变压吸附制氧技术方案.docx

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变压吸附制氧技术方案

ZY-1000/80Nm3/h变压吸附制氧

技术案

第一章：

公司简介

第二章：

变压吸附制氧简介

第三章：

技术案

第四章:

近两年变压吸附设备部分业绩表

第五章：

公司投资成功案例

一、公司简介

宏达新元科技有限公司是一家专业从事气体设备及气体产品应用研究开发的专业公司。

公司的核心业务包括：

设备销售、租赁、整改

★VPSA真空变压吸附制氧

★PSA变压吸附制氧设备

★制氮设备、氮气纯化装置

★LNG系统成套设备和LNG泵

企业拥有现代化标准生产车间和大批专业从事VPSA真空变压吸附、PSA变压吸附、气体分离及机械技术人员，为气体及气体设备领域用户提供独特的产品、服务、技术咨询和解决案。

我公司下辖的企业有简阳天欣气体公司和广西聚源气体公司，为客户提供优质高纯度的气体。

企业还在省与欣国力低温公司、简阳川空通用机械厂建立了良好的合作关系。

我公司于2011年3月17日在市苍梧县工商行政管理处登记注册成立的广西川桂气体科技有限公司。

其性质为有限责任。

注册资金2000万元人民币。

我们将不断完善售后服务、改善设备工艺、加强质量管理，并与研究机构密切配合，为广大用户提供更出色的产品与服务。

。

。

。

。

。

二、变压吸附制氧技术简介

变压吸附制氧技术是近几十年发展起来的一种空分制氧工艺。

与传统的深冷空分制氧装置相比，变压吸附制氧装置具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件温和（常温、低压）、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高（可随时开停）、建设工期短和安全性好等优点，因此得到国外大型气体公司和研究机构的广泛关注，并纷纷投入巨大的人力物力研究开发。

自九十年代国外开发成功高效锂基制氧分子筛后，变压吸附空分制氧技术开始迅猛发展并得到广泛应用。

目前，在很多用氧场合下变压吸附空分制氧可替代深冷空分制氧，并且装置的经济性明显优于传统的深冷空分制氧装置。

2.1．变压吸附空气分离制氧原理

空气中的主要组份是氮和氧，因此可选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，设计适当的工艺过程，使氮和氧分离制得氧气。

氮和氧都具有四极矩，但氮的四极矩（0.31Å\u65289X比氧的（0.10Å\u65289X大得多，因此氮气在沸分子筛上的吸附能力比氧气强（氮与分子筛表面离子的作用力强，如图1所示）。

因此，当空气在加压状态下通过装有沸分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气分离获得氧气。

当分子筛吸附氮气至接近饱和后，停止通空气并降低吸附床的压力，分子筛吸附的氮气可以解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。

两个以上的吸附床轮流切换工作，便可连续生产出氧气。

氩气和氧气的沸点接近，两者很难分离，一起在气相得到富集。

因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气（氧的极限浓度为95.6%，其余为氩气），与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比，又称富氧。

2.2.变压吸附空分制氧装置工艺简述

从上述原理可知，变压吸附空分制氧装置的吸附床必须至少包含两个操作步骤：

吸附（较高压力下）和解吸（较低压力下），期性地重复操作。

因此，当只有一个吸附床时，产品氧气的获得是间断的。

为了连续获得产品气，在制氧装置常都设置两个以上的吸附床，并且从节能降耗和操作平稳的角度出发，另外设置一些必要的辅助步骤，如均压、氧气冲洗等。

每个吸附床一般都要经历吸附、顺向放压、抽空或减压再生、冲洗置换和均压升压等步骤，期性地重复操作（以两塔VPSA制氧流程为例，示于表1）。

在同一时间，各个吸附床则分别处于不同的操作步骤，在计算机的控制下定时切换，使几个吸附床协同操作，在时间步伐上则相互错开，使变压吸附装置能够平稳运行，连续获得产品气。

根据解吸法的不同，变压吸附制氧又分为两种工艺：

1、PSA工艺：

加压吸附（0.2～0.6MPa）、常压解吸。

PSA工艺设备简单、投资小，但氧气收率低、能耗高，适用于小规模制氧（一般＜200m3/h）的场合。

2、VPSA工艺：

常压或略高于常压（0～50KPa）下吸附，抽真空（－50～－80KPa）解吸。

相对于PSA工艺，VPSA工艺设备复杂、投资高，但效率高、能耗低，适用于制氧规模较大的场合。

对于实际的分离过程，还必须考虑空气中的其它微量组份。

二氧化碳和水份在通常的吸附剂上的吸附能力一般要比氮和氧都大得多，可在吸附床填加合适的吸附剂（或利用制氧吸附剂自身）使其被吸附清除。

三、技术案

3.1基本设计条件

序号

参数

数值

1

环境条件

大气压

101.3KPa

制氧装置环境温度

30℃（最热月平均温度）

2

大气条件

相对湿度

80%

氧含量

20.95%（V）

CO2含量

＜400ppm

C2H2含量

≤0.5ppm

CnHm含量

≤10ppm

机械杂质

≤20mg/m3

3

循环冷却水

水温

≤30℃

水质

总硬度≤1.6mmol/L

PH值7－8

悬浮物含量≤50mg/L

水压

≥0.2MPa（G）

设备回水

常压回水

4

真空泵密封水（软水）

水温

≤30℃

水质

总硬度≤0.5mmol/L

PH值7－8

悬浮物含量≤5mg/L

水压

≥0.2MPa（G）

5

电源条件

频率

50Hz

电压

高压

6KV

低压

380V

仪表照明

220V

电压频率波动围：

符合标准规定的围

高压电采用一路进线；低压电采用一路进线

3.2项目名称及技术性能指标：

序号

项目

说明

备注

1

装置名称

真空变压吸附制氧机

2

氧气流量

1000Nm3/h（0℃,101.325KPa）

折算纯氧

3

氧气纯度

≥80%

氧气纯度可调节

4

产品气出口压力

10-15Kpa

5

产品氧气温度

常温

6

装置制氧电耗

0.35±0.02KW/Nm3

折算纯氧

3.3公用工程的定额配置和消耗表

序号

项目

规格

单位

装机功率

使用

备注

1

电

380V50Hz

KW

鼓风机

6KV±5%50Hz

KW

220

真空泵

220V±5%50Hz

KW

2

连续

控制系统

2

循环水

吨/h

20

连续

鼓风机、鼓风机、冷却器

3

软水

吨/h

5

连续

真空泵

4

仪表气

≥5bar

Nm3/h

45

连续

空压机、冷干机、精密过滤器、阀门整套

3.4系统供货清单

3.4.1动力设备供货一览表

序号

名称

规格和型号

数量

制造商

备注

1

罗茨鼓风机

RRF-300

1

章丘鼓风机厂股份有限公司

含测振测温元件

低压电机

1

西玛电机

2

罗茨真空泵

RRG-350

1

章丘鼓风机厂股份有限公司

含测振测温元件

高压电机

1

西玛电机

3.4.2非标设备供货一览表

序号

设备名称

规格、型号民（MM）

材质

数量

1

吸附塔

外型尺寸：

Φ3600

Q345R

2台

2

氧气缓冲罐

外型尺寸：

Φ3600

Q345R

1台

3

氧气储罐

外型尺寸：

Φ3600

Q345R

1台

4

放空消音器

组合件

1套

5

换热器

220㎡

翅片不锈钢

1台

6

水箱

外型尺寸：

Φ1000

Q345R

1台

3.4.3制氧填料一览表

序号

名称

规格

装填位置

重量

备注

1

VSA-10

白色

吸附塔

10T

进口

2

氧化铝

白色

吸附塔

8T

3.4.4制氧进口程控阀一览表

序号

阀门名称

规格型号

数量

备注

1

切换蝶阀

DN300

3

进口

2

切换蝶阀

DN350

3

进口

3

切换蝶阀

DN400

1

进口

4

切换蝶阀

DN100

1

进口

5

切换蝶阀

DN150

3

进口

6

薄膜调节阀

DN125

2

6

其它阀门

止回阀、手动蝶阀等

1套

3.4.5自控系统

序号

设备（仪表）名称

规格型号

数量

1

控制系统

控制柜、电源、PLC控制器、显示仪表、编程软件等

1

2

上位机系统

Dell计算机，Windows操作系统，激光打印机

1台

3

现场仪表

智能压力变送器、智能差压变送器、环式取压板流量计、

铂电阻、、氧分析仪、阀门定位器等

1套

4

系统调试

系统组态、系统调试、组态培训

3.4.6电控设备一览表

序号

名称

规格

数量

备注

1

高压进线柜

6KV

1台

2

高压启动柜

6KV

1台

3

低压进线柜

380V

1台

4

低压配电柜

220V

1台

5

现场操作箱

380V

1台

3.5技术资料以及交付

根据用户的要求，我公司为用户提供全套施工图设计文件或向用户及用户指定的设计院提供装置工艺包和基础设计资料，保证施工图设计的顺利进行。

序号

资料名称

数量

交付时间

1

界区总平面布置图

1套

合同生效一个月

2

土建条件图

1套

合同生效一个月

3

工艺流程图

1套

合同生效一个月

4

设备一览表（包括所有静设备和动设备）

合同生效一个月

5

公用工程消耗

1套

合同生效一个月

6

工艺专业施工设计图

1套

合同生效一个月

7

设备操作运行说明书

1套

设备组态调试10天

8

设备维修手册

验收合格10天

9

控制系统手册、随机文件、图纸及其他原始资料

1套

验收合格10天

3.6工程进度

1、合同签订并收到预付款后30天完成施工图设计

2、合同生效后6个月装置建成投产。

3.7系统报价

序号

名称

数量

价格（万元）

1

鼓风机

1套

55

2

真空泵

1套

75

3

水冷却器

1台

10

4

吸附器

2套

50

5

分子筛

10T

6

氧化铝

8T

8

7

气体储存罐

1台

8

8

气体平衡罐

1台

6

9

仪控系统

1套

15

10

电控系统

1套

8

11

仪表空气系统

1套

6

12

切换系统

1套

35

13

安装材料费

1套

15

14

安装费

1套

10

15

工程设计费

1套

5

合计

486

合计人民币（大写）：

肆佰捌拾陆万元整

说明：

该报价仅基本配置报价，如配置有变化，价格也会做相应变化。

该报价有效期为3个月

四、近两年变压吸附设备部分业绩表

序号

用户单位

数量

规格

备注

1

第一玻璃厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

2

兴化药用玻璃总厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

3

海浪玻璃厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

4

钢铁厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

5

广宁造纸厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

6

广宁纸浆厂

1套

ZY-50变压吸附制氧设备

7

诸暨钢铁厂

1套

ZY-70变压