空分工艺流程具体是怎样的?

点击次数:185   更新时间2019-06-05     【关闭分    享:

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  展开全部空分,简单地说,就是用来把空气中的各组份气体分离,生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等。

  一般空分装置采用分子筛净化空气,带增压膨胀机,上塔采用规整填料塔,全精馏无氢制氩,氧气外压缩流程。

  原料空气在过滤器AF中除去了灰尘和机械杂质后,进入空气透平压缩机压缩,然后送入空气冷却塔AC进行清洗和预冷。空气从空气冷却塔的下部进入,从顶部出来。空气冷却塔的给水分为两段,冷却塔的下段使用经用户水处理系统冷却过的循环水,而冷却塔的上段经水冷却塔WC冷却后的低温水,使空气冷却塔出口空气温度降低。空气冷却塔顶部设有丝网除雾器,以除去空气中的机械水滴。

  出空冷塔的空气进入交替使用的分子筛吸附器MS。在那里原料空气中的水分、CO2、C2H2等不纯物质被分子筛吸附。

  净化后的加工空气分三股。一小部分被抽出作为仪表空气;一股相当于膨胀量的空气引入增压风机中增压,然后被冷却水冷却至常温后进入主换热器E1。再从主换热器中部抽出进入膨胀机ET,膨胀后经膨胀空气换热器送入上塔C2参与精馏。另一大股空气直接进入主换热器E1后,被返流气体冷却至饱和温度进入下塔C1。空气经下塔初步精馏后,在下塔底部获得液空,在下塔顶部获得纯液氮。下塔抽取的液空、纯液氮,进入过冷器E2过冷后送入上塔相应部位。经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得氧气,经膨胀空气换热器进入主换热器复热后出冷箱,经氧气透平压缩机加压至3.0MPa(G)后进入氧气管网。另抽取一部分液氧直接进入液氧贮槽或经喷射蒸发器汽化后送入氧气管网。

  从下塔顶部抽取900Nm3/h的压力氮气经主换热器复热后作为氧透的密封气及其它用途。

  从上塔中部抽取一定量的氩馏分送入粗氩塔,粗氩塔在结构上分为两段,第二段氩塔底部抽取的液体经液体泵送入第一段顶部作为回流液,经粗氩塔精馏得到98.5%Ar,2ppm O2的粗氩气,送入纯氩塔中部,经纯氩塔精馏在纯氩塔底部得到 (99.999%Ar)的纯液氩,通过阀门送出冷箱,也可以经液氩泵压缩至3.0MPa(G)后,进冷箱经中压氩换热器换热后送出冷箱。

  从辅塔顶部得到氮气,经过冷器、主换热器复热后出冷箱作为产品输出。从上塔顶部引出污氮气,经过冷器、主换热器复热后出冷箱,一部分进入分子筛电加热器作为分子筛再生气体,其余气体送水冷塔。

  空分装置在变工况情况下可以提取一部分的液氧及液氮,以液体贮存系统作备用供气。液氧、液氮后备系统可以根据用户实际使用情况,配置大型贮槽,紧急情况下可以启动该后备系统维持一定的供气时间。供气采用液体泵增压,水浴式气化器气化的方式。气化后带压氧气或氮气直接供用户管网。

  一般空分装置采用分子筛净化空气,带增压膨胀机,上塔采用规整填料塔,全精馏无氢制氩,氧气外压缩流程。

  原料空气在过滤器AF中除去了灰尘和机械杂质后,进入空气透平压缩机压缩,然后送入空气冷却塔AC进行清洗和预冷。空气从空气冷却塔的下部进入,从顶部出来。空气冷却塔的给水分为两段,冷却塔的下段使用经用户水处理系统冷却过的循环水,而冷却塔的上段经水冷却塔WC冷却后的低温水,使空气冷却塔出口空气温度降低。空气冷却塔顶部设有丝网除雾器,以除去空气中的机械水滴。

  出空冷塔的空气进入交替使用的分子筛吸附器MS。在那里原料空气中的水分、CO2、C2H2等不纯物质被分子筛吸附。

  净化后的加工空气分三股。一小部分被抽出作为仪表空气;一股相当于膨胀量的空气引入增压风机中增压,然后被冷却水冷却至常温后进入主换热器E1。再从主换热器中部抽出进入膨胀机ET,膨胀后经膨胀空气换热器送入上塔C2参与精馏。另一大股空气直接进入主换热器E1后,被返流气体冷却至饱和温度进入下塔C1。空气经下塔初步精馏后,在下塔底部获得液空,在下塔顶部获得纯液氮。下塔抽取的液空、纯液氮,进入过冷器E2过冷后送入上塔相应部位。经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得氧气,经膨胀空气换热器进入主换热器复热后出冷箱,经氧气透平压缩机加压至3.0MPa(G)后进入氧气管网。另抽取一部分液氧直接进入液氧贮槽或经喷射蒸发器汽化后送入氧气管网。

  从下塔顶部抽取900Nm3/h的压力氮气经主换热器复热后作为氧透的密封气及其它用途。

  从上塔中部抽取一定量的氩馏分送入粗氩塔,粗氩塔在结构上分为两段,第二段氩塔底部抽取的液体经液体泵送入第一段顶部作为回流液,经粗氩塔精馏得到98.5%Ar,2ppm O2的粗氩气,送入纯氩塔中部,经纯氩塔精馏在纯氩塔底部得到 (99.999%Ar)的纯液氩,通过阀门送出冷箱,也可以经液氩泵压缩至3.0MPa(G)后,进冷箱经中压氩换热器换热后送出冷箱。

  从辅塔顶部得到氮气,经过冷器、主换热器复热后出冷箱作为产品输出。从上塔顶部引出污氮气,经过冷器、主换热器复热后出冷箱,一部分进入分子筛电加热器作为分子筛再生气体,其余气体送水冷塔。

  空分流程这里仅指深冷空分流程,由于氧氮沸点低于地球上的极限低温,因此任何可行的深冷空分流程者都必定是自热精馏流程,也就是彻底的热泵精馏流程,只不过是开式热泵流程!空气是沸点相近的氧氮双组分物系,因此可行的流程有三个,一是古典单塔流程,这是一种不完善的空分流程,不能实现氧氮完全分离,能耗上没有竞争力,目前仅在小范围内使用!二是一百多年来空分行业绝对主流的双塔流程又叫做双效精流程,从热泵精馏的观点来说是一种间接以氮气为循环工质的开式热泵精馏流程,之所以叫做间接以氮气为循环工质的开式热泵精馏流程,是因为开式热泵中的压缩机并不直接压缩氮气,而是通过压缩空气间接压缩氮气,再通过双塔中的下塔实现氧氮初步分离,就热泵技术的观点来说,则是实现了循环工质变为氮气!三是直接以氮气为压缩对象以氮气为循环工质深冷空分流程,一般叫做单塔热泵空分流程{这种命名并不准确,因为所有的深冷空分流程实际上都是自热流程也就是彻底的热泵精馏流程,热泵并不是这个流程的特征!但己经为大家所熟知不宜再改!百度单塔空分流程就可以看到很多这方面资料,目前百度空分流程,深冷空分流程,深冷空分专利同样也能看到关于该流程的很多资料!这是一种同样可以实现氧氮完全分离的单塔流程!这是空分流程的三个根流程!深冷空分流程一般包括空气压缩,空气纯化,正返流气体交换器{主冷凝器},制冷{膨胀机}及精馏系统组成!至于内压缩流程和外压缩流程皮LNG冷能利用流程,提氩流程都是空分流程的衍生流程,可以和三个空分根流程相结合,本质上讲并不是空分{这里仅指氧氮分离!}流程,当然也不宜作为不同空分流程的区分标准,也就是说它们是低一个层次的!当然这也是可以理解的,因为一百多年来实际上绝对主流的是双塔流程,其它基本上可以忽略不计!但这在学术上是不严密的,同时情况也正在发生变化!



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