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空分工艺流程描述

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空分工艺流程描述_第1页
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2 工艺流程2 工艺流程总体概述2.1 空气过滤及压缩来自大气中的空气经自洁式过滤器 S01101,将空气中大于 1μ m的尘埃和机械杂质清除后,送离心式空气压缩机 K01101,自洁式空气过滤器采用 PLC控制,带自动反吹系统,反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序3、常温常压的空气在由电机驱动的单轴离心式空气压缩机K01101 中,经四级压流量约 168000Nm/h缩,压力被提升到0.632MPa( A)温度< 105℃后进入空气预冷系统 空气流量由空压机入口导叶B011101的开度来调节,空压机 K01101 采用 3 组内置段间冷却器冷却压缩空气;并在末级出口还设有一放空阀BV011121,在开车、停车期间,部分空气将由 BV011121 放空,以防止压缩机喘振润滑油系统:空压机和增压机共用一个润滑油站 T011101,油系统包括润滑油系统、事故油系统( 2个高位油箱和4 个蓄能器,空压机组和增压机组各1 个高位油箱,2 个蓄能器)润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E-011101A/B中冷却,经温度调节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B ,过滤掉油中杂质后进入润滑油总管,然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱;润滑油泵出口有一总管压力调节阀,用于调节润滑油过滤器S-011101A/B出口总管油压。

该油路同时为增压机提供润滑油,在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油,保证压缩机组的安全2.2 空气预冷系统经空压机压缩后的压力为 0.632MPa( A)、温度< 105℃的空气由底部进入空冷塔 C01201内;空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路,进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵 P01201A/B 送至下塔顶部,流量为 452t/h 、32℃的冷却水洗涤冷却,再经过循环冷冻水泵 P01202A/B 送至上塔上部流量为100t/h 、 8℃的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来,温度被降至 10℃送进入分子筛纯化系统循环冷却水流量由 V012004( FIC012002 )控制,空冷塔 C01201 下塔的液位由 V012038( LIC012001 )控制,循环冷却水流量设有高、 低流量连锁, 当循环冷却水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵正常情况下,空冷塔下塔的循环冷却水来自凉水塔,经与空气换热后再回到凉水塔但是,在凉水塔加药期间,空冷塔发生液泛、拦液情况下,为防止空气将大量带水到分子筛纯化系统,此时,必须将循环冷却水的供水切换至新鲜水补水(新鲜水为补入凉水塔的生产水,来自生产水总管)。

另外,在空冷塔C01202 的底部有个排污阀 V012043,为确保空冷塔的水质良好,可以定期打开排污阀 V012043,将部分污水排入地沟空冷塔上部的冷冻水为闭式回路,循环冷冻水流量由 V012028(FIC012001 )控制,空冷塔 C01201上塔的液位由 V012030( LIC012003 )控制,循环冷冻水流量设有高、低流量连锁,当循环冷冻水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷冻水泵空冷塔上塔的循环冷冻水来自水冷塔 C01202,经与空气换热后回到水冷塔 C01202在水冷塔 C01202 中,循环冷冻水从顶部向下喷淋,由冷箱来的污氮、纯低压氮气进行冷却,污氮的量由 V015105(FIC015105) 控制;水冷塔 C01202的液位由 LIC012004 控制调节阀 V012033的补水量来实现的在水冷塔 C01202 的底部有个排污阀 V012051,为确保水冷塔的水质良好,可以定期打开排污阀 V012051,将部分污水排入地沟由于大部分污氮气用作分子筛纯化器的再生气, 且纯低压氮气也是间断送入水冷塔; 为确保出空冷塔的空气温度≤ 10℃,因此,在循环冷冻水泵出口管路上设置了冰水机组RU01201,用以冷冻来自水冷塔的水。

冰水机组 RU01201属离心式高效冷水机组,由烟台美日提供,采用环保型制冷剂R-134a ,控制冷冻水进空冷塔的温度TI012006在 8℃左右2.3 空气净化从空冷塔来的温度为10℃的工艺空气自下而上通过吸附器R01301A/R01301B,除去水份、二氧化碳及大部分碳氢化合物,要求出分子筛纯化器的工艺空气露点低于-40 ℃,二氧化碳含量低于1PPm工艺空气出分子筛纯化器后分成两股;一股约62300m3/h 的工艺空气经低压板式换热器E01502A/B/C/D 化热后,温度降至 -168 ℃后进入冷箱分馏塔C01501 下塔;另一股约102900m3/h 的空气送入空气增压机增压,从增压机的一段出口抽取流量约6000 Nm3/h ,压力为1.42Mpa,温度为 40℃的净化空气送入仪表空气缓冲罐 T01701,经减压后送仪表空气总管和工厂空气总管从增压机的二段出口抽取流量约349003MT01401A/B 进行增压膨胀制冷;出膨Nm/h ,压力为 2.87Mpa,温度为 40℃的净化空气送入透平膨胀机胀机的 0.59Mpa, -173 ℃的冷空气与来自低压板式换热器的低温空气一同进入下塔C01501。

增压机末端3E01501A/B/C ,出口流量约 62000 Nm/h ,压力为 7.36Mpa ,温度为 40℃的高压空气直接进入高压板式换热器与来自冷箱的冷物流换热后,经V015015 阀节流降温至 -163 ℃后送入下塔 C01501纯化系统由两台吸附器R01301A/R01301B、蒸汽加热器E0301、电加热器 E01302 等组成;其中R01301A/R01301B 属卧式筒型三层床径向流吸附器,底层和顶层装填的是Φ3~ 5mm氧化铝球,装填量为14.185t/ 台,目的在于除去空气当中的水分;中层装填的是13X-APG分子筛 , 装填量为51.8t/台,目的在于除去空气当中的CO2、C2H2及其他碳氢化合物蒸汽加热器 E01301 属管板式换热器,用于正常操作期间纯化器的再生,它采用1.0MPa、200℃的低压 蒸 汽 将 来 自 冷 箱 0.1MPa 、 14 ℃ 的 污 氮 气 加 热 到165℃后作为再生气体,低压蒸汽的量由V013051(TIC013008) 控制,再生污氮气量由V013026(FIC-013001)控制在3左右一般情况下,39000Nm/h1248KW的电加热器 E01302 只用于原始开车分子筛高温活化、长期停车后开车分子筛活化和吸附器带水时的特殊再生, 但在系统蒸汽中断或蒸汽加热器出现故障时, 也可以用电加热器 E01302 对分子筛纯化器进行再生。

在此阶段污氮可加热到 230℃2.4 空气液化及精馏纯化系统出口的合格空气在低压主换热器 E0502A/B/C/D 中,被从精馏塔下塔 C01501 顶部来的压力氮气和精馏塔上塔 C01502 上部来的污氮气对流换热后冷却到 -168 ℃左右,温度检测点是 TI-01501 ,低压板式换热器的热端温差可以通过 V015121A/B/C/D ( HIC015121 A/B/C/D )进行调节,出低压板式换热器处于临界状态的空气送入精馏塔下塔 C01501 底部进行精馏分离增压机的二段出口抽取流量约34900 Nm3/h ,压力为 2.87Mpa,温度为 40℃的净化空气经透平膨胀机膨胀做功后,出膨胀机的0.59Mpa ,-173 ℃的冷空气与来自低压板式换热器的低温空气一同进入下塔C01501增压机末端出口流量约62000 Nm3/h , 7.36Mpa , 40 ℃的高压空气直接进入高压板式换热器E01501A/B/C ,与来自冷箱的高压液氧、高压液氮、低压氮气及部分污氮气对流换热后,经 V015015 阀节流降温至 -163 ℃, 0.6MPa 后送也入下塔 C01501在下塔C01501 中,空气被初步分离成氮气和富氧液空,氮气沿下塔C01501 塔体上升,氧量约为36%,流量约3C01501 底部抽出,依靠自身压72384 Nm/h ,0.59MPa,-173 ℃的富氧液空则从分馏塔下塔力进入冷器E01503 中,与来自上塔C01502 的低压氮气和污氮气对流换热后,温度降至 -177 ℃后分两路;3V015001 调节后,进入汽液分离器S01503 进行分离,然后以气相及一路约为 36048 Nm/h 的富氧液空经液相的形式分别进入分馏塔上塔C01502中部第三层、 第四层填料参与精馏;进入高度不同, 其目的是为了提高精馏塔上塔的精馏效率。

液空蒸汽(气相)沿上塔C01502 塔体上升,液空(液相)则作为上塔的3的富氧液空进入粗氩冷凝器E01505 中,为粗氩Ⅱ C01504回流液,参与上塔精馏 一路约为 36335.4 Nm/h的上升蒸汽提供冷源中间冷凝蒸发器E01504 位于下塔 C01501 与上塔C01502 之间,是精馏系统的枢纽, 它将上塔底部的液氧部分蒸发,为上塔提供上升气体;同时将下塔顶部的纯氮气部分冷凝,给下塔提供回流液体;维持整个精馏过程能顺利进行下塔为筛板塔,沿下塔C01501 塔壁上的氮气与下塔 C01501 顶部来的液氮回流液逆向接触,上升的氮气在主冷凝蒸发器E01504 中被上塔的液氧冷凝,最终在下塔C01501的顶部得到纯度为 99.99% 的液氮;在下塔不断精馏的过程中,从下塔上部可获取纯度为99.99%的压力氮气;从3E01502A/B/C/D 中,与来自纯化器的下塔抽取的 20000 Nm/h , 0.45MPa 的压力氮气进入低压板式换热器空气对流换热,被复热至 37℃后作为产品气送出界区从下塔 C01501 顶部抽取流量约为135003P01502A/B 加压至 8.2MPa 后,Nm/h 的液氮,经低温液氮泵进入高压板式换热器E01501A/B/C 中,与来自膨胀机增压端和增压机末级的高压空气。

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