空分工艺及设备介绍
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空分车间生产基本工艺与原理1、空分综述1.1、空气及空气分离空气存在于我们地球表面,属典型的多组分混合物,主要成分有氮气、氧气及惰性气体,按体积含量计,氧气占20.95%、氮气占78.09%、氩占0.932%,此外还有微量的氢、氖、氦、氪、氙、氡,以及不定量的水蒸汽及二氧化碳。
在标准状况下,空气液化温度为87.7K。
空气分离是指把空气通过一定的方法分离出氧气、氮气和惰性气体的过程。
目前分离的方法主要有深冷法、变压吸附法、膜分离法,它们各有自己的优缺点。
变压吸附法、膜分离法主要用于低纯度、小型空分设备;焦炉煤气制合成氨项目用产品气量大且纯度要求高,故采用深冷法。
深冷法基本原理是:将空气液化后,根据各组份沸点不同,通过精馏将各组分进行分离。
空气分离的主要产品为氧气及部分氮气。
1.2、空分装置简介1.2.1.装置特点我公司选用了由开封黄河制氧厂生产的第六代空分装置,流程上采用全低压、外压缩,不提氩的结构。
主要特点:⑴采用带自动反吹的自洁式空气过滤器,保证了运行周期及运行效果;⑵预冷系统利用多余的污氮气及氮气对水进行冷却,降低冷水机组热负荷,减小冷水机组功率选型,不但节能且充分利用了富余气体干基吸湿潜热;⑶采用分子筛吸附,大大简化空气净化工艺,延长了切换周期,减少加工空气切换损失。
利用分子筛所具有的选择性高吸附率,提高了净化效果,减少碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳进入液氧的量,确保主冷的安全同时延长装置大加温周期;⑷采用增压机制动的透平膨胀机,提高单位气体制冷量,减少膨胀空气对上塔精馏段的影响,优化了精馏操作;⑸分馏塔下塔采用高效塔板,上塔采用规整填料,降低精馏塔操作压力,提高了塔板和填料的精馏效率,保证了氧的提取率、降低制氧单耗;⑹设置液氧贮槽及汽化系统,加大主冷液氧排放量,杜绝碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳在液氧中析出,最大限度保证主冷安全。
液氧汽化系统为空分装置短停时系统用氧提供了方便,确保后工段工艺连续,减少后工段开停车损失;⑺装置采用DCS集散控制系统,使操作更加方便和稳定。
检修车间学习材料第一章空分工艺流程简介一、基本原理二、工艺流程简介第二章单元设备简介一、汽轮机部分1. 凝汽器2.抽气器4.8 调节气阀二、离心氮气压缩机1.性能数据2.压缩机型号的意义3. 定子及其组成4. 转子及其组成5. 支撑轴承6. 止推轴承7. 联轴器8. 润滑油系统三、换热器1. 固定管板式换热器2. U型管换热器空气中其它组成成份,如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化,而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。
上进行的,当气体自下而上地在逐块塔板上通过时,低沸点组份的浓度不断增加,只要塔板足够多,在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。
同理,当液体自上而下地在逐块塔板上通过时,高沸点组份的浓度不断增加,通过了一定数量的塔板后,在塔的底部就可 ) 整套装置包括:空气过滤系统、氧气压力: 3.7MPa(G) 中压氮气产量: 20000 Nm3/h中压氮气纯度: 99.999%N2中压氮气压力:低压氮气产量:低压氮气纯度:低压氮气压力:装置加温解冻时间:装置启动时间: 36标)1滤的空气再入空气压缩系统,被空气压缩系统压缩后进入空气预冷系统。
2、空气预冷系统15℃。
分子筛,两只吸附器切换工作。
由空气冷却塔来的空气,经吸附器除去其中的水份、CO2及其它一些C n H m后,除一部分进入增压压缩机增压及用作仪表空气、装置空气之外,其余均全部进入分馏塔。
吹冷,然后排入大气。
4.空气精馏器,凝蒸发器中被冷凝为液氮。
冷凝液氮一部分作为下塔的回流液,其余液氮经过冷及节流后送入上塔。
在气氮冷凝的同时,主冷凝蒸发器中的液氧得到气化。
自空气冷却塔后抽取。
*仪表空气4000Nm3/h自增压压缩机中抽节流获取。
5.冷量的制取6.产品的分配6.1 气态氧气的压力从冷箱送出。
6.2 低压氮气出冷箱压力约6.3 污氮力约16KPa(G)。
6.4 中压氮气中压氮气由下塔顶部抽出以约0.40MPa(G)的压力至用户。
空分工艺培训教程一、空分工艺的基本原理空分工艺是通过分子筛、冷凝器、填料板塔等装置,将空气中的氮气、氧气和其他气体分离并提纯的一种技术。
它是利用不同气体的沸点差异,通过加压和降温的方式将气体进行分离和提纯。
这一技术主要由压缩、冷却、膜分离和吸附等工艺步骤组成。
二、空分工艺的主要设备1. 压缩机:将空气进行压缩,提高气体的密度和压力,为后续的分离工艺提供条件。
2. 冷凝器:通过降温,将气体中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体,从而实现气体的提纯。
3. 分子筛:利用分子筛的微孔结构,根据气体分子的大小和极性进行分离,达到分离氮气和氧气的目的。
4. 塔设备:填料板塔或者填料塔是利用填料的表面积,通过空气在填料层的冲刷和液体的覆盖,实现气体的分离和提纯。
三、空分工艺的操作步骤1. 空气的压缩:将空气通过压缩机进行压缩,提高气体的密度和压力。
2. 冷凝分离:将压缩后的气体通过冷凝器进行降温,将其中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体。
3. 分子筛分离:利用分子筛的微孔结构,将氮气和氧气根据其分子大小和极性进行分离。
4. 塔设备分离:通过填料板塔或者填料塔的工作原理,将氮气和氧气进一步分离和提纯。
四、空分工艺的应用领域空分工艺广泛应用于石油、化工、医药等领域,主要用于工业气体的制备和提纯。
例如,空分工艺可以生产高纯度氧气和氮气,用于钢铁冶炼、化工生产以及医疗设备等领域。
此外,空分工艺还可以生产氩气、氦气等稀有气体,用于激光切割、气体焊接等高端应用。
五、空分工艺的优缺点1. 优点:空分工艺可以实现气体的高效分离和提纯,生产出高纯度的工业气体,广泛应用于各个领域。
同时,空分工艺还可以回收和利用废气,有效减少对环境的污染。
2. 缺点:空分工艺的设备投资和能耗较高,需要耗费大量的能源和材料。
同时,空分工艺的操作复杂,需要高水平的技术人员进行操作和维护。
六、空分工艺的发展趋势随着工业化和科技的不断发展,空分工艺也在不断进行改进和创新。
空分设备及深冷空分工艺流程资料空分设备简介空分设备是一种工业设备,主要用于将空气中的各种气体分离和纯化。
空分设备通常由空气压缩机、膜组或吸附剂、分离塔和再生设备等组成。
其中,空气压缩机是空分设备的核心设备,其将空气压缩到一定压力后,输送到分离塔中进行分离。
分离塔内的膜组或吸附剂通过对气体的选择性吸附或离子交换、分离等作用,将气体分离出来。
再生设备则用于将膜组或吸附剂的吸附物质去除,恢复其吸附能力。
深冷空分工艺流程简介深冷空分是一种常用的空分工艺,主要应用于产生液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分利用低温下气体的液化性质,将空气中的各种气体通过不同的分离塔进行分离,并进行多级加工,最终得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分工艺流程主要包括以下几个步骤:1.空气的压缩:将空气通过压缩机进行压缩,提高空气的压力和温度。
2.空气的粗分离:空气经过初级分离塔,将空气中的主要气体成分分离出来,如氧气、氮气等。
3.精细分离:将粗分离的气体经过多级分离塔进行精细分离,分离出高纯度的氧气、氮气等。
4.排放废气:分离出的废气经过再生设备处理后排放。
5.液化:将分离出的气体通过多级冷却器进行冷却,使气体液化,得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
空分设备的应用空分设备广泛应用于各种行业中,包括化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等。
其中,深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
液氧、液氮等工艺气体的应用也广泛,包括火箭燃料、航空燃料、特种气体制备等领域。
空分设备及深冷空分工艺是一种应用广泛的工业设备和工艺。
它通过对气体的选择性分离,可以得到高纯度的工艺气体,广泛应用于化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等领域。
深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
空分设备是以空气为原料,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,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
简单来说就是空分的系统流程包括:•压缩系统•预冷系统•纯化系统•换热系统•产品送出系统•膨胀制冷系统•精馏塔系统•液体泵系统•产品压缩系统我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍:有自洁式空气过滤器、汽轮机、空压机、增压机,仪表气压缩机等。
万等级以上双层,6万等级以上三层布置;一般单台压缩机需要单独布置过滤器,同时布置在上风口。
对工质做功的型式。
汽轮机一般常用的有三种形式:全凝、全背压和抽凝,较为常用的是抽凝。
产能耗低2%左右,投资高80%;空压机采用出口放空,不设置回流管路,一般有最小吸入流量防喘振要求,采用入口导叶进行流量调节,进口国产机组均是四级压缩三级冷却(末级不冷却)。
主空压机配备一套水洗系统,用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。
该系统随主机成套。
(5)增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种,其中齿轮式在能耗上占较大优势,尤其压比较大的工况。
(6)仪表气压缩机一般有三种形式:无油螺杆机,活塞式和离心式。
由于活塞式和离心式天然无油,所以不需要除油装置,只需要配套干燥装置(除水)和精密过滤器(除固体颗粒)即可;而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种,喷油螺杆机需要设置除油装置,同时需要设置精度非常高的除油过滤器,以满足工艺要求,这种机型的优势是价格较便宜;无油螺杆采用干转子或者水润滑,这种机型优点是绝对不含油,缺点是价格较贵。
气量500Nm³/h以下适合选活塞式;气量在2000Nm³/h以下适合选螺杆机或活塞机;气量在2000Nm³/h以上即三种机型都可以选,气量大时离心式压缩机较有优势,其易损件较少,同时好维护,性价比较高。
仪表压缩机在开车时使用,正常运行后由分子筛纯化器后抽取。
空分装置和系统知识空分,简单地说,就是用来把空气中的各组份气体分离,生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。
还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等。
一、空分设备空分设备是以空气为原料,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,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
二、简单来说就是空分的系统流程包括:1、压缩系统2、预冷系统3、纯化系统4、换热系统5、产品送出系统6、膨胀制冷系统7、精馏塔系统8、液体泵系统9、产品压缩系统我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍:(一)压缩系统有自洁式空气过滤器、汽轮机、空压机、增压机,仪表压缩机等。
(1)自洁式过滤器一般随着气量的增大,滤筒数增多,层数也越高,一般2.5万等级以上双层,6万等级以上三层布置;一般单台压缩机需要单独布置过滤器,同时布置在上风口。
(2)汽轮机是高压蒸汽进行膨胀做功,带动同轴叶轮转动,从而实现进行对工质做功的型式。
汽轮机一般常用的有三种形式:全凝、全背压和抽凝,较为常用的是抽凝。
(4)空压机一般大型空分装置投资均为单轴等温型离心压缩机,进口较国产能耗低2%左右,投资高80%;空压机采用出口放空,不设置回流管路,一般有最小吸入流量防喘振要求,采用入口导叶进行流量调节,进口国产机组均是四级压缩三级冷却(末级不冷却)。
主空压机配备一套水洗系统,用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。
该系统随主机成套。
(5)增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种,其中齿轮式在能耗上占较大优势,尤其压比较大的工况。
(6)仪表气压缩机一般有三种形式:无油螺杆机,活塞式和离心式。
由于活塞式和离心式天然无油,所以不需要除油装置,只需要配套干燥装置(除水)和精密过滤器(除固体颗粒)即可;而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种,喷油螺杆机需要设置除油装置,同时需要设置精度非常高的除油过滤器,以满足工艺要求,这种机型的优势是价格较便宜;无油螺杆采用干转子或者水润滑,这种机型优点是绝对不含油,缺点是价格较贵。
空分设备及深冷工艺流程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。