六万等级内压缩流程空分设备的研制
内压缩空分流程
内压缩空分流程内压缩空分流程是指将进入压缩机的空气进行分流处理，使得压缩空气在进入下一级空气处理设备前被削减其温度和湿度。
内压缩空分流程主要包括以下几个步骤：进气、压缩、冷却和分流。
首先是进气阶段。
在进入内压缩空分流程之前，空气首先被引入到压缩机中。
进气管道通常通过气体过滤器和排水器等装置，对空气进行预处理。
气体过滤器用于去除进入系统的固体颗粒物，以保护压缩机和其他设备的正常运行。
排水器则用于去除空气中的液态水分，避免水分对后续处理设备的影响。
接下来是压缩阶段。
进入压缩机的空气被压缩机的活塞或螺杆等压缩装置进行压缩。
压缩机内部的元件运动，将空气逐渐压缩，使其压力和温度升高。
压缩机通常通过电动机或燃气发动机等驱动装置进行运转。
然后是冷却阶段。
压缩机工作时，由于空气的压缩，空气的温度也随之升高。
为了保证后续处理设备的正常运行，需要对压缩空气进行冷却处理。
常见的冷却方式包括空气冷却和水冷却。
空气冷却通常使用冷却器或冷却风扇等设备，通过对空气进行放热，降低其温度。
水冷却通常通过水冷却器来实现，将压缩空气与冷却水进行热交换，以降低空气的温度。
最后是分流阶段。
经过冷却处理后的压缩空气会被引入到分流器中。
分流器通常由多个分流装置组成，用于将压缩空气按照一定比例分流到不同的管道中。
每个分流装置通常配有阀门，可以通过调节阀门的开启程度来控制分流比例。
分流后的压缩空气会进入下一级空气处理设备，如冷干机、过滤器等，进行进一步的处理。
总的来说，内压缩空分流程是一个将进入压缩机的空气进行分流处理的过程。
通过进气、压缩、冷却和分流等步骤，可以削减压缩空气的温度和湿度，以满足后续空气处理设备的要求。
内压缩空分流程对于提高压缩空气质量、延长设备使用寿命及提高系统效率等方面都起到重要的作用。
6万等级空分装置主要设备选型采购建议书
6万等级空分装置主要设备选型建议书一、空分系统简介1.1系统描述本制氧设备是一套采用下塔、上塔，液氧、液氮双泵内压缩和前段预净化流程的制氧装置。
即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，空气增压膨胀，双塔精馏，液氧、液氮双泵内压缩流程。
整套空分装置采用DCS系统控制。
流程和工艺遵循最先进和最通用的国际惯例，并贯彻以稳定运行为前提的设计模式。
本装置分两期建设，每期三套空分装置，其中二套供碎煤加压气化用，一套供水煤浆气化用，空分规模为每套6.8Nm3/h.(氧气)1.2装置规模注：1）所有产量单位为Nm3/h，为 0℃和 0.1013MPa(A)条件下测的体积流量，称为标态流量。
2）产品压力在空分界区出口处测量。
1.3 后备系统规模：1）1500M3液氧低温贮槽及配套事故液氧泵及汽化设备。
2）1500M3液氮低温贮槽及配套事故液氮泵及汽化设备。
3）500 M3液氩低温贮槽及配套充车泵。
4）液氮后备系统要保证在全厂停电、停蒸汽情况下保安用氮气3000m3/h。
二、空分装置技术要求1、工艺技术说明本制氧设备是一套采用下塔、上塔，液氧、液氮双泵内压缩和前段预净化流程的制氧装置。
即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，空气增压膨胀，双塔精馏，液氧、液氮双泵内压缩流程。
整套空分装置采用DCS系统控制。
流程和工艺遵循最先进和最通用的国际惯例，并贯彻以稳定运行为前提的设计模式。
2、工艺流程说明2.1 流路简述本套空分设备采用分子筛吸附预净化、增压透平膨胀机及液氧、液氮双泵内压缩工艺。
整套设备包括：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、液体贮存及汽化系统、仪控系统、电控系统等。
2.1.1 空气过滤和压缩空气首先进入自洁式空气吸入过滤器，在空气吸入过滤器中除去灰尘和其它颗粒杂质，然后进入主空压机，经过多级压缩、级间冷却器冷却后进入空冷塔。
2.1.2 空气的冷却和纯化空气在进入分子筛吸附器前在空冷塔中冷却，以尽可能降低空气温度减少空气中水含量从而降低分子筛吸附器的工作负荷，并对空气进行洗涤。
内压缩空分流程
内压缩空分流程
内压缩空分流程通常包括以下步骤：
1. 进气压缩: 首先，外部空气通过进气系统进入压缩机的进气口。
进气口通常具有过滤装置，可以滤除空气中的颗粒物和杂质。
然后，空气通过压缩机的旋转部件（如转子或活塞）进行压缩。
压缩机的工作原理可以是正压式、离心式或螺杆式，具体取决于应用需求。
2. 压缩空气处理: 压缩机将空气压缩到所需的压力后，压缩空
气需要进行后续处理以去除其中的水分和油分。
通常，压缩空气会通过冷却器或干燥机冷却和除湿。
冷却器利用冷却介质将压缩空气冷却到露点以下，从而使水蒸气凝结成液态水。
然后，将液态水排除出系统。
在干燥机中，压缩空气经过吸附剂或冷凝剂的吸附或冷凝过程，进一步去除水分和油分。
3. 储存和分配: 处理后的压缩空气可通过储气罐进行储存。
储
气罐可以平衡压缩机产生的波动压力，并提供短期的压缩空气需求。
同时，储气罐还通过分流器将压缩空气分配到需要的应用中。
分流器可以通过管道将压缩空气传输到不同的设备和系统，如气动工具、生产线或仪器。
4. 控制和监测: 内压缩空分流程通常配备控制系统和监测设备，以确保压缩空气系统的运行稳定和安全。
控制系统可以自动控制压缩机的启停、压力调节和维护计划。
监测设备可用于监测压缩空气的压力、温度和流量，以及检测可能的故障和异常情况。
总的来说，内压缩空分流程涉及将外部空气压缩、处理、储存和分发，以满足各种应用的压缩空气需求。
这样的分流程可以根据压缩空气的使用需求和系统规模进行定制和调整。
内压缩流程空分设备研制与发展2
文章编号 : 100929425 (2003) 0320004206
内压缩流程空分设备研制与发展
王忠建 , 戴思聪
(开封空分集团有限公司 , 河南省开封市公园路 28 号 475002)
摘要 : 介绍开封空分集团有限公司开发内压缩流程空分设备的研制历程与业绩 , 分析了设计 制造技术不断提高和整体实力不断增强的六个方面 ; 并简述了开拓体会 。
·4 ·
Cryo genic Technolo gy №3 2003 深冷技术 2003 年第 3 期
王忠建 ,戴思聪 :内压缩流程空分设备研制与发展
专题综述
2 开空集团公司内压缩流程空分设备的研 制历程与业绩
开封空分集团公司对内压缩工艺流程的开发 研究始于 1993 年 。
3
控股集团 有限责任 公司
≤10 ×10 - 6O2 , 0111/ 0112MPa ( G) 液氮 300m3/ h ,
≤10 ×10 - 6O2 ,0114MPa ( G)
气氩 150m3/ h ,O2 ≤2 ×10 - 6 、
收稿日期 : 2003202218 作者简介 : 王忠建 (1957 — ) , 男 , 高工 , 开空公司设计处处长 , 1982 年毕业于西安交通大学低温专业 。 戴思聪 (1941 — ) , 男 , 教授级高工 , 1963 年毕业于武汉工学院化工系 , 进开空厂从事产品设计开发 , 现任开空公司 总工程师 。
公司 (化六院) 、五环工程公司 (化四院) 、西安交大 、 通用机械公司 、中国空分设备公司的专家及开封空 分集团公司 、杭州制氧机集团公司 、四川空分设备集 团公司 、沈阳鼓风机有限公司 、陕西鼓风机有限公 司 、航天部十一所等单位的代表共 33 人参加了会 议 。与会专家和代表一致认为 “: 我国已经具备了以 我为主成套设计 、制造 40000m3/ h 大型空分设备的 能力 。开封空分集团公司针对德州恒升化工集团有 限公司大化肥改造工程中 40000m3/ h 大型空分设备 所提出的技术方案和所采用的技术是先进的 ,在国 内已经成熟 ,提出的实施方案是符合我国当前实际 状况和切实可行的 。”
内压缩流程空分设备的调试及操作
力过低液空纯度偏低氧产量过大等 为从根本上提升内压缩流程空分装置运行水平避免生产流
程出现停车的情况主塔工况需要平稳运行氩馏份含量管控在 合 理 的 区 间 最 好 把 馏 份 控 制 在 '("")左 右 根 据 馏 份 涨 跌 情 况 提前调整工况
超压调试 在内压缩流程空分装置出现短期停车的情况设备的下塔与 上塔极易发生超压问题 导致设备在运行过程中产生各类故障 在内压缩流程空分装置内部具有大量的液体冷箱内液体吸收热 量温度升高气化造成超压 为了防止局部管道超压在空分停车的时候除了主冷和下塔 以外的管道内液体全部排放完 为更好解决上下塔超压问题因持续关注上下塔的压力测点 情况如果上塔压力高了可以通过污氮气去水冷塔阀门直接排 放出去排放阀门设定压力控制从而控制压力的稳定 内压缩流程空分装置操作要点 对氩系统的操作 在内压缩流程空分装置实际运行过程中制氩系统运行水平 可直接影响到空分设备实 际 运 行 效 果!*# 为 从 根 本 上 发 挥 出 内 压 缩流程空分装置运行性能需控制上塔到粗氩塔的氩馏份含量在 合理范围之内 需保证空压机出口压力稳定主塔工况平稳运行 在出现氮塞问题的情况下 需将氩系统中的排放阀门打开 尽快将氩塔内氮气排出保证氩系统设备的稳定运行 液氧泵的运行操作 在内压缩流程空分装置实际运行过程中液氧泵是否能够安 全平稳运行关系到氧气产品是否可以持续的供应 在启动液氧 泵前需充分预冷泵进出口管道和泵体直到排放管有液体喷出为 准运行过程中应经常关注泵出口管道上的压力测点如果压力 下降很快或者液氧泵有异常的噪声应立即处理以确保液氧泵 的安全 调整设备停车检修时间 为防止停车检修时间过长对公司生产效率与质量造成不利 影响在调试与操作内压缩流程空分装置期间相关工作人员也 需控制空分设备停车检修时间短暂停车主塔内液体可以不用排 放这样可以大大缩短下次空分调试时间 在保障生产安全的前提下 缩短调试时间节约生产成本为 生产企业提供更多经济效益物质效益 总结 总而言之为充分发挥出内压缩流程空分装置在实际生产过 程中的总体思路相关管理部门需加强空分装置优化力度根本 上提升生产装配水平 加强操作人员专业技能培训确保操作人 员能够更好掌握内压缩流程空分装置运行原理做好装置维护工 作延长装置全生命周期 参考文献 !"#张 振+金 建 祥+蒋 云 云+徐 佳 俊$ 一 种 产 液 可 调 型 空 分 设 备 的 流程组织!,#$ 深冷技术+%-"./-01&%2(*"$ !%#阚丽丽+夏鸿雁+姚蕾$ 山东利津 3%4--56*78 双 泵 内 压 缩 流 程空分设备研制及调试!,#$ 深冷技术+%-"0/-.1&3'(4"$ !*#郑 英 臣+楼 一 真$ "----56*78 空 分 设 备 工 艺 流 程 的 比 较 与 选择!,#$ 深冷技术+%-"4/-41&"2(%3$ 作者单位杭州制氧机集团股份有限公司
6万空分压缩机技术协议-汽轮机
项目名称：机组名称：设备位号：技术附件买方：****公司设计方：****公司卖方：沈阳透平机械股份有限公司第一部分：离心压缩机技术附件目录第1章压缩机组总体说明第2章供货范围第3章备品备件清单第4章专用工具清单第5章主要零部件材质清单第6章主要配套件分包商清单第7章设计制造中采用的标准第8章检验和试验第9章机组的性能保证第10章设计分工、图纸资料交付及协调会第11章公用工程消耗清单第12章售后服务及培训第13章包装及运输第14章产品涂漆附件1.现场条件及公用工程规格2.仪表部分第1章压缩机组总体说明1.1离心压缩机1.1.1机组概况1.1.1.1该压缩机组用于***公司6万空分装置；1.1.1.2户外安装，有顶棚，无采暖；1.1.1.3压缩机和驱动机布置在二楼，润滑和控制联合油站、气体冷却器等辅机布置在一楼，润滑油事故停车高位油箱布置在机组回转轴线上方约6米处。
1.1.1.4驱动机型式：汽轮机1.1.1.5旋转方向：从驱动机侧向空压机看，空压机叶轮转向为顺时针。
从驱动机侧向增压机看，增压机输入轴转向为逆时针。
驱动机转向协调会双方最终确定。
1.1.1.6流量调节方式：入口导叶+变转速1.1.1.7底座：压缩机采用单独底板，汽轮机单独底座。
包括防滑盖板、地脚螺栓、调平垫块和不锈钢垫片，地脚螺栓采用基础贯穿式。
底座两端至少对置安装2个接地接线柱。
1.1.1.8联轴器与护罩：联轴器：膜片式（叠片式）护罩：全封闭无火花铸铝式1.1.1.9公用底座范围内的全部管线交接到底座边缘，并带有配对法兰、螺栓、螺母、垫片。
公用底座内的全部仪表，包括接线盒的配线以及至机旁盘的保护管，接到底座上的开架式仪表盘。
1.1.2压缩机主要技术参数：详见离心压缩机数据表1.1.3压缩机概况：1.1.3.1空压机结构特点说明：1.1.3.2.1机型：1.1.3.2.2型式：水平剖分焊接机壳1.1.3.2.3轴承型式：径向轴承：可倾瓦式，水平剖分，带埋入式测温元件。
60000m 3／h等级内压缩流程空分设备的研制
Ｍ ａ ｈ ｏ ｏ ｇ，Ｚ ｕ Ｓ ｕ ｙ ａ ｏＳ ａ ｒ ｎ ｈ ｈ ｏ ｕ ｎ，Ｚ ｏ ｈ ｙ ｎ ｈ ｕ Ｚ ｉｏ ｇ，Ｌｕ Ｊｅ ｉ
（ ｒ Ｏ ｎ ｙ ｎ ｏ ，Ｌｔ ，３ ８Ｄｏ ｇ ｉ Ｈａｌ ｌＨａ ｇ ａ ｇ Ｃ ． ｄ． ８ ｎ ｘ ｎ ￣ Ｘ ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ３ ０ ０ ｎ ｚ ｏ １ ０ ４，Ｚ ｅｉｎ ｈｊａ ｇ，Ｐ．Ｒ ．Ｃ ｉａ） ｈｎ
炼 等重 要工 业装 备配 套 的不可 缺少 的关 键设 备 。
自２ ０世 纪 ７ ０年 代 以来 ，我 国 先 后 引 进 了 ３ Ｏ
杭 州杭 氧股 份有 限公 司是 国 内空分 行业 的龙 头 企 业 ，具有 ６ ０年 生产 空 分设备 的历史 ，是 我 国大 、
中型空分 及 液化设 备 研究 开发 中心 和制 造基地 ，是
ｐ ｏ ｅ ｓａｒ ｓ ｐ ｒ ｔｏ ａ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｅ ａ ａ ｉｎ ｐｌｎ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｌａ ｇ —ｉｅ ｉ ｅ ａ ａ ｉｎ ｐｌｎ ；Ｉ ｎ ｒｃ ｍｐｒ ｓ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓｚ ｄ ａ ｒｓ ｐ ｒ ｔｏ ａ ｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｓｏ ｒ ｃ ｓ ；Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎｎ ｖ ｔｏｎ ｖ ｌ ｐ ｎ ；Ｉ ｏ ａ ｉ
国家 ２ １家 重 大 装 备 国 产 化 基 地 。 杭 氧 已设 计 、 制
多 套大 型化 肥装 置 ，配套 的大 型空 分设 备均 为进 口
设 备 ，而 同期 新建 的 大型空 分设 备也 均 由 国外 厂 商 成 套 ，我 国大 型 空 分 设 备 市 场 被 国 外 厂 商 瓜 分 殆
＊设 计 制 造 ＊
６ ０ ０ｉ３ｈ等 级 内压 缩 流 程 空 分 设 备 的 研 制 ０ ０ ／ ｎ
60000m3-h等级空分设备配套氧气透平压缩机的研制
收稿日期:2009203215作者简介:池雪林,男,1962年生,高级工程师,毕业于西安交通大学流体机械专业,现为杭州杭氧透平机械有限公司总工程师。
60000m 3/h 等级空分设备配套氧气透平压缩机的研制池雪林,吴四门,肖宏远(杭州杭氧透平机械有限公司,浙江省杭州市东新路388号 310004) 摘要:介绍杭氧透平公司氧气透平压缩机的技术状况、发展历程和发展方向,叙述杭氧透平公司研发为60000m 3/h 等级空分设备配套的氧气透平压缩机的思路和方案、关键技术、创新点以及效益。
关键词:空分设备;氧气透平压缩机;关键技术;研制中图分类号:TH452 文献标识码:ADevelopment of oxygen turbocompressor for 60000m 3/h air separation unitsChi Xuelin ,Wu Simen ,Xiao Hongyuan(Hangz hou Hangyang T urbom achi nery Co.,L t d.,388Dongxi n Road ,Hangz hou 310004,Zhejiang ,P.R.Chi na )Abstract :The technical status ,developing history and future trend at Hangyang Turbomachinery Co.,Ltd.are introduced.The idea and scheme ,key technology ,innovative point and benefit about the development of the oxygen turbocompressor for 60000m 3/h air separation units at Hangyang Turbomachinery Co.,Ltd.are described in details.K eyw ords :Air separation unit ;Oxygen turbocompressor ;K ey technology ;Development1 概 述近年来,空分设备逐渐向大型、超大型规模发展,国内制造的氧气透平压缩机的单台容量已经不能满足空分设备规模日益扩大的需要。
杭氧60000m 3／h等级内压缩流程空分设备通过机械工业联合会鉴定
议 ，中 国机 械 工 业 联 合 会 总 工 程 师 隋 永 滨 主 持 会 议 ，杭 氧
股 份 公 司 总 经 理 毛 绍 融 致 欢 迎 辞 。我 国 科 研 、设 计 、高 校 及 用 户 等 单 位 专 家 组 成 ６ ０ ０ｍ ｈ等 级 空 分 设 备 鉴 定 委 员 ０ ０ ／ 会 。 中 国工 程 院 院 士 、浙 江 大 学 机 械 能 源 系 教 授 谭 建 荣 任 鉴 定 委 员 会 主 任 ，神 华 宁 煤 集 团 教 授 级 高 工 赵 金 立 、北 京 科 技 大 学 热 能 工 程 系 教 授 李 化 治 任 副 主任 。 杭 氧 股 份 公 司
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
程 设 计 计 算 软 件 包 ，计 算 效 率 与 精 度 已 达 到 国外 先 进 水 平 。
希 望 杭 氧 根 据 用 户 的 要 求 ，对 空 分 流 程 进 行 针 对 性 开 发 ， 进 行 多 方 案 比较 ，选 择 安 全 可 靠 、节 能 的 最 优 方 案 。 要 注
路 、管 架 和 仪 表 管 的 设 计 质 量 控 制 ；同 时 通 过 前 期 设 计 技 术 交 底 、 中期 安 装 指 导 和 后 期 专 家 检 查 来 控
制低 温管 路 系统 的安 装质 量 ，使 整个 空分设 备冷 箱
的安 全 性 上 升 了 一 个 台 阶 。
５ 结束 语
使 用 等 报告 ，审查 了 有 关 技 术 文 件 ，结 合 之 前 成 套 空 分 设
备的运行现场考 察情 况后 ，鉴定 委员 会提 出 了鉴定 意见 ： “ 国 内率 先 研 制 成 功 的 六 万 等 级 内压 缩空 分 装 置 ，技 术 性 在 能满 足 用 户 使 用 要 求 ，达 到 了 国 际 同类 装 置 先 进 水 平 。 空 分 装 置 工 业 运 行 平 稳 ，主 要 指 标 符 合 相 关 标 准 和 项 目合 同 书 要求 ，具 有 显 著 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 杭 氧 股 份 公 司 工 艺装 备 先 进 ，质 量 管 理 体 系 完 善 ，具 备 了 规 模 化 生 产 的 能力 。鉴 定 委 员 会 一 致 同 意 通 过 六 万 等 级 内 压 缩 空 分 装 置
大型空分设备技术现状及进展
x 专题综述x大型空分设备技术现状及进展周智勇(杭州杭氧股份有限公司设计院)摘要:介绍了大型空分设备的技术现状及进展,指出空分设备大型化、流程形式多样化、变负荷技术自动化和工程项目一体化是今后一个时期的主要研究方向。
关键词:大型空分设备;技术现状;进展;研究方向前言通过引进技术、吸收消化、自主创新和国产化技术攻关,我国已经具备了设计制造60000m 3/h 等级常规外压缩流程和内压缩流程空分设备的能力。
目前,随着我国大石化、大化肥、大煤化工和大冶金工业的不断发展,我国已成为世界上建设空分项目最多、空分技术发展最活跃的国家。
仅杭氧每年设计制造的大型空分设备达40多套,折合每小时的制氧能力达到70多万m 3/h,已成为世界上设计制造能力最强的空分设备供货商之一。
由于需求的推动,许多新技术应用于空分设备中,使空分设备的设计制造技术取得了长足的进步。
氧、氩提取率进一步提高,产品能耗进一步降低,空分设备的可靠性和安全性更有保证,流程组织形式更加优化,设备配置更趋合理,自动化控制水平更加提高,工程项目服务方式得到了进一步的延伸。
现结合近几年我国大型空分设备发展状况,分析常用的几种空分流程形式和关键部机的技术现状,并对空分设备技术发展前景趋势进行探讨。
1大型空分设备的技术现状111空分设备进一步大型化冶金、化工、石化和煤化工项目不断朝着大型化发展,对单套空分设备的规模也提出了新的要求,单套装置的规模越来越大。
2000年之前,杭氧单套空分设备的规模一直徘徊在15000m 3/h 等级。
自2000年杭氧与济钢签订首套20000m 3/h 空分设备以后,我国迈向了空分设备大型化之路。
具有里程碑意义的项目有:2001年9月24日,杭氧与宝钢签订的30000m 3/h 空分设备;2003年1月18日,杭氧与辽宁北台钢铁签订的50000m 3/h 空分设备;2003年12月4日,杭氧与中石化湖北化肥和安庆石化签订的两套48000m 3/h 内压缩流程空分设备;2006年3月,杭氧与大唐国际签订的3套58000m 3/h 空分设备;2006年8月8日,杭氧与宝钢签订的60000m 3/h 等级空分设备。
气体分离设备行业由大到强的探讨
中。 行 业 制 造 厂 商 中还 有 杭 州福 斯达 、杭氧 、成 都深冷 、哈尔滨深
产 制造 、发 货运 输 阶段 。２ ０ １ ３ 年 初 杭 氧一举取 得了煤化工用 的６ 套１ ０ 万 ｍ ／ ｈ 特 大 型空分 设 备大 订单 ，这 些 均标 志着 杭氧 已进 入 了国 际特大 型
销 往欧洲 、北 美 ，并在德 国、西班 牙等发达 国家 投入运行 ，这 是我国 空分设备制造 业一大进步 。另外 由 梅塞 尔 、Ａ Ｐ 、普莱 克斯 、林德 、 法液空等外 资企业在我 国境 内投资 工业 气体 项 目时 ，也 大量 选 用 了
杭氧 、川空 、福斯达 、杭 州中泰深
３ ０ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ 空 分设备 ，有 的也有 设
计 、制造４ ０ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ 、５ ０ ０ ０ ０ ｍ ， ｈ 、 ６ ０ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 等级的成 套空分 设备 的 业绩 。
新 、 自主 研 发 ，开 发 的 首 套 国产 ３ ０ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 空分设备顺利 开车 ，其主 要技 术 指标 达到 同类 型空 分设 备的
离 ，但通过 １ ０ 多年发展 ，相 互之间
的距离 已不大 ，以杭氧为例 ：其研 发 、设计 、制造 水平 已排在 世界五
Ｃ Ｈ 混合工质膨胀制冷液化流程 、 丙烷预冷混 合冷剂制冷液化流程 等
多种形式。 四 川空分 目前 已拥有多套 日处
理 气 量２ ０ 万ｍ 、３ ０ 万 ｍ 、５ ０ 万ｍ
年１ ０ 月２ １ 日，由杭 氧研 制 的组织 的鉴定 。 ２ ０ １ １ 年 、２ ０ １ ２ 年 ，杭氧 又先后
取得 了杭氧盛隆８ ０ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 和伊 朗１ ２
强之 列 ，国产 的大 型 、特大 型空 分 设备 成套性能 主要 指标之一 的氧提
内压缩流程是近期国内大型空分国产化的最佳选择
年增刊5通用机械yjx 一、国内大型空分的需求情况随着我国经济的高速发展，特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等领域的持续稳定发展，给大型空分设备行业带来难得的发展机遇。
业内人士分析认为，这些领域在未来几年内对大型空分设备的需求将迎来新一轮高峰。
从冶金行业的发展情况来看，国家对于一些高技术含量、高附加值的钢铁产品是重点发展的。
中国冶金行业专家杨涌源曾对“平衡钢产量”进行过分析，他认为，“平衡钢产量”是一个国家的钢产量增长到一定程度后达到平衡（饱和）时的钢产量。
中国达到“平衡钢产量”的时间预计为2015年左右，到那时中国的钢产量将达到4.5亿～5亿t 。
按照100万t 钢产量需要1万～1.5万m 3/h 氧气的规模计算，近10年中，冶金行业对空分设备的需求量将在150万～225万m 3/h 。
再加上旧空分装置的更新和改造，10年之内钢铁工业对空分装置的总需求将达到300万～375万m 3/h 。
因各钢铁企业情况不同，如果以3万等级空分设备为界，大型空分设备与中小型空分设备制氧量各占一半的话，3万等级及以上空分设备需要50～60套，3万等级以下各类中小型空分设备估计为150～180套。
目前，钢铁行业正在进行兼并重组，从长远来看对大空分设备的需求将会增加，但从近期来看，可能会因为企业之间资产、设备的共享，而搁置一些原本计划内的设备采购。
作为替代能源之一的煤制油项目，按目前在建项目计算，其投资比例约为1.1亿元人民币/万t 煤制油品。
根据现有规划，2015年将形成3000万t /a 的煤制油规模，近10年期间，该领域将投入3500亿元人民币。
根据现有工艺水平，煤制油项目对空分设备的需求比例为1.35万～1.4万m 3氧气/10万t 煤制油品。
按照这个比例，到2015年，该领域对空分设备的需求量将达到415万～420万m 3。
近年来，我国甲醇产量逐年提高，特别是近3年来年增速都在两位数以上。
按照规划，到5年甲醇产量将达到3万，为此内压缩流程是近期国内大型空分国产化的最佳选择开封空分集团有限公司设计处刘永军朱耀成Ab s t ra c tIt introduces to domestic requirement of large-scaleA ir Sepa rate Equipment,compares to the capability of the inner compr essing p r o c e ss a nd th e ou t e r c o m p r e ss i n g p r o c e ss ,in dic a te s tha t the inne r compressing process ought to be adopted to large-scale a ir se p a ra t e e q uip me n t localized at present.20078www.t .ne t201000t年增刊6通用机械yjx 将新增配套空分装置能力约253万m 3/h 。
6万等级空分装置配套空压机国产化调研报告
6万等级空分装置配套空压机国产化调研报告一、设备参数1、空压机参数型式：离心透平压缩机排气量：335,000Nm3/h进气压力：92.76kPa(A)排气压力：0.6MPa(A)排气温度：<120℃主轴转速：6015rpm轴功率：25,940kw2、增压机参数型式：离心透平压缩机进口气量：180000 Nm3/h进口压力：0.55MPa.(A)中抽压力：2.7MPa.(A)中抽气量：84660 Nm3/h末级压力：7.22MPa.(A)末级气量：95340 Nm3/h工作转速：14083rpm轴功率：20560kW3、汽轮机参数型式：全凝离心式额定功率：50,000kW压力：8.83MPa (G)温度：535℃二、生产厂家1、曼透平2、西门子3、沈鼓4、陕鼓三、国家能源局综合司批复情况三套进口三套国产四、各生产企业简介1、曼透平曼透平机械（常州）有限公司是世界500强之一德国MAN（曼）集团的曼透平机械股份公司下属子公司，成立于2007年1 月，位于武进高新区南区。
总部位于慕尼黑的MAN集团是一个大型工程技术企业, 在商用车辆、工业服务、印刷系统、柴油发动机和透平机械等五个专业领域处于领先地位。
曼集团具有250 年的发展历史，2006年的业绩居德国股票指数榜(DAX)的30家最佳上市公司之首。
曼透平机械（常州）有限公司将生产透平机部件并将从欧洲进口的部件组装为成套设备。
空压机、增压机壳体、汽轮机、和售后服务在常州工厂进行，增压机内件在国外生产。
6万以上等级业绩情况：2、西门子西门子工业透平机械（葫芦岛）有限公司是由西门子能源业务集团与葫芦岛市国有资产管理有限公司共同出资组建的合资企业。
西门子工业透平机械（葫芦岛）有限公司位于葫芦岛高新技术开发区，占地11万平方米，拥有290余名员工。
作为中国工业蒸汽轮机和离心式压缩机制造领域中的强者，SITH将西门子世界领先的工业蒸汽轮机和离心式压缩机技术与国内透平机械制造的强者原锦西化工机械（集团）公司(JCMG )锦西透平机械厂（JTM）的优势整合在一起，生产出满足中国甚至全球市场需求的世界级水平的工业蒸汽轮机和离心式压缩机。
宝钢 六万 空分设备的研制
宝钢“六万”空分设备的研制毛绍融朱朔元周智勇卢杰孙石桥吕挺锋（杭州杭氧股份有限公司杭州市东新路388号 310004）摘要:文章主要介绍了国内首套六万等级空分-宝钢6万空分设备的研制和主要技术特点，并阐述了其成功实现国产化的意义。
关键词：六万空分设备研制主要技术特点国产化意义2008年9月25日，举国欢庆神舟七号飞天的日子，也是杭州制氧机集团公司(以下简称：杭氧)，乃至中国空分行业圆梦的日子。
由杭氧采用自主技术、自主集成的国内首套六万等级空分设备在上海宝钢成功出氧，各项技术指标达到设计要求。
该套空分设备采用分子筛净化空气、液氧自增压、带增压膨胀机、先进的规整填料上塔、全精馏制氩等多项新技术，主要设计指标达到了国际先进水平。
“六万”空分设备的成功开发，标志着杭氧已掌握并具备特大型空分设备的设计制造及成套能力，是我国空分行业的一个新的、重要的里程碑。
1 “六万”空分设备研发背景随着国民经济的迅速发展，推动了国内工业装置朝着大型化方向发展，为之配套的空分设备的规模也日趋大型化。
近几年来，随着大型冶金、煤化工、大化肥装置的改扩建，使得国内空分制造厂家面临前所未有的挑战，也蕴藏着巨大的发展机遇。
继2002年“三万”空分设备国产化的实现，国内空分设备制造厂以此为契机，加大了大型空分设备研究开发力度，取得了长足的进展，空分设备的成套设计、制造能力日趋成熟。
相继实现了“四万”、 “五万”等级空分设备的国产化并投入运行。
国产化特大型空分设备以其实际运行稳定、安全可靠、运行能耗低，大大提高了国产化“五万”、“六万”及以上等级空分设备的性价比，凸显了国产化特大型空分设备与国外知名企业竞争的优势。
上海宝山钢铁股份有限公司(以下简称：宝钢)作为我国钢铁行业的巨头，拥有多套国外进口的大型空分设备及国产化“三万”空分设备，利用其近30年的空分运行实践，积累了丰富的建设、运行、维护经验。
宝钢一直以来对民族工业的支持有着较高的热情，敢于在成功实践、科学调研的基础上首选国产化空分设备，为企业自身减小了设备投资，为国家节省了外汇，为振兴民族工业做出了重要的贡献。
60000空分设备制氩系统实现稳产高产的操作
收稿日期:2005212227;修回日期:2006203222作者简介:潘 浩(1972— ),男,高级工程师,1993年毕业于华中理工大学动力工程系低温、制冷及压缩机专业,2003年华中科技大学研究生毕业,现任武钢氧气有限责任公司运行四车间主任。
60000m 3/h 空分设备制氩系统实现稳产高产的操作潘 浩,周 伟,李 钧(武汉钢铁集团氧气有限责任公司,湖北省武汉市青山区白玉山 430083) 摘要:武钢氧气公司H 台60000m 3/h 空分设备投产初期氩气生产工况易波动、稳定性较差,造成氩气产量未达到设计产量。
通过改变工艺设计参数及工艺液体泵密封气改为氩气的方法,使氩气生产稳定,氩气平均产量达到了设计产量。
关键词:大型空分设备;制氩系统;工艺参数;液体泵中图分类号:T Q116114 文献标识码:BSteady 2and 2high output operation of argon producingsystem in a 60000m 3Πh air separation unitPan Hao ,Zhou Wei ,Li Jun[Oxygen Co 1,Ltd 1,Wuhan Iron and Steel (Group )Corp 1,Baiyushan ,Qingshan District ,Wuhan430083,Hubei ,P 1R 1China ]Abstract :An unsteady situation of arg on produce occurred in the earlier operation of a 60000m 3Πh air separation unit atOxygen C o 1,Ltd.of Wuhan Iron and Steel (G roup )C orp 1,which resulted in an arg on output lower than the designed value.M odifications ,such as adjusting operating parameters and using arg on for the seal of liquid pum p ,have been performed.A steady arg on production was realized after the m odifications ,and the average arg on output increased up to the designed value.K eyw ords :Large scale air separation unit ;Arg on producing system ;Operating parameter ;Liquid pum p前 言武钢氧气有限责任公司(以下简称:氧气公司)从林德公司引进的H 台60000m 3/h 空分设备制氩系统采用全精馏无氢制氩流程,与氧气公司其他空分设备采用的加氢制氩流程不同。
大型化工型内压缩流程空分设备新工艺的研制与发展
A
两 套 空分 设备 合用 一台精 盆 塔
套 空分 设备 设置 整个 全精馏 无氢制氢系统
,
,
B
套空 分设备 只设 置 粗氢塔
B
,
这样
B A
套空 套空 其流
分设 备只能生 产低 纯 度 的缸气
。
,
B
套 空分设备生产 的低 纯度氢气通过 管道 和 阀门进 人
、
分设 备 的粗氢塔 和精氢塔中 通 过这 种 方 法 就 可 以 省 去 益塔
合理
。
优化提取稀有气休 ( 氢 )
,
,
我 国煤炭资源 分布相 对 集 中 而 且 大部分集 中在 西北 地 区和 一些 经 济不是 很 发 达 的地
区 这些地 区一 般 对氢产 品 的需要 量很小
,
,
而且 由于运 输不 方便
。
、
路途 遥远
,
因此 配 套空 分
设备对氢产品 要求 不高 产量 在 2( X
,
,
这样 压 缩机 的能耗就 比较高
当
,
然
在总的制氧规模确定 的前提下
。
选择合适 的空 分设 备规模 还取决 于后续煤化 工工 艺和 气 整个 空 分 系统的变负荷范围更大
化炉的数盆
2
、
选 择 4 套 倪以肠矛八 空 分 设 备 的组 合方式
。
也 可 以 更好 地 发挥多套 空 分设备联合供气 的优势
大 型化 工 型 内压 缩 流 程 空分设备 的 街 特 点和发 展 方 向
关键 词
:
大 型 空分设备 ;
内压 缩 流程 ; 煤 化 工
前 言
近年 来
,
大型内压缩流程空分设备新工艺的发展新趋势
大型内压缩流程空分设备新工艺的发展新趋势近年来，现代化建设发展迅速，我国的科学技术的发展也日新月异。
在现代工业使用大型内压缩式空分设备必不可少，通过广泛应用于石油和化工工业，有效提高工作效率，保障产品的质量，扩大生产经营的规模，平稳有效的加快工业化进程。
内压缩流程空分设备在日常工作运行中非常规范，抗变负荷能力强，通过利用现代科学技术，加大对大型空分设备的改良与开发，提高科技人员的科技创新能力和提高空分设备的科技含量水平，对大型空分设备进行技术革新，促进各行各业更现代化的发展。
本文通过分析我国大型空分设备在现代化学工业中的实际应用情况和发展现状，探讨如何创新技术，提高大型空分设备的工艺水平，促进我国现代化工业的发展。
标签：大型内压缩流程空分设备;新工艺;发展新趋势引言大型空分设备是石油化工工程建设广泛使用的关键设备，为生产流程提供氧气、氮气和氩气。
中国石化某石油化工工程大型空分设备规模为产氧能力328000m3/h，产氮能力148000m3/h，产液氮能力4000m3/h。
整套装置包括4套产氧能力82000m3/h的空分单元，每套单元由空气压缩、空气预冷、空气净化、膨胀制冷、冷箱及分馏等系统组成。
生产工艺为空气压缩、空气循环、氮水预冷、分子筛前端空气净化、中压空气膨胀、液氧液氮内压缩、双级精馏的深冷工艺，引进国外某液化空气公司的氮水预冷、分子筛前端空气净化、带增压透平膨胀机和液体膨胀机的液氧、液氮泵内压缩的空分技术，配置空压机、增压机及汽轮机机组、冷箱等空分设备。
1 发展难点空分设备顾名思议就是把空气中的等离子分子进行分离，广泛应用于工业设备当中。
空分设备制氧技术发展的时间比较的长，主要从国外引进的先进技术。
我国经过几十年的发展，依然有许多待解决的问题。
其中主要的难点有以下几点的要求。
①首先因为很多煤化工企业对于氧气的压力有一定的严格要求，通常从4.0到9.0Mpa，由于国内生产的液氧泵达不到要求，主要依赖于进口设备。
内压缩空分流程 -回复
内压缩空分流程-回复内压缩空分是一种常用的空气压缩技术，它可以将大气压缩机所产生的气体压缩到更高的压力。
本文将详细介绍内压缩空分流程，并逐步回答相关问题。
第一步：原理介绍内压缩空分是通过压缩机将大气中的气体压缩到一定压力，然后经过一系列的分离、过滤和冷却等工艺步骤，使气体分离成不同组分。
常见的气体组分包括氮气、氧气和稀有气体等。
第二步：压缩机选型在进行内压缩空分之前，需要选择合适的压缩机。
压缩机的选型需要考虑气体的流量、压力和纯度要求等因素。
一般情况下，螺杆式或离心式压缩机常被用于内压缩空分。
第三步：压缩过程在内压缩空分流程中，第一个重要步骤是气体的压缩。
通过压缩机，气体从大气压缩到较高的压力，例如在5-15bar范围内。
压缩过程中会产生热量，需要通过冷却系统来降低温度。
第四步：冷却过程冷却是内压缩空分流程中的关键环节，通过将高温气体进行冷却，可以使气体更容易分离。
冷却一般采用两种方式，一种是水冷却，通过水冷却器将气体进行降温；另一种是空气冷却，通过风扇和散热片将气体冷却至所需温度。
第五步：分离过程在冷却后，气体进入空分塔进行分离。
空分塔中具有各种吸附剂或分子筛，可以将氮气、氧气等组分进行有效分离。
不同分子的吸附速度因其分子大小和电性特征而异，从而实现了对气体的分离。
第六步：过滤过程在分离过程后，需要对气体进行滤除杂质处理。
通过过滤器，可以有效去除悬浮颗粒、液滴和固体颗粒等杂质，提高气体的纯度。
第七步：储存和应用经过内压缩空分的气体可以根据需要进行储存和应用。
常见的储存方式包括压力容器、储气罐和管道。
储存后的气体可以应用于多个领域，如医疗、工业生产和实验室等。
内压缩空分是一种重要的气体处理技术，通过压缩、冷却、分离和过滤等步骤，可以将大气中的气体分离成不同的组分。
它广泛应用于各个领域，为人们提供了丰富的气体资源和应用方式。
6万等级空分装置配套空压机组设备选型建议书
6万等级空分装置配套空压机组设备选型建议书第⼆章空⽓压缩机且选型采购建议⼿册⼀、空⽓压缩机组简介空⽓压缩机为空分装置的动⼒设备。
空分装置将空⽓低温分离得到氧、氮等产品，从本质上说是通过能量转换来完成的，⽽空分装置的能量主要是由原料空⽓压缩机输⼊的。
相应地，空⽓分离所需要的总能耗中绝⼤部分是空⽓压缩机组的能耗，本压缩机是煤制天然⽓⼯程中功率最⼤，制造周期最⼤，投资最⼤的设备。
空⽓压缩机组由蒸汽轮机、空⽓压缩机及其辅助设备组成，汽轮机蒸汽冷凝采⽤空冷。
⼆、空压机组设计参数此数据为参考数据，最终以空分制造⼚家数据为准三、设计基础条件和公⽤⼯程条件3.1设计条件⼤⽓温度：℃⼤⽓压⼒：92.76 kpa相对湿度：58%冷却⽔温度：30℃⼤⽓含氧量：20.95%(vol)3.2公⽤⼯程条件3.2.1新鲜⽔温度常温压⼒0.45MPa(G)3.2.2循环⽔供⽔温度30℃压⼒0.40MPa(G)回⽔温度40℃压⼒0.25MPa(G)污垢热阻 3.44x10-4m2 K/W。
3.2.3电源电压10 kV 200 kW 电机380 V < 200 kW 电机频率50 Hz3.2.4事故电源电压：380V/220V(±5%)三相四线，频率：50Hz±0.5 Hz3.2.6冷凝液输出界区蒸汽冷凝液压⼒≥0.45MPa(G)温度低于饱和温度30℃3.2.7仪表空⽓压⼒：0.7 MPa(G)温度：﹤40℃质量：⼲燥⽆尘油含量<10mg/Nm3露点：操作压⼒下-40℃3.3现场条件3.3.1装置位置中国新疆昌吉⾃治州奇台县芨芨湖⼯业园区。
3.3.2⽓象资料本区属⼤陆⼲旱荒漠⽓候，年温差和昼夜温差较⼤，夏季⽓候炎热，冬季⽓候严寒。
3.3.2.1⽓温年平均⽓温?C绝对最低温度: -44?C绝对最⾼温度: 42?C最冷⽉平均温度(⼀⽉): -17.4?C（参考奇台站值）最热⽉平均温度(七⽉): 22.7?C（参考奇台站值）3.3.2.2风向和风速年平均风速 3.3m/s（10⽶处）历史最⼤风速24m/s（10⽶处）基本风压Pa年主导风向及频率西南偏西12%年次主导风向及频率西11% 西南11%3.3.2.3降⾬量年平均降⾬量: 193.7mm（参考奇台站值）年平均蒸发量: 1211.7mm（参考奇台站值）3.3.2.4湿度年平均相对湿度: 58%3.3.2.5⽓压平均⼤⽓压: 92.76kPa（参考奇台站值）最低⼤⽓压: 89.96kPa（参考奇台站值）最⾼⼤⽓压: 95.63kPa（参考奇台站值）3.3.2.6雪最⼤积雪深度390mm最⼤冻⼟深度1410mm3.3.2.7地震烈度7度3.3.2.8平均海拔⾼度720～750m 3.3.3⼤⽓分析数据（疆内参考数据，最终以本地区数据为准）O2: 20.95%(vol)CO2: 500ppm(vol)SO2237mg/m3(vol)NH3: 0.2mg/m3NO x: 100mg/m3(vol)CO: 5.0ppm(vol)CH4: 3.5ppm(vol)C2H2: 1.0ppm(vol)CnHm 8.0ppmH2S: 0.01mg/m3(vol)TSp(灰尘): 100mg/Nm3四、空⽓压缩机组主要设备情况1、空压机：设计参数：正常值·流量(⼲燥) 350000Nm3/h·进⼝压⼒0.09276MPa(A) ·进⼝温度33℃·相对湿度58%·排⽓压⼒（⽌回阀后）0.6MPa(A)·排⽓温度120℃·冷却⽔进⼝温度30℃·冷却⽔出⼝温度40℃2、空⽓增压压缩机型式：离⼼式设计参数：正常值·进⼝流量199000Nm3/h·进⼝温度30℃·进⼝压⼒0.56MPa(A)·相对湿度0%·中抽1流量37000Nm3/h·中抽1压⼒ 1.05MPa(A)·中抽2流量68500Nm3/h·中抽2压⼒ 2.8MPa(A)·出⼝流量93500Nm3/h·排⽓压⼒（⽌回阀后）7.22MPa(A)·排⽓温度≤40℃·冷却⽔进⼝温度30℃·冷却⽔出⼝温度40℃3 、驱动⽤蒸汽轮机型式：凝汽式汽轮机设计参数正常值蒸汽进⼝流量180t/h（暂定）蒸汽温度535℃蒸汽压⼒8.83MPa(G)额定功率 50000KW4 、汽轮机空⽓冷却器⾃然条件下设计风速： 3.2m/s散热量：98118KW风机：156.8KW*6台电机：185KW*6台电动葫芦：10KW*2台供货范围：全套，包括风机系统、散热系统、防冻系统及恶劣天⽓下的应急系统等。
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*设计制造*收稿日期:2010 08 13作者简介:毛绍融,男,1963年生,教授级高级工程师,国家特殊津贴享受者(工程技术),1985年毕业于西安交通大学低温工程专业,获工学硕士学位,现为杭州杭氧股份有限公司总经理。
60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备的研制毛绍融,朱朔元,周智勇,卢 杰(杭州杭氧股份有限公司,浙江省杭州市东新路388号 310004)摘要:杭州杭氧股份有限公司研制的60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备项目是以大唐国际多伦3套58000m 3/h 空分设备为依托工程进行的。
文章介绍60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备研制的基本情况、主要技术内容、具体实施过程与技术创新点等内容,指出该项目的研发成功,填补了我国在60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备设计和制造上的空白。
关键词:大型空分设备;内压缩流程;研制;创新中图分类号:TB657 7 文献标识码:ADevelopment of 60000m 3/h grade inner compressionprocess air separation plantM ao Shaorong,Zhu Shuoyuan,Zhou Zhiyong,Lu Jie(Hangzhou Hangyang Co.,Ltd.,388Dongx in Road,H angzhou 310004,Zhej iang ,P.R.China)Abstract :T he 60000m 3/h grade inner compression process air separation plant developed by Hangzhou Hangy ang Co.,Ltd.is for the project of three sets of 58000m 3/h air separation plant of Datang International Duolun.H ere,the basic particulars,main technical contents,implementation process and technical innovation of development of the 60000m 3/h grade inner compression process air separation plant are discussed.Its successful development fills the gap in China in design and m anufacture of 60000m 3/h grade inner com pression process air separation plant.Keywords:Larg e sized air separation plant;Inner compression process;Development;Innovation1 项目概况随着我国国民经济、科学技术的迅猛发展,大型空分设备的需求量越来越大。
60000m 3/h 等级空分设备是为大型煤化工、大型化肥、大型钢铁冶炼等重要工业装备配套的不可缺少的关键设备。
自20世纪70年代以来,我国先后引进了30多套大型化肥装置,配套的大型空分设备均为进口设备,而同期新建的大型空分设备也均由国外厂商成套,我国大型空分设备市场被国外厂商瓜分殆尽,制造利益也基本被国外厂商独享。
当时的状况是:一方面随着国民经济发展和科学技术的不断进步,重大工程项目配套空分设备的容量正不断地增大,数量不断地增长;另一方面,我国还没有一套 以我为主 、自行设计制造的60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备,仍然在高价引进。
实现大型空分设备国产化并替代进口设备已经显得非常迫切。
杭州杭氧股份有限公司是国内空分行业的龙头企业,具有60年生产空分设备的历史,是我国大、中型空分及液化设备研究开发中心和制造基地,是国家21家重大装备国产化基地。
杭氧已设计、制造了4000多套空分设备,拥有340多套大、中型空分设备的生产业绩,其中20000m 3/h 等级空分!41!设备38套,30000m 3/h 等级空分设备30套,40000~50000m 3/h 等级(60000m 3/h 等级以下)空分设备42套,从而具备了设计、开发、制造60000m 3/h 等级空分设备的能力。
杭氧60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备研制的依托项目是大唐国际多伦3套58000m 3/h 空分设备。
大唐国际发电股份有限公司(简称:大唐国际)在内蒙古多伦县投资的大型工业化应用煤制甲醇生成丙烯的项目,需要配置3套60000m 3/h 等级内压缩流程空分设备。
多年来国外企业在这一等级空分设备市场上一直处于垄断地位,杭氧设计、制造大型空分设备的能力从40000m 3/h 、50000m 3/h 等级向60000m 3/h 等级的快速成长,有助于打破国外厂商的垄断局面,并提高自身在国际市场的竞争力。
2 项目技术内容2 1 产品构成大唐国际多伦58000m 3/h 空分设备由空气压缩系统、特大型空气预冷系统、特大型分子筛纯化系统、增压透平膨胀机制冷系统、精馏塔(换热和精馏)系统、液体产品储存系统、仪控系统和电控系统8个系统组成,其工艺流程如图1所示。
图1 大唐国际多伦58000m 3/h 空分设备工艺流程简图2 2 各系统的作用及相互间关系空气压缩系统在为整个空气分离过程提供能量的同时,还为整个工厂提供仪表空气。
特大型空气预冷系统能充分利用从精馏塔出来的污氮气具有不饱和吸湿性的特点,降低冷却水的温度,从而使压缩后的空气温度降低,并清除空气中的小尘埃和酸、碱性气体。
特大型分子筛纯化系统清除空气中的水分、二氧化碳和碳氢化合物等,保证空分设备安全稳定运行。
增压透平膨胀机制冷系统充分利用膨胀机外输出功,将气体增压后再膨胀,为空分设备提供冷量。
精馏塔系统耦合了冷量回收和空气分离两大功能,是整套空分设备的核心。
在这里,空气被分离成氧气和氮气,高压液氧泵将从主冷凝器抽取的液氧直接加压至用户所需压力,液氧再在高压换热器汽化后出冷箱,满足最终的工艺需要。
液体产品储存系统将液氧、液氮产品储存起来,满足液体产品储备或销售需要。
仪控和电控系统实现空分设备的自动调节、联锁保护,保证设备安全、高效运行。
2 3 技术特点2 3 1 采用特大型液氧内压缩流程技术针对用户用氧压力高、氮气产品规格不多、装!42!置规模大的特点,开发了空气增压膨胀、双泵内压缩、下塔抽取压力氮气、增效塔的流程,即采用空气增压机+液氧(氮)泵并通过换热器系统的合理组织来取代氧(氮)压机的流程形式。
这一流程不仅安全可靠,并且经济合理。
采用这种流程后,空分设备操作维护方便、投资成本低、占地面积小,节能效果明显,特别是增效塔技术的开发可以有效降低原料空压机的排气量,节能约4%~6%。
2 3 2 空分设备具有先进的技术性能指标空分设备最重要的指标就是运行能耗,大唐国际多伦58000m3/h空分设备在采用部分液氮内压缩、下塔抽取大量压力氮气的工况下,仍能保证较高的精馏塔氧提取率。
同时各配套机组具有优异的单机性能指标,这些指标已经达到了国际先进水平,从而保证了成套设备具有优良的综合性能指标。
2 3 3 采用先进可靠的DCS控制系统和ITCC控制系统成套空分设备采用DCS控制系统,具有控制器电源、通信总线的冗余结构,可靠性高,大唐国际多伦58000m3/h空分设备各机组流程参数的显示与主要操作调节功能,均可在中控室通过计算机完成。
空分设备的压缩机组采用ITCC控制系统单独控制,确保压缩机组安全、可靠地运行。
2 3 4 装置规模大之前国内生产的煤化工型空分设备的最大规模为50000m3/h等级,而大唐国际多伦项目配套空分设备的规模达到了58000m3/h。
众所周知,空分设备达到一定规模后,随着规模的进一步增大,其设计难度和制造难度成倍地增加,对各方面的要求更高。
如58000m3/h内压缩流程空分设备精馏塔的直径、塔体壁厚都比现有产品大,单元部机的设计难度增加,其成形、焊接、安装等工艺难度也大大增加。
58000m3/h内压缩流程空分设备的空气预冷系统与分子筛纯化系统的处理空气量达36 1万m3/h,相当于70000m3/h等级空分设备的配套规模,因此无论是在设计方面还是制造方面,都是一个大的飞跃。
3 项目研制过程3 1 项目基本情况及测试、鉴定情况为了满足依托项目∀∀∀大唐国际在内蒙古多伦县投资的大型工业化应用煤制甲醇生成丙烯项目的设计要求,杭氧对60000m3/h等级空分设备进行了结构上的针对性设计,主要研制过程如下:(1)2005年3月∀2005年9月,可行性研究、前期技术准备;(2)2005年9月∀2006年1月,寻找依托项目;(3)2006年1月∀2006年4月,流程开发与流程计算技术开发;(4)2006年4月∀2006年10月,核心单元设备开发,运输路线勘测、运输方案制定;(5)2006年10月∀2006年11月,详细总体设计,配管与冷箱设计;(6)2006年11月∀2007年4月,制造工艺开发;(7)2007年4月∀2008年7月,工程实施;(8)2008年7月∀2009年9月,试运行;(9)2009年9月∀2009年12月,技术改进;(10)2009年12月,用户性能测试考核。
大唐国际多伦58000m3/h内压缩流程空分设备于2006年3月正式签订供货合同,2007年1月开始交货,2007年4月开始安装,2009年4月裸冷,2009年7月26日开车,7月31日产品氧气、氮气产量达标。
空分设备开车以来,一直都能良好、稳定运行,当氧纯度维持在99 9%左右时,整套空分设备的氧提取率在96 1%~99 7%之间。
3 2 60000m3/h等级内压缩流程空分设备研制的关键技术与难点特大型内压缩空分流程技术的准确性是决定空分设备能否顺利投产、开车的关键性技术,因此研制时需在传统流程计算的基础上建立面向特定对象的流程计算和优化技术。
为适应空分设备的大型化,需要开发特大直径空冷塔、水冷塔与分子筛吸附器的设计、制造技术。
空分设备心脏∀∀∀精馏塔的技术也随之更新和改进,对于上塔需开发特大型(直径4 0m)高通量、低压降规整填料塔技术,采用M ellpakPlus型填料;对于下塔需开发特大型(直径4 6m)新型四溢流筛板技术;此外,塔体直径和壁厚的增加,为特大型精馏塔的成形、焊接和组装增加了难度。
高压板翅式换热器是空分设备中的关键部件,技术含量高,大型铝制板翅式换热器钎接工艺也是需要开发的关键技术。