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[话题讨论] 法液空18000Nm3/h空分工艺流程介绍

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发表于 2008-10-26 09:21:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
法液空18000Nm3/h 空分工艺流程介绍


一、空分工艺流程概况:
空气主要是由O2、N2组成的混合物,其中N2占78.084%,O2占20.948%,Ar占0.934%。在一个标准大气压的下,各组分的沸点不同,N2:-195.8OC,Ar:-185.9 OC,O2:-183.0 OC。我们装置就是利用了空气混合物中各组分的沸点这一物理性质的不同,采用深度冷冻法的原理,通过精馏来达到分离空气中各组分的目的。
空气分离装置主要由空气压缩、预冷、净化、热交换、制冷、精馏和产品气的压缩七个系统组成,另外,空分还有一个精氩生产系统。
空气压缩系统主要是由空气吸入过滤器、压缩机组和冷却器组成,用来压缩空气至所需的分离压力,压力太高,能耗增大;压力太低,空气分离困难。
空气预冷系统主要由空冷塔、水冷塔、水泵、冷冻机组成,采用经过冷却的水来冷却空气,减少空气中的含水量,减轻分子筛吸附器的工作负荷,延长分子筛的使用寿命。同时,也起到洗涤空气的作用,如一些灰尘,细小的机械杂质和空气中的一些有害气体(硫化物等)。
空气净化系统主要由分子筛吸附器、蒸汽(或电)加热器组成,主要用来清除空气中的H2O、C2O和部分碳氢化合物,防止它们进入管道和设备,造成管道和设备堵塞,阻力增加,甚至造成安全等事故,影响设备的正常运行。
气体的热交换系统主要是各流体在热交换器中发生热量交换,使热流体空气冷却至液化温度,而冷流体O2、N2、WN2被复热至常温出冷箱。
制冷系统主要由膨胀机和冷却器组成,用于制冷量,来补充热交换不完全损失(热端温差)、跑冷损失(箱板等结霜)和排液损失(液体产品的生产)等损失冷量。
精馏系统主要由精馏塔(下塔、主塔、上塔、辅塔)和过冷器组成,通过冷热流体的接触换热和多次部分蒸发和部分冷凝,低沸点组分被蒸发,高沸点组分被冷凝,从而在塔的下部得到纯度较高的高沸点组分,而在塔的上部得到纯度较高的低沸点组分。
产品压缩系统主要由产品压缩机来完成,主要是为了满足用户对产品气的压力和流量需求,空分O2采用了液O2泵内压缩流程,不需要O2压缩机,N2由现在已有的压缩机压缩。
精氩生产系统主要由粗氩塔和精氩塔组成,主要用粗氩塔除去氩馏份中的O2含量,用精氩塔除去粗氩中的N2含量,由于采用了规整填料塔,达到了无氢制氩的目的。
在整个工艺流程中,我们首先从每一种流程走向开始逐一说明,再了解一下各系统的工作过程。

二、空分各系统的工艺流程:
1、空气压缩系统:图号A1-014-002
外界的空气经过滤器过滤,进入空气压缩机低压段,通过三级压缩,被压缩至0.527Mpa;出分子筛吸附器的净化、干燥的空气,通过四级压缩,被增压至6.92Mpa。压缩所产生的大部分热量分别通过各自的中间冷却器和末端冷却器中的冷却水被带走。压缩机各轴承由润滑油冷却和润滑。
2 2、空气预冷系统:图号A1-014-003 、A1-014-006
压缩后的空气进入空冷塔下部,由下而上与进入空冷塔上部的冷冻水接触换热,被冷却和清洗后的空气经空冷塔顶部的除雾器除去空气中的水雾后去分子筛吸附器(热开车初期部分去水冷塔E60)。冷却水由外界提供进入水冷塔下部,由水泵送往冷冻机,冷却后的冷冻水进入空冷塔上部,由上而下与进入空冷塔的空气接触换热,被复热后从空冷塔底部被压出,进入水冷塔上部,自上而下与进入水冷塔下部的干燥、未饱和的污氮气接触换热和吸收蒸发,从而达到降低水温的目的,污氮吸收水份和复热后从水冷塔顶部排放大气。
3、空气净化系统:图号A1-014-004 、A1-014-005
预冷后的空气进入分子筛吸附器R01/R02,空气中的水、二氧化碳和部分碳氢化合物被氧化铝和分子筛吸附。同时,另一只分子筛吸附器被低压未饱和的污氮通过泄压、加热、冷吹、充压四个步骤,历经3小时25分钟被解吸,恢复了重新吸附的能力。
4、
气体换热系统:图号A1-014-008
净化后的空气,包括膨胀机增压后和空压机增压后的高压空气由主换热器E01的热端进入,与经过过冷器后的产品氮气、污氮气和从主冷经液氧泵压缩后的30MPa氧气在换热器中充分换热,在主换热器冷端得到部分液化的空气。产品氮气、氧气被复热后出冷箱作产品气体,而污氮气被复热后作为分子筛吸附器再生气体和水冷塔冷源。
5、
制冷系统:图号A1-014-007
净化的空气部分进入膨胀机增压端被增压和冷却器冷却后,进入主换热器(E01)被冷却,再从换热器中部抽出,进入膨胀机膨胀端被膨胀,从而产生了冷量,送入上塔中部参与精馏。
6、
精馏系统:图号A1-014-009
部分液化的空气进入精馏下塔,低沸点、易挥发组分(主要是氮)由下往上被蒸发,至下塔顶部进入主冷凝蒸发器被液氧侧的液氧冷却成液氮,作回流液参与精馏,部分液氮经过冷器被送往辅塔(纯氮塔)作为辅塔回流液参与精馏;高沸点组分由上而下被冷凝,在下塔底部得到含氧35~40%的富氧液空,富氧液空经过冷器被送往上塔中部作为上塔中部的回流液参与上塔的精馏。在上塔底部,液氧中易挥发组分被主冷凝蒸发器氮侧的中压氮蒸发,自下而上通过多次部分蒸发和多次部分冷凝,从而在辅塔顶部得到纯氮气,在上塔上部抽出污氮气,在下塔底部主冷凝蒸发器区得到液氧。
7、
氩生产单元:图号A1-014-010、A1-014-011
从上塔中下部抽出的氩馏份进入粗氩塔下部,在塔底得到含氧量较高的液态馏份,通过液氩泵被送往上塔中下部作为回流液参与精馏。易挥发组分(主要是氩和氮)由下而上进入顶部的冷凝器,被从主换热器冷端后的湿空气和过冷器后的富氧液空冷却,在粗氩塔上部得到含氩较高的粗氩,粗氩进入精氩塔中上部精馏,通过精馏,分离出氮,在精氩塔底部得到精氩,氮气从精氩塔上部冷凝器顶部抽出。精氩塔底部蒸发器由精馏塔下塔中上部的中压氮气作为热源,顶部冷凝由蒸发器冷凝下来的液氮和出过冷器的污液氮作为冷源。
[ 本帖最后由 super1 于 2008-10-28 15:43 编辑 ]
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发表于 2008-10-27 09:57:13 | 显示全部楼层
常规空分流程,算是最简单的了
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发表于 2008-10-27 10:20:59 | 显示全部楼层
怎么只有图号,楼主应该把流程图附上来。
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发表于 2009-2-24 10:32:11 | 显示全部楼层
法液空和杭氧工艺一样吗??
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发表于 2017-9-18 09:00:17 | 显示全部楼层
有流程图吗?
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发表于 2018-3-27 23:55:59 | 显示全部楼层
有图吗
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