开封空分供大唐阜新煤制天然气项目的2套48000m3／h空分设备开车成功
大型及超大型空分---中安空分装置介绍
开封空分集团有限公司
KAIFENG AIR SEPARATION CROUP CO.LTD
我公司拥有多项专利和专有技术：
利用液化天然气冷能的全液体空气分离装置及方法
合成氨驰放气中氩与甲烷的分离回收装置及方法 活塞压缩机轴头免对中主油泵结构 板翅式换热器高效分布装置 立式无润滑活塞压缩机活塞密封结构
压缩机供货商大型机组
A MAN-TURBO公司 RIKT160-4 最大实际入口流量70万M3/H(55) RIKT140-4最大实际入口流量50万M3/H(39.4)；在神华大唐已运行 淮南条件 大气压力 100kPa（A） 大气温度 33℃ 相对湿度 85% (0.98/1.013)x(273/306)x(1-0.043x0.85)=0.831 B siemens 轴流+离心最大实际入口流量72万M3/H；配南非12万空分，包括 宁煤90000空分 新开发单轴全离心SR160-3最大实际入口流量50万M3/H C陕鼓集团 空压机EIZ140;EIZ160已开发， 增压机60000等级多轴已有订货合同
二、大型空分的技术特点及中大型空分比较 三、开封空分对大型空分的攻关 四、86000空分装置方案介绍 五、针对86000空分装置的保证措施
开封空分集团有限公司
KAIFENG AIR SEPARATION CROUP CO.LTD
第一部分 开封空分简介
A 企业概况
B 开封空分技术进步
C 部分荣誉
开封空分集团有限公司
3. 当代大型空分国产化的技术保证 A.工艺流程计算
B工艺流程组织
C工艺流程配套的机组 ----三大机组部分（空压机、增压机、汽轮机）
D工艺流程配套的核心设备
----设备部分（核心精馏塔、冷箱外围设备） ----小机组部分（膨胀机、产品液体泵、循环泵） ----阀门部分（切换阀、高压阀） ----控制部分 E总体设计：保冷箱安全设计
4万等级大型空分设备国产化的经验和体会
据新建大型化纤厂的需求， 开发制造出高纯氮空分设备，
为迅速崛起的石化行业实现 了 空分设备的国产化。
改革开放以来 ，为了向大型空分设备发展 ，我国曾引
大 型 空 分 设 备 在 国 民经济中的地位
一
、
国民经济的快速发展有赖于冶金、
化工 、能源 、交通 等部 门的优先发展 和雄厚实力。空分设备是先将空气低温
维普资讯
ｌ ００ 。 叠 ｌ ｌ ０ ＿
¨ ． ｌ 、。
产Ｉ 与７ 业 寿 场
４ 万等 级大型空分设备
国产化 的经验和体会
开封 空分 集团有 限公司 程 典
业发达的国家 ，而我 国的空分行业经过建 国后５ 多年的发 ０ 展与壮大 ，大型空分设备的研 发和生产能力已经跻身干 世 界大型空分制造企业之列。 目前 ，我国不但不需要从国外 进 口大型空分设备 ，而且每年还有数十套大型李分设备 出
等许多领域 。空分行业是为 国民经济的 基础工业提供重要生产装置的装备制造
业 。世界上为数不多的大型空分制造企
３ ０ｍ／ ５ ０ 等级空分设备相继投入生产运行，这标志着我国 Ｏ ｈ
空分行业迈入了大型空分设备制造的新阶段 。 在 “ 十五 ”期 间，冶金、石化、化肥等工业向超人型
用 的成 套设备 ，它广泛 用于冶金 、石 化、化工、煤气化和液化、化肥、环保
ｌ ９ 年 ，由开封空分 设备厂 （ 为开封空分集 团有 ９０ 现
限公司 ）与美 国空气产 品公 司 （ Ｐ Ｉ Ａ Ｃ ）联合 生产制造的
用于 宝钢 集团３ ０ ｍ 等级 空分设备和用 于鞍钢集 团 ０Ｏ ０ ／ ｈ
业都集中在美国、德国、 法国等少数工
ＧＭ 嗣用棚■
2×40000m3h 空分装置设备配置及工厂设计总结
1装置的工艺流程特点及产品指标针对用户用氧压力高，装置规模大的特点，该装置采用增压空压机+液体泵+空气增压透平膨胀机并通过换热器系统的合理组织来取代外压流程氧压机。
这一流程安全可靠、经济合理。
内压缩流程取消了氧压机，减少由于氧压机带来的安全隐患；从主冷大量抽取液氧，将碳氢化合物积聚的可能性降到最低程度；产品液氧在高压下蒸发，大大降低了烃类物质积累的可能性；采用进口低温液体泵，一用一备，能够保证空分的连续平稳运行。
2空分装置的选址及布置空分装置总体布局设计是结合厂区的自然条件和外部条件，根据工艺流程中各系统的相互联系以及操作、安全、环保、安装、检修、采光、通风、整齐美观等多方面要求，在确定的空间内对各种工艺设备以及相关专业的设施，进行综合规划和有序排列、摆放的过程。
本工程设计中对空分装置选址的指导思想和实施落实如下：①厂区远离建筑物和人口稠密区布置，位于居民稀少的化工基地区域。
②空分装置位于化工厂区的北侧，空气过滤器周围设置了防尘墙，保证了吸入空气的洁净度。
③空分装置尽可能靠近下游合成氨、尿素装置。
④厂房布置在满足设备布置要求的情况下尽可能兼顾自然通风和采光等因素。
⑤空分单元四侧均有主干道路，充分考虑了交通、电力、供汽、供水等各方面因素。
本套2×40000m3/h空分装置规划用地南北长115米，东西宽84米，空分装置主体上由空压厂房、预冷系统、纯化系统、精馏系统、液体贮存气化充瓶系统等主要生产系统和变配电控制楼组成。
主厂房采用了双排柱钢架结构。
考虑到主机组的安装和检修，厂房中部设有7.6×5米的吊装孔，主厂房二层设计为钢格栅平台保证了厂房一层采光充足，通风良好。
厂房高度及行车起吊重量均参照主空压机制造商提供的机组数据确定。
厂房共设计四个安全出口，设两个钢斜梯通往二层平台。
两套空分的空压机东西对称布置，由汽轮机拖动，一层中部放置离心氮压机及仪表压缩机。
主厂房南侧设置主管廊联结厂房送出管道及厂房外各设备。
阜新大唐煤制天然气电厂2013年炉吹管总结
阜新大唐电厂2#炉吹管总结阜新大唐电厂煤质天然气项目，采用A、B两层共8台等离子体大功率发生器，对于阴极头使用时间过短问题我方在5月4日对所有发生器进行升级更换新的起弧阳极，5月30日结束安装阶段进入调试阶段，电厂计划6月7日点火，我方在6日前完成调试工作，顺利拉弧成功，等待点火。
2013年6月15日2#炉14:58一次点火成功，记录15点10分各项数据如下：磨煤机部分：给煤量7.5，入口风温163.9，入口风量50，入口风压1.79，出口风温57。
风烟系统部分：一次风压力1.28，送风压0.3，锅炉氧量19.1，排烟温度112，空预器入口一次风温度44、二次风温度430，空预器出口一次风温度45、二次风温度65。
等离子体发生器部分：1#角电压477，电流226，壁温100、115，周界风开度62，一次风速15 2#角电压487，电流264，壁温63、136，周界风开度62，一次风速153#角电压482，电流231，壁温102、88，周界风开度62，一次风速164#角电压481，电流268，壁温106、199，周界风开度62，一次风速15 6月16日03:39开始正式吹管，吹管一次4:20分停炉处理水位计缺陷，6月16日晚23:27再次点火，17日5:07继续开始吹管到6月18日19:36分停炉，第一阶段吹管结束，共吹管38次，试吹3次。
6月20日18:09再次点火进入第二阶段吹管，到27日01:01分吹管结束，共计吹管151次，试吹5次，第二阶段严格遵守锅炉升压曲线，吹管时间最长为2小时一次。
等离子体发生器在点火吹管过程中稳定运行，阴极头最长使用时间为106小时，最短使用时间为52小时，在6月20日下午发现A层4#角有挂焦迹象，及时打焦处理后再次投用无挂焦迹象。
吹管期间更换阴极头8个，各角运行时间分别为194、190、195、192小时，用煤总量为2349T，0用油量。
6月24日运行照片如下：。
开封空分与中化长山化工签订22000m3／h空分设备供货合同
※
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※
开 封 空分 与 中化 长 山化 工签 订 ２ ２ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ空分 设 备 供 货 合 同
２ ０ １ ２年 １ ２月 ，开封 空分 集 团 有 限公 司 （ 以下 简 称 ：
开封空分 ）与 中化吉林长 山化 工有 限公 司 （ 以下 简称 ：中
的长 山镇 ，年 生产 能 力 ：合 成 氨 １ ８万 吨 、尿 素 ３ ０万 吨 、 复混肥 ４ ０万 吨 ，新建 的 ２ ２ ０ ０ ０ ｍ 。 ／ ｈ空分 设备 是 尿素 生产 装置节能 降耗 改扩 建工程 的配套装 置 。该项 目的顺利 开展 将为 开封 空分进一 步拓展吉林市场起到推进作用 。
３ 结束语
目前 ，对 大多 数空分 设备 用户 而 言 ，双 层 主冷 仍然 是一 种较新 颖 、操作 难 度较 大 的主冷结 构 ，尤 其 上 、下 层 主冷液 位 的控制 ，更是 需要 操作 人员 大 力研 究 。不 过 要 想 彻 底 解 决 双 层 主 冷 液 位 分 配 问 题 ，还应 由空 分设 备制 造单 位从设 计 、制造 方 面考
化长 山化工 ）签订了 ２ ２ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ空分设备供货 合同 。中化
长 山化工地处吉林省松 原市前 郭尔罗斯 蒙古族 自治县 境 内
开封空分设计制造的燕钢 ２ ５ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ空分设备顺 利开车
２ ０ １ ２年 １ ０月 ２ ０日，由开封空 分集 团有 限公 司 （ 以下
参考文献 ：
在此 次启 动制 氩系 统 的操 作 中 ，微 开液 空节 流
进粗 氩冷 凝器 阀 门 ，不是 为 了建立 冷凝 器液 位 ，而
是 为 了预 冷冷 凝器 ，并将 主 冷 内的冷量 转移 至粗 氩 Ⅱ塔 ；启 动循 环粗 氩 泵 也 不是 为 了洗 涤粗 氩 Ｉ 塔，
开封黄河空分提供宏源煤焦的空分设备开车成功
优化和完善 。这需要 国内石油化工 、钢铁等行业的
用户及空分设备生产制造企业配合来加快液体膨胀 机 的推 广 ，为我 国低碳 、节能经 济发 展做 出应 有 的
贡献 。
※
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开封黄河空分提供 宏源煤焦的 空分设备开车成功
开封黄河空分集 团有 限公司提 供襄 汾县宏源 煤焦 化工 有限公司 的 Ｋ Ｄ Ｏ Ｎ － ６ ０ ０ ０ ／ ５ ０ ０ ０型 空分 设备 ，在 双方 的共 同 努 力下 ，于 ２ ０ １ ３年 １ １月 １ １日一 次开车成功 ，调试出合格 的氧气 、氮气 ，产量和纯度均达到或超过设计 指标 。
也是对杭 氧集 团持续 构建现 代制造 业服务 型企业 工作 给予
了充分 的肯定 。
近 年来 ，在创 新 的道 路 上 ，杭 氧集 团通过 创 新 思 维 ，
经过考核 ， 其 主要 工艺 指标 如下 ：
氧气产 ＞６ ￣ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ ，纯度 Ｉ ＞９ ９ ． ６ ％Ｏ ２ ； 氮气产量 ＞ １５ ０ ０ ０ ｍ 。 ／ ｈ ，纯度 ≤ｌ ０×１ ０～Ｏ ２ 。
杭 氧集 团获 “ ２ ０ １ ３装备 中国商业模式创新 奖＂
２ ０ １ ３年 １ １ 月２ ８日，“ ２ ０ １ ３装备 中国创新 企业年会暨装 备 中国创新 先锋榜颁奖盛典 ” 在北京 举行 ，杭氧 集 团榜上 有 名 ，获得 “ ２ ０ １ ３装备 中国创新先锋 商 业模 式创新奖” 。 评 选活动 由中国机械 工业联 合会 指 导 ，中国机械 工业 实现产业 的转 型 升级 ，在 发展 中开 拓 。提 出了 “ 重 两头 、 拓横 向、做精 品” 的发展 战略，形成工程成套 、设备制造 、 工业气体相互扶 持 、相互补 充 的全 产业链 经 营格局 ，实现
开元空分为土耳其提供的7500m 3／h空分设备一次开车成功
凝 汽器 内换 热列 管被 杂质堵 塞是 造成 工艺参 数
异 常 的 关 键 原 因 ，在 加 大 循 环 水 量 后 ， 因 为 列 管 堵
塞 ，使 上水 侧压 力升 高 ，回水压 力下 降 ，隔板两侧 压 差增 大 ，致使 隔板 弯 曲变 形 。由于公 司用 水都 由
循 环 水 系 统 统 一 供 给 ，短 时 间 内 无 法 解 决 水 质 问
在 近 期 进行 了整 体 联 动 试 车 。 经 过 现 场 调 试 人 员 的 精 心 调
试 ， 目前 该套 空分 设 备 性 能 指标 均达 到或 超 过 了合 同 要 求 ，
一
次开车成功。 该 套 ７ ０ ｈ空 分 设 备 的 开 车 成 功 ，标 志 着 开 元 空 ５ ０ｍ ／
由原来 的 ８ ０ ／ ０ ｈ提 高 到 １ ０ ｈ ｍ ５ ０ｍ ／ ，使 得 排 气 室 温度 开 始 慢 慢 下 降 ，转 速 提 高 。 直 至 ４ 月 １ 日 ， ４ 在 没 有 开 关 任 何 阀 门 的 情 况 下 循 环 水 量 突 然 上 升 至
１０ 。 ｈ ９ ０ｍ ／
器 ，定 时 清 理 ， 以 免 上 述 现 象 再 次 发 生 。
打 开 汽 轮 机 凝 汽 器 封 头 ，发 现 中 间 隔 板 已弯 曲 变 形 ，致 使 上 水 侧 面 积 增 大 ， 回水 面 积 减 少 ，列 管
４ 结 束 语
通 过 这 几 起 故 障 处 理 ，意 识 到 在 空 分 设 备 日常
的突破和提高。
本 刊
・
９ ・Leabharlann 中有 很多 泥沙及 循环 水填 料等 杂质 ，造成 换 热面积
严 重 不 足 。清 理 换 热 列 管 ，压 平 隔 板 重 新 焊 接 ，使 凝 汽 器 恢 复 正 常 。重 新 启 动 后 汽 轮 机 一 切 指 标 均 在 控制 范 围 内。
大唐阜新煤制天然气项目开工
大唐阜新煤制天然气项目开工
近日，大唐阜新煤制天然气项目正式开工，这是中国能源发展史上一个重要的里程碑，也是新一轮能源革命的重要举措。
大唐阜新煤制天然气项目将依托辽宁省阜新市西南部的巨大煤炭资源和现有的化工生产能力，建设年产120亿立方米煤制天然气的生产线，预计2020年底开始投产，总投资额近200亿元。
煤制天然气是指将煤炭经过气化、合成、精制等多道工序转化为天然气，其产品与地下埋藏的天然气性质相似，因而具有广泛的应用前景。
作为一种清洁高效的新型能源，煤制天然气具有资源丰富、供应稳定、环境友好等优势，是国际上广泛推广的清洁煤技术。
大唐阜新煤制天然气项目将充分发掘地方资源优势，实现煤炭清洁高效利用，同时还将带动当地经济发展，促进了区域能源转型升级。
项目建成后，预计将缓解当地严重的能源短缺状况，减少对进口天然气的依赖，提高能源安全保障水平。
此外，大唐阜新煤制天然气项目的落地，也为我国推动清洁能源转型升级注入了新的动力。
作为全球二氧化碳排放大国，我国已经将绿色低碳、可持续发展的清洁能源作为未来发展的主要方向之一。
而煤制天然气的开发和利用正是倡导节能环保
发展，推动煤炭清洁高效利用，实现节能减排，实现可持续发展的一项举措。
总之，大唐阜新煤制天然气项目的开工标志着我国清洁煤技术的发展迈出了新的一步，它将会给我国的能源转型升级、区域发展带来新的推动力，并且将为我国推动清洁能源转型升级、应对能源安全挑战发挥积极作用。
相信随着一批批清洁能源项目的建设，我国的能源结构也将会不断得到优化和升级。
开封空分与中盐红四方签订42000m 3／h空分设备供货合同
益 和社 会效益 ；这 次改造也 为 以后解 决 同类设 备存 在 的设 计缺 陷积 累了丰 富的实践经 验。
※
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开 封 空 分 与 中 盐 红 四 方 签 订 ４ ０ ０Ｉ。ｈ空 分 设 备 供 货 合 同 ２ ０ Ｉ Ｔ／
２１ ００年 ４月 ９ 日，开 封 空 分 集 团 有 限 公 （ 下 简 以 氨 、３ ０万 ｔａ 素 、３ ／尿 ０万 ｔａ 碱 以及 １０万 ｔａ 合 肥 项 ／纯 ０ ／复
在近几 年空 分设备 大修后 的启动 中 ，改造后 的
加 温 系 统 使 用 情 况 一 直 很 好 ，创 造 了可 观 的 经 济 效
降低 了设备加 温 的能 耗 ，仅蒸 汽一项 ，降低 能耗所
产生 的经济效 益近 １ ５万 元 。
（ ）解决 了下塔 液空泄放 口盲法 兰恢复 时需将 ２ 汽轮机 降速运行 的 问题 ，缩短 整套空 分设备启 动时
间 ，改造 后的加 温系统投 入使用 ，取得 了很好 的效
果。
的要求 ，另一 方 面保 护 了员工 的身一 健康 。 Ｉ Ｌ ， 通 过此次 改造 ，将 空分设 备 的启 动时 间缩短 了
１ ０小 时 以 上 ， 对 整 个 “ ８ ０ 系 统 提 前 恢 复 生 产 泄 放 口控 制 阀 ， １
本 刊
・
６ ・
的贡献 不言而 喻 ；同时 ，大 幅降低 了泄放时产 生的 噪声 ，改善 了员 工工作 环境 以及工 厂周 边环境 。
对整个 加 温气 量 进 行合 理 分 配 ，结 合 加 温 过 程 中
“ 下 塔 后 上 塔 ” 的 原 则 ，缩 短 加 温 时 间 １ 先 ０小 时 ，
开封空分设备成功开车创历史记录
养 人 、 成 就 人 ” 的 价 值 取 向给 力 创 新 。三 是 加
大 研 发 投 入 ，先 后 完 成 。一 亚 麻 酸 生产 工 艺 、 尿 素 合 成 塔 、 杀 虫 肥 等 多 个 技 术 研 究 项 目， 累 计
投 入２ ４ ４ ４ 万 元 。 四 是 按 照 项 目经 理 制 要 求 强 力 推 进 成 果 转 化 ， 其 中 ，热 电 分 公 司３ ９机 由凝 汽
业 结 构 与 产 业 素 质 提 升 的 年 产２ Ｏ 万 吨 煤 制 乙二 醇 项 目 、 年 产２ ５ 万 立 方米 粉煤灰 综合 利用 项 目 已经 在２ ０ １ ２ 年 建成 投产 ，年产３ ０ 万 吨 瓶 级 聚 酯 等 项 目正在 加 紧 建 设 之 中 。
价 等 方 面 大 胆 使 用 和 培 养 年 轻 科 技 人 员 ， 并 从
开 封 空分 设 备 成 功 开 车 创 历 史 记 录
１ 月ｉ ５ 日 ，开 封 晋 开 化 工 百万 吨 合 成 氨 项 目正 式 投 产 。至 此 ， 开 封 空 分 ２ Ｏ １ ２ 年 生 产 的 ２ １ 套 空 分设 备全 部 实现 成 功开 车 ，较２ ０ ｌ １ 年 翻 了 一 番 。 这 在 开 封 空 分 历 史 上 还 是 第 一 次 ， 标 志 着 开 封 空 分 调 整 经 营 策 略 ， 实 施 品牌 带 动 ，狠 抓 交 货 期 执 行 和 质 量 “ 双 基 ”建
稳 运 行２ ７ ８ Ｎ，创造新和 改 造 作 为 提 升 传 统 产 业 的 发 展 之 路 ， 培 育 科 技 创 新 、 机 制 创 新 和 管 理 创 新
理 念 ， 推 动 企 业 稳 步 发 展 。２ ０ １ ２ 年 ， 该 公 司 累 计 生产 合 成 氨３ １ ． ８ ４ 万 吨 、 尿 素４ ６ ． ９ 万 吨、混 甲 胺１ ３ ． ５ 万 吨 、 二 甲基 甲酰 胺ｌ ２ ． ８ ６ 万 吨 ， 工 业 总 产 值 、营 业 收 入 均 创 历 史最 高 水 平 。
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
开封迪尔空分提供河北吉泰钢铁的KDON(Ar)-4000／4000／90型空分设备一次开车成功
２０１７年 １２月 ７日消 息 ，开 封 迪 尔 空分 实 业 有 限 公 司与河北吉泰 钢铁 有限公司二度携手签订 的 ＫＤＯＮ（Ａｒ）。 ４０００／４０００／９０型空分设备合 同，经过半年多 的施 工 、调试 ． 于 ２０１７年 １２月 ６日一次 开车成功 ，产品产量 、纯度均达 到合同要求。设 备运行稳定 ，得到用户赞扬 。
４ 结束语
通 过 多 方 面 的 比较 分 析 后 ，笔 者认 为 板 翅式 换热器 吊装 方式总体上 优于横梁支 撑 固定方式 。 国内 空分 企 业 在 陕 西 延 长石 油 榆 林 煤 化 有 限 公 司 的空 分 项 目上 已探 索实 现 板翅 式换 热 器 吊装 方式 。 单台板式采用 ４根 吊杆 ，在设备本体垂直度保持 方 面优 于单根 吊杆 ；然而 在 收缩 自由性 方面 ，又 逊 于 单 根 吊杆 。在 不 久 的 将来 ，笔 者 期 待 在 国 产 空 分 项 目上 能见 到 更 多 板 翅式 换 热 器 吊装 技 术 的应 用 。
３ 管道设计比较
在空分冷箱布置越来越紧凑 的趋 势下 ，板式
横 梁 占据 了相 对 大 的管 道 布 置 空 间 ，保 温 距 离 不 够 、管 道 与 钢结 构 相撞 的 问题 时有 发 生 。许 多横 穿管道虽然可 以利用板式横 梁制作支 吊架 ，但 由 于横梁本身存在冷缩位移 ，继而带动管支架与管 道相 对 运 动 ，所 以并 不 十分 恰 当 。而 在 吊装 固定 方式 下 ，管 道 吊架 被更 多地应 用 。
横 梁 支 撑 固定 方 式 下 ６台 板 式 支 架 主要 耗 材 总重约 ７ ｔ，按 不锈 钢加工 件现行市 场价 ３万元 ／吨 计算 ，平均每台板式支架需花费 ３．５万元 ，远超 吊 装 固定方式 的价格。但 吊架生根于板式冷箱顶部 型钢 ，因此 ，在吊装固定方式下 ，对于顶部型钢 强度要 求有 所增 大 。
浅谈缩短空分装置开车时间的改进
采用低温分离法的空分装置，在运行过程中，避免不了装置停车，为了能快速产出氮气供其他工段使用，需要进行快速冷态导气操作和调纯操作。
但就怎样才能缩短开车时间，快速外供氮气，下面以义马煤业综能新能源有限责任公司（以下简称：综能）的40000nm3/h空分装置为例，根据操作经验进行分析介绍，供同行参考。
综能公司使用的为开封空分制造的KDON38000/25000型空气分离装置，采取内压缩流程，板换分为高压换热器和低压换热器，主要为其他工段提供氮气和氧气，在因其他工段或空压机组故障造成紧急停车后，冷箱紧急封闭，同时使用离心式仪表空压机供以表气，但在再次启动过程中，常常花费时间较长，经过对近几年的开车操作，发现了以下两个问题：1 冷态导气操作，容易冷量外泄精馏塔的主冷凝蒸发器内液体较多，且塔内温度一般在-175℃左右，处于低温环境，开车操作时造成需要在低温环境下进行导气，每次导气均采取先导低压换热器，再导高压换热器，在启动操作过程中，发生操作不当就会引起低压污氮冷量外漏，管道挂霜甚至引起碳钢管道脆裂现象，不仅造成设备损坏甚至可能造成人员受伤，而且导气时间较长，造成主冷凝蒸发器内液面下降，即使导气完成下塔温度也有所回升，需要进行冷却后才能进行积液和调纯，造成合格氮气产出时间长，影响后续工段用气需要。
2 膨胀机露点吹扫，影响开车时间综能空分分厂在紧急停车后使用的仪表气为寿力生产的无油离心式空压机机，使用氧化铝作为气体过滤器，造成仪表气露点在-30℃左右，膨胀机紧急停车后膨胀端温度低，需要润滑油对膨胀端轴承进行润滑，那么就需要使用以表气作为密封气，在使用过程中，随着系统排除故障再启动，对膨胀机进行露点吹除时，总是需要很长时间才能将露点吹至<-65℃才启动，花费大量时间，同时在长时间吹扫过程中需要消耗蒸汽而无产品，既浪费又不经济。
表1 2013年至2015年装置冷态平均启动时间表年份2013年2014年2015年平均时间/h161814针对装置存在的问题这些问题，进行考虑能否通过改进操作方法和改造密封气气源来实现缩短开车时间的目的，通过实际操作实验，进行以下改造。
空分技术要点及操作入门一文掌握！
空分技术要点及操作入门一文掌握！空分作为化工生产中重要的一个环节，其产生的工业气体用途广泛，作用重大。
今天小编为大家重点介绍空分工艺，以及技术重点和操作要领，希望对大家有所帮助。
煤化工空分装置基本术语1、空气存在于地球表面的气体混合物。
接近于地面的空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3。
主要成分是氧、氮和氩；以体积含量计，氧约占20.95%，氮约占78.09%，氩约占0.932%，此外还含有微量的氢及氖、氦、氪、氙等稀有气体。
根据地区条件不同，还含有不定量的二氧化碳、水蒸气及乙炔等碳氢化合物。
2、加工空气指用来分离气体和制取液体的原料空气。
3、氧气分子式O2，分子量31.9988（按1979年国际原子量），无色、无臭的气体。
在标准状态下的密度为1.429kg/m3，熔点为54.75K,在101.325kPa压力下的沸点为90.17K。
化学性质极活泼，是强氧化剂。
不能燃烧，能助燃。
4、工业用工艺氧用空气分离设备制取的工业用工艺氧，其含氧量一般小于98%。
（体积比）5、工业用气态氧用空气分离设备制取的工业用气态氧，其氧含量大于或等于99.2%。
（体积比）6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气，其氧含量大于或等于99.995%（体积比）。
7、氮气分子式N2，分子量28.0134（按1979年国际原子量），无色、无臭、的惰性气体。
在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa压力下的沸点为77.35K。
化学性质不活泼，不能燃烧，是一种窒息性气体。
8、工业用气态氮用空气分离设备制取的工业用气态氮，其氮含量大于或等于98.5%（体积比）。
9、纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含量大于或等于99.995%（体积比）。
10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含量（体积比）大于或等于99.9995%。
11、液氧（液态氧）液体状态的氧，为天蓝色、透明、易流动的液体。
在101.325kPa 压力下的沸点为90.17K，密度为1140kg/m3。
开创中国空分行业自主创新新的里程碑
空分 设备 和大 型空 分
为 国家创 汇 ６ ０ 多了 ００ 内同行业 中生产 大 、 ｑ
数最多、 产品覆盖 关键 的设备 ， 其性 能直 接影 响整 个 ＩＣ Ｇ Ｃ系 统 的性能 指标 。 目前 ，中国 大型 、 大 型空 分设 备市场 长期 以来 特
ｃ 。 ｃ 错 ｓ ２ ８
一
然能 源消费 总量 较大 并 日益上升 ， 但 人均 能 耗 仅相 当于 全 球平 均 水 平 的
半， 只相当于美国的十分之一。十 “
五 ”规划 提 出 ，到 ２ １ 年 我 国单 ００
一
位Ｇ Ｐ Ｄ 能耗 比２ ｏ 年 下降 ２％ 右 。 ０５ Ｏ左 节 能减排 不仅 是 “ 十一五 ” 划的约 规 束 性指 标 ，更 事 关 中华 民族 长远 发
维普资讯
本刊记 者 杨 扬
开 封 空分 集 团有 限 公 司 自行 开 发设 计 、制 造 并 成 套 的 国 内 首 套 ５００ ／ 特大型双 泵 内压缩 空分装 ３０ｍ３ｈ 置 于今年 ｌ 月 ２ 在 河 南永 城 龙字 １ ８日 煤化 工 ５ 万 吨 ／ 甲醇 工程 中一 次 ０ 年 开车成 功 ， 是 中国空分 行业 几 十年 这 来 ， 代人一 直 为之努 力 的 目标 ， 几 是 中国重 大 技 术装 备 国 产化 具 有 里程 碑 意义 的大事 情 。 近 十多年 来 ， 经济全 球化 、 贸易 自由化 和环境 问题 国 际化 ， 以及化石 燃 料 的不 可 再 生性 和 引发 的 不断 恶 方兴 未艾 的煤 制油 、 制烯 烃和 煤化 煤 工热 就是 具体 表现 。 随着 国 家宏观 发展 战略 的转变 ， 洁净 煤 技 术 作 为 可持 续 发展 和 实 现 两 个 根 本 转变 的 战略 措 施之 一 已经 得 到政府 的大力 支持 。 中国 洁净 能源 的迅速 发展 和优 质能 源 比重的提 高 ， 为提 高 能 源 利用 效 率 和 改善 大 气环
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目之 一 ，也是 我国煤制天 然气项 目选用 国产 化空分 设备 一 次开 车成 功的典范 ，对 开封空分 进一步 开拓 国 内方 兴未 艾 的煤 制天然气市场具有至关重要 的意 义。
国家发改委允许项 目开展 前期工作 的批 复 ，后续 预计还 有 十多个项 目也将陆续拿 到 “ 路条” ，预计 ２ ０ １ ５年 中 国煤 制
２ ９ ８． ８ Ｍ Ｐａ
５ 展
望
随着 空分 设备 大 型化发 展 ．径 向流分子 筛 吸附 器 的优 势 越来 越 明显 。但 是 压力容 器 常规设计 方 法 并不 适用 于大 开孔 、多 开孑 Ｌ 强度计 算及 疲劳 寿命 分
析。应用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 软件对径 向流分子筛吸附器进行 应力 分析设 计 ，可 以弥补 常 规设计 方法 的不 足 。今
套空分设 备开车庆典 仪式在 项 目现 场举行 ．这标 志着 开封
空分集团有限公 司 （ 以下 简称 ：开封 空分 ）提 供大唐 国 际
阜 新 煤 制 天 然 气 项 目 的 ２套 ４ ８ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ大 型 空 分 设 备 一 次
开车成功 ，并产出合格 的氧气 、氮气产 品。
天然气产量约 为 １ ６ ０亿～ １ ７ ０亿 Ｉ Ｔ Ｉ 。 ／ ｈ 。
４ ８ ０ ０ ０Ｉ Ｔ Ｉ ／பைடு நூலகம்ｈ空分设备于 ２ ０ １ １ 年 ９月开始发货 ，２ ０ １ ３年
８月全部发货完毕 。２ ０ １ ３年 ９月 １ ９日，辽 宁大 唐 国际阜 新
煤制天然气 公 司其 中一 套空 分设 备 成 功产 出合 格 氧 、氮 ，
后可 以通 过 Ａ Ｐ Ｄ Ｌ参 数化 设计 语言 与有 限元分 析 结
合 。对 径 向流 分子 筛吸 附器结 构进 行优 化设计 ，减 少重 复工 作 ，提高 工作效 率 ，缩短 设计 周期 ，保 证 设 备 的安 全性 、经 济性及 使用 寿命 ，为大型化 、参
图 ８ 应 力 波 动 范 围 云 图
２ ０ １ ３年 ｌ ０月 ２ ５日下午 ，大唐阜新煤 制天然气 项 目配 这也是该公 司首套 投入运行的煤化工装置。 大唐 国际阜新 煤制天然气 项 目，是 我 国首批 获得 国家 发改委核 准开工的煤制天 然气示 范工程 之一 ，建设 规模 为 年产天然气 ４ Ｏ亿 ｍ 。项 目将 建 设空 分 、气 化 、净 化 、甲 烷化等煤化 工装 置 ．还将 同步建 设 至供 气 目标市 场 沈 阳 、 阜新 、铁岭 、抚顺 和本溪等辽 中城市群 的天然 气输送管道 ， 计划总投资约 ２ ４ ６亿元 。 据悉 ．今年全 国各地 已经有 ２ ０多个煤 制气项 目获得 了
※ ※
『 ２ １余伟炜 ，高炳军．Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ在机械与化 工装备 中的应用
［ Ｍ］ ．北京 ：中国水利水电出版社 ，２ ０ ０ ７ ． ［ ３ ］Ｊ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ３ ２ －２ ０ ０ ５ ．钢制压力容器分析设计标准 ［ Ｓ ］ ．
※
开封空分供大唐 阜新煤 制天然气 项 目的 ２套 ４ ８ ０ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ空分设备开车成功
数化设 备 的设计 提 供强有 力 的技术 保证 。
参考文献 ：
分 子筛 吸 附器 设 计 使 用 年 限 ２ ０年 。循 环 周 期
８小 时 ，实际 循环 次数 为 ２ １ ９ ０ ０次 。交 变应 力 强 度
『 １ １毛绍融 ，朱朔元 ，周智勇．现代 空分设 备技 术与操 作
原理 ［ Ｍ］ ．杭州 ：杭州 出版社 ，２ ０ ０ ５ ．
最 低 工作 压力 工况 下 的应力 值 ，然后 把两 种工 况计 算 所得 的结 果相 减 ，最后 确 定最 大应 力强 度幅 。 最 高 与最低 工 作压 力工 况相 减 的应力 波动 范 围
如 图 ８所示 。由图 ８可知 ，最 大应 力 波动 范 围位 于
２ １ ９ ０ ０次 ） ，故 该部 位满 足疲 劳强 度 的要 求 。
・
３ ９・
通过 以上 对径 向流分 子筛 吸 附器上 封头 的应 力 强度 评定 及疲 劳寿 命分 析 ，可 以得 出该 分子 筛 吸附 器能 够满 足强 度准 则 ．在设 计使用 期 内不会 因受 交 变荷 载 而 发 生 疲 劳 失 效 ，符 合 分 析 设 计 规 范 的
要求 。
分 子 筛 填 装 管 与 封 头 的 连 接 区 域 ． 最 大 值 为
幅 为最 大应 力波 动 值 的一 半 ，即 １ ４ ９ ． ４ ＭＰ ａ ，查 阅 《 钢制压力 容 器分 析 设计 标 准》 （ Ｊ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ３ ２ — ２ ０ ０ ５ ） 提 供 的 碳 钢 、低 合 金 钢 的 设 计 疲 劳 曲 线 ， 对应 该应 力 强度 幅允 许 的循 环 次数 为 ８ ５ ０ ０ ０次 （ ＞