第28卷第4期制冷與空調(diào)Vol 28 No 42014年8月Refrigeration and Air ConditioningAug.2014437~438文章編號(hào):1671-6612(2014)04437-02大型內(nèi)壓縮空分新流程的開發(fā)李成旭周勇四川空分設(shè)備(集團(tuán))有限責(zé)任公司簡(jiǎn)陽(yáng)641400)【摘要】簡(jiǎn)介了4500Nm3h空分裝置在新流程選擇和優(yōu)化計(jì)算上的創(chuàng)新點(diǎn),分析了該種流程的特點(diǎn)及推廣使用的情況?！娟P(guān)鍵詞】大型內(nèi)壓縮空分設(shè)備:流程創(chuàng)新;優(yōu)化計(jì)算中圖分類號(hào)TB6577文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼BDevelopment of New Process for Large-sized Internal Compression Air Separation PlantLi Chengxu Zhou YongSichuan Air Separation Plant( Group)Co, Ltd, Jianyang, 641400)(Abstract Brief introduce the innovation in new process selection and optimization calculation in 45000Nm/h air separationplant, analyze the characteristic and popularization of this process(Keywords] Large-sized internal compression air separation plant; Process innovation; Optimization calculation0引言項(xiàng)目高度重視,對(duì)每一項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)都細(xì)致分析、反2006年6月,四川空分設(shè)備(集團(tuán))有限公復(fù)論證,以確保裝置萬(wàn)無一失。司承接了兩套45000Nm3/hO2空分裝置。該套空分該裝置的性能指標(biāo)見下表1。設(shè)備是我公司當(dāng)時(shí)承接的最大空分設(shè)備,公司對(duì)該表1裝置性能指標(biāo)Table 1 Plant Performance Index產(chǎn)品純度流量(Nm3/h)冷箱出口壓力備注996%0450008.5MPa(G)內(nèi)壓縮中壓氮?dú)狻?0PPmO230002.1MPa(G)間斷使用,液氮貯存系統(tǒng)提供低壓氮?dú)狻?0PPmO2120000. 45MPa (G)下塔頂部抽出液氬O2≤2PPmN2≤3PPml50050 kPa液氧99.6%02可互換生產(chǎn)液氮儀表空氣露點(diǎn)-65℃2000≥0.7MPa(G)增壓機(jī)中抽出,最大可提高至400裝置空氣2000≥0.5MPa(G)純化器后抽出注:(1)所有流量單位Nm3h,是在0℃和01013MPa(A)條件下測(cè)的體積流量,稱為標(biāo)態(tài)流量。(2)送入買方管網(wǎng)前,在空分界區(qū)出口處測(cè)量。1流程創(chuàng)新設(shè)計(jì)介紹針對(duì)該裝置的性能指標(biāo)(見表1),對(duì)我們當(dāng)11流程設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)時(shí)有的30000等級(jí)內(nèi)壓縮產(chǎn)品流程(神木28000、作者(通訊作者)簡(jiǎn)介:李成旭(19642-),男,大學(xué),高級(jí)工程師,E-mail: LCX(OSASPGCOM收稿日期:2013-0925438·制冷與空調(diào)2014年兗礦300·煤3000等年),在初步設(shè)計(jì)時(shí)完全塔蒸發(fā)器熱源由下塔氣氮改為液空,純氬塔冷凝器按照以前的3000等級(jí)內(nèi)壓模式進(jìn)行精餾計(jì)算。計(jì)冷源由液氮改為液空。經(jīng)此改進(jìn),下塔的理論塔板算結(jié)果如下:下塔塔板取42塊,上塔取76塊。氬可由原42塊減少到32塊,上塔的理論塔板可由原系統(tǒng)的精氬蒸發(fā)器熱源仍為下塔的壓力氮?dú)?氬系76塊減少到70塊。僅此兩項(xiàng)改進(jìn),填料、塔體及統(tǒng)的冷凝器冷源仍為過冷后液氮。這樣計(jì)算雖然能冷箱成本(冷箱高度降低~5m)可以降低成本100滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求,但是上塔和下塔的理論板數(shù)萬(wàn)以上。比較多,這樣勢(shì)必造成冷箱高度過高,就有可能造(2)將下塔抽取的壓力氮?dú)?200Nm3/h,在成下塔的污液氮不能正常送入上塔的相應(yīng)進(jìn)料口。換熱系統(tǒng)的流程組織上將壓力氮?dú)庥沙醪皆O(shè)計(jì)的針對(duì)這一問題在與流程設(shè)計(jì)人員深入交流討論后進(jìn)高壓板式調(diào)整到低壓板式。這樣高壓板式的通道提出以下改進(jìn)措施:數(shù)可以減少,進(jìn)口高壓板式的采購(gòu)價(jià)格可以降低。(1)因?yàn)樵摽辗衷O(shè)備上塔不需低壓氮?dú)?將(3)增大膨脹機(jī)的膨脹量,可以相應(yīng)減少高下塔抽取液氮入上塔改為抽取液污氮。同時(shí)將純氬壓空氣量:具體數(shù)據(jù)見表2表2膨脹量調(diào)整對(duì)高壓空氣量的影響Table2 The Effect of Adjusting Expansion Capacity to High Pressure Air Capacity膨脹量(Nmh)高壓空氣量(Nm/h)高壓板式熱負(fù)荷(KcaH)*增壓空壓機(jī)功率(kW)調(diào)整前720001121421211000調(diào)整后650006500010838927注:*增壓空壓機(jī)功率為 ASPEN計(jì)算的功率。通過上表可以看出調(diào)整后的增壓機(jī)能耗可以機(jī)參數(shù)的調(diào)整,如果按此參數(shù)調(diào)整勢(shì)必會(huì)影響壓縮減少;在同等對(duì)數(shù)平均溫差(LMTD)條件下高壓機(jī)組(主空壓機(jī)+增壓機(jī)+汽輪機(jī))的交貨期以及板式的熱負(fù)荷減少~3.5%。應(yīng)該說調(diào)整后的參數(shù)很設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)進(jìn)度;同時(shí)膨脹機(jī)機(jī)型將由TC200好的改善了系統(tǒng)工藝參數(shù)指標(biāo)。變?yōu)門C30,價(jià)格增加~12萬(wàn)歐元;所以該項(xiàng)改12改進(jìn)措施的具體實(shí)施進(jìn)措施未最終實(shí)施。但是對(duì)我們后續(xù)項(xiàng)目的投標(biāo)工(1)下塔抽取液氮入上塔改為抽取液污氮后,作有指導(dǎo)意義,我們?cè)诤罄m(xù)的投標(biāo)工作中在膨脹機(jī)下塔頂部的回流液由9280Nmh增大為16000機(jī)型不跳檔的情況下均按此原則進(jìn)行流程優(yōu)化計(jì)Nm3/h,增加幅度達(dá)70%。所以下塔頂部到污液氮算。這樣既保證了先進(jìn)性又很好的降低了用戶的投的抽口這一段溢流強(qiáng)度加大,仍采用四溢流塔板則資成本。必須加大塔徑;這樣需用錐體來過渡,同時(shí)也帶來超限的問題。為了解決這一問題,設(shè)計(jì)人員大膽的2結(jié)束語(yǔ)提出用填料來代替四溢流塔板,下塔最終設(shè)計(jì)的以上針對(duì)4500m0hO2內(nèi)壓縮空分裝置的改上、下段塔徑一致為:Φ4000mm。這樣既解決了設(shè)進(jìn)措施,在我公司后續(xù)的40000等級(jí)以上內(nèi)壓縮空備的運(yùn)輸問題,同時(shí)也解決了下塔的精餾問題。分的設(shè)計(jì)上得到進(jìn)一步推廣。以上改進(jìn)措施也運(yùn)用(2)將下塔抽取的壓力氮?dú)?200Nm3h調(diào)整在6000等級(jí)以上的內(nèi)壓縮空分的技術(shù)儲(chǔ)備上,使到進(jìn)低壓主換熱器復(fù)熱。當(dāng)時(shí)進(jìn)口板式的最終合同我公司在大型空分的設(shè)計(jì)上了一個(gè)新臺(tái)階,同時(shí)也還未簽訂,所以按新參數(shù)訂貨后也不影響交貨進(jìn)為我公司進(jìn)入國(guó)內(nèi)大型空分的市場(chǎng)提供堅(jiān)實(shí)的技度:而我公司自制的低壓主換熱器才剛開始進(jìn)行最術(shù)基礎(chǔ)。終設(shè)計(jì),將調(diào)整后的參數(shù)提給板式廠也未影響自制部分的周期。參考文獻(xiàn):(3)增大膨脹機(jī)的膨脹量(增壓機(jī)的中抽量),[]李占軍內(nèi)壓縮流程的選擇深冷技術(shù)2004)2628相應(yīng)減少增壓機(jī)的末級(jí)高壓空氣量,可以節(jié)能~(2]閣振貴內(nèi)壓縮空分流程的技術(shù)分析深冷技術(shù)130kW(見表2)。由于該項(xiàng)改進(jìn)措施影響到增壓20001):1-5