空分装置操作规程.doc

空分装置操作规程 第 PAGE 12 页 共 NUMPAGES 46 页 空分装置操作规程 第一章 概述 装置流程概述 1.1基本原理 空气分离的基本原理，是利用液化空气中各组份沸点的不同而将各组份分离开来。要达到这个目的，空分装置的工作包括下列过程： 空气的过滤和压缩 空气中水份和二氧化碳的清除 空气被冷却到液化温度 冷量的制取 液化 精馏 危险杂质的清除 1.2流程简述 1.2.1液氧和液氮的生产(参照工艺流程图 ) 原料空气自吸入口吸入，经自洁式空气过滤器 AF 除去灰尘及其它机械杂质，空气经过滤后在离心式空压机中压缩至 0.6MPa(A)左右。经空气冷却塔 AC 预冷，冷却水分段进入冷却塔内，下段为循环冷却水，上段为经冷水机组冷却后的水，空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后，温度降至～17℃，然后进入切换使用的分子筛纯化器 MS1201(或 MS1202)，空气中的二氧化碳、碳氢化合物 空气经净化后，由于分子筛的吸附热，温度升至～24℃。这路空气与膨胀后通过板式换热器复热后的空气混合，经离心式空气增压机TC2302增压至 2.62MPa(A),再分成二路。其中一路经高、低温膨胀增压机增压至 5.22MPa(A)进入冷箱，经中压换热器冷却至 173K 后，再次分成二路。一路进入低温膨胀机膨胀后送入下塔，另一路出中压换热器冷端，节流后送入下塔。而另外一路 在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液空，顶部气氮在主冷凝器 K1 中液化, 同时主冷的低压侧液氧被气化。部分液氮作为下塔回流液，另一部分液氮从下塔顶部引出，经过冷器 E2 被纯氮气和污氮气过冷并节流后送入上塔 C2 顶部。污液氮（含氧量为 20% O2）经过冷器 E2过冷后，再经节流送入上塔 C2 上部。液空在过冷器 E2 中过冷后经节流送入上塔 C2 中部作回流液。 产品液氧从上塔底部引出，经过冷器 E2 出冷箱，送入贮槽。 产品液氮从上塔顶部引出，送入贮槽。 纯氮气从上塔顶部引出，在过冷器及板式换热器中复热后出冷箱作为产品氮气。污氮气从上塔上部引出，在过冷器及中压换热器中复热后送往分馏塔外，复热至 22℃作为分子筛纯化器的再生气体。 1.2.2氩气的生产(参照工艺流程图 ) 纯液氩是采用低温全精馏法制取的。 从上塔相应部位抽出氩馏份气体，含氩量为 8～10%(体积比)，含氮量约 0.06%(体积比)。氩馏份直接从粗氩塔Ⅰ的底部导入，粗氩塔Ⅰ上部采用粗氩塔Ⅱ底部排出的粗液氩作回流液，作为回流液的粗液氩经液氩泵 AP501(或 AP502)加压后直接进入粗氩塔Ⅰ上部。粗氩自粗氩塔Ⅰ顶部排出，经粗氩塔Ⅱ底部导入，粗氩冷凝器 K701 采用过冷后的液空作冷源，上升气体在粗氩冷凝器 K701 中液化，得到粗液氩和粗氩气(其组成为 98%～99%Ar，≤2PPmO2)。粗氩气经 V705 阀导入 K704 粗氩液化器进行液化，然后进入纯氩塔 C703 中，继续精馏；粗液氩作为回流液入粗氩塔Ⅱ。冷凝器 K701 蒸发后的液空蒸汽和底部少量的液空同时返回上塔。 粗液氩从纯氩塔 C703 中部进入，与此同时在纯氩塔蒸发器 K703氮侧内利用下塔顶部来的压力氮气作为热源，促使纯氩塔底部的液氩蒸发成上升蒸汽，而氮气被冷凝成液氮并节流返回上塔。来自液氮过冷器并经节流的液氮进入纯氩冷凝器 K702 作为冷源，使纯氩塔顶部产生回流液，以保证塔内的精馏，使氩氮分离，从而在纯氩塔底部得到纯液氩。 纯液氩经调节阀 V708 排入液氩贮槽SV2304贮存，贮槽内蒸发的气体返回纯氩塔. 产品及产品主要指标 主 要 指 标 单 位 设计工况 备 注 空压机（原料）排气量 Nm3/h 13000 压 力 MPa(A) 0.60 温度(进空冷塔) ℃ ≤100 循环空压机排气量 Nm3/h 23500 压 力 MPa(A) 2.62 进增压机温度 ℃ ≤40 增压空气量(进冷箱) Nm3/h 14000 压力(进冷箱) MPa(A) 5.22 温 度(进冷箱) ℃ 38 产品液氧 产 量 Nm3/h 1720 折合成气态 压力(出冷箱) MPa(A) ～0.2 纯 度 %O2 99.6 产品液氮 产 量 Nm3/h 1100 折合成气态 压力(出冷箱) MPa(A) ～0.2 纯 度 PPmO2 ≤2 产品氮气 产 量 Nm3/h 6000 压力(出冷箱) MPa(G) ～0.007 纯 度 PPmO2 ≤2 产品氧气 产 量 Nm3/h 750 压力(出冷箱) MPa(G) 0.015 纯 度 %O2 99.6 纯液氩 产 量 Nm3/h 70 折合成气态 压力(出冷箱) MP