川维厂空分装置实习总结

1、川维厂空分装置实习总结本人进入川维厂空分装置实习，学习化工工艺流程技术。空分装置是 属于深冷分离专业，将空气在低温状态下，利用空气中各个物质的沸点不 同，通过低温精馅分离得到氧、氮、氮等产品，提供给下游化工装置使用。 川维厂空分装置共有两套外压缩流程装置，本人实习期间在空分装置一单 元学习。本人在该套空分装置了解到深冷分离的知识，空气是一种混合气体, 空气分离的作用是：清除掉空气中的灰尘、水份、二氧化碳和乙烘等碳氢 化合物，提取氧、氮及各种稀有气体。冃前，氧的获得方法有：化学法、 电解水、空气分子筛吸附法和空气低温精憾法。而大规模用于工业牛产的 是空气低温精憾和分子筛吸附法。空气低温精憾法根据

2、操作压力又有高压、中压、低压之分，大容量装 置都为全低压。根据换热工艺所采用的设备不同又可分为管式、管板式和 全板式。随着上塔精饰潜力和利用方式不同，在工艺上有空气膨胀进上塔 （称为拉赫曼进气）和从下塔顶部抽氮膨胀（同样利用拉赫曼原理）的流 程，目前乂发展有膨胀空气进下塔的新流程。我在实习期间学习的空分装 置16250m3/h制氧机是全低压、全板式、氮水预冷分子筛前端净化、抽氮 膨胀的流程.其生产工艺原理如下：1. 空气的压缩从吸风塔y108吸入的含有各种有害杂质（c2h2w0.000004%）的空 气通过100米长的隧道进入空气过滤室s109,使3um以上的尘埃清 除掉99%以上。然后,空气

3、进入五级内冷却式离心压缩机c110,最终排气压力可调到0.550.62mpaz温度约85°c,流量在设计条件下为8200085000m3/ho压缩空气经过消音器u118后进入空冷塔ac1101；ts 先后与33°c水和从水冷塔來的冷冻水逆流接触换热,本身被冷却到20°c左 右,同时洗涤掉空气屮的固体杂质及nox、c02、cl有害物质。空气然后进入分子筛纯化器，在分子筛纯化器中吸附掉水份、c02及 部分碳氢化合物后进入冷箱。2. 预冷系统从空压机c110來的大约85°c的热空气进入空冷塔ac1101,在ac1101 里热空气经过两级冷却，温度降到10

4、76;c左右'同时将空气屮含有的固体杂质 及no、c02、cl等有害物质进行洗涤。从空冷塔出来的10°c左右的湿空气送入分子筛纯化器系统。3. 分子筛纯化系统从空冷塔ac1101來的82000m3/h> 0.55mpa（表压）、10°c左右的空气 进入其中一台纯化器，从下向上依次经过活性氧化铝和分子筛，其中的水份、 c02及部分碳氢化合物被吸附'由于吸附热的作用，出纯化器的空气温度上升到15°c左右，吸附一个周期后，两台纯化器切换，空 气进入另一台纯化器进行吸附。纯化后的空气进入板式换热器，然后去下 塔参与精谓。吸附结束的纯化器再生过程：先逆

5、向泄压，使纯化器压力降至 大气压，然后用分馆塔来的污氮经蒸汽加热至170°c左右进入纯化器对吸附 剂进行加热再牛,加热完毕后用冷污氮（未经加热）对吸附剂进行冷吹，以备 下次切换使用，冷吹峰值温度必须保证在100°c以上。吸附器切换周期可 根据具体工况而定。4 空气的第一次分离从主换热器冷端来的压力约0.52mpa（表压）、温度约一169°c的空气进 入双级精馄塔的中压塔d210底部第一层塔盘下。在d210中从冷凝蒸发器 e212屮冷凝的液氮逐板向下回流，底部上升的蒸汽在塔屮的43层塔盘上根 据汽液相平衡的原理与液相接触，逐层进行热质交换。这样汽相每经过一层 塔盘后

6、，氮浓度升高一次，而回流的液相每经过一层塔盘，则氧组份得到一次 增浓。最终，在d210塔顶得到含氮99.99%（含氧小于0.01%）的纯氮，在塔釜 得到含氧约38.29%的富氧液空。5 .液空的提升从d210底部取出的含氧38.29%（含氮1.41%,含氮60.40%）的液空经过 吸附器s213（或s214）吸附液空中的乙块等碳氢化合物。然后，液空上升到过 冷器e237中与低压塔d2顶部返回的污氮进行换热后被过冷，以减少节流 后的汽化率。液空通过节流阀w2370.10节流减压、降温后送到低压塔d211 中部第26层塔盘上。其中液相作为d211提饰段回流液参加精饰，汽相上升 参加精憾段精憾。6

7、贫液的提升从中压塔d210中部20层塔盘上引出的贫液经过过冷器e238与返流 污氮换热后被过冷。然后，它经贫液节流阀w2380.50节流入d211塔顶第 50层塔盘上/乍为低压塔d211精憎段的回流液。7 空气的第二次分离 来自中压塔的贫液、液空与冷凝蒸发器e212蒸发上升的氧气在 经过50层塔盘反复进行热质交换，最终得到如下产品:在d211顶部排 出含氧约1%的污氮在e212低压侧得到含氧约98.5%的液氧;从e212蒸发 上升的气氧一部分经液滴分离器s217后作为产品氧取出。8 污氮从低压塔d211顶部排出的污氮，压力约为0.036mpa（表压）、温度一193°c o它在过冷器e

8、238、e237和机后换热器e236中先后与贫液、液空、 低压纯氮进行热交换，木身复热到约一173°c后进入主换热器。污氮与正流 空气换热后被复热到13°c左右，然后一部分污氮去水冷塔wc1101,另一部 分污氮则作为分子筛纯化器的再生气。9. 气氧从低压塔底部液滴分离器s217引岀的气氧,氧纯度298%,压力约为0.056mpa（表压），温度为一179°c。它进入液化器e239与空气换热，本身复热 到约一173°c,然后进入主换热器的氧气固定通道与正流空气换热。从冷 箱出來的氧气，温度为13°c左右,压力为0.01mpa（表压），它被分别送到

9、离心 氧压机c130、往复氧压机c150、c570o10. 中压氮和环流从中压塔d210顶部抽出的中压纯氮，温度约为一177°c,压力为0.5mpa（表压），它被送到主换热器的中压纯氮通道。在冷段第一次复热后， 温度回升到大约一90°co然后，其中一部分（约2500m3/h）在热段再次复热, 并以0.49mpa（表压）、13°c左右出冷箱。这部分屮压氮作为产品通过调节 阀v2307.60送出装置界区。在主换热器冷段复热后的大部分中压纯氮，压 力0.49mpa俵压）'温度一90°c,它从中部抽出，这部分氮气称作环流，其作用在于调节主换热器温差。同时

10、，环流气进入透平膨胀机n240（或n250）膨胀制冷，以维持装置的冷量平衡。.低压纯氮从膨胀机出来的压力为0.03mpa（表压），温度为一144°c的氮气称作低压纯氮。它在机后换热器e236屮被返流污氮冷却到一172°c再进入主换热 器的低压纯氮通道。从冷箱出来的低压纯氮温度为左右。为缓解我厂 近年来生产用氮气供需矛盾，新建了一套低压氮回收装置，它抽取低压氮经c670加压至0.5mpa后送入中压氮管网。12 氧气的压缩来口冷箱的产品氧，在c130离心氧压机屮，氧气被压缩到0.25mpa（表 压）,温度被冷却到43°c以下,它通过v1352.40阀送到乙烘装置。c5

11、70往复氧压机将氧气经两级压缩和冷却后，压力约为l.impa （表 压），送往脱硫。附简易工艺流程图：我在实习中了解到，该套空分装置是目前国内较大容量的装置，它由 法国斯贝西姆公司承包、并从法国空气液化公司引进。在设计条件下装置 的生产能力为:产品氧气16250m3/h,纯度±98%、产品氮气2500m3/h,含氧 量w0.01%。在主要设备中'蒸汽透平n120、n140由法国窝兴顿工厂制造； 离心空压机c110离心氧压机c130；氮膨胀机n240、n250由美国罗托福 罗公司瑞士支公司制造；冷箱中设备、贮槽等由空液公司制造或购买配套。该套空分装置于1978年4月28日开始预

12、试车，同年12月1日送出合格氧、氮产品。2001年实施dcs控制系统改造后，空分运行的主要参数和压机运行少数工艺参数在dcs±显 示。装置的紧急停车步骤在dcs±进行。其余所有转动、静止设备的操作 均在机房或露天作业。2001年装置进行了分子筛流程改造的技术升级，采用氮水预冷系统和分子筛吸附净化系统，工程由四川空分厂承包。装置于2001年7月6日 开车，7月8日产出合格产詁。在实习期间本人感觉到:凝汽式蒸汽透平驱动压缩机给操作带来一定 的复杂性，操作人员水平要求高。氧压机的运行应从安全上特别谨慎、细 心。空分的主要设备保温于冷箱之中，不可见,设备操作冷、热温差变化大 (+150°c - 195°c),dcs控制耍求职工具有较高的素质。各工序紧密联系又 相互制约。装置的启动具有很强的连续性。这就要求操作人员和技术人员 要具备有把握全过程变化的预见性。由此，操作人员必须经过严格的考核,并确实胜