出去主换热器复热后作产品气;污液氮在过DCS自动控制,并设有压力压差自动判断,再配合阀位返馈信冷器中过冷后送入上塔作回流液;贫液空经过冷器过冷节流号,可充分保证切换系统的可靠性;均压采用正反流流通能力后进入上塔,作为其回流液;富氧液空经过冷器过冷后节流进相近的且具备良好调节性能的进口阀门,保证装置再生过程中入上塔,作为其回流液。工况的相对稳定。在
