空分生产工艺过程PPT格式课件下载.ppt

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空分装置的工作过程空气的过滤和压缩；

压缩空气的初步冷却；

空气的净化即空气中微量水份、CO2、乙炔和碳氢化合物的清除；

空气被冷却到液化温度；

冷量的制取；

液化和精馏；

危险杂质的排除。

空分生产流程图原料空气空压机空冷系统纯化系统热交换系统膨胀机系统精馏系统产品压缩机液体储存系统控制系统透平空压机空分装置干螺杆压缩机污氮鼓风机净化液氩液氧外卖外卖污氮气5.2Mpa送煤气化空分系统流程示意图空分系统流程示意图空气自大气氮气煤气化煤气化氧压机氮压机煤气化甲烷化联合氮压机一级出口二级出口氮气7.2Mpa送煤气化氧气空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品，本质上是通过能量转换完成的，装置的能量是由原料空气压缩机输入的。

因此空分所需的总能耗中绝大部分是空压机的能耗（电耗）。

动力系统：

指原料空气压缩机。

净化系统由空气预冷系统和分子筛纯化系统组成。

压缩后的原料空气温度较高，空冷系统通过空气和水接触式换热降低空气温度，同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。

分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等对空分设备运行有害的物质。

制冷系统空分设备是通过压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀，产生空分装置所必需低温,提供冷量。

热交换系统经过初步降温、净化后的常温空气在主换热器中被低温氧气、氮气、污氮气冷却至液化点，同时氧、氮、污氮气被空气加热至常温。

空分的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。

精馏系统空分设备的核心，实现低温分离的重要设备。

采用高、低压两级精馏方式。

由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。

液化空气在精馏塔中被分离为纯净的氧气、氮气。

产品输送系统生产的氧气、氮气需要一定的压力才能满足后工序的使用。

主要由各种不同规格的氧气压缩机和氮气压缩机组成。

液体贮存系统空分设备能生产一定的液氧和液氩（氮）等产品，进入贮存系统，以备需要时使用。

主要由各种不同规格的低温贮槽、低温液体泵和汽化器组成。

控制系统大型空分设备都采用计算机集散控制系统，实现自动控制。

空气分离的工艺流程原料空气在过滤器中除去灰尘和机械杂质，进入空压机压缩至0.625Mpa后，送入空气冷却塔进行清洗和预冷。

压缩空气在空冷塔内自下而上被循环水和低温水冷却降温至15。

出空冷塔的空气进入交替使用的分子筛吸附器，除去水分、二氧化碳和乙炔等杂质。

一只工作的同时另一只利用污氮气加热、吹冷进行再生活化，整个工作或再生时间约4小时。

v净化后的加工空气分两股：

一股经增压膨胀机膨胀后送入上塔参与精馏。

另一股进入主换热器被返流气体冷却至液化温度-173后进入下塔。

v空气在下塔初步精馏后，在下塔底部获得含氧38%的液空，在下塔顶部获得纯液氮。

抽取下塔液空、纯液氮进入上塔相应部位，在上塔顶部获得纯氮气。

经过冷器、主换热器复热至18后出冷箱作为产品输出。

v在上塔底部获得氧气，经主换热器复热至18后出冷箱作为产品输出。

液氧产品从冷凝蒸发器底部抽出，进入液氧贮槽。

v从上塔中部抽取约11140m/h、含氩7-11%（含氧92%左右）的氩馏分送入粗氩塔。

粗氩塔在结构上分为两段，第二段粗氩塔底部的液体经循环液氩泵加压至0.8Mpa被送入第一段顶部作为回流液。

经粗氩塔精馏得到氩含量98.5%、氧含量2pmm流量约347m/h的粗氩气，进入精氩塔中部。

经精氩塔精馏实现氩氮分离，在精氩塔底部得到含量99.999%的精液氩。

v从上塔中上部引出污气，经过冷器、主换热器复热后出冷箱，一部分进入蒸汽加热器作为分子筛再生气体，一部分经污氮鼓风机加压至0.050Mpa输出,其余气体送入水冷塔。

双环公司空分装置所采用的流程形式一种采用的是第五代空分设备，常温分子筛净化空气，增压膨胀空气进上塔的流程。

特点：

氧提取率进一步提高，可达到93%97%、能耗进一步下降，约为0.470.53KWh/m。

以DON3200/4500型空分为代表,实际出氧4000M3/h、纯度99.6%,出氮6000M3/h、纯度99.99%。

两套KDON4000/6000型、一套KDON3200/5000型空分分别由原来三套KDON3200/3200型石头蓄冷器流程相继改造而成。

n另一种采用的是第六代空分设备，常温分子筛净化，增压膨胀空气进上塔，填料型上塔，全精馏无氢制氩流程。

特点采用多项新技术，节能效果显著，与第五代空分设备相比装置总能耗下降8%10%，制氧能耗为0.370.43KWh/m。

n以KDON10000/20000型空分为代表，实际出氧9500M3/h以上，纯度99.6%,出氮19000M3/h以上,纯度99.99%,出氩200300M3/h,纯度达99.999%以上。

空分生产的重点岗位n透平空压机岗位n分馏岗位n氧压机岗位n氮压机岗位透平空压机岗位岗位任务是:

将空气经过三段（或五级、四级）压缩至0.626MPa（表）并冷却后进入空气冷却系统。

透平空气压缩机工作原理:

连续性气体在工作轮作用下，利用气流惯性力在随后的减速运动中，使气体分子之间距离更加接近而达到气体压力提高的目的。

主要设备及参数：

设备名称型号流量、电功率、排气压力数量空压机DA3506120000M3/h、2500Kwh、0.63Mpa3台DA3506420000M3/h、2500Kwh、0.63Mpa1台5TYD14420000M3/h、2500Kwh、0.67Mpa1台4TYD12252000M3/h、5200Kwh、0.61Mpa1台分馏岗位岗位任务是将空压机送来的压缩原料空气经过冷却、净化、液化、精馏等过程制取纯度达99.0以上的低压氧气、99.99的低压氮气、99.2以上的液氧及纯度99.999的液氩等产品。

本岗位包括空气预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统及空气精馏系统。

主要技术工艺参数：

产品氧气纯度98.5%出上塔污氮气纯度5%O2产品氮气纯度99.99%下塔液空纯度38%O2空气吸附后的CO2含量1ppm膨胀机出口温度控制:

出口压力Mpa0.020.030.040.050.060.07警戒温度187.0186.4185.7185.2184.6184.0液化温度190.0189.4188.7188.1187.5186.9压力Mpa0.410.430.450.490.510.530.550.57液化温度174.9174.4173.9173.4173.0172.5171.7171.2加工空气量越多,气体产品越多,空气量受季节、环境温度的影响，夏季相对冬季来讲，空气量要少一些。

产品流量与产品纯度成反比，气体产品取出越多，产品纯度就会下降。

膨胀空气量过大，不利于产品纯度提高。

精馏塔的精馏工况和精馏效率。

节流调节阀开度的影响。

影响产品产量和纯度的因素:

氧压机岗位岗位任务是将纯度99.0%的低压氧气经氧压机加压至4.315MPa后送往煤气化供粉煤造气。

氧压机着火原因：

与氧气接触的零件脱脂不彻底，有油渍。

刮油器、挡油圈效果不好，造成活塞杆带油。

填料漏氧。

机组断水或水量不足。

工况波动大，压力温度不稳定，压缩比异常。

吸气温度高，造成排气温度高。

活塞杆温度高。

因各种原因引起火花。

内吹氮中断。

氮压机岗位任务是将低压氮气经氮压机加压至3.0MPa后，再送往净化甲烷化配氮用；

经干螺杆氮压机加压至0.8MPa用于煤气化工段干灰脱除工序的气提、通气及仪表气源；

经联合氮压机加压至5.2MPa后送往煤气化给料包调压、氧管线吹扫、煤进料罐加速器的吹扫；

加压至7.2MPa后送往煤气化及中高温高压过滤器、激冷器和合成气冷却器的进口的反吹。

氮压机主要产品质量控制指标工艺氧气纯度99.0%工业氧纯度（液氧）99.2%氮气纯度99.99%液氩纯度99.999%空分生产的主要设备透平式空压机6台,用于压缩原料空气，为空分装置提供动力。

1#、2#、3#、4#、5#空压机处理空气量约21000-24000m/h，电功率2500KW。

6#空压机处理空气量约52000m/h，电功率5200KW。

运行模式一大三小，二备。

空分生产的主要设备空分装置空分装置5套，用于制取氧、氮气1#、2#装置生产设计能力产氧气4000m/h，纯度99.6%，产氮气6000m/h，纯度99.99%；

3#装置生产设计能力产氧气3200m/h，纯度99.99%，产氮气5000m/h，纯度99.99%；

4#装置生产设计能力产氧气3200m/h，纯度99.6%，产氮气4500m/h，纯度99.99%；

5#装置生产设计能力产氧气10000m/h，纯度99.6%，产氮气20000m/h，纯度99.99%，产液氧200m/h（折合成气态），纯度99.6%，产液氩300m/h（折合成气态），纯度99.999%。

运行模式一大三小一备空分生产的主要设备氧气压缩机卧式往复氧压机7台，四缸四级压缩,用于加压氧气输送1-5#机处理气量3500m/h，6、7#处理气量4000m/h，终压4.325Mpa,电功率800KW运行模式六开一备空分生产的主要设备氮气压缩机卧式往复氮压机7台，加压氮气输送1#、2#、3#、4#、5#均为四缸三级压缩，处理气量3500m/h，终压3.0Mpa,电功率630KW;

6#氮压机为四缸四级压缩,处理气量3500m/h,终压3.0Mpa,电功率800KW;

7#氮压机六缸四级压缩，处理气量14000m/h,终压3.0Mpa,电功率2500KW。

运行模式一大四小二备空分生产的主要设备联合氮压机n卧式往复联合氮压机2台：

加压氮气输送n四缸二级压缩，一级入口压力3.0Mpa;

一级出口压力5.2Mpa，二级出口压力7.2Mpa，电功率800KW。

运行模式一开一备。

空分生产的主要设备干螺杆氮气压缩机仪表氮压机3台,提供仪表氮气处理气量2400m/h，出口压力0.8Mpa，电功率260KW。

运行模式二开一备空分生产的主要设备污氮鼓风机污氮鼓风机2台，用于输送污氮气去煤气化磨煤系统,出口压力0.05MPa,气量8000m/h运行模式一开一备液氧贮槽2座用于贮存液氧（共50m）液氩贮槽1座贮存液氩（100m）安全空分生产过程存在高温、高压、低温、易爆。

氧气无毒害，无色无臭，强氧化剂和助燃剂，遇可燃气体可发生爆炸。

氮气、氩气无色无臭，无害气体，但在高浓度下使人窒息。

火灾与爆炸：

冷凝蒸发器碳氢化合物含量超标、氧机着火。

触电及机械伤人。

高空坠落。

高温烫伤和低温冻伤。

存在的主要危险化学物质氧（液氧）1理化特性外观与性状：

无色、无味气体或浅兰色低温液体熔点（）-218.8相对密度：

1.41沸点（）-183.1相对蒸气密度：

1.105饱和蒸气压（KPa）:

640/-160临界温度（）：

-118.6临界压力（MPa）：

5.08溶解性：

微溶于水、酒精、丙酮。

环境危害：

无燃爆危险：

强氧化剂，助燃，与可燃蒸气混合形成燃烧式爆