大型煤化工空分装置工艺流程的选择
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安全 性 。 ２ ２ 工 艺流程 的选 择 ．
低 温 精 馏 工 艺是 传 统 的 低 温 深冷 技 术 分 离 工 艺 ， 用液 体 空 气蒸 发 时氧 和 氮沸 点 差别 ，使氧 、 利 氮 分 离 。 体 原理 是 在高 压低 温下 将 空气 液化 ， 据空 具 根 气 中氧 、 成 分 的沸 点 不 同 ， 精 馏塔 中 ， 氮 在 经过 精 馏
１ ２ 变压吸 附 工 艺 ．
１ ２ １ 原 理 ． ．
膜分 离工 艺是 应用 扩散 原理 。用一 种很 薄 的有
机 膜 ，空 气 中的 氧 氮 经过 有 机 膜 时 其 渗 透 能 力 差
别 ， 使氧 氮分 离 。 而
１ ３ ２ 工 艺流 程 ．．
变 压 吸 附 （Ｓ Ｐ Ａ）工 艺是 以空气 为 原料 、 以分 子 筛 为 吸 附剂 ， 在一 定 的压 力 下 ， 用 空气 中氧 、 利 氮分 子 在 不 同分 子 筛 表 面 的 吸 附量 的差 异 ， 一 定 时 间 在
以实现 自动化 ， 氧气纯 度 只有 ９ 左 右 。 但 ０ １ ３ 薄膜渗 透 工 艺（ 分 离工 艺） ． 膜
１３１ 原理 ．．
空气 ， 入 吸 附器 与熔 融 的钠 和 钾硝 酸盐 和亚 硝 酸 进 盐 接 触 ， 被 吸收 ， 吸后 得到 氧 。 氧 解
此工 艺 由于应 用较 少 ， 在此 不 做具体 介 绍 。
现 氧 、 分 离 ； 卸 压后 分 子 筛 吸 附剂 解 析 再生 ， 氮 而 循 环 使用 。 目前 变 压 吸 附制 气 工艺 采用 双 吸附塔 ， 通过
后， 在膜 的 渗透 被 富 集 ， 出 后入 氧 气 产 品罐 ； 引 而渗
透速 率 相对 慢 的 氮气 被 滞 留 在膜 的滞 留， 富 集进 被
用 。双 系列 吸 附塔交 替工 作 ， 实 现连续 供 气 。 可
从 空气 中分 离 出氧 的方 法 有 以下 四种 ： 尔托 摩
克斯 法 （ ｌ ｘ 、 压 吸 附法 、 膜 渗透 法 、 温 精 Ｍｏｔ ） 变 ｏ 薄 低
馏 法 ， 以空分 装 置对 应 的工 艺流 程亦 有 四种 。 所
内 蒙古 石 油４ ｒ Ｌ． －
２ １ 年第 ６ ００ 期
大 型 煤 化 工 空 分 装 置 工 艺 流 程 的 选 择
周 志丹
（ 州矿 务 集 团 有 限 公 司 煤 化 工筹 建 项 目部 ， 西 宝 鸡 ７ １０ ） 徐 陕 ２ ０ ６
摘
要 ： 较 空分装 置 的四种 工 艺流程 ， 比 选择 适 合大 型煤化 工所 需 空分装 置 的工 艺流程 。
内氮 （ ）在 吸 附相 富集 ， （ ）在 气体 相 富 集 ， 氧 氧 氮 实
空 气经 空 压 机 压缩 ， 过 净 化 系统 清 除 有 害 杂 通
质后 ， 入 膜 分离 器 ， 膜 分 离 器 中 ， 缩 空 气 在膜 进 在 压 两侧 压 力差 作 用 下 ， 渗透 速 率 相 对快 的氧 气 透 过膜
空气 经 空 压 机 压缩 ， 过 净 化 系统 清 除 有 害杂 通 质后 ， 进入 双 系 列 吸 附塔 ； 吸 附塔 内 ， 装 的 不 同 在 填 种类 的 吸 附剂 有针 对性 地 吸 附氧 （ ）分 子 ， 而使 氮 从 未 被 吸 附 的氮 （ ）气 富 集 ， 离 出 的 氮 （ ）产 品 氧 分 氧
师。
２ １ 年第 ６ ００ 期
１ ４ １ 原 理 ．．
周志丹
大型煤化工空分装置工艺流程 的选择
４ ５
另外 ， 化 工 也 具有 一 般 化 工 的特 点 ， 温 、 煤 高 高 压。 这决 定 了煤 化工 装置 要 具有 高 度 的可靠 性 、 安全 性。 同样 要 求其 空分 装置 也 必须 具 有高 度 的可 靠性 、
关键 词 ： 煤化 工 ； 分装 置 ； 艺流 程 空 工
中图分类 号 ： ＴＱ５ １６ ３．
文献 标识 码 ： Ａ
பைடு நூலகம்
文 章编 号 ：０ ６ ７ ８ （ＯＯ０ 一 ｏ４— ０ １０－ ９１ ２１ ）６ ０ ４ ２
经 过 滤 器除 去 固体 杂 质颗 粒 ， 入 产 品 气体 缓 冲罐 进 外 供 。双 系列 吸附塔 ， 一组进 行 吸 附工 作 时 ， 当 另一
顺 序 控制 系统 ， 塔 交 替 循 环 吸 附 、 吸 ， 而得 到 两 解 从
连续 的氧 、 氮产 品 。
１ ２ ２ 工 艺 流 程 ．．
入氮 气产 品罐 。而达 到 空气 分离 的 目的 。通过 选择
不 同的透 析膜 ， 可获 得不 同质 量 的氧 、 氮产 品 。
１ ３ ３ 特 点 ．．
使用 这种 工 艺 的设 备 最 简单 ，但分 离得 到 的氧 气 纯 度 只有４ ％ 。 ５ 只适用 于炼 铁 、 锅炉 中燃 烧 、 养鱼 、
污水 处理等 。 １ ４ 低 温精馏 工 艺 ．
收稿 日期 ： ０ ９ ２ ５ ２ ｏ —１ —２ 作 者 简 介 ： 志 丹 （９ ２ ） 男 ， 业 于 黑 龙江 科 技 学 院 ， 就 职 于 徐 州 矿 务 集 团 有 限 公 司煤 化 工 筹 建 项 目部 ， 理 工程 周 １８一 ， 毕 现 助
随着 大 型煤 化 工 的发 展 ， 所需 空 分 装置 的规 其
模也 趋 向大 型化 ， 要使 空分 装置 实现 安全 、 若 稳定 运
行 ， 要 对空 分装 置 的工 艺流 程进 行合 理 的选择 。 就
１ 空分 装置 工艺 流 程介 绍
组 进 行 降压解 吸 ， 放 出吸 附剂 中吸 附 的 气体 以备 释
通 过 改变 吸附 剂 和 吸 附压 力 ， 获得 不 同质 量 可 等 级的 氧氮 产 品 。
１ ２ ３ 特点 ．．
１ １ 摩 尔托 克 斯工 艺（ ｌ ｘ ． Ｍｏｔ ） ｏ
Ｍｏｔｘ的主 要 原理 是 除 去 Ｈ。 和 Ｃ 的压 缩 ｌ ｏ Ｏ Ｏ２
此 工艺 不 必 将空 气冷 却 至 低 温 ，设备 简 单 ，可
低 温 精 馏 工 艺是 传 统 的 低 温 深冷 技 术 分 离 工 艺 ， 用液 体 空 气蒸 发 时氧 和 氮沸 点 差别 ，使氧 、 利 氮 分 离 。 体 原理 是 在高 压低 温下 将 空气 液化 ， 据空 具 根 气 中氧 、 成 分 的沸 点 不 同 ， 精 馏塔 中 ， 氮 在 经过 精 馏
１ ２ 变压吸 附 工 艺 ．
１ ２ １ 原 理 ． ．
膜分 离工 艺是 应用 扩散 原理 。用一 种很 薄 的有
机 膜 ，空 气 中的 氧 氮 经过 有 机 膜 时 其 渗 透 能 力 差
别 ， 使氧 氮分 离 。 而
１ ３ ２ 工 艺流 程 ．．
变 压 吸 附 （Ｓ Ｐ Ａ）工 艺是 以空气 为 原料 、 以分 子 筛 为 吸 附剂 ， 在一 定 的压 力 下 ， 用 空气 中氧 、 利 氮分 子 在 不 同分 子 筛 表 面 的 吸 附量 的差 异 ， 一 定 时 间 在
以实现 自动化 ， 氧气纯 度 只有 ９ 左 右 。 但 ０ １ ３ 薄膜渗 透 工 艺（ 分 离工 艺） ． 膜
１３１ 原理 ．．
空气 ， 入 吸 附器 与熔 融 的钠 和 钾硝 酸盐 和亚 硝 酸 进 盐 接 触 ， 被 吸收 ， 吸后 得到 氧 。 氧 解
此工 艺 由于应 用较 少 ， 在此 不 做具体 介 绍 。
现 氧 、 分 离 ； 卸 压后 分 子 筛 吸 附剂 解 析 再生 ， 氮 而 循 环 使用 。 目前 变 压 吸 附制 气 工艺 采用 双 吸附塔 ， 通过
后， 在膜 的 渗透 被 富 集 ， 出 后入 氧 气 产 品罐 ； 引 而渗
透速 率 相对 慢 的 氮气 被 滞 留 在膜 的滞 留， 富 集进 被
用 。双 系列 吸 附塔交 替工 作 ， 实 现连续 供 气 。 可
从 空气 中分 离 出氧 的方 法 有 以下 四种 ： 尔托 摩
克斯 法 （ ｌ ｘ 、 压 吸 附法 、 膜 渗透 法 、 温 精 Ｍｏｔ ） 变 ｏ 薄 低
馏 法 ， 以空分 装 置对 应 的工 艺流 程亦 有 四种 。 所
内 蒙古 石 油４ ｒ Ｌ． －
２ １ 年第 ６ ００ 期
大 型 煤 化 工 空 分 装 置 工 艺 流 程 的 选 择
周 志丹
（ 州矿 务 集 团 有 限 公 司 煤 化 工筹 建 项 目部 ， 西 宝 鸡 ７ １０ ） 徐 陕 ２ ０ ６
摘
要 ： 较 空分装 置 的四种 工 艺流程 ， 比 选择 适 合大 型煤化 工所 需 空分装 置 的工 艺流程 。
内氮 （ ）在 吸 附相 富集 ， （ ）在 气体 相 富 集 ， 氧 氧 氮 实
空 气经 空 压 机 压缩 ， 过 净 化 系统 清 除 有 害 杂 通
质后 ， 入 膜 分离 器 ， 膜 分 离 器 中 ， 缩 空 气 在膜 进 在 压 两侧 压 力差 作 用 下 ， 渗透 速 率 相 对快 的氧 气 透 过膜
空气 经 空 压 机 压缩 ， 过 净 化 系统 清 除 有 害杂 通 质后 ， 进入 双 系 列 吸 附塔 ； 吸 附塔 内 ， 装 的 不 同 在 填 种类 的 吸 附剂 有针 对性 地 吸 附氧 （ ）分 子 ， 而使 氮 从 未 被 吸 附 的氮 （ ）气 富 集 ， 离 出 的 氮 （ ）产 品 氧 分 氧
师。
２ １ 年第 ６ ００ 期
１ ４ １ 原 理 ．．
周志丹
大型煤化工空分装置工艺流程 的选择
４ ５
另外 ， 化 工 也 具有 一 般 化 工 的特 点 ， 温 、 煤 高 高 压。 这决 定 了煤 化工 装置 要 具有 高 度 的可靠 性 、 安全 性。 同样 要 求其 空分 装置 也 必须 具 有高 度 的可 靠性 、
关键 词 ： 煤化 工 ； 分装 置 ； 艺流 程 空 工
中图分类 号 ： ＴＱ５ １６ ３．
文献 标识 码 ： Ａ
பைடு நூலகம்
文 章编 号 ：０ ６ ７ ８ （ＯＯ０ 一 ｏ４— ０ １０－ ９１ ２１ ）６ ０ ４ ２
经 过 滤 器除 去 固体 杂 质颗 粒 ， 入 产 品 气体 缓 冲罐 进 外 供 。双 系列 吸附塔 ， 一组进 行 吸 附工 作 时 ， 当 另一
顺 序 控制 系统 ， 塔 交 替 循 环 吸 附 、 吸 ， 而得 到 两 解 从
连续 的氧 、 氮产 品 。
１ ２ ２ 工 艺 流 程 ．．
入氮 气产 品罐 。而达 到 空气 分离 的 目的 。通过 选择
不 同的透 析膜 ， 可获 得不 同质 量 的氧 、 氮产 品 。
１ ３ ３ 特 点 ．．
使用 这种 工 艺 的设 备 最 简单 ，但分 离得 到 的氧 气 纯 度 只有４ ％ 。 ５ 只适用 于炼 铁 、 锅炉 中燃 烧 、 养鱼 、
污水 处理等 。 １ ４ 低 温精馏 工 艺 ．
收稿 日期 ： ０ ９ ２ ５ ２ ｏ —１ —２ 作 者 简 介 ： 志 丹 （９ ２ ） 男 ， 业 于 黑 龙江 科 技 学 院 ， 就 职 于 徐 州 矿 务 集 团 有 限 公 司煤 化 工 筹 建 项 目部 ， 理 工程 周 １８一 ， 毕 现 助
随着 大 型煤 化 工 的发 展 ， 所需 空 分 装置 的规 其
模也 趋 向大 型化 ， 要使 空分 装置 实现 安全 、 若 稳定 运
行 ， 要 对空 分装 置 的工 艺流 程进 行合 理 的选择 。 就
１ 空分 装置 工艺 流 程介 绍
组 进 行 降压解 吸 ， 放 出吸 附剂 中吸 附 的 气体 以备 释
通 过 改变 吸附 剂 和 吸 附压 力 ， 获得 不 同质 量 可 等 级的 氧氮 产 品 。
１ ２ ３ 特点 ．．
１ １ 摩 尔托 克 斯工 艺（ ｌ ｘ ． Ｍｏｔ ） ｏ
Ｍｏｔｘ的主 要 原理 是 除 去 Ｈ。 和 Ｃ 的压 缩 ｌ ｏ Ｏ Ｏ２
此 工艺 不 必 将空 气冷 却 至 低 温 ，设备 简 单 ，可