空分装置工艺流程的选择

随着科技水平的不断发展，我国的空气分流技术也开始有了很大的变化。

我国很多大型的煤化工行业对空分装置的需求都非常的巨大，如何确定正确的工艺流程也是各个大型的煤化工企业亟待解决的问题。

1　空分装置工艺介绍
空分装置是石油、化工行业的重要装备，主要是通过深度的冷冻将空气由气态转化为液态，然后经过精确的蒸馏将液态的空气分流出氧、氮、氩等气体，用于工业生产中。

空气中的氧、氮、氩等气体是以分子的形态存在，分子颗粒较小、数量多、实时运动并且毫无规则这些特点使得要将他们分离出来较为困难。

[1]下面就对现在比较常见的空气分离技术进行具体的分析。

1.1　变压吸附工艺
变压吸附技术是使用分子筛这个吸附剂，在压力变化的情况下，空气中的氧、氮分子在分子筛的影响下，产生吸附力差异。

通过一定的时间以后，可以使空气中的氧、氮分子分离，然后再对分离后的氧、氮分子进行卸压，卸压完成后，分子筛可以在重复使用。

[2]这种工艺的优点就是分子筛可以循环利用，成本较低，工艺操作起来也不困难。

虽然变压吸附技术操作起来并不是很困难，但是得到的氧、氮分子品质不高。

1.2　膜分离工艺
膜分离技术是利用气体在膜中溶解和系数的系数不同，通过渗透速度的不同来实现空气的分离的。

因此，分离膜的好坏决定了空气分离的程度。

空气通过分离膜时，在分离膜的作用下，渗透快的气体和渗透慢的气体自然而然的就分离开了。

[3]在实际操作中一般会使用催化剂，以此来增加产量。

膜分离工艺是最为灵活的工艺，它能通过不同的材质的隔离膜，得到不同种类和不同含量的气体成品。

1.3　低温精馏工艺
低温精馏工艺是由传统的低温冷冻技术发展而来，它是通过氧、氮气体的不同物理特性来进行隔离的。

具体的过程是：在高压低温的环境先对气体进行液化处理，然后再进行精馏，由于氧、氮分子的沸点不一样，因此传热就能分离已经转换成液态的气体，最后得到氧、氮分子。

相对前两种工艺，它通过蒸馏气体成品纯度很高，但是由于工艺的程序太多，成本过高等一系列问题，使得低温精馏工艺在新兴工业的冲击下，使用较少。

2　空分装置的工艺流程选择
2.1　液态成品的工艺流程选择
一般来说，空分装置的原料是空气为气体，要想将气态转化为液态需要具备两个基本条件：一个是高温；另一是低压。

根据这俩点就可以看出要想得到液态的成品气体最佳的选择就是低温精馏工艺了。

虽然在非低温状态下，变压吸附工艺和低温精馏工艺也能做到将氧、氮气体的集合分离出来，但是由于氧、氮气体的沸点都在零下，无法形成液态的形态。

所以想要得到液态的空气成品，对温度和压力的要求比较高，对成品的存储要求也比较高，适合的工艺流程为低温精馏工艺。

2.2　气态成品的工艺流程选择
气态成品的工艺流程选择相对于液态更加的多样化，运用更多的是变压吸附工艺和低温精馏工艺。

因为这俩种工艺能够重复利用，成本较低。

但是有一个缺点就是无法提供高纯度的空气成品。

针对要求高纯度的成品的，主要采用的全低压空分低温双塔精馏工艺。

因为其他的变压吸附、膜分离或者其他工艺虽然能够做到分离，但是在纯度上无法达标。

3　结语
总而言之，每种工艺都有其优点和不足。

在具体选择工艺流程时，还是要根据自身的实际情况出发，综合考虑各种情况，找到最适合自己的工艺流程。

随着科学技术的推陈出新，空分装置工艺也在不断的更新。

虽然有新的技术能够不断更新，但是只是对传统技术的冲击，无法做到彻底的代替。

因此，我国的空分装置还有很大的提升空间，需要更进一步的深化创新。

参考文献：
[1] 李朝荣.浅析空分装置工艺流程的选择[J].化工管理,2015
(18):161.
[2] 周志丹.大型煤化工空分装置工艺流程的选择[J].内蒙古石油
化工,2010,36(06):44-45.
[3] 崔立国.大型煤化工空分装置工艺流程的选择[J].化工管
理,2017(10):206-207.
收稿日期：2017-12-14
作者简介：童行伟，陕西神木化学工业有限公司。

空分装置工艺流程的选择
童行伟，李　红，徐恒彪
（陕西神木化学工业有限公司，陕西　神木　719319）
摘　要：空分装置即空气分离装置，它是将空气中的氧、氮、氩等气体采用特殊的手段进行分离出来，将这
些气体的形态进行转换，变成液态的形式。

最后的成品将会运用在石油、制药等行业中，因此空分装置在工业现
代化进程中起到了关键性的作用。

关键词：空分装置；工艺流程；选择分析
中图分类号：TQ116.1 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）02-217-01
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