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1、 通辽金煤化工空分装置工艺规程（试行）1 产品说明：生产规模1.1本套装置为KDON/15000/5000型空分装置。具体生产能力见表1。表1产品产量纯度压力氧气15000Nm3/h0299.6%0.6MPa（G）氮气5000Nm3/h3PPm O20.4MPa (G)2 产品特性及用途：2.1 氧气的性质及用途氧气（化学符号O2，结构式为：OO，分子量为32.06），氧是地球上分布最广泛的化学元素之一，除了化合物含氧元素外，空气中氧以游离的形式存在于大气中。空气是由1/5氧（体积）及4/5氮（体积）及少量（0.932%）氩等杂质组成。氧气是地球上生命的基础，1771年氧气首次被人发现，在常温
2、常压下，氧气为无色透明、无臭、无味的气体，氧气比空气略重。在温度为0，压力为760毫米汞柱时，1m3氧气的重量为1.429千克。氧气在大气压力下冷却到-183时就变成浅蓝色透明而易流动的液体, 密度为1140kg/m3，在室温下迅速蒸发,凝固点为-218，固体是蓝色晶体。可燃气体（乙炔、氢、甲烷等），可与氧气按一定比例混合而形成爆炸性混合物。各种不同种类的油脂在与压缩的氧气接触时可发生自燃现象。浸渍了液氧的多孔可燃物质（煤、煤粉、泥煤等），在密闭空间点燃时即发生具有巨大物理及化学的爆炸。这种浸渍了液氧的多孔可燃物质爆炸称为液氧爆炸。氧气还具有非常奇特的性质，就是感磁性，也就是说，氧分子在磁力的
3、作用下可带磁性，并可被磁极所吸引。根据氧气的这种特性制成氧的磁性分析仪，以分析氧气的纯度。氧气用途：氧气用于金属的焊接及切割；用于炼钢；氧气也是化肥工业上的煤气化、重油气化常用的气化剂和氧化剂。2.2 氮气的性质及用途氮气（化学符号N2，结构式为：NN，分子量为28.016）在常温常压下为无色无味透明气体，不能燃烧也不助燃，可用来灭火。氮气体积百分比为78.10(空气中)，标准状态下的密度1.25kg/m3,临界压力为3.382MPa,临界温度-147。液体氮的沸点为-195.8，蒸发潜热1.992103J/kg,温度低于-209.86时开始变为固体,密度为810kg/m3。氮气为不活泼气体，
4、氮气对人有窒息性，但在高温高压时也能化合，如合成氨。氮气的用途：氮气除了用于化肥工业的合成氨的原料气外，还用于化工生产，炼钢等的保护气，吹洗设备。液氮在火箭技术中的应用，压送氧化剂等。氮气在许多场合可作为易燃易爆物质的保护气。在空分装置的保冷箱内充以干燥氮气，保证一定正压，可以排除湿气和防止氧的积聚。3 工艺原理利用深冷技术把空气进行深度冷冻液化，然后利用空气中氧气、氮气组分沸点的不同，通过精馏的办法在分馏塔内分离成纯氧气污氮气。4 工艺流程简述 本空分装置是采用常温分子筛净化、增压透平膨胀机提供装置所需冷量、双塔（下塔、上塔）精馏流程。整套设备包括空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、纯
5、化系统、分馏塔系统、仪表系统、电气系统等，整套装置的控制由DCS系统控制完成（联锁、紧急停车）。空气预冷：原料空气进入自洁式空气过滤器后，除去灰尘和其他颗粒杂质，然后进入离心压缩机加压，经过四级压缩三级间级冷却器冷却后的空气进入空冷塔被冷却水和冷冻水冷却，冷却水由循环水管网来，由冷却水泵打到空冷塔中部。冷冻水由凉水塔来的冷却水经水冷塔与由分馏塔来的多余的污氮气热质交换后由冷冻水泵加压送入空冷塔顶部。空气经空冷塔和水直接接触，把出空压机的高温气体（100）冷却到14.5，使部分游离水析出，以改善吸附工作状况，大气中的二氧化硫、氧化氮、氯化氮、氨等杂质被水洗涤，硫化氢、一氧化氮不能被水洗涤清除，但
6、能被分子筛吸附。空气纯化：分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只分子筛切换工作。空气在进入MS1201/MS1202分子筛吸附器前在空冷塔中冷却，以尽可能降低空气温度减少空气中水含量从而降低吸附器的工作负荷，空气中的大部分水份被活性氧化铝清除，二氧化碳和一些碳氢化物被分子筛吸附清除，甲烷、乙烷、乙烯不能被吸附，将会进入塔内。两台分子筛吸附器一台进行工作，另一台进行再生。由分馏塔来的污氮气经电加热器加热至180200左右，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水分、二氧化碳及其他的一些碳氢化合物，后经放空消音器排入大气。空气精馏：净化后的空气分成三股进入分馏系统：一股加工空气
7、引入循环增压机进行增压，通过冷却器冷却后进入主换热器与反流的气体和液氧进行换热，经过换热在主换热器下部这股空气被冷却为液体后送入气、液分离灌进行分离，分离后的气、液送入下塔参与初步精馏。一股加工空气引入增压透平膨胀机的增压端进行增压，并经水冷却器后进入主换热器，再从主换热器中部（或底部）抽出，经膨胀机膨胀后进入上塔参加精馏；另一股加工空气进入主换热器，被反流气体和液体冷却后进入下塔参与精馏。（温度在172左右）下塔为筛孔式塔板，液体自上而下逐一流经每块筛板，由于溢流堰的作用，使筛板上造成一定的液层高度，当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了气液接触面积使热质交换高效进
8、行，低沸点组份逐渐蒸发，高沸点组份逐渐液化，这样在下塔顶获得低沸点的纯氮，在下塔中部获得液污氮，在下塔底获得高沸点的富氧液空，所需的回流液氮来自下塔顶部主冷。而主冷置于上、下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发，这个过程得以进行，是因为氮气压力高，液氧压力低，例如：氮气压力在0.45MPa时液化温度为177.5，而液氧压力在0.05MPa时蒸发温度为180，由于两者间温差的存在，氮气的冷凝和液氧的蒸发就得以进行。在上塔，液氧蒸发是上塔所需的上升蒸气，气体穿过分布器沿填料盘上升，液氮、液污氮、液空由下塔引出经过过冷器过冷后经节流阀节流自上往下通过分布器均匀的分布在填料
9、上，在填料表面上气、液充分接触进行充分的热质交换，上升气体低沸点组份（氮）含量不断提高，高沸点组份（氧）被大量的洗涤下来，形成回流液。根据在同等压力下氧、氮沸点不同，经多次蒸发和冷凝，最终在上塔顶部得到低沸点的污氮气，上塔底部获得高沸点的液氧。下塔产品：纯氮气、纯液氮，液污氮、38%42%的富氧液空。富氧液空：经过冷器过冷，节流阀节流后进入上塔，作为上塔回流液。液污氮：经过冷器过冷，节流阀节流后进入上塔，作为上塔回流液。纯氮气：在下塔顶部获得纯度为99.99%的纯氮气，一少部分取出经过主换热器换热后送给用户。其余部分进入主冷凝蒸发器中被液氧冷凝成液氮，而液氧吸收热量蒸发成气氧。纯液氮：一部分液
10、氮回下塔作为下塔回流液体，；另一部分液氮经过冷器过冷后、经节流阀节流后进入上塔顶部参加精馏。上塔产品：上塔底部产出液氧，顶部产出污氮气。各种物流进入上塔，经过上塔的进一步分离，在上塔顶部获得纯度为96%的污氮气，底部获得纯度为99.53%的液氧。污氮气经过冷器、主换热器复热后出冷箱，复热后的污氮气分成两部分，一部分做为分子筛吸附器的再生用气，另一部分也送入水冷塔给水冷却。液氧由上塔底部抽出经过液氧泵加压后进入主换热器与正流气体换热，经过换热液氧被气化后出主换热器复热至常温送给用户。5 空压机巡检岗位操作规程5.1 岗位流程叙述原料空气经过自洁式空气过滤器，利用灰尘的沉降及静电作用除去空气中的灰
11、尘及机械杂质，过滤器对2微米粒子过滤效率大于98%。过滤后的空气进入离心式压缩机组进行压缩（DH90-23型）提高空气压力。压缩机共分为4级压缩，由入口导叶控制气量，13级后各有一台机间冷却器，对压缩后的高温气体进行冷却降温，以实现空气的等温压缩过程。来自过滤器的空气进入压缩机1段进行压缩提压后，经1级冷却器冷却降温后进入压缩机2段进行压缩，经2级冷却器冷却降温后进入压缩机3段进行压缩，经3级冷却器冷却后进入压缩机4段进行压缩，压缩后的空气以小于97，0.52MPa的状态送入空气预冷系统。5.2 岗位任务把大气中的空气经空气自洁式过滤器过滤后，再经离心式空气压缩机组等温压缩至0.52MPa，送
12、至空气预冷系统冷却，分子筛纯化系统净化，一部分净化后的空气作为仪表气源送入仪表气源管网，一部分净化空气送入增压透平膨胀机的增压端进行增压，一部分净化空气送入循环增压机进行增压，大部分净化后的空气进入空分装置参与精馏。5.3 在岗职责工作期间对所辖设备进行维护和操作，对岗位的生产负全部责任，做到安全生产。岗位操作工在紧急情况下有权停止设备运行，并立即报告班长，调度室。在生产现场发现危及生产的事故时，对检修人员有权停止其在岗位内检修工作，并请无关人员立即离开现场，保护现场。认真做好岗位记录。熟悉本岗位的工艺流程、设备结构、性能，做到操作熟练，设备出现异常时应及时发现，并做必要的处理。 5.4 产品
13、规格及主要参数设备名称规格型号物料介质流量操作温度 操作压力功率KW转速r/min空气透平压缩机DH90-23型（多轴离心式四级压缩逐级冷却）空 气打气量80000 Nm3/h耗水量 625t/h （含油站）进口温度 32出口温度 100 进口压力 97KPa（A）出口压力 0.62MPa(A)主电机 7800电机1500压缩机高速轴8333压缩机低速轴68185.5 工艺条件和工艺参数项目正常值(G)报警(G)停机(G)备注油压0.20.05MPa0.12MPa0.07MPa启动备用油泵油温40555冷却水压力0.3MPa0.2MPa冷却水温度32中间冷却器冷却水出口温度40压缩机入口压力0
14、.0959MPa（A）压缩机1级出口压力0.1661MPa（A）压缩机2级入口压力0.1615MPa（A）压缩机2级出口压力0.2689MPa（A）压缩机3级入口压力0.2647MPa（A）压缩机3级出口压力0.4177MPa（A）压缩机4级入口压力0.4142MPa（A）压缩机出口压力0.62MPa（A）压缩机入口温度30压缩机1级出口温度99.2压缩机2级入口温度44压缩机2级出口温度102压缩机3级入口温度44压缩机3级出口温度95压缩机4级入口温度44压缩机出口温度94大齿轮轴承温度5070小齿轮轴承温度5070流量80000Nm3/h1级冷却器耗水量144T/h2级冷却器耗水量148T/h3级冷却器耗水量168T/h油冷却器耗水量40m3/h电机油冷却器耗水量57m3/h两台冷却器并联供油量745L/min低速小齿轮轴振动40.0m高速小齿轮轴振动36.78m进口叶片调节器3090启动位置510放空阀全关开降压油箱液位4870L（1.04m）辅助油泵停止运行
