第28卷第4期制冷與空調Vol 28 No 42014年8月Refrigeration and Air ConditioningAug.2014437~438文章編號: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備(集團)有限責任公司簡陽641400)【摘要】簡介了4500Nm3h空分裝置在新流程選擇和優(yōu)化計算上的創(chuàng)新點,分析了該種流程的特點及推廣使用的情況。【關鍵詞】大型內(nèi)壓縮空分設備:流程創(chuàng)新;優(yōu)化計算中圖分類號TB6577文獻標識碼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引言項目高度重視,對每一項創(chuàng)新設計都細致分析、反2006年6月,四川空分設備(集團)有限公復論證,以確保裝置萬無一失。司承接了兩套45000Nm3/hO2空分裝置。該套空分該裝置的性能指標見下表1。設備是我公司當時承接的最大空分設備,公司對該表1裝置性能指標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)壓縮中壓氮氣≤10PPmO230002.1MPa(G)間斷使用,液氮貯存系統(tǒng)提供低壓氮氣≤10PPmO2120000. 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-65℃2000≥0.7MPa(G)增壓機中抽出,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)條件下測的體積流量,稱為標態(tài)流量。(2)送入買方管網(wǎng)前,在空分界區(qū)出口處測量。1流程創(chuàng)新設計介紹針對該裝置的性能指標(見表1),對我們當11流程設計創(chuàng)新點時有的30000等級內(nèi)壓縮產(chǎn)品流程(神木28000、作者(通訊作者)簡介:李成旭(19642-),男,大學,高級工程師,E-mail: LCX(OSASPGCOM收稿日期:2013-0925438·制冷與空調2014年兗礦300·煤3000等年),在初步設計時完全塔蒸發(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等級內(nèi)壓模式進行精餾計算。計冷源由液氮改為液空。經(jīng)此改進,下塔的理論塔板算結果如下: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氣,氬系76塊減少到70塊。僅此兩項改進,填料、塔體及統(tǒng)的冷凝器冷源仍為過冷后液氮。這樣計算雖然能冷箱成本(冷箱高度降低~5m)可以降低成本100滿足產(chǎn)品設計的要求,但是上塔和下塔的理論板數(shù)萬以上。比較多,這樣勢必造成冷箱高度過高,就有可能造(2)將下塔抽取的壓力氮氣1200Nm3/h,在成下塔的污液氮不能正常送入上塔的相應進料口。換熱系統(tǒng)的流程組織上將壓力氮氣由初步設計的針對這一問題在與流程設計人員深入交流討論后進高壓板式調整到低壓板式。這樣高壓板式的通道提出以下改進措施:數(shù)可以減少,進口高壓板式的采購價格可以降低。(1)因為該空分設備上塔不需低壓氮氣,將(3)增大膨脹機的膨脹量,可以相應減少高下塔抽取液氮入上塔改為抽取液污氮。同時將純氬壓空氣量:具體數(shù)據(jù)見表2表2膨脹量調整對高壓空氣量的影響Table2 The Effect of Adjusting Expansion Capacity to High Pressure Air Capacity膨脹量(Nmh)高壓空氣量(Nm/h)高壓板式熱負荷(KcaH)*增壓空壓機功率(kW)調整前720001121421211000調整后650006500010838927注:*增壓空壓機功率為 ASPEN計算的功率。通過上表可以看出調整后的增壓機能耗可以機參數(shù)的調整,如果按此參數(shù)調整勢必會影響壓縮減少;在同等對數(shù)平均溫差(LMTD)條件下高壓機組(主空壓機+增壓機+汽輪機)的交貨期以及板式的熱負荷減少~3.5%。應該說調整后的參數(shù)很設計院的設計進度;同時膨脹機機型將由TC200好的改善了系統(tǒng)工藝參數(shù)指標。變?yōu)門C30,價格增加~12萬歐元;所以該項改12改進措施的具體實施進措施未最終實施。但是對我們后續(xù)項目的投標工(1)下塔抽取液氮入上塔改為抽取液污氮后,作有指導意義,我們在后續(xù)的投標工作中在膨脹機下塔頂部的回流液由9280Nmh增大為16000機型不跳檔的情況下均按此原則進行流程優(yōu)化計Nm3/h,增加幅度達70%。所以下塔頂部到污液氮算。這樣既保證了先進性又很好的降低了用戶的投的抽口這一段溢流強度加大,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,同時也帶來超限的問題。為了解決這一問題,設計人員大膽的2結束語提出用填料來代替四溢流塔板,下塔最終設計的以上針對4500m0hO2內(nèi)壓縮空分裝置的改上、下段塔徑一致為:Φ4000mm。這樣既解決了設進措施,在我公司后續(xù)的40000等級以上內(nèi)壓縮空備的運輸問題,同時也解決了下塔的精餾問題。分的設計上得到進一步推廣。以上改進措施也運用(2)將下塔抽取的壓力氮氣1200Nm3h調整在6000等級以上的內(nèi)壓縮空分的技術儲備上,使到進低壓主換熱器復熱。當時進口板式的最終合同我公司在大型空分的設計上了一個新臺階,同時也還未簽訂,所以按新參數(shù)訂貨后也不影響交貨進為我公司進入國內(nèi)大型空分的市場提供堅實的技度:而我公司自制的低壓主換熱器才剛開始進行最術基礎。終設計,將調整后的參數(shù)提給板式廠也未影響自制部分的周期。參考文獻:(3)增大膨脹機的膨脹量(增壓機的中抽量),[]李占軍內(nèi)壓縮流程的選擇深冷技術2004)2628相應減少增壓機的末級高壓空氣量,可以節(jié)能~(2]閣振貴內(nèi)壓縮空分流程的技術分析深冷技術130kW(見表2)。由于該項改進措施影響到增壓20001):1-5