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1、空分工艺流程描述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1卩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纳PLC操纵，带自动反吹系统，反吹系统 有时刻、压差、时刻和压差三种操纵程序。流量约168000Nm3h、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, 经四级压缩，压力被提升到0.632MPa (A)。温度V105C后进入空气预冷系统。空气流量由 空压机入口导叶B011101的开度来调剂，空压机K01101采纳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BV01112
2、1，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)。 润滑油要紧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 剂阀操纵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剂阀，用于调剂润滑油 过滤器S-011101A/B出口总
3、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、辅油泵显现故障情形下向空压机、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V105C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，进入空冷塔的空气第一经循环冷却水泵 P01201A/B送至下塔顶部，流量为452t/h、32C的冷却水洗涤冷却，再通过循环冷冻水泵 P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h、8C的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来，温度被降 至10C送进入分子筛纯化系统。循
4、环冷却水流量由V012004 (FIC012002)操纵，空冷塔C01201下塔的液位由V012038(LIC012001)操纵，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。正常情形下，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。然而，在凉水塔加药期间，空冷塔发生液泛、拦液情形下，为防止空气 将大量带水到分子筛纯化系统，现在，必须将循环冷却水的供水切换至新奇水补水(新奇水 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，能够定期打开排污阀V01204
5、3，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)操纵，空 冷塔C01201上塔的液位由V012030 (LIC012003)操纵，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)操 纵；水冷塔C01202的液位由LIC012004操纵调剂阀V012033的补水量来实现的。在水冷塔
6、 C01202的底部有个排污阀V012051,为确保水冷塔的水质良好,能够定期打开排污阀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动气，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W 10 C,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，采纳环保型制冷剂R-134a，操纵冷冻水进空冷塔的温度TI012006在8C左右。2.3 空气净化从空冷塔来的温度为10C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
7、氢化合物，要求出分子筛纯化器的工艺空气露点低于-40C,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-168C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40C的净化空气送入外表空气缓冲罐T01701，经减压后送外表空气 总管和工厂空气总管。从增压机的二段出口抽取流量约34900 Nm3/h，压力为2.87Mpa,温度 为40C的净化空气送入透平膨胀机MT01
8、401A/B进行增压膨胀制冷；出膨胀机的0.59Mpa, -173C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,压力为7.36Mpa,温度为40C的高压空气直截了当进入高压板式换热器 E01501A/B/C，与来自冷箱的冷物流换热后，经 V015015阀节流降温至-163C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35mm氧 化铝球，装填量为14.185t/台，
9、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C02、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，它采纳1.0MPa、 200C的低压蒸汽今后自冷箱0.1MPa、14C的污氮气加热到165C后作为再动气体，低压蒸汽 的量由 V013051(TIC013008)操纵，再生污氮气量由 V013026(FIC-013001)操纵在 39000Nm3/h 左右。一样情形下，1248KW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专门再生，但
10、在系统蒸汽中断或蒸汽加热器显现故障时， 也能够用电加热器E01302对分子筛纯化器进行再生。在现在期污氮可加热到230Co 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-168C左右，温度 检测点是TI-01501，低压板式换热器的热端温差能够通过 V015121A/B/C/D (HIC015121 A/B/C/D )进行调剂，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/
11、h，压力为2.87Mpa,温度为40C的净化空气 经透平膨胀机膨胀做功后，出膨胀机的0.59Mpa, -173C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, 40C的高压空 气直截了当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-163C, 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72384 Nm3/h，0.59M
12、Pa，-173C的富氧液空贝V从分馏塔下塔C01501 底部抽出，依靠自身压力进入冷器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-177C后分两路；一路约为36048 Nm3/h的富氧液空经V015001调剂后，进 入汽液分离器S01503进行分离，然后以气相及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）则作为上塔的回流液，参与上塔精 馏。一路约为36335.4 Nm3/h的富氧液空进入粗氩冷凝器E01505中，为粗氩I
13、IC01504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；坚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，从下塔上部可猎取纯度为99.99%的压力氮气；从下塔抽取的20000 Nm3/h，0.45MPa的 压力
14、氮气进入低压板式换热器E01502A/B/C/D中，与来自纯化器的空气对流换热，被复热至 37 C后作为产品气送出界区。从下塔C01501顶部抽取流量约为13500 Nm3/h的液氮，经低温液氮泵P01502A/B加压至 8.2MPa后，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 空气对流换热，被复热至37C后作为产品气送出界区。同时，从下塔C01501顶部抽取流量约 为1000 Nm3/h的液氮，通过冷器E01503过冷后，作为液氮产品送至低温液氮储槽T01602中。冷凝得到的液氮除一部分作为下塔回流液和产品采出外，另一部分由下塔中出来流量约 为3550
15、0 Nm3/h，0.587MPa, -175C的污液氮进入过冷器E01503中，与与来自上塔C01502 的低压氮气和污氮气对流换热，温度降至-177C后经V015002调剂后，进入汽液分离器S01504 进行分离；然后，同样以气相及液相的形式分别进入分馏塔上塔C01502中上部第四层、第五 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。污液氮蒸汽（气 相）沿上塔C01502塔体上升，污液氮（液相）则作为上塔的回流液，参与上塔精馏。在液氮进上塔 C01502 管线中设置液氮倒灌管线，其目的是为了在开车前，由液氮储槽 T01602提供液氮通过液氮充车泵P01606加压后送入
16、上塔C01502作为快速启动冷源，此管线 在平常必须脱开，以幸免充车泵P01606工作时把压力波动传递到上塔。利用氧气、氩气、氮气的液化温度点的不同的特性，存在于上塔C01502底部的液氧中的 氮、氩组分及少许的氧组分的在主冷凝蒸发器E01504中被蒸发，与来自下塔的液空、污液氮、 液氮逆流接触，在上塔C01502完成精馏，通过不断的精馏，在上塔C01502底部得到含氧量 299.6%的液氧。从上塔C01502底部抽取流量约为28660 Nm3/h的液氧，经低温液氧泵 P01501A/B加压至5.2MPa后，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对流换热，被复热至37 C后，送至氧气缓冲罐T01501中。同时，从上 塔 C01502 底部抽取流量约为 500Nm3/h 的液氧，通过冷器 E01503 过冷后，作为液氧产品送至 低温液氮储槽T01601中。液氧产品管线设置一支路作为只是冷液氧通道，其目的是为了方便 调剂液氧出冷箱温度
