空分工艺流程描述
空分流程简介
空分装置空分流程简述第一章精馏一、进塔流程:进塔流程(如图:1-1所示)(图:1-1)二、精馏过程:1、什么叫精馏:简单的说:精馏就是利用两种不同物质(气体)的沸点不同,多次地进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程就叫做精馏。
2、进塔空气的作用:空气从纯化系统来经冷箱换热与膨胀后的空气混合后进入下塔底部,这部分气体做为下塔的上升蒸气;经高压节流的液空被送往下塔中部作为下塔的部分冷凝液;3、精馏---下塔液氮的分离:精馏塔下部的上升蒸气温度要比上部下流的液体温度高,所以膨胀空气进入下塔后空气温度会比上塔下流的温度高,当下塔的气体每穿过一块塔板就会遇到比它温度低的液体,这时,气体的温度会下降,并不断的被冷凝成液体,液体被部分气化;由于氧的液化温度最高,所以氧被较多的冷凝下来,剩下的蒸气含氮浓度就会有所提高。
就这样,一次,又一次的循环下去,到塔顶后,蒸气中的氧大部分被冷凝到液体中去了;从而得到了蒸气中含氮纯度达到99.9%的高纯氮;这部分气体被引入主冷,被上塔的液氧冷凝成液氮后部分做为回流液回流下塔再次精馏(如图:1-2所示),部分被送往上塔作为上塔的回流液。
同时下塔液空纯度也得到了含氧36%的液空。
(图:1-2)4、上塔精馏:将下塔液空经节流降压后送到上塔中部,作为上塔精馏原料;而从主冷部分抽出的液氮则成为上塔的回流液;与下塔精馏原理相同,液体下流时,经多次部分蒸发和冷凝,氮气较多的蒸发出来,于是下流液体中含氧浓度不断提高,到达上塔底部时,可以获得含氧99.9%的液氧;部分液氧作为产品抽出;由于下塔上升蒸气(纯氮气),被引入主冷冷凝,所以它将热量较多的传给了液氧,致使液氧复热蒸发作为上塔的上升气;在上升过程中,一部分蒸气冷凝成液体流下,另一部分蒸气随着不断上升,氮含量不断增加;到塔顶时,可得到99%以上的氮气。
第二章开车步骤一、启动步骤:1、空气压缩机;2、空气预冷系统;3、空气纯化系统;4、空气增压机;5、空气膨胀机;6、分馏塔系统操作。
空分工艺流程
空分工艺流程
《空分工艺流程》
空分工艺流程是一种利用空气中不同元素的沸点差异来分离空气成分的方法。
该流程主要包括压缩、制冷、蒸馏和分离等步骤,通过这些步骤可以得到高纯度的氧气、氮气、氩气等工业气体。
首先,空气会被压缩成液态,并且被冷却至非常低的温度。
接着,液态空气会通过一系列蒸馏塔进行分馏,不同工业气体的沸点差异会使它们在不同高度的塔中冷凝并被收集下来。
之后,这些工业气体会被送入不同的处理装置中,去除杂质和增加纯度。
最终,通过空分工艺流程,可以得到各种高纯度的工业气体,可以广泛应用于制药、金属加工、化工等行业。
此外,这种方法还能够实现可持续发展,因为只需要使用空气这种充足的资源,而无需额外消耗其他能源。
总的来说,空分工艺流程是一种成熟、高效的分离方法,它不仅可以满足各种工业领域对高纯度气体的需求,而且还可以实现对资源的有效利用,具有很高的经济和环保效益。
空分的工艺流程
空分的工艺流程
《空分工艺流程》
空分是一种将空气中的氧气、氮气、稀有气体和其他成分通过物理分离的工艺。
空分工艺通常包括空气压缩、冷却凝华、蒸汽冷凝和分离等步骤。
首先,空气通常会被压缩到高压状态,以便进行后续的处理。
然后,被压缩的空气会在减压阀的作用下迅速减压并且冷却,在这个过程中会发生冷凝和液化。
接着,液化后的空气还会在蒸馏塔中进行进一步的分离工艺。
在蒸馏塔中,液化的空气会被升温并且进入一个叫做精馏塔的设备,通过塔内填料层的多级分馏逐步分离成不同的成分。
这些成分包括氧气、氮气、稀有气体等。
通过这种分馏过程,不同的气体可以被选择性地收集和提纯。
最终,通过这种工艺流程,空气中的各种成分可以被有效地分离和提纯,得到高纯度的氧气、氮气和其他气体产品。
这些高纯度的气体产品被广泛应用于医疗、工业、科学研究等领域。
总的来说,《空分工艺流程》是一种高效的气体分离技术,其具体步骤和设备设计可以根据需要进行调整和优化,以满足不同领域的需求。
空分工艺流程说明
空分工艺流程说明2.2.2工艺流程简述2.2.2.1压缩、预冷原料空气通过空气过滤系统,去除灰尘和机械杂质。
过滤后的空气由多级压缩机压缩到工艺所需压力,然后进入空冷塔进行冷却。
压缩过程中产生的冷凝疏水在厂房内凝液罐中汇集后,由凝液泵加压送入循环回水管线。
空气自下而上穿过空冷塔,以对流形式被循环冷却水和低温冷冻水分段冷却,同时也得到了清洗。
在空冷塔底部,空气被由冷却水泵送入的循环冷却水预冷。
在顶部,空气由冷冻水泵送入的冷冻水进一步冷却。
低温冷冻水是在水冷塔中产生,其产生的原理是利用从冷箱来的干燥的污氮气汽化小部分循环冷却水,水在汽化过程中吸收热量,同时使冷却水的温度降低。
空气离开空冷塔的温度越低,对于下游空气纯化单元的负荷就越小。
空气中的少量化学杂质也被冷却水吸收。
空冷塔和水冷塔为填料塔,在空冷塔顶部设置有除沫器以去除空气中的水雾。
2.2.2.2吸附净化空气纯化单元包括两台交替运行的分子筛吸附器,压缩空气通过吸附器时,水、CO2、氮氧化合物和绝大多数碳氢化合物都被吸附。
吸附器交替循环,即一只吸附器吸附杂质而另一只吸附器被再生。
吸附和再生过程顺序自动控制以保证装置连续运行。
采用来自冷箱的污氮对吸附器进行再生。
再生时吸附器与吸附流程隔离,再生气放空。
与吸附流程隔离的吸附器先卸压,然后先用经蒸汽加热器加热的低压污氮进行再生,然后用从蒸汽加热器旁路来的冷低温氮气对吸附器进行冷却,之后再用吸附后的空气对吸附器升压并返回吸附流程。
再生循环主要有下面几个组成部分:泄压-加热-冷却-增压单台吸附器的设计切换周期不少于4小时。
法液空流程的纯化单元设置特殊再生加热器,必要时可用特殊再生加热器进行特殊再生。
针对厂区空气中CO2含量波动大的特点,在分子筛吸附器空气出口设有CO2在线分析仪,可以随时监测吸附器的运行工况,从而保证出口的CO2组分满足工艺要求。
净化后的空气分为两股:其中一股进入低压换热器;另一股去空气增压机增压。
空分工艺流程介绍07
5.分子筛纯化系统
分子筛纯化系统由两台分子筛吸附器和 三台电加热器组成。
分子筛吸附器吸附空气中的水份、二氧 化碳和一些碳氢化合物,两台分子筛吸附 器一台工作,另一台再生,交替运行。再 生气的加热由电热器提供热量在其中完成。
6.分馏塔精馏系统 出分子筛吸附器的空气首先分为两部分:
第一部分直接进入主换热器冷却后进入 下塔;
第二部分通过空气增压机进一步压缩, 经增压机末级后冷却器冷却后再次分成两 部分。
一部分经膨胀机增压端增压并冷却后进 入主换热器,在主换热器合适的位置抽出, 进入膨胀机膨胀端膨胀后进入下塔参加精馏;
另一部分经过主换热器,然后经节流阀 节流成液体后进入下塔参加精馏。
下塔中的上升气体通过与回流液体接触 含氮量增加。所需的回流液氮来自下塔顶部 的冷凝蒸发器,在这里液氧得到蒸发,而气 氮得到冷凝。
利用双泵内压缩的流程使其投资低、安全 性能高、操作方便,还能控制优化。
二、工艺技术总述
本套制氧站工艺流程采用常温分子筛 预净化,空气增压透平膨胀机提供装置 所需冷量,双塔精馏,单泵内压缩流程, 同时设有液体贮存及汽化装置系统,整套 空分装置采用DCS系统控制。
三、总工艺流程图
四、工艺流程说明
空气经下塔初步精馏后,在下塔底部获 得液空,在顶部获得纯液氮。
6.1下塔从上到下产生以下产品或中间 产物:
·压力氮气 ·污液氮 ·富氧液空(36~40%) 下塔各产品去向如下:
①压力氮气:从下塔顶部抽出后经主换 复热后进入氮气压缩系统。
②污液氮:污液氮在过冷器中过冷后送 入上塔顶部作回流液。
1.流路简述 整套空分设备包括: 空气过滤系统、空气压缩系统、空气预 冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、 液体贮存系统、仪控系统、电控系统等八 大系统。
空分流程简介
空分流程简介空分流程简介空分流程简介1 原料空气经空气过滤器除去空气中的灰尘及机械杂质后,在无油空压机压缩至<0.7MPa,压缩产生的热量通过水冷却器换热被冷却水带走,然后进入预冷机组进行预冷,至(2~10)℃。
在此阶段部分游离水被析出,再进入切换式使用的分子筛纯化器(MS1201或MS1202),空气中的残留水蒸气、二氧化碳、乙炔等碳氢化合物被吸附。
分子筛纯化器两只吸附筒轮换使用,其中一只工作,另一只再生。
两组纯化器吸附筒由程控器控制定时自动切换。
经过纯化器净化后的纯净干燥空气温度升至~15℃,分为两路:大部分空气进入空分冷箱,在主板翅式换热器中与返流的冷气流(纯氧、纯氮、污氮、压力氮)换热,温度降至接近液化温度,再经过V1阀节流后进入下塔。
另一部分空气进入增压机增压后,约100m3/h 的气作为增压透平膨胀机组气体轴承用气,其余气则进入冷箱,在主板翅式换热器内与返流的冷气流(纯氧、纯氮、污氮等)换热冷却后再经中抽V5阀或底抽V6阀抽出进入膨胀机膨胀制冷,膨胀后的空气经过V12阀送入上塔或经过V11阀旁通进入污氮管道,再经过主换热器复热后排出冷箱放空。
在下塔中,空气被初步分离为液氮和富氧液空。
上升氮气在冷凝蒸发器中与上塔底部低压液氧换热被液化,同时液氧被汽化。
液氮分为两路,一路经过V4阀进入下塔作为下塔回流液,另一路经过冷器与纯氮、污氮换热后再经过V3阀节流进入上塔上部。
下塔中的富氧液空由底部抽出经过冷器与纯氮、污氮换热过冷后再经过V2阀节流送入上塔作为回流液。
经过上塔的进一步精馏,在上塔顶部得到纯度较高的氮气,在上塔底部得到氧气。
纯氮从上塔顶部抽出后经过过冷器及主换热器复热后送出冷箱进行压缩充装或液化;污氮从上塔上部抽出经过过冷器及主换热器复热后送出冷箱,其中一部分作为纯化器再生用气,另一部分放空;氧气经过主换热器复热后送出冷箱压缩充装或液化,压力氮经过主换热器复热后送出冷箱。
空分工艺流程描述(共8页)
2 工艺流程2工艺流程总体概述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1μm的尘埃和机械杂质去除后,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。
流量约168000Nm3〔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,局部空气将由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,保证压缩机组的平安。
2.2空气预冷系统〔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,当循环冷却水到达联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。
空分流程详细讲解
空分流程详细讲解
在化工生产中,空分技术是一项非常重要的工艺,它能够将空气中的氧气、氮
气等气体进行分离,以满足工业生产和生活需求。
下面我们将详细介绍空分的工艺流程。
首先,空分的工艺流程可以分为压缩、预冷、精馏、蒸汽回收等步骤。
1. 压缩空气从大气中获取,首先需要将其进行压缩,以增加气体分子的密度,提高分离效率。
压缩后的空气会进入压缩机,经过一系列压缩工艺,压缩比达到要求后,进入下一个环节。
2. 预冷压缩后的空气含有大量水分和杂质,需要通过冷却器进行预冷处理。
在预冷过程中,空气中的水分和杂质会凝结成液体,然后通过分离装置将其分离出去,以保证后续工艺的顺利进行。
3. 精馏精馏是空气分离的核心步骤,通过精馏塔将空气中的氧气、氮气等气体按照其沸点的不同进行分离。
在精馏塔内,气体混合物被加热至沸点,然后在不同高度上凝结成液体,从而实现气体的分离。
4. 蒸汽回收在精馏过程中,会产生大量的废热,为了提高能源利用效率,通常会将废热通过蒸汽回收装置进行回收利用。
蒸汽回收装置可以将废热转化为蒸汽,用于加热其他部分的工艺设备,实现能量的循环利用。
通过以上流程,空分技术能够高效地将空气中的氧气、氮气等气体进行有效分离,为工业生产和生活提供了重要的物质基础。
在实际应用过程中,还需要根据不同的需求和工艺要求进行调整和优化,以实现最佳的分离效果和能源利用效率。
空分技术作为一种成熟的工艺,在化工领域中扮演着至关重要的角色,不仅广
泛应用于气体生产、化工生产等领域,还在医疗、食品加工等领域有着重要的应用价值。
随着工业化进程的不断推进,空分技术将继续发挥重要作用,为人类的生产生活提供更广阔的发展空间。
空分工艺流程简介
设备紧凑,能耗低,操作简便。但膜材料性能要求较高,分离效率受膜材料影响较大。
03
空分设备组成及功能
空气压缩机
01
将大气中的空气吸入并进行压缩,提高空气的压力 和温度。
02
为后续的冷却、纯化和分离过程提供必要的动力。
03
通常采用多级压缩和级间冷却的方式,以提高压缩 效率和降低能耗。
冷却器与纯化器
原理
空分工艺主要基于空气中氧气、氮气等组分的沸点不同,通过精馏方法将其分 离。在低温条件下,空气被液化后送入精馏塔,经过多次部分汽化和部分冷凝, 实现各组分的分离。
空分工艺应用领域
冶金工业
用于高炉富氧炼铁、炼 钢吹氧等,提高产量和
降低能耗。
化学工业
石油工业
医疗保健
作为合成氨、合成甲醇 等化工过程的原料气。
分离过程
精馏塔分离
利用精馏塔中的温度梯度和浓度梯度,使空气组分在塔内多次部分汽化和部分冷凝,实现氧气、氮气等组 分的分离。
冷凝蒸发法
通过冷凝器将空气液化后,利用不同组分的沸点差异进行分离。液氧在冷凝蒸发器中蒸发,同时吸收热量, 使液氮冷凝成液体,从而实现氧氮分离。
产品输出与储存
产品输出
将分离得到的氧气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氮气等产品通过管道 输送至用户端或储存设备。
再生技术
采用加热、减压等方法对 吸附剂进行再生,恢复其 吸附性能。
膜分离法关键技术与参数
膜材料选择
选用具有高渗透性、选择 性和稳定性的膜材料,如 有机膜、无机膜等。
膜组件设计
通过合理的膜组件结构设 计和优化,提高膜分离效 率。
操作条件
控制适当的操作温度、压 力和膜两侧浓度差,以实 现目标组分的有效分离。
空分车间工艺流程
空分车间工艺流程空分车间工艺流程简介空分车间是空气分离设备的生产车间,主要用于将空气中的不同成分进行分离,以获取纯净的气体产品。
以下是空分车间工艺流程的详细说明。
工艺流程1.原料空气进料–空气通过进气管道进入空分车间。
–空气中的杂质通过过滤器进行初步过滤,以确保进入空分设备的空气质量。
2.原料空气压缩–空气通过压缩机进行压缩,以提高其浓度。
–压缩机会消耗一定能量,因此需要进行能量平衡计算,以确保生产的经济性和能源效率。
3.空分设备分离–经压缩的空气进入空分设备,如空分列塔。
–在空分设备中,空气中的氮气、氧气等成分会因其沸点差异而分离出来。
–不同的空分设备可能采用不同的分离方式,如吸附、膜分离等。
4.产品收集–分离后的纯净气体产品根据需要进行收集。
–收集方式可以是直接存储在储罐中,也可以通过管道输送至其他生产线。
5.尾气处理–分离过程中产生的尾气需要进行处理,以减少对环境的污染。
–尾气处理方式可以是燃烧、吸附等,以将有害物质转化为无害物质或减少其污染程度。
6.能源回收–在空分车间的工艺流程中,可以采用能量回收系统,将一部分能量进行回收利用。
–回收的能量可以用于提供压缩机、空分设备等的动力需求,从而降低能源消耗。
结论空分车间工艺流程的设计和优化对于提高空分设备的生产效率、节约能源和降低环境污染具有重要意义。
通过合理规划每个流程的参数和操作方式,可以实现高效、可持续的空气分离生产。
工艺流程的顺序、参数和设备的选择对空气分离的效果和经济效益有着重要影响。
以下是一些在设计和运营空分车间时需要考虑的因素:1.原料空气质量:为确保分离效果和产品质量,需要对原料空气的质量进行监控和控制。
通过定期清洁和更换过滤器,可以避免杂质对设备的损坏和产品的污染。
2.压缩机效率:压缩机在空气分离工艺中起到关键作用。
选择高效率的压缩机,优化压缩比和排气温度,可以提高工艺的能源利用率和经济性。
3.分离设备选择:根据产品需求和生产规模,选择适合的空分设备。
空分工艺描述
1 工艺流程叙述:空气通过自洁式空气过滤器(F01),除去大颗粒的尘埃和其它机械杂质后进入空气压缩机(C01)经过三级压缩和中间冷却器的冷却后,压力达到0.57-0.63 MPa(G),温度130℃左右。
然后进入双级冷却的空冷塔(E07),先用来自凉水塔的冷却水冷却和清洗,再经来自氮水冷却塔(E60),温度为8℃的冷冻水进一步冷却和清洗,除去大量有害物质SO2、SO3等酸性物质及NH3,该低温水是在带混凝土外壳的氮水塔(E60)和冷冻机组(X60)中被冷却的。
系统启动时氮水塔(E60)所需降温气体来自E07少部分空气,对冷却水进行降温。
从空冷塔出来温度为 13~15℃的气体去由两台立式充满氧化铝和分子筛的纯化器(R01/R02),在交替使用的吸附器中除去空气中的H2O、CO2、碳氢化合物;当一只纯化器吸附时,另一只纯化器被来自冷箱的干燥污氮气再生。
出纯化器被净化后露点为<-60 ℃的干燥空气分以下五部分进入后系统:第一部分空气直接进入冷箱在主换热器(E01)中与返流气体换热达到露点后,直接进入中压塔参与精馏。
第二部分空气被送入空气增压机(C05)经过五级压缩、五级冷却后增压到4.9MPaG后又分为两路,一路进入主换热器被冷却到适当的温度(-101.6~ -110℃左右)后经膨胀增压机的膨胀端膨胀降温后与第一路从纯化器来的空气会合送入中压塔K01。
另一路经增压膨胀机的增压端增压,经后冷却器冷却后,在主换热器中与液体产品换热被冷却液化,并经一高压节流阀(FV1532)节流,在气液分离罐(V03)中分离后进入中压塔和低压塔。
同时从增压机(C05)一级后抽出压力为0.9MPaG的压力空气作为仪表空气进入仪表空气管网。
第三部分空气进入加温解冻系统作为加温解冻气。
第四部分空气作为空分自用仪表空气送入仪表空气管网。
第五部分空气经减压后去吸附器(R01/R02)再生管网作为启动时的再生空气。
出中压塔物料:进入中压塔(K01)的空气经过初步的精馏,在塔的上部产生纯度≥99.99﹪的纯氮气,在底部产生纯度为 32-38﹪富氧液空。
全液体空分工艺流程说明
全液体空分工艺流程说明全液体空分工艺是一种重要的分离技术,广泛应用于化工、石油、制药等领域。
它通过将混合物中的不同组分分离出来,提取纯净产品或回收有价值的物质,具有高效、节能、环保等优点。
以下是全液体空分工艺流程的详细说明。
一、进料准备首先,需要将待分离的混合物经过预处理,去除其中的固体杂质和颗粒物。
这可以通过过滤、沉淀或者其他物理方法来完成。
确保进料质量稳定,排除可能对设备产生损害的固体颗粒。
二、液相进料将经过预处理的液体混合物由进料泵送入分离设备中。
液相进料可以采用单一进料口,也可以采用多个进料口,根据需要进行调节。
此过程中需要注意进料的流量和压力的控制,确保进料的均匀分布和稳定性。
三、分离柱液相进料进入分离柱,分离柱是全液体空分工艺的关键组件之一、通常,分离柱采用蕴藏着丰富经验的技术人员开发的专利结构,具有较高的分离效率、较低的能耗和较长的使用寿命。
根据分离物的性质和要求,可以选择不同种类的分离柱。
四、内部结构和操作分离柱内部通常设有结构精密的填料层。
填料层的设计和选择对分离效果有重要影响。
填料的作用是增加液体面积,提高传质效率,从而实现更好的分离效果。
同时,填料还可以提供支撑和保护作用,防止液流运动造成的堆积和破坏。
五、分离原理六、分离过程的控制在分离过程中,需要根据需要对分离柱的操作参数进行调节和控制。
这些参数包括流量、温度、压力等。
通过合理的调整,可以提高分离效果,同时降低能耗和操作成本。
七、产品回收经过分离后,不同组分的纯净产品可以分别收集和回收利用。
同时,废液可以进行处理和排放。
确保产品的质量和回收率是全液体空分工艺的重要目标之一八、设备维护和保养九、安全措施和环保要求在全液体空分工艺的运行过程中,需要严格遵守安全操作规程和环境保护要求。
必须采取必要的措施,确保工作人员的安全和设备的可靠性。
综上所述,全液体空分工艺流程可以根据具体需求和分离物的特性进行调整和优化。
它是一种高效、节能、环保的分离方法,对于提高产品质量、降低能耗和减少污染物排放具有重要意义。
18000Nm3h空分工艺流程介绍
18000Nm3h 空分工艺流程介绍法液空18000Nm3/h 空分工艺流程介绍一、空分工艺流程概况:空气主要是由O2、N2组成的混合物,其中N2占78.084%,O2占20.948%,Ar占0.934%。
在一个标准大气压的下,各组分的沸点不同,N2:-195.8OC,Ar:-185.9 OC,O2:-183.0 OC。
我们装置就是利用了空气混合物中各组分的沸点这一物理性质的不同,采用深度冷冻法的原理,通过精馏来达到分离空气中各组分的目的。
空气分离装置主要由空气压缩、预冷、净化、热交换、制冷、精馏和产品气的压缩七个系统组成,另外,空分还有一个精氩生产系统。
空气压缩系统主要是由空气吸入过滤器、压缩机组和冷却器组成,用来压缩空气至所需的分离压力,压力太高,能耗增大;压力太低,空气分离困难。
空气预冷系统主要由空冷塔、水冷塔、水泵、冷冻机组成,采用经过冷却的水来冷却空气,减少空气中的含水量,减轻分子筛吸附器的工作负荷,延长分子筛的使用寿命。
同时,也起到洗涤空气的作用,如一些灰尘,细小的机械杂质和空气中的一些有害气体(硫化物等)。
空气净化系统主要由分子筛吸附器、蒸汽(或电)加热器组成,主要用来清除空气中的H2O、C2O和部分碳氢化合物,防止它们进入管道和设备,造成管道和设备堵塞,阻力增加,甚至造成安全等事故,影响设备的正常运行。
气体的热交换系统主要是各流体在热交换器中发生热量交换,使热流体空气冷却至液化温度,而冷流体O2、N2、WN2被复热至常温出冷箱。
制冷系统主要由膨胀机和冷却器组成,用于制冷量,来补充热交换不完全损失(热端温差)、跑冷损失(箱板等结霜)和排液损失(液体产品的生产)等损失冷量。
精馏系统主要由精馏塔(下塔、主塔、上塔、辅塔)和过冷器组成,通过冷热流体的接触换热和多次部分蒸发和部分冷凝,低沸点组分被蒸发,高沸点组分被冷凝,从而在塔的下部得到纯度较高的高沸点组分,而在塔的上部得到纯度较高的低沸点组分。
空分工艺流程简述
空分工艺流程简述
空分工艺是一种利用空气中的氧气和氮气进行分离的过程,其主要技术是低温制氧工艺。
其流程一般包括以下几个步骤:
1. 压缩:将空气经过多级压缩,使其压力达到一定范围,以便后续的分离处理。
2. 制冷:采用制冷机组将压缩后的空气冷却到低温,这样可以使空气中的水分、二氧化碳、氩等杂质尽可能地冷凝和分离出来。
3. 脱水:通过脱水器,将冷凝得到的水分和可溶性气体从空气中分离出来。
4. 吸附:利用吸附剂将包括氮气、氧气等在内的气体分离开,取出纯氧气或纯氮气。
5. 稳定:通过特殊的处理,使产生的纯氮气或纯氧气达到所需的纯度和流量,并稳定输出。
6. 除尘:最后,对输出的气体进行除尘处理,以满足使用要求。
空分操作规程
空分操作规程编制:审核:2012年07月目录:一、工艺流程描述: (5)1流程描述 (5)2. 原辅材料技术标准 (8)3 .设备规格性能 (10)4.生产技术条件及产品质量标准 (18)5、空分运行参数 (19)二、工艺操作规程 (21)1.启动公用系统 (21)2.空压机的启动 (22)3.预冷系统的启动 (26)4.分子筛的启动 (29)5.空分导气吹扫 (31)6.膨胀机的启动 (33)7.冷塔过程 (34)8.积液阶段 (36)9.增压机的启动 (37)10.精馏的建立与调纯 (39)11.氧泵的启动 (40)12.氧压机的启动 (42)13.氧瓶充装操作规程: (43)15.氮压机的启动 (45)16.槽车充装规程 (46)17.循环水预膜 (47)三、空分计划停车 (51)总则: (51)停车前准备 (51)1.氧管线退气 (52)2.停膨胀机 (53)3.停增压机 (54)4.低压氮、污氮管线退气 (55)5.封闭冷箱 (55)6.停分子筛系统 (56)7.停预冷系统 (56)8.停空压机 (57)9.停公用系统 (58)10.停车后维护 (58)四、加温吹扫 (59)五、事故预案 (61)1 空压机事故预案 (61)2 预冷系统事故预案 (63)3 分子筛事故预案 (64)4 增压机事故预案 (65)5 膨胀机事故预案 (67)6 精馏塔事故预案 (68)7 氧泵事故预案 (68)8 氧压机事故预案 (70)9 氮压机事故预案 (73)10 全厂停电事故预案 (77)11. DCS失控事故预案 (78)12 公用系统事故预案 (79)13 仪表气中断事故 (80)附录: (81)一、空压机联锁部分 (81)1. 空压机停车联锁值: (81)2、空压机联锁原因分析 (81)二、预冷系统联锁部分 (85)2.1 预冷系统联锁值: (85)2.2 预冷系统联锁的意义 (85)三、分子筛联锁部分 (85)四、增压机联锁部分 (85)五、膨胀机联锁部分 (86)一、工艺流程描述:1、流程描述1.1空分工艺流程描述该空分装置是一套常温分子筛吸附带增压透平膨胀机流程的内压缩空分装置,工艺流程简述如下:空气经自洁式空气过滤器,过滤掉尘埃和机械杂质后,进入空气压缩机,经压缩机四级压缩、压力提高至0.47MPa后,进入空气预冷系统。
空分纯化工艺流程
空分纯化工艺流程空分纯化,就像是一场给空气做的超级大变身魔术。
空气看起来普普通通,无色无味无形,但在空分纯化工艺流程里,它可是要经历一场脱胎换骨的奇妙之旅。
先来说说空气的组成,那里面可是有好多不同的小成员,像氮气、氧气,还有氩气这些比较常见的,以及一些微量的其他气体。
就好比一个班级里,有成绩好的学生,也有成绩不那么显眼的,大家都混在一起呢。
在空分纯化的初始阶段,空气要被压缩。
这就像是把一群散漫的小羊羔都赶到一个小圈里,让它们紧紧挨在一起。
空气被压缩之后,压力增大,这个时候它的状态就有点像是被紧紧捏在一起的海绵球,内部的各种气体分子之间的距离变小了。
这一步很关键,因为这是后面各种操作的基础。
然后就到了净化的环节。
空气里有些杂质啊,就像调皮捣蛋的小坏蛋,可能会影响后面的工序。
这时候就需要把这些杂质给除掉。
这就好比是从一堆稻谷里挑出那些稗子,只有把这些不好的东西弄出去,才能得到更纯净的东西。
净化的方法有好多,可能是通过吸附的方式,就像是用一块超级有吸力的大磁铁,把那些杂质都吸走。
那些吸附剂就像是忠诚的卫士,守在那里,只让纯净的空气分子通过。
接下来是冷却的步骤。
被净化后的空气就像是刚刚跑完步的人,需要降降温。
这个冷却可不是随随便便的,它要冷却到很低的温度,这个时候的空气就像是从热情似火变得冷静沉着了。
低温下的空气有很多特殊的性质,这些性质对于后面将空气分离成不同的气体有着非常重要的意义。
就像水在不同的温度下会有液态、固态的变化一样,空气在低温下也会有很多奇妙的变化。
再之后就是真正的分离环节了。
这个时候就像是把一群混在一起的小动物按照种类分开。
比如说氮气和氧气,它们就像是性格不同的小动物,在低温的环境下,利用它们不同的沸点,就可以把它们分开了。
这就好比是在一个大锅里煮着不同沸点的东西,先煮开的就先跑出去了。
氧气可能先被分离出来,它就像是一个急性子的小伙伴,迫不及待地从这个大锅里跑出去,然后被收集起来。
氮气呢,可能沸点低一点,就稍微慢一点出来。
空分制氧工艺流程
空分制氧工艺流程空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同,经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧/氮产品。
空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。
流程简述:原料空气由吸入塔吸入,经滤清器去除灰尘和机械杂质,在离心式空压机中被压缩,压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃,然后进入自动切换使用的分子筛吸附器,以清除H2O、CO2和C2H2,出分子筛的空气为12℃~4℃,然后进入分馏塔。
在分馏塔中,空气首先经过主换热器与返流气体换热,然后被冷却至接近饱和温度(-172℃)进入下塔。
另一部分空气作为作为膨胀气体,经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。
这部分气体被冷却至-103℃左右,从主换热器中抽出进入透平膨胀机,膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器,在热虹吸蒸发器内,被从主冷引出的液氧冷却至-175℃,进入上塔中部,部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷,形成液氧自循环,进一步除去液氧中的碳氢化合物。
少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。
在下塔,空气被初步分离成氮和负氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮,进入主冷与液氧换热冷凝成液氮,部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。
另一部分液氮,经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。
下塔负液38% O2的液空经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。
以不同状态的四股流体进入上塔再分离后,在上塔顶部得到纯氮气,经过冷器、主换热器复热后出分馏塔;上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发,其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔,其余部分作为上升蒸汽参加精馏。
在上塔冲中部抽出污氮气,经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。
从分馏塔出来的污氮气分为两路,一路进入纯化系统作为分子筛再生气,其余的污氮气进入预冷系统,进入其中的水冷塔中,以进一步回收污氮中的冷量。
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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。
流量约168000Nm3/h、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v 105C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v 105C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、32C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、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,采用环保型制冷剂R-134a,控制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34900 Nm3/h,压力为2.87Mpa,温度为40C的净化空气送入透平膨胀机MT01401A/B进行增压膨胀制冷;出膨胀机的0.59Mpa ,-173 C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40 C的高压空气直接进入高压板式换热器E01501A/B/C,与来自冷箱的冷物流换热后,经V015015阀节流降温至-163 C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①3〜5mm氧化铝球,装填量为14.185"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 C的低压蒸汽将来自冷箱0.1MPa、14 C的污氮气加热到165C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39000Nm3/h 左右。
一般情况下,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230C。
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 C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 (HIC015121A/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-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 , 0.59MPa, -173 C的富氧液空则从分馏塔下塔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-177 C后分两路;一路约为36048 Nm3/h的富氧液空经V015001调节后,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n C01504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;从下塔抽取的20000 Nm3/h,0.45MPa 的压力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37C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37 C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,经过冷器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35500 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-177 C后经V015002调节后,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。