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1、一、概述原料空气自吸入塔吸入，经过滤器除去灰尘及其机械杂质，空气在透平压缩机中被压缩至0.52MP（表），并经空气冷却塔冷却，空气自下而上，在冷却的同时，又得到了清洗。空气经喷淋冷却后，降至15，进入切换使用的分子筛纯化器，空气中的CO2、CH及残留的H2O被吸附。分子筛纯化器一只处在工作，另一只再生。纯化器的吸附周期为240分钟，定时自动切换。空气经净化后，进入在主换热器中与返流气体（O2、N2、污氮等）换热，接近空气液化温度，约-172进入下塔。在下塔中，空气初步分离成氮和富氧液空、上升气氮在主冷凝蒸发器中液化，同时主冷低压侧液氧被气化。部分液氮作为下塔的回流液，另一部分液氮从下塔顶部引出
2、，经过冷器由纯气氮过冷并经节流后送入上塔顶部。液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔作回流。纯气氮从上塔下部引出，并在主换热器中复热后送往塔外。污气氮从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送往塔外，部分作为分子筛纯化器的再生气体。纯气氮从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后，送出塔外。二、主要技术参数1、原料气进装置流量：82000m3/h（101、3KPa、0）进装置压力：610KPa（A）2、产品指标产品名称产量N m3/h纯度出冷箱压力/温度KPa（G）/工况1工况2氧气162801220099、6%O220/22液氧300120099、6%O240/-179高纯液氧1001009
3、9、999%40/-180氮气160001500010PPm O28/22液氮10010010PPm O2460/-189液氩6104802PPm O23PPmN2160/-181注：液体产品为折合气态后的数据，N m3/h为101、3KPaA、0下体积流量，简称为标态（以下同）。3、运转同期（二次大加温间隔时间）二年以上。4、装置加温解冻时间：36小时5、装置起动时间（从膨胀面启动到氧气纯度达到指标）36小时6、变工况范围：80110%三、 空气预冷系统：该系统主要由空冷塔、水冷塔及四台水泵组成。空气冷却塔为装有两层塔料的填料塔，空气由用户管网送入空气冷却塔底部，由下往上穿越填料层，被从上往
4、下的水冷却，并同时洗涤NOX，SO2，CL+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15、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，与由顶部流下来的冷冻水汇合自上而下出空冷塔回凉水塔。上段冷冻水是由凉水塔来的冷却水，经水冷却塔与由分馏塔来的多余的纯氮及污氮气热质交换冷却后，由冷冻水泵加压后送入空冷塔顶部。四、 空气纯化系统：该系统主要由两台吸附器、一台蒸汽加热器、两台电加热炉组成。电加热炉作为蒸汽加热器的备用。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，两只吸附器切换工作，由空冷塔来的空气，经
5、吸附器除去其中的水份、CO2及其它一些CNHM后，除一部分作仪表气之处，其余均全部入分馏塔及增压机。当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生、冷吹备用。由分馏塔来的污氮气，经蒸汽加热器加热至180后，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水份及CO2，后经放空消声器排入大气。经由吸附器纯化后的空气水含量在-65露点以下，CO21PPm，温度为23。五、 增压膨胀机系统该系统主要由两台增压透平膨胀机，两台增机后冷却器，两台供油装置组成。由分子筛吸附器来的洁净空气一部分进入增压器，消耗掉由膨胀机输出的能量，同时使压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器，被常温水冷却到40左右，进入主换热器冷却到一定
6、温度173K 后入透平膨胀机膨胀，然后经膨胀后换热器进一步冷却入上塔参与精馏。其余空气直接入主换热器冷却到露点100K附近出主换热器，入下塔底部参与精馏。六、 氧、氮精馏该系统主要由下塔、主冷凝蒸发器、上塔来完成。加工空气经下塔的精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为热源到纯氩塔处，其余经主冷凝蒸发器冷凝。由主冷凝蒸发器冷凝的液体一部分做为下塔的回流液，一部分经过冷器过冷后，再节流后作为上塔回流液送至上塔顶部。在下塔底部得到的富氧液空，经过冷器过冷后，节流至上塔中部参与精馏。经上塔精馏，在顶部得到产品氮气，在上部得到污氮气。氮气及污氮气经过冷器，主换器组复热。复热后氮气除一部分送往用户管网处，其
7、余均入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生用气外，其余也并入水冷塔制冷。在上塔底部得到氧气，经主热交换器组复热后去用户管网。液氧经主冷凝蒸发器底部抽出，去用户液氧贮存系统。液氮经过冷器过冷后抽出入用户液氮贮存系统。七、 氩的精馏该系统主要由粗氩塔，粗氩塔，粗氩冷凝器，纯氩塔组成。由上塔中部抽出一部分氩馏份气，进入粗氩塔进行精馏，使氧的含量降低，粗氩塔的回流液体是由粗氩塔底部引出经液体泵输送来的液态粗氩，粗氩塔底部的液体再返回上塔参与精馏。由粗氩塔顶部引了的气体进行粗氩塔底部并在其中进行更进一步的氩、氧分离。结果在其顶部得到O22PPm的粗氩气，经由粗氩冷凝器冷凝成液体后作为回流液返回粗氩塔。粗
8、氩冷凝器的冷源是过冷器引出适当的O22PPm的粗氩气进入纯氩塔中部；而蒸发氮气返回至污氮出上塔管网。进入纯氩塔中部的粗液氩在其中精馏，在其底部得到合格 的液氩，除部分作为产品入液氩计量罐外，其余与来自下塔的中压氮气换热，使其蒸发作为上升气参与精馏。而液氮返回上塔凝器的冷源来自过冷后液氮，蒸发气氮返回污氮出上塔管线，液氩计量罐出来液氩作为产品液氩引出冷箱。八、 高纯液氧的制取由精氩塔中部抽出部分液体入高纯塔，并在其中精馏，其底部得到高纯液氧，高纯液氧塔中上升蒸汽是由下塔来的氮气液化，使底部液氧蒸发而得到上升蒸汽由塔顶返回粗氩塔，而液氮则送入上塔。九、 起动及操作说明为了确保本系统及全套空分设备的
9、安全、可靠及高质量地连续运行，要求操作人员熟知整套空分设备中各个系统，各个机器与设备的性能与操作方法，熟悉整套空分设备的工艺流程图，掌握本装置的运转规律与操作特点，在保证产品纯度的前提下，尽可能地提高产品产量，以降低能耗及成本。欲实现上述目的，必须将整套空分设备中的各个系统联系起来，全盘考虑。整套空分设备的运行操作由两部分组成：（1）空分设备的试车，即成套设备联动运行前的试验、调整、吹洗等，以确保各部机、各系统及其相互间的联系正确无误；（2）空分设备的起动和投入正常操作。空分设备的试车就是空分设备安装或大修完毕后，在正式投入生产以前，对各单机部机、设备及成套空分设备进行全面的试压、检漏、调整、
10、吹洗和低温裸冷检验等，其目的就是为了检验空分设备的安装或大修质量，检验空分设备在低温状态下的冷变形后的密封性能和补偿性能，检验设备和管道流路可能存在的弊病和安装缺陷，以便能及时进行检修。十、 1预冷系统的使用及维护本系统的目的就是将由空压机来的高温空气降至15、5，脱去其中的游离水后送入分子筛纯化系统。冷却原理就是使空气与水在填料中充分混合换热后使空气温度下降，而其中的冷却水由冷水塔经WP1101/1或WP1101/2增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及氮气，吸收水分的潜热，将由冷水塔来的循环冷却水冷却，经WP1101/1或WP1101/2加压送入空冷塔上部。该系统起应先
11、起动冷却水泵，再起动冷冻水泵。循环水泵应在PIAS1109与PIS1204压力接近时方启动，水泵入空冷塔水量应控制在200T/h内。待循环水泵调试趋于正常后方能起动冷冻水泵，起动之前应先开启LCV1103阀及V1154，待LCV1103水位达设定值后，LCV1103投自动，FIA1101流量应控制在40T/h以下，然后打开V1112并观察PI-1107不超过15KPA（通过V1111调节）。冷冻水泵流量通过V1142或V1143来调节。2、工况调整a) 空气出空冷塔温度的调节空气出空冷塔出口温度应控制在16以下，主要应控制送入水冷塔的污氮量以及保持FIA1101在40T/h，当温度过高，就应设
12、法增大水冷塔负荷来降低温度。b) 进空冷塔水流量的调节进空冷塔水流量应随加工空气量的变化而作相应变化，对循环水，主要通过V1121或V1122阀进行调节，而对冷冻水，主要应通过V1142或V11433调节。3、故障处理A） 空冷塔或水冷塔换热效果降低应检查分布器是否堵塞或填料结垢，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。十一、纯化系统的使用及维护1、工作原理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分、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，
13、达到连续分离空气中水分和二氧化碳的目的。本系统是由纯化器、蒸汽加热器、电加热器、切换阀及仪电控等部机组成。原料空气经预冷系统冷却到15、5后，从纯化器下部导入，原料气流经床层时，其中所含水分和二氧化碳被吸附，纯化空气从纯化器流出进入分馏塔。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，经蒸汽加热器加热后，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。2、正常工况操作程序时间（分） MS1201 MS12028.5 吸附 逆向放压85 吸附 加热再生12
14、5 吸附 吹冷22.5 吸附 充压3、吸附剂装填吸附剂装填是在吸附器试压及吹扫合格后进行。吸附剂装填应选择在晴朗天气进行，装填前应尽量做好准备工作，装填时间越短越好，集中力量一只纯化器装完后再装另一只，装完后的纯化器应迅速密封，避免与大气长时间接触。吸附剂装填时，按顺序先装活性气化铝，之后铺上丝网，用压板压牢，再装分子筛，铺上丝网，用压板压牢，吸附剂按设计量装填，使其装填紧实。4、调试4.1切换系统调试在仪控系统调试后并确认无误的情况下，将仪控系统与切换系统联合调试。切换系统调试最好在吸附器装填分子筛之前进行。调试前，检查电气阀、气动切换阀、仪控系统的接线是否正确无误，逐个检查气动切换阀是否动
15、作灵活及限位开关是否到位。采用手操调整气动切换阀的开阀速度。切换阀同全关到全开时间调为1020秒。在上述工作完成后，向切换系统供仪表气，要求仪表空气压力0、40、6MPa，露点-40，切换系统空载运行48小时，检查动转与阀门切换动作是否准确，可靠灵活，随时发现问题及时解决。停车后，逐个检查阀门是否到位，抽查V1205或V1206作气密性试验。4.2试车4.2.1高温再生（1） 试车之前，吸附剂装填后，应对线性化器进行一次高温再生。（2） 纯化器高温再生时的纯化空气可作为分馏塔的加温气，高温再生结束后，可在不停车的情况下转换到正常工况。（3） 起动。A） 起动前全面检查设备是否正常，阀门是否全部处于关闭状态，各切换阀门及调节阀的开闭参见再生程序。B） 打开HV1203或HV1204对纯化器充压。C） 先打开蒸汽加热器的进、出口阀门，然后在吸附器再生状态下依次打开V1228及V1229阀。D） 起动控制系统，压缩空气减量进行
