空分工艺流程教程文件.ppt

沈阳科达沈阳科达KDONAr10000/5000/330空空分装置工艺流程分装置工艺流程空分培训系列专题空分培训系列专题2016年3月30日目录一、空气的组成二、空分装置的简介三、空分的工艺流程一、空气的组成组分组分氧氧氮氮氩氩二氧化碳二氧化碳其它其它分子式分子式O2N2ArCO2HeNeKrXe NOXH2O体积含量体积含量20.9578.090.9320.02重量含量重量含量23.1475.531.2860.046气体密度气体密度1.429 1.250 1.734 1.977沸点沸点182.97195.79185.8678.44二、空分装置的简介本空分装置型号为本空分装置型号为KDONAr10000/5000/330，装置为带增压透平膨胀机和常温，装置为带增压透平膨胀机和常温分子筛、全精馏无氢制氩的全低压空分装置，本套装置由杭州福斯达空分设备分子筛、全精馏无氢制氩的全低压空分装置，本套装置由杭州福斯达空分设备有限责任公司生产。有限责任公司生产。序号序号产品名称产品名称产量（产量（Nm3/h)产品纯度产品纯度产品压力产品压力1氧气氧气1000099.6%15KPa2液氧液氧20099.6%80KPa3氮气氮气5000O23ppm8KPa4液氮液氮50O23ppm200KPa5液氩液氩330O23ppmN23ppm80KPa序号序号气体气体用途用途1氮气氮气一代炉喷吹和灭火、一代炉喷吹和灭火、二代炉二代炉、动力车间、动力车间、煤气管道置换煤气管道置换2氧气氧气作为气化剂输送至一代炉和二代炉作为气化剂输送至一代炉和二代炉3压缩空气压缩空气全厂的仪表空气，一代炉输灰、二代炉仪表全厂的仪表空气，一代炉输灰、二代炉仪表气、动力车间仪表气和输灰，空分仪表气气、动力车间仪表气和输灰，空分仪表气气体用途气体用途三、空分的工艺流程空空分分工工艺艺流流程程压缩区域：压缩区域：精馏区域：精馏区域：空气预冷系统空气预冷系统分子筛纯化系统分子筛纯化系统增压透平膨胀机制冷系统增压透平膨胀机制冷系统分馏塔系统分馏塔系统液体贮存系统液体贮存系统电拖空压机电拖空压机汽轮机汽轮机+空压机空压机+增压机增压机工艺流程空气的压缩空气的压缩功能：为空分装置提供带压原料空气。功能：为空分装置提供带压原料空气。组成：包括自洁式空气过滤器、原料空气压缩机、汽轮机、空压机，增压机，电托组成：包括自洁式空气过滤器、原料空气压缩机、汽轮机、空压机，增压机，电托空压机等空压机等原料空气被自洁式空气过滤器吸入并清除灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机进原料空气被自洁式空气过滤器吸入并清除灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机进行压缩，空气经五级压缩一段冷却后，终压为行压缩，空气经五级压缩一段冷却后，终压为0.50.53Mpa，流量为，流量为53000m/h，排，排出温度出温度120，再送入空气预冷系统。，再送入空气预冷系统。预冷系统预冷系统功能：用来降低进分子筛吸附器的空气温度与含水量，把空压机出来的高温气体功能：用来降低进分子筛吸附器的空气温度与含水量，把空压机出来的高温气体冷却到冷却到1515并使气体得到洗涤；并使气体得到洗涤；组成：空冷塔、水冷塔、常温水泵、冷冻水泵等。组成：空冷塔、水冷塔、常温水泵、冷冻水泵等。压缩后的高温空气进入空气冷却塔下部，压缩后的高温空气进入空气冷却塔下部，由下向上穿过空气冷却塔中的传热传质单由下向上穿过空气冷却塔中的传热传质单元，依次与常温水和和冷却水进行逆流接元，依次与常温水和和冷却水进行逆流接触而进行传热传质以达到冷却空气的目的，触而进行传热传质以达到冷却空气的目的，并除去大部分水溶性有害物质如并除去大部分水溶性有害物质如NH3，SO2等。等。水冷塔利用来自冷箱内污氮、氮气含水水冷塔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；的不饱和性吸收蒸发潜热使循环水降温；通过低温水泵加压送入空冷塔上部对空气通过低温水泵加压送入空冷塔上部对空气进行冷却，空冷塔和水冷塔为堆散填料塔，进行冷却，空冷塔和水冷塔为堆散填料塔，水泵为多级卧式离心泵。水泵为多级卧式离心泵。预冷系统预冷系统纯化系统纯化系统功能：用于吸附空气中的水分、二氧化碳、乙炔、功能：用于吸附空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷、重烃、氧化亚氮等物质。丙烯、丙烷、重烃、氧化亚氮等物质。分子筛吸附器采用活性氧化铝加上分子筛的立式双层床径向流结构。采用双层床也使吸附分子筛吸附器采用活性氧化铝加上分子筛的立式双层床径向流结构。采用双层床也使吸附器再生阻力下降，再生温度降低，节约了再生能耗。器再生阻力下降，再生温度降低，节约了再生能耗。氧化铝主要功能是清除空冷塔带来的氧化铝主要功能是清除空冷塔带来的游离水，减少分子筛的负担游离水，减少分子筛的负担。分子筛清除空气中的二氧化碳和碳氢化合物分子筛清除空气中的二氧化碳和碳氢化合物。这些杂质随空气进入空压机，继而进入空分设备是非常有害的。固体杂质会磨损机器运转这些杂质随空气进入空压机，继而进入空分设备是非常有害的。固体杂质会磨损机器运转零件，堵塞冷却设备。零件，堵塞冷却设备。O2、N2、H2O、CO2、CnHmO2、N2 增压透平膨胀机增压透平膨胀机功能：膨胀机是空分设备的心脏部机之一，由气体在膨胀机中等熵膨胀而制取功能：膨胀机是空分设备的心脏部机之一，由气体在膨胀机中等熵膨胀而制取冷量，正常生产中为系统补充冷损。冷量，正常生产中为系统补充冷损。工作原理：工作原理：空气进入膨胀机进行绝热膨胀产生空分装置所需的冷量，与此同时空气进入膨胀机进行绝热膨胀产生空分装置所需的冷量，与此同时产生的机械功又为增压机所吸收。产生的机械功又为增压机所吸收。增压透平膨胀机增压透平膨胀机空气精馏系统空气精馏系统空气的精馏过程：空气的精馏过程：利利用用氧氧、氮氮的的沸沸点点不不同同，混混合合液液体体吸吸收收上上升升蒸蒸汽汽的的热热量量而而部部分分蒸蒸发发，沸沸点点较较低低的的氮氮较较多多的的蒸蒸发发，而而上上升升蒸蒸汽汽在在放放出出热热量量而而部部分分冷冷凝凝，沸沸点点较较高高的的氧氧较较多多的的冷冷凝凝，这这样样蒸蒸气气中中的的氮氮浓浓度度越越来来超超高高，液液体体中中的的氧氧浓浓度度也也越越来来越越高高，这这样样通通过过多多次次的的部部分分蒸蒸发发与与部部分分冷冷凝凝来来完完成成整整个个精馏过程，从而将空气中的氧和氮分离开来。精馏过程，从而将空气中的氧和氮分离开来。空气精馏系统空气精馏系统注：1.下塔 2.冷凝蒸发器 3.上塔 4.液氮回流阀 5.液空节流阀Thanks！