空分工艺流程

第三部分空分工艺流程的组成

一、工艺流程的组织

我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：

第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；

第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环；

第三代：可逆式换热器；

第四代：分子筛纯化；

第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环；

第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩；

○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品；

○内压缩流程：化工类：5~8

：临界状态以上，超临界；

钢铁类：3.0

，临界状态以下；

二、各部分的功用

净化系统压缩冷却纯化分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统）

液体：贮存及汽化系统；

气体：压送系统；

○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；

○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；

（热力学第二定律）

○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性

有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻

了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；

○纯化：防爆、提纯；

吸附能力及吸附顺序为：

；

○精馏：空气分离

换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件；

制冷系统：

维持冷量平衡

液化空气

膨胀机

方法

节流阀

膨胀机制冷量效率高：膨胀功W；

冷损：跑冷损失 Q1

复热不足冷损 Q2

生产液体产品带走的冷量Q3

第一节净化系统

一、除尘方法：

1、惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离；

2、过滤除尘：空分中最常用的方法；

3、离心力除尘：旋转机械上产生离心力；

4、洗涤除尘：

5、电除尘：

二、空分设备对除尘的要求

对0.1

以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；

对0.1

以上的粒子要100%的除去；

三、过滤除尘的两种过滤方式

1、内部过滤：松散的滤料装在框架上，尘粒在过滤层内部被捕集；

2、表面过滤：用滤布或滤纸等较薄的滤料，将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层，进行尘粒的捕集；

自洁式过滤器：1

以上99.9%以上；

阻力大于1.5KPa。就进行自清除；

文丘里管（文式管）：将空气压力能转换为速度能；

滤筒可以工作时更换；

四、除尘装置的性能评价

1、流量（处理能力）：选加工空气量的两倍；

2、压力损失；

3、除尘效率；

4、寿命；

第二节空气压缩系统

概念：

等温效率：等温效率

，为等温功率

与轴功率N之比，即：

控制调节能力：防喘振；

振动：

经济性：好的用汽轮机，蒸汽机，燃汽轮机；

第三节空气预冷系统

一、分类

1、氮水预冷：适用于大中型空分；

2、冷水机组：适用于< 4000的空分；

二、组成

空冷塔，水冷塔，水泵，冷水机组

氮水预冷系统分为两类：

a.空压机末级冷却器与空冷塔合二为一：氮水预冷系统热负荷大，传热温差大，常用；

b.空压机末级冷却器单独设置；

三、工作原理

利用来自冷箱内污氮、氮气含水的不饱和性吸收蒸发潜热使循环水降温；

热质交换：显热——温差；

潜热——相变；

潜热交换

显热交换；

常温：水——100℃水蒸气 100千卡以上；

水100℃——水蒸汽 539千卡；

冷箱内来的

相对湿度为20%~30%，非常干燥，相对湿度是相变发生的主要条件。

四、预冷系统的作用

1、实现空气的等温压缩，增大等温效率；

2、降低空气进主换热器的温度；

3、使纯化条件工作在最佳状态。

五、设置氮水预冷系统的优点

1、保证冷量充足（膨胀量可减少）；

2、减少主换热器的热负荷；

3、减低空气的饱和含水量，减轻纯化系统的工作负荷；

4、温度越低，工况越稳定。

六、结构类型

1、空冷塔：a.空筒式：洗涤空气灰尘、

等；

b.大孔径穿流板；阻力较大，10KPa以上；

c.散堆填料：目前使用最多，鲍尔环：表面积大，传质效果好，阻力小；

2、水冷塔；a.喷淋式；

b.塔板式；

c.散堆填料；

3、冷水机组：逆卡诺循环

第四节纯化系统

空气是多组分组成，除氧气、氮气等气体组分外，还有水蒸汽、二氧化碳、乙炔及少量的灰尘等归体杂质。这些杂质随空气进入空压机与空气分离装置中会到来较大危害，固体杂质会磨损空压机运转部件，堵塞冷却器，降低冷却效果；水蒸气和二氧化碳在空气冷却过程中会冻结析出，将堵塞设备及气体管道，致使空分装置无法生产；乙炔进入空分装置后会导致爆炸事故的发生，所以为了保证制氧机的安全运行，清除这些杂质是非常有必要的。

一、

净除的几种方法

1、吸收法：

现在已不使用；

2、冻结法：切换板式：利用氮气蒸发和升华。淘汰的原因：要求污氮的量大，氧氮产量1：1.2；

3、吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物中多组分吸附能力的差异进行的；氧氮产另比 1：（2.5~3.5）；

二、吸附过程的基本原理

当气体与固体吸附剂相接触时，在固体表面或内部将发生容纳气体的现象（被吸附的物质叫吸附质，起吸附作用的物质叫吸附剂）。

三、吸附的两种类型

1、物理吸附：靠分子间作用力（范德华力），吸附剂与吸附质的化学性质基本不变；

2、化学吸附：靠吸附质与吸附剂形成化学键，由于吸附键的结构影响，化学性质变化的。

吸附是一个传质过程，有两个阶段：

A.外扩散：从气体的主体通过吸附剂颗粒周围气膜到颗粒表面；

B.从表面进入空穴内部有表面扩散和空扩散。.

四、对吸附剂的几点要求

1、吸附剂必须是多孔性物质：

2、吸附剂必须有特定的选择性；

3、吸附容量要大；

4、能再生且能多次使用；

5、有足够的机械强度不破碎；

6、价格便宜；

五、吸附剂的分类

1、活性炭；

2、硅胶：硅胶的化学式为：

。当硅胶吸附水分时，可以达到自身重量的50%，相对湿度为60%时，吸湿量也可达到24%，但是硅胶吸附水分后温升高，易破碎；可分为粗孔和细孔硅胶；

3、铝胶：即氧化铝的水合物，化学式为

；性质很稳定，无毒，坚实，浸入水中不软化、膨胀或崩裂，耐磨抗冲击；

4、分子筛；

制氧机应用的分子筛为沸石分子筛。化学通式如下：

分子筛目前主要有A型、X型和Y型；

常用的有外型有球状和条状；尺寸为

；

目前空分上使用的分子筛都是13x分子筛，13x分子筛是一种离子形吸附剂，对极性分子有强的亲和力。13x分子筛有条形，球形之分；且有各种型号，可以根据所需效果选择。

分子筛具有的吸附特点：

a.选择吸附：

b.干燥度高：通常干燥后空气露点可达到负70度；

c.有共吸附能力：可以同时吸附水、二氧化碳、乙炔等；

d.分子筛具有高的稳定性，温度达到700℃时，仍不熔性；

e.有简单的加热可使其再生；

六、吸附过程的进行

吸附平衡：当吸附速度和脱附速度相等时（P，T一定时），吸附与脱附是同时进行的，（只不过是速度不一致，当速度一致时就是平衡状态）如下图：

转效点：当传质区前沿开始达到吸附器出口截面时，即流体出吸附剂层，被吸组分浓度明显增加的点。如上图的E点。

七、吸附能力的衡量

1、静吸附容量：在一定温度和被吸附组分浓度下，每单位质量（体积）吸附剂达到吸附平衡时的所能吸附的最大量，即吸附剂所能达到的最大吸附量与吸附剂量的比。

2、动吸附容量：当吸附器后刚出现吸附器时，吸附器内单位质量（体积）吸附剂的平均吸附量，也就是吸附剂达到转效点的吸附量，通常用转效点来计算，即从流体开始接触吸附剂到达“转效点”的时间。

一般取动吸附容量为静吸附容量的40%~50%，计算分子筛用量的一个重要指标。

八、吸附热

吸附热：流体分子被分子筛吸附到吸附剂表面所放出的热量；

温度升高：气体冷凝成液体，放热，放热设计计算一般取温差3℃，实际分子筛使用中温升一般在4℃—6℃；

分子筛吸附器，以下两种形式；

同时双层床再升温度相对低些，节能。

九、影响吸附容量的因素

1、吸附过程的温度和被吸附组分的分压力

温度越低，吸附效果越好，8~10℃分子筛吸附效果最好；

分压越高，代表被吸附组分的浓度越高，吸附效果也越好；

2、气体流速：流速越大，吸附效果越差，动吸附容量降低是气体与吸附剂接触时间短。

在中压流程中，气体进吸附器流速为 0.4m/s;

在全低压流程中，气体进吸附器流速为 0.25m/s;

3、吸附剂再生的完善程度：再生气源温度，进：170℃——190℃；

出：80℃——95℃；

4、吸附剂层的厚度与水平度：水平度很重要，会影响纯化器的正常有效运行。

十、结构类型

立式：中小型，占地面积小；

卧式：中大型；

现法液空：立式径向流吸附器。

十一、再生（饱和后进行再生，恢复吸附能力）

有两种方法：

1、加温再生：利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理把加温气体通入吸附层，使吸附层温度升高，被吸附组分解吸；

目前使用最广泛。

2、降压再生（压力交变再生）：再生时，降低吸附器内压力，甚至抽真空，使被吸附分子的分压力降低，分子浓度降低，则吸附在吸附剂表面的分子数目也相应减小。

这是道尔顿分压定律的理论。

十二、纯化系统的节能措施

降低加热功率，如何才能降低呢？如下：

1、单层床变双层床；

2、再生过程中，加热——冷吹分阶段进行；

3、设置蓄热器；

4、蒸汽加热器代替电加热器（针对有蒸汽源的用户），蒸汽属于无序能，低品位，电能属于有序能，高品位；

5、采用PSA解吸技术：初投资大，运行成本小；

6、设置污氮预换热器：（目前开始使用）在空压机末级出口增加污氮换热器，使污氮达到40℃—50℃，然后进入加热器再进入纯化器，但空压机排压增加（因为增加换热器阻力增加）且进口膨胀节以进口为主，成本增加；

第五节制冷系统

§5-1 基本概念

一、理想气体

具有两个特性：a.分子间弹性，没有作用力；b不考虑分子本身所占的体积。

实际气体在P不太高，比容较大的情况下，可以当作理想气体处理。

.

二、范德瓦尔方程

：分子间作用力，内压力；

：分子本身所占的气体体积；

只适用于P较小的情况，理论计算时用的较多，不能用做实际计算。

三、范德瓦尔等温线

1、一个点：临界点，气体超过临界点温度就不能用压缩使其液化，即气体加压液化是有限度的。

2、两条线：饱和相线与饱和蒸汽线。

3、三个区：液相区，气液两相区，气相区。

4、五种状态：汽液相比容相等，即汽液相有共同的特征；

超临界或超超临界状态是没有相变的；

四、温度范围的介定

环境——-15℃空调专业；

-15℃—— -153℃普冷；

-153℃——0.3K深冷；

0.3K以下超低温；

§5-2 获得低温的方法

一、方法：

低温技术（0~1K）：a.绝热节流，等熵膨胀；

b.

减压蒸发；

c.绝热放气；

1K以下：a.氮稀释；

b.绝热退磁；

c.

减压蒸发，

绝热压缩；

制冷技术：a.相变制冷：氟里昂，氨水，干冰升华；

b.涡流制冷：是压缩气体产生涡流运动分离成冷热两种液体；

c.温差电制冷：利用热电效应；

二、相变制冷的制冷量

：气相焓值

：液相焓值

由热力学可知，液体的沸点及汽化潜热与压力有关，压力越低，汽化潜热越大，制冷量越大。

§5-3 气体的绝热节流

一、节流

流体经阀门、缩径时受到局部的阻力而造成压力有较大的降落的过程，称为节流过程。

节流因摩擦阻力的存在——不可逆过程——熵增过程；

流量大，流速快——绝热过程（即不对外作功，与外界无热量交换）节流过程是等焓过程，节流前后焓值不变。

二、实际气体的节流

1、理想气体的节流：节流前后的温度不变：a.

；

b.微分节流效应等于零；

2、实际气体的节流：

因为实际气体的焓值是温度、压力的函数，所以节流前后流体的温度要发生变化。

三、微分节流效应，积分节流效应

单位压降对应的温度变化；

由热力学可知：

由Pv=RT

得：

带入上式得：

若：a.

,

>0 节流后温度降低；

b.

，

=0 节流后温度不变；

c.

，

<0 节流后温度增加；

为什么会出现上述三种情况？

∵H=U+PV

两边微分，等焓

决定温度变化的是气体的内动能是减少、增大还是不变；

当：1.

>0,温度降低；

2.

<0,a.

绝对值小于

温度降低；

空分工艺流程描述

2 工艺流程 2 工艺流程总体概述 2.1 空气过滤及压缩 来自大气中的空气经自洁式过滤器S01101,将空气中大于1卩m的尘埃和机械杂质清除后，送离心式空气压缩机K01101，自洁式空气过滤器采用PLC控制，带自动反吹系统，反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序。 流量约168000Nm3/h、常温常压的空气在由电机驱动的单轴离心式空气压缩机K01101中, 经四级压缩，压力被提升到0.632MPa (A)。温度v 105C后进入空气预冷系统。空气流量由 空压机入口导叶B011101 的开度来调节，空压机K01101 采用3组内置段间冷却器冷却压缩空气；并在末级出口还设有一放空阀BV011121 ，在开车、停车期间，部分空气将由BV011121 放空，以防止压缩机喘振。 润滑油系统：空压机和增压机共用一个润滑油站T011101，油系统包括润滑油系统、事故 油系统( 2 个高位油箱和4 个蓄能器，空压机组和增压机组各1 个高位油箱，2 个蓄能器)。润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用。 油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E-011101A/B 中冷却，经温度调 节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B ，过滤掉油中杂质后进入润滑油总管，然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱；润滑油泵出口有一总管压力调节阀，用于调节润滑油过滤器S- 011101A/B 出口总管油压。 该油路同时为增压机提供润滑油，在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱。以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油，保证压缩机组的安全。 2.2 空气预冷系统 经空压机压缩后的压力为0.632MPa( A)、温度v 105C的空气由底部进入空冷塔C01201 内；空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路，进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵 P01201A/B送至下塔顶部，流量为452t/h、32C的冷却水洗涤冷却，再经过循环冷冻水泵 P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h、8C的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来，温度被降 至10C送进入分子筛纯化系统。 循环冷却水流量由V012004 (FIC012002 )控制，空冷塔C01201下塔的液位由V012038 (LIC012001 )控制，循环冷却水流量设有高、低流量连锁，当循环冷却水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。正常情况下，空冷塔下塔的循环冷却水来自凉水塔，经与空气换热后再回到凉水塔。但是，在凉水塔加药期间，空冷塔发生液泛、拦液情况下，为防止空气将大量带水到分子筛纯化系统，此时，必须将循环冷却水的供水切换至新鲜水补水(新鲜水为补入凉水塔的生产水，来自生产水总管) 。另外，在空冷塔C01202 的底部有个排污阀 V012043，为确保空冷塔的水质良好，可以定期打开排污阀V012043，将部分污水排入地沟。 空冷塔上部的冷冻水为闭式回路，循环冷冻水流量由V012028(FIC012001 )控制，空 冷塔C01201 上塔的液位由V012030 (LIC012003 )控制，循环冷冻水流量设有高、低流量连锁，当循环冷冻水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷冻水泵。空冷塔上塔的循环冷冻水来自水冷塔C01202,经与空气换热后回到水冷塔C01202。在水冷塔C01202中，循环冷冻水从顶部向下喷淋，由冷箱来的污氮、纯低压氮气进行冷却，污氮的量由V015105(FIC015105) 控制；水冷塔

空分工艺流程说明学习资料

2.2.2 工艺流程简述 2.2.2.1 压缩、预冷 原料空气通过空气过滤系统，去除灰尘和机械杂质。过滤后的空气由多级压缩机压缩到工艺所需压力，然后进入空冷塔进行冷却。压缩过程中产生的冷凝疏水在厂房内凝液罐中汇集后，由凝液泵加压送入循环回水管线。 空气自下而上穿过空冷塔，以对流形式被循环冷却水和低温冷冻水分段冷却，同时也得到了清洗。 在空冷塔底部，空气被由冷却水泵送入的循环冷却水预冷。 在顶部，空气由冷冻水泵送入的冷冻水进一步冷却。 低温冷冻水是在水冷塔中产生，其产生的原理是利用从冷箱来的干燥的污氮气汽化小部分循环冷却水，水在汽化过程中吸收热量，同时使冷却水的温度降低。 空气离开空冷塔的温度越低，对于下游空气纯化单元的负荷就越小。 空气中的少量化学杂质也被冷却水吸收。 空冷塔和水冷塔为填料塔，在空冷塔顶部设置有除沫器以去除空气中的水雾。 2.2.2.2 吸附净化 空气纯化单元包括两台交替运行的分子筛吸附器，压缩空气通过吸附器时，水、CO、氮氧化合物和绝大多数碳氢化合物都被吸附。 吸附器交替循环，即一只吸附器吸附杂质而另一只吸附器被再生。吸附和再生过程顺序自动控制以保证装置连续运行。采用来自冷箱的污氮对吸附器进行再生。再生时吸附器与吸附流程隔离，再生气放空。与吸附流程隔离的吸附器先卸压，然后先用经蒸汽加热器加热的低压污氮进行再生，然后用从蒸汽加热器旁路来的冷低温氮气对吸附器进行冷却，之后再用吸附后的空气对吸附器升压并返

回吸附流程。再生循环主要有下面几个组成部分： 泄压－加热－冷却－增压单台吸附器的设计切换周期不少于4 小时。法液空流程的纯化单元设置特殊再生加热器，必要时可用特殊再生加热器进行特殊再生。 针对厂区空气中CO含量波动大的特点，在分子筛吸附器空气出口设有CO在线分析仪，可以随时监测吸附器的运行工况，从而保证出口的CO组分满足工艺要求。 净化后的空气分为两股：其中一股进入低压换热器；另一股去空气增压机增压。 2.2.2.3 空气精馏 净化后的空气分为两部分：一部分净化空气主气流直接进入冷箱，并在低压主换热器中与返流产品进行热交换而冷却至接近于露点。这股气流然后进入中压塔底部作首次分离。上升气体和下降液体接触后氮的含量升高。中压塔顶部的氮气在主冷凝蒸发器中被沸腾液氧冷凝成液氮作为中压塔的回流液。 另一部分净化空气经增压机压缩后部分送入透平膨胀机的增压端中增压后送入冷箱，在冷箱的高压主换热器中与高压氧换热被液化，然后经过高压节流阀节流后作为回流液进入中压塔和低压塔。 剩余部分增压空气在高压主换热器中冷却至适当温度抽出，然后经透平膨胀机膨胀端膨胀后送入中压塔。 从上到下，中压塔产出如下产品：液氮产品、低压氮气产品（下游MTO装置启动时的氮气）、中压氮气产品、污氮回流液、富氧 液空。 液氮产品经过过冷器后作为液体产品输出，部分送入贮槽。 中压氮气在低压主换热器中被汽化并复热作为氮气产品输出。在进低压主换热器前，中压塔抽出来的液氮已经过液氮泵压缩至中压氮气产品压力。

空分原理概述

一、空气分离的几种方法 1、低温法（经典，传统的空气分离方法） 压缩膨胀液化（深冷）精馏 低温法的核心 2、吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。 特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。 3、膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。 穿透膜的速度比快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%） 二、学习的基本内容 1、低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律； 传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主； 流体力学：伯努利方程、连续性方程； 2、获得低温的方法 绝热节流 相变制冷 等熵膨胀 3、溶液的热力学基础 拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心） 4、低温工质的一些性质：（空气、O、N、Ar） 5、液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等） 6、气体分离（结合设备） 三、空分的应用领域 1、钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）； 2、煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电； 3、化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气； 4、造纸：漂白剂； 5、国防工业：氢氧发动机、火箭燃料； 6、机械工业； 四、空分的发展趋势 ○ 现代工业——大型、超大型规模； ○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇； ○ 污水处理：富氧曝气； ○ 二次采油； 第一章空分工艺流程的组成 一、工艺流程的组织 我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；

空分工艺流程

第三部分空分工艺流程的组成 一、工艺流程的组织 我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革： 第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质； 第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环； 第三代：可逆式换热器； 第四代：分子筛纯化； 第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环； 第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩； ○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品； ○内压缩流程：化工类：5~8 ：临界状态以上，超临界； 钢铁类：3.0 ，临界状态以下； 二、各部分的功用

净化系统压缩冷却纯化分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统） 液体：贮存及汽化系统； 气体：压送系统； ○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质； ○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力； （热力学第二定律） ○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性 有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻 了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用； ○纯化：防爆、提纯； 吸附能力及吸附顺序为： ； ○精馏：空气分离 换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件； 制冷系统： 维持冷量平衡

液化空气 膨胀机 方法 节流阀 膨胀机制冷量效率高：膨胀功W； 冷损：跑冷损失 Q1 复热不足冷损 Q2 生产液体产品带走的冷量Q3 第一节净化系统 一、除尘方法： 1、惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离； 2、过滤除尘：空分中最常用的方法； 3、离心力除尘：旋转机械上产生离心力； 4、洗涤除尘：

空分工艺流程说明

2.2.2 工艺流程简述 2.2.2.1压缩、预冷 原料空气通过空气过滤系统，去除灰尘和机械杂质。过滤后的空气由多级压缩机压缩到工艺所需压力，然后进入空冷塔进行冷却。压缩过程中产生的冷凝疏水在厂房内凝液罐中汇集后，由凝液泵加压送入循环回水管线。 空气自下而上穿过空冷塔，以对流形式被循环冷却水和低温冷冻水分段冷却，同时也得到了清洗。 在空冷塔底部，空气被由冷却水泵送入的循环冷却水预冷。 在顶部，空气由冷冻水泵送入的冷冻水进一步冷却。 低温冷冻水是在水冷塔中产生，其产生的原理是利用从冷箱来的干燥的污氮气汽化小部分循环冷却水，水在汽化过程中吸收热量，同时使冷却水的温度降低。 空气离开空冷塔的温度越低，对于下游空气纯化单元的负荷就越小。 空气中的少量化学杂质也被冷却水吸收。 空冷塔和水冷塔为填料塔，在空冷塔顶部设置有除沫器以去除空气中的水雾。 2.2.2.2 吸附净化 、氮氧化合物和绝大多数碳氢化合物都被吸附。 空气纯化单元包括两台交替运行的分子筛吸附器，压缩空气通过吸附器时，水、CO 2 吸附器交替循环，即一只吸附器吸附杂质而另一只吸附器被再生。吸附和再生过程顺序自动控制以保证装置连续运行。采用来自冷箱的污氮对吸附器进行再生。再生时吸附器与吸附流程隔离，再生气放空。与吸附流程隔离的吸附器先卸压，然后先用经蒸汽加热器加热的低压污氮进行再生，然后用从蒸汽加热器旁路来的冷低温氮气对吸附器进行冷却，之后再用吸附后的空气对吸附器升压并返

回吸附流程。再生循环主要有下面几个组成部分： 泄压－加热－冷却－增压 单台吸附器的设计切换周期不少于4小时。 法液空流程的纯化单元设置特殊再生加热器，必要时可用特殊再生加热器进行特殊再生。 针对厂区空气中CO 2含量波动大的特点，在分子筛吸附器空气出口设有CO 2 在线分析仪，可以随时监测吸附器的运行工况，从而保 证出口的CO 2 组分满足工艺要求。 净化后的空气分为两股：其中一股进入低压换热器；另一股去空气增压机增压。 2.2.2.3 空气精馏 净化后的空气分为两部分： 一部分净化空气主气流直接进入冷箱，并在低压主换热器中与返流产品进行热交换而冷却至接近于露点。 这股气流然后进入中压塔底部作首次分离。上升气体和下降液体接触后氮的含量升高。中压塔顶部的氮气在主冷凝蒸发器中被沸腾液氧冷凝成液氮作为中压塔的回流液。 另一部分净化空气经增压机压缩后部分送入透平膨胀机的增压端中增压后送入冷箱，在冷箱的高压主换热器中与高压氧换热被液化，然后经过高压节流阀节流后作为回流液进入中压塔和低压塔。 剩余部分增压空气在高压主换热器中冷却至适当温度抽出，然后经透平膨胀机膨胀端膨胀后送入中压塔。 从上到下，中压塔产出如下产品：液氮产品、低压氮气产品（下游MTO装置启动时的氮气）、中压氮气产品、污氮回流液、富氧液空。 液氮产品经过过冷器后作为液体产品输出，部分送入贮槽。

全液体空分工艺流程说明

全液体空分工艺流程说明 液体空分设备通常是指以直接生产液氧、液氮产品的空分设备，这种空分设备一般不生产或少量生产气体产品。 为了要获得大量的液氧和液氮产品，目前大致有二种方法：一是先生产气态产品，然后再根据需要采用液化装置将气态产品液化，这种方法能耗相对较高；另一种方法是直接采用液体空气设备生产液氧和液氮产品，与前者相比该法能耗较低，液体空分设备从流程的组织上来看可以视为是常规气态产品空分设备和液化装置的二者结合体，因此其流程要相对复杂一些。为了降低液体空分设备产品的中耗，应根据用户提出的需求条件，在工艺流程的组织上要进行多个方案的技术比较。 目前液体空分设备根据工作压力的等级不同，一般可分为低压循环和中压循环二大类，在低压循环中按照制冷系统的组织方式不同又分成带增压透平膨胀机制冷和带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷的二种流程。在中压循环流程中因采用的制冷循环工质的不同一般分成空气循环和氮气循环，同样在中压循环中按照制冷系统的组织方式不同也分成带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷和带高、低温增压透平膨胀机制冷的二种流程。 液体空气设备流程的选择应根据用户提出的液体产品产量、纯度、品种等要求，来选择和确定液体空分设备的工艺流程、单元设备的结构形式和组织方式。一般来说液氧产量小于1000Lh的属小型液体空分设备，目前多数是采用全低压(1.OMPa)利用空气循环制冷的工艺流程。因为液体产量较小，同时为简化流程，达到操作方便，一般在流程中原料空气和制冷循环空气可由一台压缩机提供。这种流程单位产品能耗较高。 当液体产品在2000-3000m立方/h(折成气态)以上时，将属于中大型液体空气设备，由于液体产品数量加大，要求装置必须提供更多的冷量。而在低压流程中气体的液化是通过相变过程来实现的，因为工作压力低，气体膨胀产冷量小，最终气体液化率低，那么为要获得大量的冷量就必须大幅度的提高循环空气量，这样会造成单位产品能耗的大幅度升高。因此在工艺流程上必须由低压循环改为中压制冷循环，由于气体液化工作压力的提高，其相应的液化温度也随之提高，那么单位气体液化所需的冷量就会减少，当气体液化压力超过其临界压力而温度低于临界温度时，气体液化过程中就不存在等温的冷凝过程，而是直接变成液体，这样就能减少中压流程中的循环气量，使单位液体产品能耗大大的降低，这正是中压流程为什么经济性好的重要原因。在中大型液体空分设备中原料空气部分采用低压(0.6MPa)，而循环气体为中压(压缩机压力为 2.5-3.OMPa),即分为空气循环和氮气循环二种。关于在制冷循环中如何确定膨胀机的台数和运行方式及其参数，这将取决于用户提供的要求。下面将对儿种工艺流程在组织中的技术问题进行分析讨论。 低压小型液体空分设备工艺流程 现对国内已开发成功的小型全低压液体空分设备在流程组织上的一些技术特点作一分析。 本设备是采用低压带增压透平膨胀机及空气制冷循环的工艺流程。空气经空气过滤器被透平空压机压缩至1.0MPa(G)压力，经末级冷却器冷却后将全部空气送入增压机中增压，经增

工业制氧原理及流程

工业制氧原理及流程 空气中含氮气78%，氧气21%。由于空气是取之不尽的免费原料，因此工业制氧/制氮通常是将空气中的氧气和氮气分离出来。制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。本专题将详细介绍制氧/制氮的工艺流程，主要工艺设备的工作原理等信息。 【制氧/制氮目的】：制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。 【制氮原理简介】：以空气为原料，利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。 Ａ：深冷空分制氮 深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。 Ｂ：分子筛空分制氮 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。 Ｃ：膜空分制氮 以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维

空分工艺流程描述

空分工艺流程描述 2 工艺流程 2工艺流程总体概述 2.1空气过滤及压缩 来自大气中的空气经自洁式过滤器S01101，将空气中大于1μm的尘埃和机械杂质清除后，送离心式空气压缩机K01101，自洁式空气过滤器采用PLC控制，带自动反吹系统，反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序。 3流量约168000Nm/h、常温常压的空气在由电机驱动的单轴离心式空气压缩机K01101中，经四级压缩，压力被提升到0.632MPa(A)。温度,105?后进入空气预冷系统。空气流量由空压机入口导叶B011101的开度来调节，空压机K01101采用3组内置段间冷却器冷却压缩空气;并在末级出口还设有一放空阀BV011121，在开车、停车期间，部分空气将由BV011121放空，以防止压缩机喘振。 润滑油系统:空压机和增压机共用一个润滑油站T011101，油系统包括润滑油系统、事故油系统(2个高位油箱和4个蓄能器，空压机组和增压机组各1个高位油箱，2个蓄能器)。润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用。 -011101A/B中冷却，经温度调油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E 节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B，过滤掉油中杂质后进入润滑油总管，然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱;润滑油泵出口有一总管压力调节阀，用于调节润滑油过滤器S-011101A/B出口总管油压。 该油路同时为增压机提供润滑油，在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱。以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油，保证压缩机组的安全。

2.2空气预冷系统 经空压机压缩后的压力为0.632MPa(A)、温度,105?的空气由底部进入空冷塔 C01201内;空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路，进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵P01201A/B送至下塔顶部，流量为452t/h 、32?的冷却水洗涤冷却，再经过循环冷冻水泵P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h 、8?的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来，温度被降至10?送进入分子筛纯化系统。 循环冷却水流量由V012004(FIC012002)控制，空冷塔C01201下塔的液位由 V012038(LIC012001)控制，循环冷却水流量设有高、低流量连锁，当循环冷却水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。正常情况下，空冷塔下塔的循环冷却水来自凉水塔，经与空气换热后再回到凉水塔。但是，在凉水塔加药期间，空冷塔发生液泛、拦液情况下，为防止空气将大量带水到分子筛纯化系统，此时，必须将循环冷却水的供水切换至新鲜水补水(新鲜水为补入凉水塔的生产水，来自生产水总管)。另外，在空冷塔C01202的底部有个排污阀V012043，为确保空冷塔的水质良好，可以定期打开排污阀V012043，将部分污水排入地沟。 空冷塔上部的冷冻水为闭式回路，循环冷冻水流量由V012028(FIC012001)控制，空冷塔C01201上塔的液位由V012030(LIC012003)控制，循环冷冻水流量设有高、低流量连锁，当循环冷冻水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷冻水泵。空冷塔上塔的循环冷冻水来自水冷塔C01202，经与空气换热后回到水冷塔C01202。在水冷塔C01202中，循环冷冻水从 顶部向下喷淋，由冷箱来的污氮、纯低压氮气进行冷却，污氮的量由 V015105(FIC015105)控制;水冷塔C01202的液位由 LIC012004控制调节阀V012033的补水量来实现的。在水冷塔C01202的底部有个排污阀V012051，为确保水冷塔的水质良好，可以定期打开排污阀V012051，将部分污水排入地沟。

全液体空分工艺流程说明

全液体空分工艺流程说 明 Revised by Chen Zhen in 2021

全液体空分工艺流程说明 液体空分设备通常是指以直接生产液氧、液氮产品的空分设备，这种空分设备一般不生产或少量生产气体产品。 为了要获得大量的液氧和液氮产品，目前大致有二种方法：一是先生产气态产品，然后再根据需要采用液化装置将气态产品液化，这种方法能耗相对较高；另一种方法是直接采用液体空气设备生产液氧和液氮产品，与前者相比该法能耗较低，液体空分设备从流程的组织上来看可以视为是常规气态产品空分设备和液化装置的二者结合体，因此其流程要相对复杂一些。为了降低液体空分设备产品的中耗，应根据用户提出的需求条件，在工艺流程的组织上要进行多个方案的技术比较。 目前液体空分设备根据工作压力的等级不同，一般可分为低压循环和中压循环二大类，在低压循环中按照制冷系统的组织方式不同又分成带增压透平膨胀机制冷和带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷的二种流程。在中压循环流程中因采用的制冷循环工质的不同一般分成空气循环和氮气循环，同样在中压循环中按照制冷系统的组织方式不同也分成带增压透平膨胀机加低温予冷机制冷和带高、低温增压透平膨胀机制冷的二种流程。 液体空气设备流程的选择应根据用户提出的液体产品产量、纯度、品种等要求，来选择和确定液体空分设备的工艺流程、单元设备的结构形式和组织方式。一般来说液氧产量小于1000Lh的属小型液体空分设备，目前多数是采用全低压利用空气循环制冷的工艺流程。

因为液体产量较小，同时为简化流程，达到操作方便，一般在流程中原料空气和制冷循环空气可由一台压缩机提供。这种流程单位产品能耗较高。 当液体产品在2000-3000m立方/h(折成气态)以上时，将属于中大型液体空气设备，由于液体产品数量加大，要求装置必须提供更多的冷量。而在低压流程中气体的液化是通过相变过程来实现的，因为工作压力低，气体膨胀产冷量小，最终气体液化率低，那么为要获得大量的冷量就必须大幅度的提高循环空气量，这样会造成单位产品能耗的大幅度升高。因此在工艺流程上必须由低压循环改为中压制冷循环，由于气体液化工作压力的提高，其相应的液化温度也随之提高，那么单位气体液化所需的冷量就会减少，当气体液化压力超过其临界压力而温度低于临界温度时，气体液化过程中就不存在等温的冷凝过程，而是直接变成液体，这样就能减少中压流程中的循环气量，使单位液体产品能耗大大的降低，这正是中压流程为什么经济性好的重要原因。在中大型液体空分设备中原料空气部分采用低压，而循环气体为中压(压缩机压力为即分为空气循环和氮气循环二种。关于在制冷循环中如何确定膨胀机的台数和运行方式及其参数，这将取决于用户提供的要求。下面将对儿种工艺流程在组织中的技术问题进行分析讨论。 低压小型液体空分设备工艺流程 现对国内已开发成功的小型全低压液体空分设备在流程组织上的一些技术特点作一分析。

合成甲醇工艺流程图

合成甲醇工艺流程图 一、总图 脱硫后焦炉气 甲醇外售 驰放气作燃料气 二、气柜 1、系统图 25℃ 200mmH 2O 700 mmH 2O 去焦炉气压缩 30℃ 新鲜水来自来水总管 污水去生化处理 2、物料平衡表 物料名称 输入量 输出量 备注 物料名称 输入量 输出量 备注 H 2 55～58％ NH 3 ≤50 mg/m 3 CH 4 24～26％ H 2S ≤20 mg/m 3 CO 6～8％ 有机硫 350mg/m 3 C m H n 2.5％ CO 2及其它 ＜3％ 新鲜水消耗0.3Mpa ： 正常16m 3/h ，最大20 m 3/h 蒸汽0.6Mpa ：正常2.4t/h 最大3.0t/h 气 柜 焦炉气压缩 精脱硫 转化 空分 合成压缩 甲醇合成 甲醇精馏 甲醇库 水 封 槽 ф39100*8530 水 封 20000m 3 400mmH 2 O 钟 罩 水 封 槽

三、焦炉气压缩 1、系统图 0.3172Mpa 140℃ 40℃ 200mmH 2O 25℃ 分离水 40℃ 0.957 Mpa 分离水 2.5Mpa 140℃ 40℃ 去精脱硫 2.5 Mpa 40℃ 分离水 2、物料平衡表 物料名称 输入量 输出量 备注 物料名称 输入量 输出量 备注 H 2 55～58％ NH 3 ≤50 mg/m 3 CH 4 24～26％ H 2S ≤20 mg/m 3 CO 6～8％ 有机硫 350mg/m 3 C m H n 2.5％ CO 2及其它 ＜3％ 化产循环水32℃： 正常580m 3/h ，最大650 m 3/h 蒸汽0.6Mpa ：正常2.4t/h 最大3.0t/h 注意： 停车时造成煤气放散30000Nm 3/h 三、精脱硫 1、系统图 2.5Mpa 40℃ 不合格返回 不合格返回 去转化 2.3 Mpa 380℃ （1）有机硫加氢转化：CS 2+H 2+H 2O →H 2S+CO COS+H 2O →H 2S+CO 2 （2）必须将系统中来自炼焦、压缩机等的氯杂质去除，在甲醇反应中会生成水溶性氯化物，影响整个床层。 2、物料平衡表 一级吸气 缓冲器 一级汽缸 一级排气缓冲器 一级冷却器 一级分离器 二级吸气 缓冲器 二级汽缸 二级排气缓冲器 二级冷却器 二级分离器 三级吸气 缓冲器 三级汽缸 三级出口缓冲器 三级冷却器 三级分离器 过滤器 予脱硫槽 去除油雾 脱除无机硫 一级加氢转化器 H 2+O 2→水 C m H n →饱和烃 有机硫→无机硫 铁钼加氢催化剂27.4m 3 取空速1000h -1 ф2300mm 一台 中温氧化铁脱硫槽 脱除绝大部分无机硫 总硫量355mg/Nm 3 触媒总装158.4m 3更换周期4000小时，ф2900mm 两开 一备共三台并联使用 二级加氢转化器 残余有机硫→无机硫 铁钼加氢催化剂17m 3 取空速1500h -1 ф1900mm 一台 中温氧化锌脱硫槽 把关脱硫0.01ppm 触媒总装22.6m 3 ф1900mm 两台串联工作 转化工段预热 器提温300℃

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【最新整理，下载后即可编辑】 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分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。 目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h（氧）的制氧机，发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h（氧）的特大型空分设备的能力。 空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统： 1 杂质的净化系统：主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。 2 空气冷却和液化系统：主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。 3空气精馏系统：主要部件为精馏塔（上塔、下塔）、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用 4 加温吹除系统：用加温吹除的方法使净化系统再生。 5仪表控制系统：通过各种仪表对整个工艺进行控制。 深冷空分制氮 深冷空分制氮以空气为原料，经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同，通过精馏，使它们分离来获得氮气。 1. 深冷制氮的典型工艺流程 整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。 1.1 空气压缩及净化 空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器，降低空气温度。再进入空气干燥净化器，除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。 1.2 空气分离 净化后的空气进入空分塔中的主换热器，被返流气体（产品氮气、废气）冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器

FDA空分制氮机的操作规程

FDA 空分制氮机得操作规程 一、启动前得准备 （一）检查所有工作系统是否处于待开机状态（按FDA 空分制氮设备系统工艺流程图）。 1．所有阀门处于关闭待用状态。 2．所有电源关闭待用状态。 3．冷却水处于关闭待用状态。 4．所有设备外壳均应可靠接地。 （二）接通总电源。 1点动空压机启动按钮，并立即按停止按钮，以检查空压机主机转向是否正确并确认电源相位是否正确。（祥见压缩机操作手册） 2按动冷冻干燥机电源开关，确认压缩机正常工作后立即关闭电源．（祥见冷冻干燥机操作手册）． 3按动FDA 空分制氮机电源开关，确认控制柜中程序控制器正常转换后关闭电源． 二、 FDA 空分制氮设备操作规 1．系统操作规程： 参见附图二（ＦＤＡ空分制氮设备系统开机操作流程图）和附图四（ＦＤＡ空分制氮设备工艺流程图）． 2．开机程序 3．关机程序：

4．操作前的准备及启动 ａ．检测空气贮罐排空阀门V1应处于关闭状态。 ｂ.检测氮气贮罐排空阀排空阀门V2应处于关闭状态。 ｃ.打开消声器5的截止阀V5。 d.启动制氮机程序控制器。 e.按以下图表检查气动阀门工况，无误执行Ｆ步骤，否则安排故方法排除故障。 图:FDA空制氮上阀组示意图图:FDA空制氮下阀组示意图

表：FDA空分制氮机阀位工作程序表 f.打开空气贮罐出口总气源阀v3,制氮机进入工作状态． g．按下表检查本机工况无误执行步骤Ｈ，反之安排故方法排除故障． 表：FDA空分制氮机工况显示表 h.当吸附塔达吸附压力0.6～0.75MPa时，打开氮气贮槽入口阀门V6。 i.当氮气贮槽与吸附塔压力达到平衡时，打开流量计出口阀门V8。 j.打开氮气排空阀V9。 k.调节氮气出口减压阀J2 达用户使用压力，调节范围0.55～0.55MPa。 l.调节流量计出口阀门V8开度使流量达用户额定流量。 5.采样检测： 设备运行30分钟后检测氧含量． a.打开检测阀门CI,使流量达检测仪要求； b.调整测氧仪至零点； c.检测氮气含量0 2≤1%；

(工艺流程)空分工艺流程描述

2 工艺流程 2工艺流程总体概述 2.1空气过滤及压缩 来自大气中的空气经自洁式过滤器S01101，将空气中大于1μm的尘埃和机械杂质清除后，送离心式空气压缩机K01101，自洁式空气过滤器采用PLC控制，带自动反吹系统，反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序。 流量约168000Nm3/h、常温常压的空气在由电机驱动的单轴离心式空气压缩机K01101中，经四级压缩，压力被提升到0.632MPa（A）。温度＜105℃后进入空气预冷系统。空气流量由空压机入口导叶B011101的开度来调节，空压机K01101采用3组内置段间冷却器冷却压缩空气；并在末级出口还设有一放空阀BV011121，在开车、停车期间，部分空气将由BV011121放空，以防止压缩机喘振。 润滑油系统：空压机和增压机共用一个润滑油站T011101，油系统包括润滑油系统、事故油系统（2个高位油箱和4个蓄能器，空压机组和增压机组各1个高位油箱，2个蓄能器）。润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用。 油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E-011101A/B中冷却，经温度调节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B，过滤掉油中杂质后进入润滑油总管，然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱；润滑油泵出口有一总管压力调节阀，用于调节润滑油过滤器S-011101A/B出口总管油压。 该油路同时为增压机提供润滑油，在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱。以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油，保证压缩机组的安全。 2.2空气预冷系统 经空压机压缩后的压力为0.632MPa（A）、温度＜105℃的空气由底部进入空冷塔C01201内；空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路，进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵P01201A/B送至下塔顶部，流量为452t/h 、32℃的冷却水洗涤冷却，再经过循环冷冻水泵P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h 、8℃的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来，温度被降至10℃送进入分子筛纯化系统。 循环冷却水流量由V012004（FIC012002）控制，空冷塔C01201下塔的液位由V012038（LIC012001）控制，循环冷却水流量设有高、低流量连锁，当循环冷却水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。正常情况下，空冷塔下塔的循环冷却水来自凉水塔，经与空气换热后再回到凉水塔。但是，在凉水塔加药期间，空冷塔发生液泛、拦液情况下，为防止空气将大量带水到分子筛纯化系统，此时，必须将循环冷却水的供水切换至新鲜水补水（新鲜水为补入凉水塔的生产水，来自生产水总管）。另外，在空冷塔C01202的底部有个排污阀V012043，为确保空冷塔的水质良好，可以定期打开排污阀V012043，将部分污水排入地沟。 空冷塔上部的冷冻水为闭式回路，循环冷冻水流量由V012028（FIC012001）控制，空冷塔C01201上塔的液位由V012030（LIC012003）控制，循环冷冻水流量设有高、低流量连锁，当循环冷冻水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷冻水泵。空冷塔上塔的循环冷冻水来自水冷塔C01202，经与空气换热后回到水冷塔C01202。在水冷塔C01202中，循环冷冻水从

空分设备及深冷空分工艺流程资料

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分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。 目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h（氧）的制氧机，发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h（氧）的特大型空分设备的能力。 空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统： 1 杂质的净化系统：主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。 2 空气冷却和液化系统：主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。 3空气精馏系统：主要部件为精馏塔（上塔、下塔）、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用 4 加温吹除系统：用加温吹除的方法使净化系统再生。 5仪表控制系统：通过各种仪表对整个工艺进行控制。 深冷空分制氮 深冷空分制氮以空气为原料，经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同，通过精馏，使它们分离来获得氮气。 1. 深冷制氮的典型工艺流程 整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。 1.1 空气压缩及净化 空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器，降低空气温度。再进入空气干燥净化器，除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。 1.2 空气分离 净化后的空气进入空分塔中的主换热器，被返流气体（产品氮气、废气）冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发，同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气，冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液，另一部分作为液氮产品出空分塔。 由冷凝蒸发器出来的废气经主换热器复热到约130K进膨胀机膨胀制冷为空分塔提供冷量，膨胀后的气体一部分作为分子筛的再生和吹冷用，然后经消音器排入大气。 1.3 液氮汽化 由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存，当空分设备检修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道。 深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。 2. 主要设备简介 2.1 空气过滤器 为减少空气压缩机内部机械运动表面的磨损，保证空气质量，空气在进入空气压缩机之前，必须先经过空气过滤器以清除其中所含的灰尘和其他杂质。目前空气压缩机进气多采用粗效过滤器或中效过滤器。 2.2 空气压缩机 按工作原理，空气压缩机可分为容积式和速度式两大类。目前空气压缩机多采用往复活塞式空气压缩机、离心式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。 2.3 空气冷却器 是用来降低进入空气干燥净化器和空分塔前压缩空气的温度，避免进塔温度大幅度波动,并可析出压缩空气中的大部分水分。通常采用氮水冷却器（由水冷却塔和空气冷却塔组成：水冷塔是用空分塔内出来的废气冷却循环水，空冷塔是用水冷塔出来的循环水冷却空气）、氟里昂空冷器。 2.4 空气干燥净化器

空分工艺流程说明

2.2.2 工艺流程简述2.2.2.1压缩、预冷 原料空气通过空气过滤系统，去除灰尘和机械杂质。过滤后的空气由多级压缩机压缩到工艺所需压力，然后进入空冷塔进行冷却。压缩过程中产生的冷凝疏水在厂房内凝液罐中汇集后，由凝液泵加压送入循环回水管线。 空气自下而上穿过空冷塔，以对流形式被循环冷却水和低温冷冻水分段冷却，同时也得到了清洗。 在空冷塔底部，空气被由冷却水泵送入的循环冷却水预冷。 在顶部，空气由冷冻水泵送入的冷冻水进一步冷却。 低温冷冻水是在水冷塔中产生，其产生的原理是利用从冷箱来的干燥的污氮气汽化小部分循环冷却水，水在汽化过程中吸收热量，同时使冷却水的温度降低。空气离开空冷塔的温度越低，对于下游空气纯化单元的负荷就越小。 空气中的少量化学杂质也被冷却水吸收。 空冷塔和水冷塔为填料塔，在空冷塔顶部设置有除沫器以去除空气中的水雾。2.2.2.2 吸附净化 空气纯化单元包括两台交替运行的分子筛吸附器，压缩空气通过吸附器时，水、CO、氮氧化合物和绝大多数碳氢化合物都被吸附。2吸附器交替循环，即一只吸附器吸附杂质而另一只吸附器被再生。吸附和再生过程顺序自动控制以保证装置连续运行。采用来自冷箱的污氮对吸附器进行再生。再生时吸附器与吸附流程隔离，再生气放空。与吸附流程隔离的吸附器先卸压，然后先用经蒸汽加热之后再用吸附后的空气对吸附器升压并返器加热的低压污氮进行再生，然后用从蒸汽加热器旁路来的冷低温氮气对吸附器进行冷却， 回吸附流程。再生循环主要有下面几个组成部分： 泄压－加热－冷却－增压 单台吸附器的设计切换周期不少于4小时。 法液空流程的纯化单元设置特殊再生加热器，必要时可用特殊再生加热器进行特殊再生。 针对厂区空气中CO含量波动大的特点，在分子筛吸附器空气出口设有CO在线分析仪，可以随时监测吸附器的运行工况，从而保22证出口的CO组分满足工艺要求。2净化后的空气分为两股：其中一股进入低压换热器；另一股去空气增压机增压。 2.2.2.3 空气精馏 净化后的空气分为两部分： 一部分净化空气主气流直接进入冷箱，并在低压主换热器中与返流产品进行热交换而冷却至接近于露点。 这股气流然后进入中压塔底部作首次分离。上升气体和下降液体接触后氮的含量升高。中压塔顶部的氮气在主冷凝蒸发器中被沸腾液氧冷凝成液氮作为中压塔的回流液。 另一部分净化空气经增压机压缩后部分送入透平膨胀机的增压端中增压后送入冷箱，在冷箱的高压主换热器中与高压氧换热被液化，然后经过高压节流阀节流后作为回流液进入中压塔和低压塔。 剩余部分增压空气在高压主换热器中冷却至适当温度抽出，然后经透平膨胀机膨胀端膨胀后送入中压塔。

空分装置工艺流程及仪表简介

空分装置工艺流程及仪表简介 一、10000NM3/h空分工艺流程及仪控系统 1、工艺流程简图： 2、空压机工作原理： 空气经过滤器进入空透压缩机，进入叶轮的气体在叶轮的作用下，高速旋转产生离心力，在离心力的作用下气体被甩出，并获得很大的速度，在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。这样通过逐段的多级压缩，使气体达到规定的压力，送至空分系统。 3、空压机仪控系统： （1）、温度：8个轴温测量（TIAS1.10~TIAS1.17）

8个进出口温度测量（TI1.1~TI1.2） （2）、压力：入口压力：PI1.1. 出口压力调节：PIC1.2. （3）、流量：出口空气流量：FI1.2 4、空气预冷系统及测量仪表组成： （1）、空冷塔的作用：进塔空气洗涤和冷却。 （2）、仪表控制：1空冷塔液位：LICAS101（700～900mm）。2空冷塔出口空气压力：PIAS101(≤0.35Mpa报警≤0.30Mpa停车)。3空冷塔出口空气温度：TIAS104－1－2(≥50℃报警≥55℃停车)。 5、板式换热器（可逆式换热器）的作用及仪表控制原理： （1）、作用：空气冷却和清除水分、二氧化碳。 （2）、仪表控制（切换系统）原理：

工作原理：由十台切换阀及对应二位五通电磁阀组成两大组，DCS 输出控制信号，按照程序使阀门开关动作。每三分钟切换空气进口和污氮气出口通道，达到清除管道内水份和二氧化碳的作用。 6、空分塔主要设备及作用：空分塔的作用，是为压缩岗位提供纯度≥ 99.2％的氧气和纯度≥99.99％的氮气。 （1）、分馏塔：包括上塔、下塔、付塔、冷凝蒸发器等。主要作用为分离氧气、氮气。仪表有液位、压力、阻力等测量。 （2）、液氧吸附器、液空吸附器：各两台。主要作用是吸附液氧、液空中的乙炔（正常0.01ppm）及碳氢化合物。仪表有压力和温度测量。（3）、液化器：包括氧液化器、氮液化器、污氮液化器。主要作用是通过换热使气体变成液体。仪表主要测量各介质进出口温度。（4）、过冷器：包括氮过冷器、液空污液氮过冷器。主要作用是通过热交换使气体变成过冷气体。仪表主要测量各介质进出口温度。 6、膨胀机的作用及仪表组成： （1）、作用：制冷、维持空分塔内冷量平衡。 （2）、仪表：内、外轴承温度，油压，膨胀机转速，间隙压差等。7、氮气透平压缩机工作原理及仪表组成： （1）、从分馏塔来的3Kpa低压氮气，进入氮气透平压缩机，进入叶轮的气体在叶轮的作用下，高速旋转产生离心力，在离心力的作用下气体被甩出，并获得很大的速度，在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。这样通过逐段的多级压缩（共五段十级），使气体达到规定的压力（2.2Mpa），外供至后系统。