KDONAr-45000KDONAr-45000-12000-1500 空分装置操作规程空分装置操作规程编编 写：写：审审 核：核：审审 定：定：批批 准：准：新能能源有限公司新能能源有限公司 空分车间空分车间- 1 -目目 录录第一部分第一部分 氧、氮分离系统操作规程氧、氮分离系统操作规程第二部分第二部分 氩系统操作规程氩系统操作规程第三部分第三部分 增压透平膨胀机组操作规程增压透平膨胀机组操作规程第四部分第四部分 低温液体贮槽操作说明低温液体贮槽操作说明第五部分第五部分 液氧泵操作规程液氧泵操作规程第六部分第六部分 液氩泵操作规程液氩泵操作规程第七部分第七部分 安全规程安全规程- 2 -第一部分第一部分 氧、氮分离系统操作规程氧、氮分离系统操作规程一一. .岗位任务岗位任务45000Nm3/h 空分装置利用深冷法将空气液化，在精馏塔内将空气分离，采用内压缩流程，主要是为气化车间德士古气化装置提供高压氧气；正常生产时为全厂提供仪表空气、装置 干燥洁净空气及全厂所需高低压氮气此外本装置还生产部分液氧、液氩和液氮外供产品二二. .装置性能说明装置性能说明 （一）产品指标产品纯度流量（NM3/h）冷箱出口压力 （MPa）备注氧气99.6％O2450008.5 MPa(G)内压缩 中压氮气≤10PPm O230002.1 MPa(G)间断使用，贮 存系统供 低压氮气≤10PPm O2120000.45 MPa(G)下塔顶部抽出 液氩O2≤2PPm N2≤3PPm150050KPa液氧99.6％O2100050KPa 液氮≤5PPm O250050KPa可互换生产仪表空气露点-65℃2000 最大可 提至 4000≥0.7MPa(G)增压机中抽出装置空气2000≥0.5MPa(G)纯化器后抽出注:Nm3/h 指 0℃，101.325Kpa 状态下的体积流量(以下同);（二）生产能耗1.电： 638 kw2.中压蒸汽： 122.5 t/h（ 9.81 MPa，540℃）3.低压蒸汽： 5100 kg/h（ 2.50 MPa，200℃）- 3 -4.正常启动时间： 36 小时（从启动膨胀机组到氧产品纯度合格）5.运转周期： 2 年6.装置加温解冻时间： 24 小时7.装置操作弹性： 75～110％三三. .流程简述流程简述一，基本原理干燥空气的主要成份如下:名 称化学代号体积百分比重量百分比氧O220.9523.1氮N278.0875.5氩Ar0.9321.29空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。
空气中的主要成份的物理特性如下:名称化学符号标准大气压下的液化温度(℃)标准大气压下的固化温度(℃)临界温度(℃)临界压力MPa(A)氧 O2-183-218.4-1195.079氮 N2-195.8-209.86-1473.394氩 Ar-185.7-189.2-1224.862空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的- 4 -部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发因沸点的差异，氧、氩的蒸发顺序为：氮>氩>氧，冷凝顺序为：氧>氩>氮在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份由于氧、氩、氮沸点的差别，在上塔的中部一定存在着氩的富集区，制取粗氩所需的氩馏份就是从氩富集区抽取二，工艺流程简介本套装置的成套工艺流程详见附图(CF285.00000LC 共 10 页)。
1.1 空气过滤器及空气压缩系统过滤系统工艺指标操作要求等条件找来说明书后补充该系统由一台自洁式空气过滤器及一台透平空气压缩机组成含尘空气入空气过滤器，过滤掉其中机械颗粒、粉尘等经过滤的空气吸入空气压缩系统，被空气压缩系统压缩到 0.53MPa.G 后进入空气预冷系统2.1 空气预冷系统本系统主要由空冷塔、水冷塔及四台水泵组成预冷系统主要技术参数2，2 空气冷却塔型 式双层填料塔处理气量228000Nm3/h工作压力0.525MPa.G- 5 -空气进口温度≤100℃空气出口温度≤14.5℃冷却水流量500 m3/h冷冻水流量100m3/h2.3 水冷塔型 式填料塔工作压力常压冷冻水出塔温度≤12℃污氮温度28℃污氮流量115000Nm3/h2，4 工作原理及流程说明本系统的目的是将由空压机来的高温空气降至～14.5℃，脱去其中的游离水后送入分子筛纯化系统冷却原理是使空气与水在填料中充分混合换热后使空气温度下降，而其中的冷却水由凉水塔来经 P2301 或 P2302 加压后送入空冷塔中部，冷冻水是利用由分馏塔来的干燥污氮气吸收水份的潜热，将由凉水塔来的循环冷却冷却，经 P2303 或 P2304 加压后进入空冷塔上部。
具体流程详见 CF285.00000LC空气冷却塔为装有两层塔料的填料塔，空气由空气压缩机送入空气冷却塔底部，由下往上穿过填料层，被从上往下的水冷却，并同时洗涤部分NOx，SO2，C1+等有害杂质，最后穿越顶部的丝网分离器，进入分子筛纯化系统，出空冷塔空气的温度约为 14.5℃进入空冷塔的水分为两段下段为由用户凉水塔来的冷却水，经循环水泵加压入空冷塔中部自上而下出空冷塔回凉水塔上段冷冻水来自二部分，一部分为空冷塔上段约一半的回水，另一部分为补充原水，经水冷却塔与由分馏塔来的多余的污氮气热质交换冷却后，由冷冻水泵加压后，送入空气冷却塔顶部，出空冷塔的冷冻水约一半回凉水塔，另一半去水冷塔循环使用 6 -预冷系统的使用维护及启动启动一，预冷系统启动前的准备工作：（1）确认空冷塔液位 LIC23101、水冷塔液位 LIC23103 均正常2）打开循环水上水总阀 V23146，开排气阀 V23115 排气后关闭，检查循环水压力及温度是否正常3） （缓慢打开 HV23101，向空冷塔导气当 PI23101＞0.45MPa 时报警消,启动冷却水泵P2301/2302 中的一台，将 FICA23101 设定为 485T/h 投自动。
开空冷塔液位自调阀 LCV23101 前后切断阀 V23103、V23104，DCS 设定 LICAS23101 为2000mm 投自动6）启动冷冻水泵 P23203/23204 中的一台，设定 FICA23102 为 100T/h 投自动7）DCS 设定 LICA23103 为 1000（3）开 P2301/P2302 进口阀 V23118/V23119，开进、出口管导淋V23116/V23117、V23124/V23125 排气，排完后关导淋4）开 P2303/P2304 进口阀 V23138/V23139，开进、出口管导淋V23136/V23137、V23144/V23145 排气，排完后关导淋5）联系变电所送电二，系统的操作该系统起动应先起动冷却水泵，再起动冷冻水泵用空压机送气阀HV-23101 对空冷塔缓慢充压，待 PIAS-23102 达到 0.4MPa（G）后尽快启动冷却水泵，冷却水量（FICA-23101）应控制在≤500t/h 内待冷却水泵调试正常后，通过 V23114 阀调节进水冷塔的空气量，然后起动冷冻水泵，起动冷冻水泵之前应先开启 LCV-23103 阀，待 LICA-23103 水位达到设定值后，LCV-23103 投自动，冷冻水流量（FICA-23102）应控制在≤100t/h 内。
当分馏塔能提供适量的污氮气给水冷塔后关闭 V23114 阀三，工况调整及故障处理a) 出空冷塔空气温度的调节空冷塔出口温度应控制在 14.5℃以下，主要应控制 TIA-23104 低于- 7 -12℃以及 FICA-23102 保持在 100T/h 左右，当温度过高，就应设法增大水冷塔负荷降低出空冷塔空气温度b) 进空冷塔水流量的调节进空冷塔的水流量应随加工空气量的变化而作相应的变化，对循环水主要通过 FCV23101 阀进行调节，而对冷冻水，主要应通过 FCV23102 阀调节a) 空冷塔或水冷塔换热效果降低应检查分布器是否有堵塞或填料结垢，严重者应停车拆除后清洗、疏通b) 冷却水、冷冻水流量异常降低应参照水泵制造厂家使用说明书，检查水泵是否有故障,检查水泵前过滤器是否堵塞1.3.3 空气纯化系统2.2.1 纯化系统主要技术参数2.2.1.1 分子筛吸附器型 式卧式切换周期4 h处理气量228000Nm3/h工作压力0.52MPa.G空气进口温度15℃空气出口温度20℃空气出口质量CO2≤1PPm、H2O≤－65℃露点再生气量43200Nm3/h再生温度170℃2.2.1.2 蒸汽加热器型号BIU1500-2.8/0.15-415-5.4/19-2Ⅱ加热气量28700Nm3/h- 8 -换热面积415m2蒸汽耗量（正常再生）2300kg/h(1.27MPa.G)蒸汽耗量（高温再生） 2550kg/H2.2.1 纯化系统主要技术参数2.2.1.1 分子筛吸附器型 式卧式切换周期4 h处理气量228000Nm3/h工作压力0.52MPa.G空气进口温度15℃空气出口温度20℃空气出口质量CO2≤1PPm、H2O≤－65℃露点再生气量43200Nm3/h再生温度170℃2.2.1.2 蒸汽加热器型号BIU1500-2.8/0.15-415-5.4/19-2Ⅱ加热气量28700Nm3/h换热面积415m2蒸汽耗量（正常再生）2300kg/h(1.27MPa.G)蒸汽耗量（高温再生） 2550kg/2.2.1 纯化系统主要技术参数2.2.1.1 分子筛吸附器型 式卧式切换周期4 h处理气量228000Nm3/h工作压力0.52MPa.G空气进口温度15℃空气出口温度20℃空气出口质量CO2≤1PPm、H2O≤－65℃露点- 9 -再生气量43200Nm3/h再生温度170℃2.2.1.2 蒸汽加热器型号BIU1500-2.8/0.15-415-5.4/19-2Ⅱ加热气量28700Nm3/h换热面积415m2蒸汽耗量（正常再生）2300kg/h(1.27MPa.G)蒸汽耗量（高温再生） 2550kg/2.2.2 工作原理及工艺流程本系统是采用变温吸附法连续分离空气中水份和二氧化碳，在常温下吸附剂对水份、二氧化碳的吸附容量大，高温下吸附容量减小，通过周期性改变床层温度，达到连续分离空气中水份的二氧化碳的目的。
本系统是由纯化器、蒸汽加热器、切换阀及仪电控等部机组成，详见CF285.00000LC原料空气经预冷系统冷却到 14.5℃后，从纯化器下部导入，原料气流经吸附器床层时，其中所含水份和二氧化碳被吸附，纯化空气从纯化器上部流出进入分馏塔吸附过程持续四小时后，两只纯化器切换压缩空气进入另一只纯化器进行吸附吸附过程结束的纯化器逆向放压，使纯化器压力降至大气压，然后用分馏塔排出的污氮气，经蒸汽加热器加热对纯化器进行再生之后，用分馏塔出来的冷污氮气将再生结束的纯化器吹冷，以备下次切换用具体操作程序见表 2.2.1 及仪控相关文件2.2.1 正常工况操作程序时间(min)S2305S23060～12吸附 逆向放压 1213～96吸附 加热再生。