空分裝置講解

1、空 分 裝 置 簡 介洗滌劑化工廠空分車間由氮氧站和空壓站布置成一個區(qū)域組成的氣體車間，為生產(chǎn)裝置和輔助系統(tǒng)提 供需要的氮?dú)?、氧氣、儀表風(fēng)和工業(yè)風(fēng)。1.1.1裝置簡介氮氧站包括空分裝置、液氧液氮儲存、壓氧、壓氮系統(tǒng)，空分裝置有兩套KDON-800/1400空分設(shè)備（其 中一套生產(chǎn)、另一套備用），該裝置于1991年8月建成投產(chǎn)，裝置設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為氮?dú)?400Nm3/h,氧氣 800Nm3/h，該裝置占地面積為20072 m2。空分裝置為開封空分設(shè)備廠開發(fā)研制的新型產(chǎn)品。它采用常溫分子 篩吸附法凈化空氣，工藝流程簡單，操作方便，運(yùn)行安全平穩(wěn)。為了滿足生產(chǎn)裝置氧、氮的連續(xù)供氣，裝 置內(nèi)設(shè)置了液氧、液

2、氮的儲罐及氣化系統(tǒng)。為了保證全廠各用戶需求，由壓氧、壓氮系統(tǒng)供應(yīng)壓縮氧氣和 壓縮氮?dú)?，按設(shè)計(jì)值，提供給用戶的氮?dú)赓|(zhì)量為含028Ppm，供給壓力0.8MPa,產(chǎn)量1400 Nm3/h，提供的氧 氣質(zhì)量為399.6%，供給壓力為2.8 MPa，產(chǎn)量為800 Nm3/h?？諌赫居?991年8月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)可為全廠提供儀表風(fēng)4000 Nm3/h，供給壓力0.6 MPa，儀表風(fēng)露 點(diǎn)為W-40C，工業(yè)風(fēng)1080 Nm3/h，供給壓力0.8 MPa。1.1.2工藝原理1.1.2.1空分裝置原理空氣主要是由78.03%的氮?dú)夂?0.93%的氧氣及其它氣體混合而成?？諝夥蛛x就是先使空氣冷卻到一定 的低溫，而

3、使其液化成為液態(tài)空氣。再利用氧和氮兩種液體的沸點(diǎn)不同（在大氣壓力下，氧的沸點(diǎn)為- 183.98C，而氮的沸點(diǎn)為-195.8C），在裝有篩板的空分塔內(nèi)進(jìn)行分離。空分塔又稱之為精餾塔?？諝饩?餾塔一般可分為單級精餾塔和雙級精餾塔，單級精餾塔只能制取一種純產(chǎn)品。洗滌劑化工廠空分裝置采用 雙級精餾塔制取高純度的氮?dú)夂脱鯕?。氮?dú)夤┤珡S各用戶，氧氣供脂肪醇。所謂精餾，就是同時并多次地運(yùn)用部分蒸發(fā)與部分冷凝的過程。壓縮并經(jīng)冷卻到冷凝溫度的液態(tài)空氣 進(jìn)入精餾塔后，在塔內(nèi)氣化空氣自下而上地穿過每塊塔板與塔板上的液體接觸，這樣氣體中的氧逐步冷凝 到液體中去，而液體中的氮便蒸發(fā)到氣體中去，每經(jīng)過一塊塔板，氣體中的氮

4、濃度便提高一次，這樣經(jīng)過 多層塔板（只要塔板數(shù)足夠多），在塔的上部便得到純度為99.99%以上的高純度氮?dú)?，在塔底便可得到?純度（3038%）較高的液體，稱之為富氧空氣。富氧空氣再經(jīng)過精餾塔，在上塔的底部可得到純度為 99.299.8%的氧氣。1.1.2.2空壓裝置原理大氣經(jīng)儀表風(fēng)空壓機(jī)壓縮后，壓力達(dá)到0.6MPa,經(jīng)干燥器凈化后做為儀表風(fēng)送給全廠。大氣經(jīng)工業(yè)風(fēng)空 壓機(jī)壓縮后，壓力達(dá)到0.8MPa送給全廠做為工業(yè)風(fēng)。1.1. 3工藝流程說明1.1.3.1空分裝置工藝流程說明原料空氣由吸入塔吸入，經(jīng)濾清器除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，由離心壓縮機(jī)壓縮至0.78MPa，壓縮空氣經(jīng) 空冷塔洗滌冷卻，然后進(jìn)入

5、氟利昂蒸發(fā)器再次被冷卻到5C，空氣中的飽和冷凝水在水分離中被除去后， 進(jìn)入分子篩吸附器，以清除其中的H2O、C2H2和CO2等雜質(zhì)。分子篩吸附器兩臺交替使用，一臺使用時另一臺 再生，再生氣是正常分餾塔來的污氮?dú)猓ㄟ€有一路是分子篩后凈化空氣），這股氣體一分為二，第一路先 經(jīng)消音器放空，第二路經(jīng)再生預(yù)熱器和電加熱器加熱到180200C （聯(lián)鎖控制）去吸附器加熱再生。加熱完 畢，兩路污氮交替，第一路去吸附器再生吹冷，第二路去消音器放空。凈化后的空氣進(jìn)入分餾塔，經(jīng)主換熱器與返流的污氮和產(chǎn)品氧氣、氮?dú)膺M(jìn)行熱交換，冷卻后一小部分 液化，汽液混合的空氣經(jīng)節(jié)流至0.55 MPa的壓力進(jìn)入下塔進(jìn)行精餾，在下塔頂

6、部得到99.999%的純氮?dú)庠?進(jìn)入主冷被上塔的液氧蒸發(fā)所冷凝為液氮，部分液氮回下塔做為回流液，其余液氮經(jīng)過冷后節(jié)流進(jìn)入在上 塔頂部噴淋。下塔釜液是含氧38%的液空，經(jīng)液空過冷器后進(jìn)入上塔中部參加精餾，同時在下塔中部抽取 一股污液氮節(jié)流后也進(jìn)入上塔做為回流液。從主換熱器中部抽取部分空氣進(jìn)入透平膨脹機(jī)進(jìn)行絕熱膨脹，產(chǎn)生設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時所需大部分冷 量，膨脹后的空氣經(jīng)熱虹吸換熱器消除部分過熱度后進(jìn)入上塔中部參加精餾。以不同狀態(tài)的四種流體進(jìn)入上塔經(jīng)再分離后，在上塔頂部得到h含025ppm的高純氮?dú)?，?jīng) 液氮過冷器，主換熱器復(fù)熱至約9C后出分餾塔，上塔底部液氧在主冷中吸收下塔氣氮冷凝時放出的熱量 而蒸發(fā)，其

7、中800Nm3/h純度為含氧99.6%的氧氣經(jīng)主換熱器復(fù)熱至約9C后出分餾塔，其余部分做為上升蒸 汽參加精餾，上塔上部尚有2800Nm3/h含氧7.55%的污氮?dú)獬槌觯?jīng)液空過冷器，經(jīng)主換熱器復(fù)熱后出分餾 塔去純化系統(tǒng)再生分子篩吸附器后放空。從主冷底部抽取50L/h液氧進(jìn)入氧液體量筒，汽液分離，積滿量筒后迅速充入氧低溫液體儲 槽。制取液氮工況時，從液氮過冷器后抽取50L/h液氮進(jìn)入氮液體量筒，積滿量筒后迅速充入氮 低溫液體儲槽，以備當(dāng)空分裝置故障停車時，增加壓力汽化后向用戶提供氣氮產(chǎn)品。合格的氧氣出分餾塔后，經(jīng)壓氧系統(tǒng)增壓供使用。合格的氮?dú)獬龇逐s塔后，經(jīng)壓氮系統(tǒng)增壓供使用。.1.4工藝流程圖1

8、.1.4.1空分裝置流程圖a.空分裝置流程示意圖26氮?dú)馊ビ每諝膺^附器，1氧吸21液氧汽濾器，2一離心機(jī)，314一熱污氮換氣放15液空過冷器，1 化器22浪氮儲罐，23（化器,，4空冷塔，5一水泵，6液氮過冷器，24一氧氣緩沖罐2，氧氣去用176制冷機(jī)一液氮量筒，18一液氧量筒，19液氧儲罐25氧壓機(jī)-10主換2528，27氮壓機(jī)，放空過/20液氧28電加熱器。11空氣來回1014r18c X L1312再生氣（東塔正常生產(chǎn)來污氮）TG1105TG4403TG1106西塔污氮閘閥TG316TG1107QD301空氣入口一空分塔生產(chǎn)，另一空分塔分子篩吸附器再生流程圖TG304TG306TG330

9、4XTG308I#TG302TG312 TG3-txCOTG310.1開工統(tǒng)籌圖3.2開工綱要應(yīng)空分循環(huán)水 開儀表風(fēng)壓縮機(jī)開離心機(jī)3.2.1開工的組織與指揮空分車向空冷塔和分子篩吸附器導(dǎo)氣織機(jī)構(gòu)，制定開水泵和空冷方案，腳定的開開分離塔具有所屬設(shè)備安全性、可操作性、科學(xué)性，要求相關(guān)人員和生產(chǎn)操作人員熟悉并掌握，按照廠統(tǒng)一部署，開開制冷機(jī)開氮壓機(jī)開氧壓機(jī)工要組織嚴(yán)密，步調(diào)一致，由開工領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一指揮。3.2.2開工的保障系統(tǒng)開工期間，要求機(jī)修車間、儀表車間、電工車間、物質(zhì)供應(yīng)部門和其他相關(guān)單位按空分車間要求組織好人力物力，做好開工期間的維護(hù)和材料的供應(yīng)。3.2.3開工準(zhǔn)備3.2.3.1系統(tǒng)檢查：檢

10、查工藝管線、水、油管線等的恢復(fù)情況。檢查各處法蘭的恢復(fù)情況。從系統(tǒng)開始直到結(jié)束，各處閥門狀態(tài)要檢查詳細(xì)。詳細(xì)檢查各控制閥、液位計(jì)、壓縮機(jī)和泵出入口、壓力表閥門等。所有的安全閥全部投用。3.2.3.2儀表校驗(yàn)：控制閥校驗(yàn)。所有控制閥都應(yīng)與控制室DCS操作系統(tǒng)調(diào)校正常，閥位與控制室DCS操作系統(tǒng)輸出都應(yīng)一致無誤，同時控制閥零點(diǎn)、閥芯都應(yīng)檢查詳細(xì)。檢查各報(bào)警、聯(lián)鎖是否投入好用。DCS顯示儀表檢查?？刂剖褼CS和現(xiàn)場的溫度表、壓力表、傳輸儀表要檢查仔細(xì)，使之處于完好狀態(tài)。3.2.3.3公用工程投用：與電氣聯(lián)系電機(jī)通電正常無誤，并詳細(xì)檢查各機(jī)泵電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。循環(huán)冷卻水投用正常，各閥門開關(guān)要正確。儀表風(fēng)投用正常。4.1停工統(tǒng)籌圖42停工綱要 停氧壓機(jī) 停氮壓機(jī) 停分餾塔及其附屬設(shè)備4.2. 1停工的組織與指揮空分車間裝置停項(xiàng)要建停制冷的組織機(jī)構(gòu)，制定出詳細(xì)停水泵和空冷制定的停工方案要 具有安全性、可操作性、科學(xué)寸性要求相關(guān)人員和生產(chǎn)操作人員熟悉并掌握，按照廠統(tǒng)一部?？辗盅h(huán)水署，停工要組織嚴(yán)密，、步調(diào)一致，由停工領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一指揮。停離心機(jī) 麻 停儀表風(fēng) 4.2. 2停工準(zhǔn)備4.2.2.1空分車間裝置停工后