制氧工艺流程(工程师培训)

电力
氧
变电站
97613KW
气
厂
循环冷却 水设施
补充水 300t/h
铁区220KV 变电站
钢区220KV 变电站
厂区工业水 管网
工艺流程简介
• 工艺流程
制氧机组是采用全低压、双高带氩流程，规整填料塔， 全精馏（无氢）制氩和快速变负荷的工艺流程。
本工艺流程特点是：安全可靠、操作稳定，能耗低、 维修量少、寿命长。
经过多级离心空压机(C1161)压缩至所需压力。
• 再通过空冷塔 (E2416) 中的低温水进行冷却
清洗后送至吸附器。
大量有害元素像SO2， SO3，NH3可以被去 除。
冷冻水
• 冷冻水(10 ℃)从塔 的顶部注入,冷却水 (30 ℃)从中部注入。
冷却水
空气从塔的下部进入， 自下而上与向下喷淋 的水进行热交换，从 塔顶出来的空气被冷 却至（10 ℃ ）左右 进入分子筛。
制氧工艺流程
讲解内容
Ø 设备介绍 Ø 流程描述
主要设施配置
空分塔
主要技术参数： 氧气产量：75000NM3/H
主要设施配置
大
型
电机
压
缩
机
主要参数: 电机功率:36.5MW 电机转速:1500rpm 出口压力:0.5MPa
空气压缩机
主要设施配置
膨胀机
发电机
齿轮箱
透平膨胀机
主要设施配置
大型 低温液体泵
分子筛再生气加热系统
• 分子筛的再生气在正常的工况下使用来自空分塔的 污氮气，在刚开工的时候没有污氮产生，则暂时使 用空气进行再生。
• 分子筛再生气的加热系统主要由三部分组成：蒸汽 加热器、电加热器和蓄热器。其中蓄热器是在冷吹 、升压、卸压三个过程中储蓄热能，而在加热过程 中则施放热能，补允热量的不足。
立式径向流 分子筛吸附器
冷却后的空气进入由两只充填分子筛的纯化器 (A2626A)和(A2626B)所组成的吸附系统。
吸附空气中的 水分、二氧化碳和 碳氢化合物的。净 化后的空气进入冷 箱。
这两个纯化器 交替运行：当一只 在运行的时候，另 一只被来自冷箱的 污氮再生。
所谓再生就是吸附的逆过程。由于吸附剂吸饱被吸组分以后 ，就失去了吸附能力。必须采取一定的措施，将被吸组分从吸 附剂表面赶走，恢复吸附剂的吸附能力，这就是“再生”。 再生是利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理，把加温气体（ 污氮）通入吸附剂层，使吸附剂温度升高，被吸组分解吸，然 后被加温气体带出吸附器。再生温度越高，解吸越彻底。这种 再生方法叫加温再生或热交变再生。
• 加热：此时污氮的进 出口阀门YS2642、 YS2648全部打开， 被加热的污氮气（ 220 ℃ ）将分子筛 中水分、二氧化碳、 碳氢化合物活化出来 ，以便再次吸附。
• 冷吹：冷吹的时候阀 阀位置和加热过程一 样，只是此时的污氮 未被加热。经过分子 筛的污氮从放散塔 N2653放空。
• 升压：升压时所有阀门全部关闭，均压阀PIC2525缓慢 打开，18分钟后B台分子筛压力与A台相同，升压过程结 束。可以切换，进入下一个周期，B台运行、A台再生。
活塞式
离心式
主要设施配置 分子筛
自动化控制系统
• 自动化控制系统配置 世界先进水平的DCS 集散系统，由工程师 站和操作员站组成， 并留有与三级的接口， 可以和能源中心、炼 铁、炼钢主系统通讯。
空气 39.7万m3/h
仪表气
10.6m3/min
蒸汽 6.9t/h 厂区管网
原料及动力供应
110KV
常规再生时，污氮在蒸汽加热器(E2617)中加热后送到 电加热器(E2618)加热到220度左右；再进入分子筛对其进 行加热。必要时可用特殊再生，将污氮加热到300度左右, 进行特殊再生 。
分子筛再生主要分四个步骤：卸压、加温、冷吹、均压
• 以A台工作B台再生为 例说明分子筛的再生过 程。
• 卸压：污氮的进出口阀 YS2642、YS2604、 YS2648关闭，空气的 进出口阀YS2622、 YS2628也关闭。卸压 阀YC2604缓慢打开， HIC2640全开。卸压过 程需要10分钟左右，卸 压过快会冲击分子筛。
制氧工艺流程框图
空气
空气过滤器
压缩机
空气预冷 及净化系统
1×4000m3 LO罐 1×4000m3 LN罐 1×1000m3 LAr罐
空 分
液罐区
产
品 及
各
输
用
Baidu Nhomakorabea
配
户
外销
3×1000m3氧 气球罐 (3.0MPa)
流程描述
一、压缩、预 冷和净化
空气首先经 过滤器(S1146)出 来的流程空气被 去除了尘埃和其 他机械杂质后，
空 气 出 口
空气入口
冷冻水是通 过氮冷塔(E2417) 将来自管网的常 温水进行冷却。 常温水从上部进 入该塔，自上而 下喷淋，与来自 空分塔的污氮进 行热交换，同时 由于蒸发吸热， 将常温水冷却至 10℃左右。
冷却水入口
氮气入口
氮气放散
如果温度达不到工艺要求，可经冷冻机组(K2476)进一 步冷却。冷冻水的温度7左右。
空气预冷系统全貌
空气净化系统
采用分子筛吸附系统，所有流程空气通分子筛层 吸附水、CO2、同时还有乙炔、异丁烷和更重的烃类。 多数烃类如异丁烷和重质烃几乎全被去除，而丙烷、 乙烯和氧化亚氮只能被部分去除。
为确保空气净化装置的正常运行，从而减少碳氢 化合物进入主冷凝蒸发器和粗氩冷凝器的可能性，分 子筛的出口安装一只CO2分析仪以不间断地测得空气纯 化装置出口的CO2含量。应时常检查CO2分析仪的准确性 以确保进入冷箱前的空气中的CO2含量能及时检测出来 。同时还配有分析分子筛出口空气中N2O、CH4、除CH4 以外所有烷烃类化合物含量的在线分析仪，用来检测 空气的净化质量。
从蒸汽加热器出来的再生气进入电加热器进行再加热， 提高再生气的温度。电加热器内有四组独立的加热器，只需 将电加热器投入自动运行，温度就由TIC2617自动控制，保 证出口温度稳定在230度。
氮气出口
蒸 汽 加 热 器
蒸汽入口 氮气入口
氮气入口
冷凝水排出口
电 加 热 器
氮气出口
再生气首先进入蒸汽加热器E2617进行加热，加热器的蒸 汽压力由YC2630自动调节，温度由YC2631调节。污氮流量由 YC2619调节，YC2610是调压阀，保证再生气的压力在10KPa左 右，AI2632用来检测被加热的污氮的露点温度，防止加热器 内蒸汽卸漏进入气路，把水分带入分子筛。