空分设备性能研究及问题
空分设备的节能降耗研究综述
空分设备的节能降耗研究综述肖德鹏【摘要】空分设备能源消耗在产品总成本中所占比例最高可以达到70％,这不仅会造成能源浪费,还会对企业经济效益产生影响.基于此,对空分设备运行特点进行了详细分析,对节能使用方法也进行了讨论,其目的是在节能基础上,尽可能地提升设备使用期限.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】2页(P190,193)【关键词】空分设备节能降耗措施【作者】肖德鹏【作者单位】杭州福斯达深冷装备股份有限公司,杭州 311100【正文语种】中文1 空分设备能耗概述1.1 空分设备现状空分设备种类繁多，主要可分为两类，即气体产品空分设备和液体产品空分设备。
目前，我国经济快速发展，工业技术发展速度也不断加快，一些辅助工业生产装置空分设备性能也得到了显著提升。
在此背景下，空分设备开始逐步完善超高压性能，为空分设备生产打下了坚实基础，也创造了优良的空间环境。
另外，随着当前科技快速发展，低温深冻技术也得到了迅速提升，空分设备一定要重视超低压生产过程研究，只有这样才能让空分设备适应性进一步进行扩大。
1.2 空分设备高能耗原因在当前空分技术快速进步和空分设备大型化发展环境下，尽管操作过程中降低了相关能耗指标，但还是会出现一些高能耗问题。
例如因使用时间增加或设备老化问题，导致部分空分设备消耗指标进一步增大，无法带来较好的经济效益。
随着冶炼生产技术发展，工艺的改变对生产供需平衡产生了直接影响，导致各种气体无法合理匹配，如果在操作过程中，某一气体进行大规模排放，势必会出现很严重的浪费问题。
此外，某些机组无法科学合理地进行设计选型，对机组设备匹配效率产生了较大影响。
所以在空分设备条件下，需要借助设备工艺和操作技术对空分设备进行改进，提高空分设备机组运行经济性，降低能耗。
2 空分设备节能降耗措施2.1 采用高效率低能耗空压机组当前现代化空分设备已经发展至第六代全低压空空分流程，随着科学技术发展，在操作时低压空气流程中消耗量最大的设备就是空压机，所以需要对其进行处理和控制。
空分设备循环冷却水质的优化与控制
空分设备循环冷却水质的优化与控制摘要：空分设备循环冷却水质的好坏会对空分设备的性能产生直接影响，在空分设备运行过程中，应注重空分设备循环冷却水质的优化和控制。
空分设备循环冷却水质的控制主要包括缓蚀阻垢以及杀菌除藻两方面，本文主要围绕后者介绍了杀菌除藻剂的选择、中试内容和方法，同时总结了中试结果，证明新型杀菌除藻剂能够有效杀灭循环水池的青苔藻类，是空分设备循环冷却水质优化与控制的有效措施。
关键词：空分设备；循环冷却水；杀菌除藻；二氯异氰尿酸钠引言循环冷却水质的管理是空分设备运行管理的重要内容，但却容易被忽视。
空分设备循环冷却水质的好坏关乎着空分设备的性能，同时也影响着空分设备的运行周期。
在空分设备运行过程中应注重循环冷却水质的优化和控制。
杀菌除藻是水质优化与控制的重要内容，青藻的存在不仅容易压坏填料，而且还会影响降温，同时导致设备产能降低。
借助有效的杀菌除藻措施能够更好地保障设备性能，延长设备运行周期。
1 杀菌除藻剂的选择投放杀菌除藻剂是清除水池中藻类的主要方法，借助杀菌除藻剂可以使病原菌迅速死亡，无法大量生成或者无法生成藻类。
合理选择杀菌除藻剂是控制藻类生成效果的直接影响因素，在杀菌除藻剂选择过程中，不仅要考虑其杀菌除藻效果，同时还要综合考虑成本因素以及投药方式等。
1.1 新型杀菌除藻剂中试的目的通过中试可以检验杀菌除藻剂的杀菌性能，了解杀菌除藻剂对水质产生的影响，考察杀菌除藻剂对缓蚀阻垢剂性能的影响，进而为新型杀菌除藻剂的推广应用提供参考和依据。
1.2 新型杀菌除藻剂的性能二氯异氰尿酸钠呈颗粒状或者粉末状，是氧化性杀菌药剂中杀菌最为光谱、最为安全以及最为高效的试剂。
二氯异氰尿酸钠在杀灭真菌、细菌芽孢以及细菌繁殖体等方面的优势十分显著，可以有效控制空分设备循环水以及水池中的藻类。
其杀菌除藻效果比较理想，属于安全、高效的新型杀菌除藻剂。
在进行二氯异氰尿酸钠中试的过程中，应先在实验室检验其杀菌性能，同时了解二氯异氰尿酸钠对缓蚀阻垢剂造成的影响，还要对比二氯异氰尿酸钠与之前所应用的杀菌除藻剂的性能进行对比。
空分装置冷箱泄漏的原因与处理措施
析，发现冷箱内密封气氧含量约为25%，氩含量约为1.5%。
冷箱基础温度在0℃以上，没有产生明显的变化，同时也不存在呼吸阀跑砂或者冷箱壁变形等问题。
其次，需要对泄漏位置情况进行分析，通过对泄漏位置的了解，判断在粗氩塔顶部的出口部分以及回流液管道连接部分产生了泄漏，产生的介质为富氧粗氩气，经过风险分析之后制定了应急预案。
3 冷箱泄漏风险问题第一种风险为低温冻裂，当低温气体泄漏冲刷到了冷箱壁，可能会导致冻裂的问题。
当低温液体泄漏，液体会顺着珠光砂下流到冷箱的基础上，造成温度降低的情况，液体还会向其他位置流去，带来不良的影响。
第二种风险为富氧危险，当泄漏的介质为气氧或者富氧的时候，会使冷箱中的氧含量增加，富氧区域遇到了明火或者静电的时候会产生保障。
第三种风险为冷箱超压，泄漏的液体在流动的过程中会受热气化，造成冷箱压力升高的情况，还会引起超压喷砂的问题，使冷箱产生裂缝。
第四种风险为冷箱砂爆，当液体泄漏量增多，珠光砂中会积聚较多的低温液体，同时由于其传热效果弱，不能迅速气化，而在遇到了热源的时候，会迅速膨胀，导致冷箱内压力升高，呼吸阀泄压不及时，造成爆炸的后果。
第五种为珠光砂冲刷，在泄漏介质流动的时候，珠光砂被带动产生了气锯，对周围的管道产生了影响。
同时，珠光砂进入了设备内部之后，会导致管道堵塞的情况，还会使换热器受到影响。
4 冷箱泄漏风险控制及处理措施4.1 预防冷箱富氧冷箱中的污氮气改为纯氮气，减少冷箱密封气含盐量，将其控制在适当范围之内，还应在提升冷箱密封气的氮、氧等含量分析频率，通过分析了解其中的含氧量情况，详细进行记录。
当发现氧含量出现了异常的时候，需要加大分析的频率，可在0 引言空分装置是一种气体生产设备，可在多种领域中应用，该装置的结构比较复杂，当发生了泄漏问题的时候会影响其使用性能，甚至造成安全问题。
由于空分装置涉及到了碳氢化合物以及液氧、液氮、惰性气体等，需要重视装置的运行状态，避免其产生爆炸的情况。
邯郸红日第二套10000空分设备运行工况介绍
邯郸红日第二套10000N m3/h空分设备运行工况介绍开封黄河空分集团有限公司设计研究院孙记章一、总述本套空分装置采用自洁式空气过滤器，分子筛常温吸附预净化，增压透平膨胀机制冷的全低压流程空分设备。
采用规整填料上塔，全精馏制氩技术，氧、氮产品外压缩工艺流程，整套空分采用DCS计算机控制。
经过认真的设计计算、精确的制造、细心的安装和精心的调试，开封黄河空分集团供邯郸红日的第二套KDON-10000/20000/320型空分设备，于2009年2月20日一次开车成功，氧、氮、氩产品产量及纯度全部超过合同要求。
使黄河空分制造的一万立方等级的空分设备跻身于国内先进行列。
运行参数与设计参数对比：二、本装置主要配套机组及设备特点1. 原料空气过滤器及空气压缩机组：配套自洁式空气过滤器，容量按空压机组吸入状态2倍的气量配置。
国产离心式空气压缩机组，额定排气量53500m3/h,额定排气压力0.52MPa，四级压缩三级冷却，电机拖动，双层布置。
2. 空气预冷系统：本系统设置空气冷却塔洗涤空气，水冷却塔利用蒸发制冷效应将循环水预冷。
冷冻水泵、常温水泵、冷水机组选用国产名牌产品。
空气冷却塔、水冷却塔均采用特殊设计的高效散堆填料塔，实际运行结果充分显示换热效果好，阻力损失小的优点（实际运行阻力4KPa）。
空气冷却塔上段冷冻水22t/h，下段常温水66t/h；冷冻水温度8℃，空气出空冷塔温度8.93℃，空气与冷冻水温差不到1℃。
空气冷却塔水利学计算时把空塔气速限制在安全范围内，采用大通量液体分布器，设置丝网除沫汽水分离装置，大大降低带水的可能。
3. 纯化系统：本系统采用立式单层床分子筛吸附器，电加热器加热再生，加热和再生采用同一流路，再生污氮气采用调节蝶阀控制纯化器再生过程流量恒定，确保分馏塔系统工况稳定。
用恒流控制方式完成切换过程，保证进分馏塔系统空气压力稳定。
该系统流程如图所示。
合理的吸附床结构以及黄河空分集团独有的防壁流气流分配器，确保了吸附器的吸附效果更好。
深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进
深冷空分预冷系统存在的问题分析与改进摘要：深冷空分系统中主要的几种因素是水、油和电，在深冷空分系统中常见的几种问题分别是冷结垢、水循环污染、以及水高温等，这些问题会影响深冷空分系统的稳定性，因此本文问通过分析这些问题的成因，并提出相应的解决措施，供相关人员参考。
关键词：深冷空分；冷结垢；预冷系统0引言油、水、电是深冷空分生产中最关键的3个因素，其中任何一个因素出现问题，都会造成空分生产装置的不稳定或停车，甚至会造成设备破坏。
水冷塔、水冷机组、空冷塔是空气预冷系统最主要的装置，这些深冷部位的“冷结垢”是深冷空分生产过程中水系统存在的主要故障。
深冷空分企业冷结垢这一问题是现如今一直存在的问题，各种解决方式层出不穷，常见的几种解决方法也是需要耗费较大的成本，使用时间越长，出现故障的次数就越多，基于此，本文主要阐述了几种深冷空分系统中常见的故障问题。
1深冷空分预冷系统常见故障分析1.1冷结垢冷结垢的主要几种原因，其一为循环水的水质问题，水质如果是以高硬度，高碱度的形式存在，那么就非常容易形成冷结垢，也可能出现热结构，从而影响空分装置的使用性能；其二为温度的影响，在空分系统中，循环水的温度逐渐从高到低，从32℃一直下降到13℃，在这个过程中，循环水中的晶体就会逐渐饱和，从而析出，附着在空分系统的装置上，随着温度的再次变化，在常温条件下，这种亚稳态的碳酸钙晶体就会逐渐脱水，最终形成碳酸钙硬垢附着在装置的表面，从而影响装置的使用；其三为滞留层速度的影响，循环水的初始速度是比较高的，但是在经过壳程的时候，循环水的速度会直接下降，从而导致循环水中的一些杂质及悬浮物被截取，从而沉淀下来逐渐形成垢质；其四为坑分系统中的过滤导致，空分系统中的一些铜质列管的间隙较小，循环水在经过这个部分的时候，就会将循环水中的一些悬浮物及杂质过滤，从而加速了垢的形成；其五为循环水在水冷塔以及空冷塔中的二次蒸发以及浓缩，循环水在经过填料层的时候，是以薄膜状的形态经过的，因此容易出现二次蒸发和浓缩，晶体饱和度再次出现，从而形成了垢质。
关于空分装置在石油化工中的应用分析
工艺管控关于空分装置在石油化工中的应用分析徐竟博（辽阳石化分公司动力厂，辽宁辽阳111003）摘要：近几年随着我国经济和科技的发展，化工产业规模越来越大，更多新型空分装置被运用到化工产业中，其作为石油化工企业中重要的设备之一，在化工产业发展中有重要的作用。
本文讲述了空分技术的种类，重点阐述了空分装置的运用策略，主要有：应用原则、应用要点和注意事项，希望为相关人士提供参考。
关键词：空分装置；石油化工；应用分析石油化工主要以天然气和石油等为原料，进行产品的加工。
石油化工产业是传统经济支柱，对我国经济和国防有很深的影响。
其中空分装置的使用，对于企业的安全运行起重要作用，因此需要技术人员深入研究空分装置在运用过程中的方法和注意事项等，推进化工产业长久发展。
1空分技术种类1.1低温分离法该分离技术主要是先对产品进行压缩等降温，然后进行液化，结合不同气体间沸点的差异性，在精馏塔中，将分度高的蒸汽和温度低的液体互相接触，进而获取液态氮和冷凝氧，提升蒸气中的含氮量，增加下流液体中的含氧量，在此基础上实现空气的分析。
除此之外，要想实现空气液化，需要将空气的温度降低，这种制冷的过程叫做深度冷冻，利用各种分子的沸点差将空气分离的形式，叫做精馏过程[1]。
低温分离技术主要是就是利用上述两点的融合，实现现在使用比较广泛的空气分离技术。
1.2变压吸附法该方法主要利用空气中多孔性物质，进行填充作业，具体使用分子筛的吸附塔，通过其对不同分子吸附呈现的特点。
如有的分子筛对氮的吸附性很强，氧分子可以顺利通过，因此获得氧分子纯度较高的气体。
还有的分子筛对氧有很强的吸附性，氮分子可以顺利通过，获得氮分子纯度更高些的气体。
除此之外，因为设备中吸附剂的性能有局限性，即对某种进行吸附的过程中，如果该部件已经处于饱和状态，就不能再继续发挥吸附作用，这时需要去除部件吸附的物质，才能继续工作，这一过程也叫“再生”。
所以，为了实现持续工作，实际进行时，要使用两个或者两个以上吸附塔交换使用。
空分技术要点及操作详解
空分技术要点与操作详解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。
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。
可采用低温法空气分离设备制取液态或用气态氧液化制取。
浅析杭氧10万空分配套分子筛冷吹峰值低的原因
浅析杭氧 10万空分配套分子筛冷吹峰值低的原因【摘要】大型空分设备在石油化工、钢铁、电子等诸多行业都有广泛应用。
低温环境下水分和二氧化碳会结冰依附在热交换器、精馏塔之中，破坏阀门、管道等部件，而且乙炔气体在液化过程中容易造成爆炸，空气中的灰尘等会磨损机械部件，分子筛的主要功能就是净化空气当中的各种杂质，确保空分系统的安全性和可靠性，与传统可逆式换热器相比较，操作简便、工艺流程简单、设备投资量小，运行准备时间短等诸多优点。
【关键字】空分系统；分子筛；吸附器 1引言随着人类社会科学和技术的进步，很多行业都得到了极大发展，在石油化工、钢铁、电子等诸多行业都需要大型空分设备的支持和服务。
改革开放以来，随着我国科学技术以及工业化水平的提高，我国冶金、化工、煤化工、石油化工等行业对于氮气、氧气等空分产品的需求量急剧上升。
目前，就空分行业而言，空分制氧机已逐渐向大型化、超大型化方向发展，同时对于单套空分设备体积、能耗等都提出了更高的要求。
1902年德国发明高压节流循环制冷，单级精馏塔分离空气制氧技术以来，空分技术得到了极大发展。
空分设备经历了高压流程到中压流程，再到高、低压流程。
目前市场上应用的大、中型空分设备主要采用低压流程，小型设备也开始向小型化方向发展。
从产品类型而言，现代空分技术产品类型多样化产品类型已经不只是局限于氧气、氮气等产品，同时还能够制备各种稀有气体。
产品也不只是局限于气态产品，还包括液态产品。
在进行低温精馏法分离空气时，空气在进入精馏塔之前必须将空气之中的水分、二氧化碳以及乙炔等杂质气体去除掉，不然在低温环境下水分和二氧化碳会结冰依附在热交换器、精馏塔之中，破坏阀门、管道等部件，而且乙炔气体在液化过程中容易造成爆炸，空气中的灰尘等会磨损机械部件。
而分子筛的主要功能就是净化空气当中的各种杂质，确保空分系统的安全性和可靠性。
自1954年第一代去除水分和二氧化碳的吸附器投入使用以来，吸附器已经得到长足发展。
空分分子筛运行分析及保护措施
空分分子筛运行分析及保护措施摘要：环氧化合物是一种重要的有机中间体，广泛应用于石油化工、化工防腐、电器、有机合成、航天航空等领域。
分子筛吸附器是空分装置中纯化系统最关键的设备，经透平压缩机压缩后的空气进入空气冷却塔，被冷却至15℃左右后进入分子筛吸附器内，空气中所含有的水、乙炔、二氧化碳等杂质相继被吸附清除，从而保证后续系统的正常运行。
本文主要对空分分子筛运行分析及保护措施作论述，详情如下。
关键词：空分分子筛；运行分析；保护措施引言用于空气分离的装置有多种，它们所使用的技术方法也不尽相同。
在实际生产中，要根据生产的目的选择相应的空分装置。
分子筛吸附器按照结构形式有立式和卧式两种之分，内部均填充分子筛和氧化铝用于吸附再生。
其中卧式分子筛吸附器占地面积大，气量分布不均匀，时间久了床层容易发生下沉，易受到冲击造成床层损坏。
1空分装置的构成深冷法空分装置包括预冷和纯化、压缩机组、精馏、制冷和换热和其他相关单元。
（1）该部分主要是用于空气的压缩、增压空气压缩，拥有自洁式空气过滤器、空压机、汽轮机、仪表压缩机、增压机等。
为装置提供带压的原料气使用的是原料空气压缩机，为装置提供膨胀以及液氧气化的气源使用的是增压空气压缩机。
（2）预冷和纯化系统：该部分的主要设备为冷却水泵、空冷塔、分子筛纯化器、水冷塔等。
其主要是把压缩空气进行初步的冷却，并在此过程中将空气中的二氧化碳、水分等杂质去除。
（3）制冷换热系统：该部分是利用膨胀机制冷。
在膨胀机中，气体等熵膨胀制取冷量，可用于精馏从而将不同的气体分离开来。
（4）精馏系统：因为不同的气体具有不同的沸点，经过在精馏塔的上部、下部多次的热交换环节，即一部分气体发生蒸发，一部分气体发生冷凝，从而完成精馏过程，最终实现氮与氧的分离。
2空分分子筛运行分析及保护措施2.1在保证后工段需要的情况下，按需控制空分装置负荷在保证后工段需要的情况下，按需控制空分装置负荷,分子筛底部疏水器定期检查，保证疏水畅通;上游预冷系统保证洗涤降温正常，控制预冷塔液位正常，保证气体不带水。
刍议大型空分设备在钢铁企业中的应用
管理及其他M anagement and other 刍议大型空分设备在钢铁企业中的应用蔡道飞摘要：为全面优化钢铁企业环保发展水平，在使用大型空分设备的过程中要整合具体规划，建立健全完整的设备管理模式，严格依照环保应用要求，更好地践行全过程管理控制机制，促进钢铁企业经济效益和环保效益和谐统一。
本文简要分析了钢铁企业大型空分设备配置工作的要点，并对环保应用管理工作提出了几点建议。
关键词：大型空分设备；钢铁企业；环保随着工业化高速发展进程放缓，钢铁企业规范化运营受到了更多的关注，要对钢铁生产环节予以管控，搭建更加完整的管理模式，践行科学经济要求，确保用氧管理中空分设备配置环节规范可控。
1 大型空分设备安装方法分析大型空分设备由空气净化系统、主塔系统、大型回转压缩系统和成品储存系统四大部分构成。
在施工过程中，使用的主要工具有套管、扳手等。
传统的设备采用的是双面成形的安装方式，这种方式存在着一些限制，并不是每一种材质的设备都可以使用，因此，在常规的安装工艺中，只需对两端做一些细微的调整，就能够达到安装的效果。
采用细调两端的方式，可适用于各种物料的设备，具有较强的适应性。
对于不同设备的安装细节也做得很好，因此，采用两端微调的方式来完成四个主要结构的安装是非常有意义的。
1.1 主塔系统大型空分设备主塔系统是一个规模巨大的系统，它由塔内容器、管道和主换热器三个部分组成。
在安装前，必须对相关的零部件进行实地检测，以保证零部件的质量，以免出现错误而导致安装停止或更换零部件的情况。
采用两端微调技术，较麻烦的工序就是安装塔中的管线，塔中的管线有两个部分，一个是热盒，另一个是冷盒，它们的功能是对空分设备的性能品质进行控制，因此，这两个盒的气密性很重要，要防止在萃取作业中混入其他气体，导致萃取气的品质问题。
有关人员应加强对箱体的气密性的监管，检查系统启动、关闭时的气体绝对压力、气体温度、空分设备系统的气体残留率等各种气密性指标。
全液体空分的流程组织分析
全液体空分的流程组织分析摘要：本文对全液体空分的几种流程组织进行了详细说明，结合一液体空分装置的产品要求对几种流程组织进行了性能计算。
根据计算结果，从产品提取率、能耗等方面进行了分析比较，对全液体空分装置流程组织选择有一定的参考价值。
关健词：液体空分流程膨胀制冷精馏提取率1、概述液态空气产品由于使用方便、灵活，配套气化系统等投资小，具有优良的产品品质、较低的运输成本、使用安全可靠等优点，需求量逐年上升。
全液体空分装置即以生产液氧、液氮及液氩为主要产品的空分设备，其流程组织较传统气体产品空分更加多样。
2、流程选择及介绍全液体空分设备工艺流程按其制冷介质分主要有以下四种：空气直接膨胀制冷、空气循环膨胀制冷、低压氮气循环膨胀制冷、中压氮气循环膨胀制冷。
空气直接膨胀制冷流程主要适用于小型液体空分，目前已较少应用，其他三种主要适用于中型液体空分。
本文只介绍后三种液体空分的流程组织。
2.1空气循环膨胀制冷具体流程见图1：AF 空气过滤器；AC1 主空压机；PC 预冷系统；MS1、MS2 分子筛吸附器；EH 再生加热器；SL 放空消音器；AC2 循环空压机；E1 高压换热器；E2 主换热器；E3 过冷器；C1 下塔；C2上塔；K1 主冷凝蒸发器；B1 低温膨胀机增压端；ET1 低温膨胀机膨胀端；B2 高温膨胀机增压段；ET2 高温膨胀机膨胀端；WC 膨胀机增压端后冷却器。
图1空气循环双膨胀机制冷流程该流程的工作原理是由纯化系统(MS)来的洁净空气及出主换热器(E1)的空气一起进入循环压缩机增压，增压后的空气分为两部分：一部分依次进入高、低温膨胀机的增压端(B2、B1)，消耗掉由高、低温膨胀机膨胀端（ET2、ET1）输出的能量，使压力得以升高。
经增压后的空气进入增压机后冷却器（WE），冷却到所需温度，再进主换热器冷却；另一部分空气直接进入主换热器冷却到所需温度后抽出进入高温膨胀机(ET2)膨胀，膨胀后返回主换热器复热再进入循环压缩机(AC2)增压。
空压机系统故障分析与性能提升改造措施
空压机系统故障分析与性能提升改造措施摘要：空压站作为控制系统气动执行机构、气动泵、LNG加气吹扫枪、正压防爆等设施的动力来源，是多数企业必备的配套装置。
空压机、干燥器、工艺储罐及管路由不同厂商生产，组合到一起后不能协同工作，各厂商也未设计相互之间协同控制接口，导致设备出现各种问题。
通过改造优化方案的实施，为保障压缩空气系统的安全运行、企业安全生产，提出了空压机系统性能提升的整体性解决方案。
关键词：空压机系统；系统故障；性能提升改造引言：目前，压缩空气系统故障分析与改造是生产企业关心的热点问题。
空压机组是空分装置中最为重要、精密的动设备，是空分装置平稳生产的关键。
如何保障空压机组的高效、正常运行，不仅仅要靠日常的工艺操作、设备点巡检、日常的维护保养等，更要根据压缩机组的实际运行状况和条件，参照前次检修时的设备状况和机组的使用技术要求，对压缩机组进行按时按计划的解体大修工作，做到点检定修、按计划检修，从而才能及时发现压缩机组的运行缺陷，预防压缩机组故障的产生，保障压缩机组的正常运行。
1空压机系统故障分析1.1空压机运行失稳故障某石化公司二级分厂配置一台空气压缩机，型号1360DA3，相关技术参数为：水平剖分式；三级压缩，其中一、二级低速转子工作转速16155r/min，三级高速转子工作转速21726r/min；设计出口压力0.96MPa，风量22000Nm3/h，轴功率2538kW。
所在机组为全公司相关装置提供公用风及仪表风，2012年6月投运，2017年解体大修、更换易损件、转子做动平衡。
2021年7月25日5：20，该空压机低速转子振动测点LVT-X/Y高联锁停机，当班员工检查后立即汇报车间并等待处理。
车间管理人员到达现场检查现场情况，各辅助系统运行正常，盘车灵活无卡涩[1]。
9:49，机组具备起车条件，启动后正常并网供风。
根据联锁停机前低速转子的振值变化趋势判断，可以排除仪表假信号问题。
查阅随机资料，该机组高油温报警值57℃，高高油温联锁停机值60℃，设定的油温控制范围为40～50℃，停机前实际油温45.41℃、未超出控制范围。
空分装置先进控制解决方案
空分装置先进控制解决方案吴庆金晓明（中国空分设备有限公司，杭州市东新路462号，310004）1空分装置工艺简介空分装置采用深冷技术，利用氧、氮气体在相同压力下沸点的不同实现气体的分离，提取空气中氧、氮及其它气体组分。
目前主要的空分流程分为内压缩流程和外压缩流程。
其基本原理是空气及其组分在低温时的热力性质、低温下的传热和传质过程、空气净化和低温精馏原理。
其主要单元设备是精馏塔、换热器、分子筛吸附器、空气冷却塔等，主要部机是透平膨胀机、透平压缩机等，另外还有稀有气体的制取、低温液体贮运和空分设备的控制系统。
深冷空分的基本工艺流程是：空气从空气吸入塔进入工艺系统，经过过滤和空气压缩机加压后，进入空气预冷塔，用冷却水对空气进行冷却，经冷却后的空气送入纯化系统（MS系统），空气经过纯化系统吸附净化后，可去除空气中的和碳氢化合物等杂质。
经净化的空气在膨胀机中进行膨胀，温度急剧水分、CO2下降。
在分馏塔系统中，经前面工段加压、净化、膨胀的空气将实现分离，最终得到氧气和氮气。
在现阶段，氩气等稀有气体也是空分装置生产的一种重要产品，很多大型空分装置都设有氩塔提取氩，一般主要由粗氩塔和精氩塔完成提氩。
现阶段常见的深冷空分工艺有两种：外压缩流程工艺即传统的深冷空分工艺，和内压缩流程工艺。
下面针对这两种工艺分别进行介绍。
1.1 外压缩流程工艺下图为外压缩流程的空分装置流程示意图：空气从空气吸入塔进入，经过过滤、空气压缩机加压，进入空气预冷塔，用冷却水进行预冷，经冷却后的空气送入分子筛纯化系统（MS系统），空气经过和碳氢化合物。
经净化的空气分分子筛吸附器净化后，除去空气中的水分、CO2成两部分，一部分经膨胀机系统、主换热器后进入空分塔，一部分在与产品氧、氮换热后，进入分馏塔下塔。
在分馏塔系统中，经前面工段加压、净化、预冷的空气将实现分离，最终得到氧气和氮气。
氧气和氮气在压缩机系统压缩后，供其它工段使用。
1.2 内压缩流程工艺下图为内压缩流程的空分装置流程示意图：空气从空气吸入塔进入，经过过滤、空气压缩机加压，进入空气预冷塔，用冷却水进行预冷，经冷却后的空气送入分子筛纯化系统（MS系统），空气经过和碳氢化合物。
空分项目可行性研究报告
空分项目可行性研究报告摘要：本报告对空分项目进行了可行性研究分析。
通过对项目的市场、技术、财务等方面进行深入分析，得出了该项目的可行性结论。
根据研究结果，我们认为该项目具有较高的市场潜力和发展前景，具备良好的技术支持和财务基础，具备实施条件和可行性。
一、项目背景空分项目是一种新型的分离技术，可以将混合气体或液体中的成分进行分离，得到纯净的气体或液体。
空分技术被广泛应用于工业生产、环保治理、医疗卫生等领域，具有重要的经济和社会意义。
目前，国内外对空分技术的研究和开发越来越受到重视，市场需求不断增加。
二、市场分析1、市场需求：随着经济的发展和工业化进程加快，对气体和液体的分离技术需求不断增加。
空分技术可以实现高效、节能、环保的分离效果，受到广泛关注和认可。
2、市场规模：据统计，全球空分技术市场规模达到数百亿美元，稳步增长。
中国作为世界上最大的空分技术市场之一，市场规模逐年扩大。
3、市场竞争：目前，国内外空分技术企业众多，竞争激烈。
但技术实力、品牌知名度、服务水平等方面存在差距。
因此，有望打破市场垄断，获得更大的市场份额。
三、技术分析1、技术优势：空分项目采用先进的空分技术，具有高效、稳定、可靠的分离效果。
同时，有着较低的耗能、低的故障率等优势，适用于各种工况和环境条件。
2、技术创新：在空分技术领域，不断进行技术创新和研发，提高产品质量和性能。
通过与国内外高校、科研院所合作，积极开展技术创新和研究，完善产品结构和技术方案。
四、财务分析1、投资规模：空分项目的投资规模较大，需要充分考虑资金来源和投资回报等因素。
预计项目总投资为XX亿元，主要用于技术研发、设备购置、场地建设等方面。
2、盈利预期：根据市场需求和竞争情况，预计项目运营后可实现年销售收入XX亿元，盈利能力较好。
同时，可以通过产品升级、市场拓展等方式提升盈利水平。
五、风险分析1、市场风险：受宏观经济环境、政策法规、竞争形势等因素影响，项目存在市场不确定性和风险。
空分用立式径向流双层吸附床吸附性能研究
空分用立式径向流双层吸附床吸附性能研究王晓蕾;张学军;陆军亮;陈瑶【摘要】The application background of vertical radial flow adsorber used in cryogenic air separation unit was discussed and working principle of dual-bed adsorption was analyzed. A numerical model to describe the heat and mass transfer process in the packed bed was established, revealing the influence law of dual-bed thickness arrangement on adsorption properties and penetration time. The result shows that carbon dioxide at the outlet must be monitored as the end of the reaction. Besides, with the total bed thickness as well as flow rate of the feed air remains constant, the dual-bed adsorber reaches its best performance when the thickness ratio of the two adsorbents is 0. 3.%阐述了径向流吸附器在空分领域的应用背景,分析了双层吸附床的工作原理,建立了径向流双层吸附床数值计算模型,总结了吸附床层厚度布置对吸附性能及穿透时间的影响规律.计算结果表明,吸附反应必须以监控出口处空气中二氧化碳的含量作为反应结束的标志；在吸附床总厚度和空气流量不变的情况下,两种吸附剂的厚度比为0.3时,双层床吸附剂的利用率最高.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P19-22,55)【关键词】径向流吸附器;双层床;吸附平衡【作者】王晓蕾;张学军;陆军亮;陈瑶【作者单位】浙江大学制冷与低温研究所杭州310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TB66空气在进入精馏塔进行分离之前，必须除去其中的水蒸气，二氧化碳和乙炔等碳氢化合物，有效防止在后续过程中冷凝结冰堵塞管路;乙炔等碳氢化合物在空分设备中的积聚甚至会引发爆炸，给工业生产带来巨大的经济损失。
国内大型空分设备的技术要点与创新方向
国内大型空分设备的技术要点与创新方向国内大型空分设备的技术要点与创新方向空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步别离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。
大型空分设备是石化行业、石化企业在生产制造过程中使用的重要仪器设备，其运作机械原理是实现对空气的降温冷却，同时以增压方式让空气的体积变小、转化为液态，根据空气中各组成气体之间的沸点差异，让液化物与气体充分接触并发生反响，在热质交换原理的作用下，实现高纯度气体的别离。
我国很多知名石化企业通过学习借鉴国外先进仪器设备的生产经验和生产方案，并在技术研发、科技创新活动的带着帮助下，已经具备设计、生产制造先进大型空分设备的技术能力，能够与其他国际先进设备生产制造厂商进行竞争，全面提高了我国石化机械设备设计、制造生产工艺水平。
最近的数据调查分析显示，国内生产制造大型空分设备的化工企业，在机械设计、制造生产工艺研发等领域中表现优异，其中局部企业的机械设计水平、设备生产制造工艺已经具备国际领先水平。
其具体情况总结分析如下。
(1)大型空分设备的生产制造规模扩大化。
石油开发采取炼制、成品及副产品销售、油气运输储藏、化工制品生产等行业的集团化开展趋势，对化工生产机械设备的功能性质、使用性质提出了更高的标准要求，化工机械设备需要满足生产制造规模逐渐开展壮大的经营需求。
因此表达在大型空分设备管理方面，表现为大型空分设备一方面应当具备更高的生产能力，另一方面还应当提高其配套生产能力。
随着化工行业的崛起建设，国际、国内市场上需要更多数量的大型空分设备投入到化工生产过程中。
从现实情况分析，我国化工企业亟需在现有根底上，提高大型空分设备的机械设计水平和生产制造工艺，增强企业产品的科技含量，提高企业的综合竞争力，与国际大型化工设备制造厂商企业进行健康、良好的`竞争，在国际机械设备制造领域争夺领先地位。
我国局部制造企业不断学习国际先进机械技术，加强对机械设备的研发，将新型生产制造技术应用在大型空分设备的设计方案当中，创新技术应用，取得明显实效。
空分分子筛运行分析及保护措施
空分分子筛运行分析及保护措施摘要：随着我国生产制造技术的快速发展，对于生产设备的质量要求也不断提高，空分设备是制造业中的重要设备，分子筛纯化系统则是影响空分效果的关键。
这种设备在运行中需要消耗大量的能源，加强对于空分设备分子筛纯化系统的节能措施研究是十分必要的。
关键词：空分装置；分子筛系统；运行情况；影响因素；保护措施引言简要叙述了空分装置根据实际运行情况，针对生产优化运行、节能降耗等目标所做的相关技术改造进行了说明，梳理与总结分子筛运行的影响因素及延长分子筛使用寿命的保护措施，可为业内空分分子筛的运行与保护提供一些参考与借鉴。
1概述空分分子筛吸附器(A2626A/B)装填的吸附剂有条形分子筛和球形氧化铝两种，条形分子筛、球形氧化铝装填量分别为35000kg、14400kg，装填形式为分层装填，下部装填球形氧化铝、上部装填条形分子筛。
球形氧化铝的主要作用是吸附空气中大量的水分，条形分子筛的主要作用是吸附微量水分、全部CO2以及部分有机气体。
条形分子筛和球形氧化铝生产厂家建议使用寿命均为5a，一般企业实际使用寿命大致在5～7a，天野化工实际使用寿命最长均达9a;若使用条件受限，如发生进水或酸性气中毒等事故，条形分子筛和球形氧化铝就会粉化，其使用寿命会大幅缩短，严重时需停车更换。
空分分子筛在高压低温下吸附、在低压高温下解吸(自预冷系统来的干燥空气通过程控阀进入分子筛吸附器，一台吸附器吸附时另一台吸附器再生。
2空分设备分子筛纯化系统2.1空分设备分子筛纯化系统的原理特点分子筛纯化系统的主要作用是对净化空气，保证进入冷箱内空气的纯净度，使用空气分子筛纯化系统能够有效清除空气内混杂的二氧化碳等杂质气体，从而避免空分设备在使用过程中出现堵塞爆炸等问题，保证设备的可靠运行以及设备安全。
空分设备中使用的分子筛纯化系统一般是由两台分子筛吸附器配合运行，两台设备处于不同的状态，其中一台处于吸附状态，从周边空气中吸入气体，另外一台处于再生状态，达到一定的运行标准时，两台设备切换。
大型空分设备节能减排技术分析和实践
大型空分设备节能减排技术分析和实践摘要：本文探讨了大型空分设备的节能减排技术及其实际应用。
首先分析了精馏原理技术的应用，通过采用制冷系统技术，设备能够在维持高质量气体分离的同时降低能耗。
其次，探讨了压力能量回收和废热利用的实践，这些技术成功地减少了电力消耗和额外的能源消耗。
第三，强调了智能控制系统和绿色能源应用的重要性，通过智能控制系统和可再生能源的应用，设备的运行效率得到提高，同时降低对传统能源的依赖。
最后讨论了设备设计改进和定期维护的实际应用，有助于提高设备的性能，降低运营成本、也有益于环保。
关键词：大型空分设备；节能减排；技术分析；实践应用大型空分设备在现代工业领域中起着关键作用，但其高能耗和排放问题引发了对节能减排的紧迫需求。
本文将探讨一系列技术和实践，以降低大型空分设备的能耗和环境影响，通过分析精馏原理技术、压力能量回收和废热利用、智能控制系统和绿色能源应用，以及设备设计改进和定期维护的应用，突出技术对于提高能效、降低成本、满足气体需求、以及环境保护的关键作用。
1大型空分设备工作特点大型空分设备作为关键的工业设备，具有独特的工作特点，它们需要大量的能源来进行气体分离，因为这个过程包括低温冷却、压缩和膨胀等能耗密集的步骤。
此外，为了将空气分离成不同的气体组分，设备需要在高压力下运行，因此必须具备高强度和相应的安全措施。
大型空分设备通常需要连续运行，以满足工业和医疗用途的需求，因此必须具备高度的可靠性和稳定性，许多应用领域对氧气和氮气的纯度要求非常高，因此设备必须能够提供足够高的气体纯度，此外大型空分设备通常是为大规模生产而设计的，要求它们能够处理大量的空气并保持高效率。
最后，这些设备使用多级分离过程，包括蒸馏和压力摩尔分数分离等，这些过程的优化对于提高能效和减少能耗至关重要，因此为了满足不同行业的需求，需要不断研究和实践节能减排技术。
2“节能减排”对于大型空分设备发展的重要意义“节能减排”对于大型空分设备的发展具有至关重要的意义，其体现在多个方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈空分设备性能研究及问题
摘要：本文主要是以hysys过程模拟软件作为计算工作，同时借助化工原理、化工热力学等相关理论知识，对空分设备建模，从与设备运行性能关联密切的特性入手，模拟分析了特性见的影响关系、特性变化对组分分布状态的影响及设备泄露问题，从而强化对精馏激励的认知和理解，掌握设备运行及调整规律，便利日常运行指导、优化及维护。
关键词：空分设备性能设备建模 kdon-170/400 研究
新形势下，随着现代化社会步伐的加快，以及科学技术的蓬勃发展，对于空分设备性能的研究工作也进一步得到人们的关注和重视。
空分设备，作为一种依靠气体沸点差异进行深度冷冻筛选分子、预冷的机械装置，近年来的研究已趋于大型化、环保化、高效化、重载化以及高度的自动化等层面发展。
为了确保空分设备能够高效运行，减少故障的发生，本文通过空分设备的现状、模型建立的环境及相关内容，以及设备运行性能等方面，加深人们对空分设备的认识和了解，现具体分析如下。
一、空气分离行业现状
近些年来，随着空分设备从高压流程逐渐转化为中压流程、高低压流程的技术革新，目前大多数空气分离行业的大、中型空分设备多是采用全低压流程，尤其是对超低压流程的空分设备的探索，更是有了进一步的发展。
从我国空气分离行业现状来看，第一，流程重视对计算软件的开发，有利于进一步优化设计；第二，关键静态
核心设备在设计制造上，也取得了突破性发展；第三，当今的空气分离行业几乎都采用计算机控制系统，自动化、智能化步伐加快；第四，通过工艺结构的调整和国外先进检测技术、高精度动平衡机等的引进，空分设备的装备水平有了进一步的提高。
二、模型构成
1.基础环境建立
建立基础环境，通过采用基础模拟管理器，可以实现空气信息的输入和获取，并排除不必要的计算流程，提高计算效率。
在此过程中，需要有关人员做到准确输入物系构成组分、流体状态方程以及用户自定义特性等方面的参数信息。
一般来说，基础环境的建立需要考虑以下几个方面：①组分主要由氧、氮、氩等构成，作为模拟环境的基础，需要对这方面加以优化。
通常只考虑这三种组分在空气分离中的热力学性质。
②状态方程通常选择f（p、v、t）=0（其中p为压力，v为摩尔体积，t为温度），作为趋向理想气体定律，可以用来帮助简化问题和衡量真实气体状态是否正确。
同时对于该理想气体定律在工程计算中的温度及压力范围限制，要充分考虑到气体是否易于液化。
如nh3、so2等易于液化气体在低温、105pa下，计算结果就存在明显偏差。
2.模拟环境建立
空分设备在模拟环境建立上，主要包括建立pfd流程图、使用逻辑操作器等两个方面内容。
建立pfd流程图。
通过pfd流程图的建立，能够直观快速地显示
空分设备流程的整体状况，同时方便对流程连接状态、物流及操作器状态等模拟信息的查找，此外，还可以采用一系列控制工具，完成观测对象、物流及操作器的重新定位，对观测对象、物流及操作器进行图标尺寸上的调整等。
从pfd流程图获取对象、物流及操作器的物性信息方面来看，pfd流程图同时还具备着评估分析功能，能够及时刷新物性信息。
使用逻辑操作器。
主要包括循环处理器和调节处理器两种。
其中，循环处理器通常被用于解决热循环和物流循环上的问题，在进料状态已知的前提下，塔系统开始运算，当运算结束后，出料结果将参与到另一组系统运算结果的对比中，若比较结果在设定公差允许的范围内，则需要继续进行运算，直至满足条件为止。
而调节处理器，则一般是用在改变独立变量的值上，以满足模拟环境的需求。
当需要处理混合特性时，调节处理器能够提供实验分析和误差判断的功能，用来解决物流分配中的下塔富氧液空问题。
三、kdon-170/400型空分设备运行性能研究
1.设备概况
kdon-170/400型空分设备主要包括空气预冷塔、冷水机组、分子筛纯化系统、增压透平膨胀机、分馏塔（包括上塔、下塔和冷凝蒸发器等）、主热交换器、过冷器、液体计量罐、dcs系统以及外配仪表系统等。
kdon-170/400型空分设备流程采用全低压空气分离流程，通过压缩机洁净压缩空气，进入到空气预冷系统中，并与冷冻系统传输来的冷冻水逆流接触，达到降温效果，当完成这些步骤后，
再进入到分子筛纯化系统中，将空气所含的水份、co2以及微量烃类组分去除，同时在吸附热的影响下，产生两股正流空气，一股经主热交换器，与返流的低温气体换热，再把换热后的气体送往下塔底部精馏；另一股经去增压机增压后，送往主热交换器冷却，并完成剩下的分离流程。
2.模型建立
模型的建立，在掌握设备运行规律和设备日常生产操作的调节上，有很大的帮助作用。
主要考虑主塔收敛性的选择，包括上塔和下塔两方面。
下塔。
根据常规空分设备的设计和实际调整规定，下塔收敛计算的特性之一为36%～40%体积摩尔分率的液空中氧组分，另一特性则为控制抽口物流体积流量在0m3/h。
上塔。
上塔的收敛计算特性，是准确运行的氧气、纯氮气产品的体积流量。
通过对比模拟结果与设备的实际运行数据，确定模型是否建立完成。
3.设备运行性能研究
3.1影响氧产量的关联因素及其关系
在分离空气量以及氧产品中氧组分体积含量维持不变的前提下，借助模型，可得知氮中平均氧含量和纯氮气体积流量、返流污氮气体积流量，以及两股物流中氧组分体积含量存在着动态的关系。
通常情况下，氮平均纯度与氧产品的量之间存在同向变化关系，而氧产品纯度与氧产品量之间存在逆向变化关系。
通过构建三元分离物
系进行研究，得知降低氧纯度或是采取提高氮平均纯度，能够增大氧产量。
相对来说，具有良好的经济效益，不过氧产量纯度不高。
3.2氧氮纯度和氧提取率关系
针对氧气需求大的用户，从氮平均纯度、氧纯度方面考虑氧气提取率。
可借助氧产量与氮平均纯度间的敏感关系，调整氮平均纯度，以获取更大的氧产量。
四、小结
通过对空分设备性能的分析和探究，并采取建立模型的方式，促进空气分离行业对该技术的深入了解，并有针对性地对空分设备进行利用和革新，推动我国空气分离行业的发展进步。
参考文献
[1]张琼，郝迅.川空两套液体空分设备流程与性能比较[j].气体分离，2010，（05）.
[2]顾福民.空气制品公司空分设备性能优化采取三种方法[j].
深冷技术，2011，（01）.
[3]江代彬.小型空分设备运行状态的建模仿真分析与改进[d].
国防科学技术大学，2003，（01）.。