盈德52019Nm3h製氧專案試生產方案

2022-08-24 16:00:02 字數 3882 閱讀 7402

注:nm3/h係指0℃,760mmhg狀態;不特殊註明壓力均為絕對壓力(下同)。液體產品為折合氣態後的資料,壓力以冷箱出口0公尺標高計算。

2、 運轉週期(兩次大加溫間隔期) >2年

3、 裝置加溫解凍時間 ~36小時

4、 裝置啟動時間

(從膨脹機啟動到規定產量液氧產出) ~36小時

2、空分裝置流程簡述

本空分裝置採用分子篩淨化、增壓透平膨脹機、規整填料精餾塔、無氫制氬及液氧、液氮內壓縮工藝。整套裝置包括空氣過濾系統;空氣壓縮系統;空氣預冷系統;分子篩純化系統;換熱精餾系統;液氧儲存、汽化系統;液氮儲存、汽化系統;液氬儲存、汽化系統;儀、電控系統等。

原料空氣經空氣過濾器(af1001)除去灰塵和其他機械雜質。空氣經過濾器後進入透平空壓機(k001)中壓縮至0.49mpa(g) 空氣約282500nm3/h經空氣冷卻塔ac1101預冷,冷卻水分上、下段進入空氣冷卻塔ac1101內。

下段為經常溫水幫浦wp1101a/wa1101b加壓送入的迴圈水,上段為低溫水。迴圈水經水冷卻塔wc1101冷卻,由低溫水幫浦wp1102a/wp1102b加壓並經氨冷卻器e1101進一步冷卻後送入空氣冷卻塔上部。空氣自下而上穿過空氣冷卻塔,在冷卻的同時並得到清洗,除去so2 、so3 、nh3等有害成分。

空氣經空氣冷卻塔ac1101冷卻後,溫度降至12℃,然後進入切換使用的分子篩純化器ms1201/ms1202,空氣中的水份、二氧化碳及部分碳氫化合物被吸附。分子篩純化器為兩隻切換使用,其中乙隻工作時,另乙隻再生。純化器的切換週期為240分鐘,由程式控制自動切換。

空氣經淨化後分為二路:一路空氣約128300nm3/h在低壓板式換熱器e2-1~e2-8中與返流氣體換熱,溫度降至接近空氣的液化溫度約-172℃進入下塔c1。另一路空氣約151500nm3/h去空氣增壓機增壓。

空氣增壓機分兩段,從ⅰ段抽兩路空氣,一路約7500nm3/h壓力0.99mpa(g)經減壓後作工廠用氣、儀表氣、液體幫浦密封氣使用。另一路相當於膨脹量的中壓空氣約39000nm3/h進入膨脹增壓機(b401)中增壓,空氣經增壓冷卻器冷卻後送入高壓板式換熱器(e-1~e-3)被返流的氣體冷卻到-105℃進入膨脹機(et401)中膨脹製冷在汽液分離器中分離,氣相進入下塔,液相節流進入上塔中上部。

其餘的空氣繼續在增壓機ⅱ段壓縮到7.2mpa(g)送入高壓板式換熱器被返流的高壓液氧和液氮冷卻液化,節流降壓進入下塔。

在下塔中,空氣被初步分離成氮和富氧液空,頂部抽出24800nm3/h的壓力氮氣(含氧量小於10ppm),大部分經低壓板式換熱器e2-1~e2-8復熱後送出冷箱,作為壓力氮氣產品送出。小部分送精氬塔蒸發器被液化後經pdv707進上塔。

其餘氮氣在主冷凝蒸發器k1中液化,同時主冷的低壓側液氧被氣化。一部分液氮作為下塔回流液,另一部分液氮從下塔頂部引出,一路經液氮幫浦np801a/np801b加壓至8.1mpa(g)一部分液氮節流降壓至3.

7 mpa(g)後進入高壓換熱器e e-1~e-3汽化,之後進入中壓氮氣管網,未節流的高壓液氮則經過e1-1~e1-3汽化後作高壓氮產品送出冷箱。另一路經過冷器e4-1~e4-2被從上塔頂部來的汙氮氣過冷,節流後送入上塔頂部作為上塔的回流液。下塔抽出汙液氮在過冷器中過冷,節流後送入上塔上部,作為上塔的回流液。

下塔底部含氧約為36%的富氧液空在過冷器中過冷,節流後部分送入上塔中部作為上塔的回流液,另一部分送去粗氬冷凝器k701作為冷源。經上塔的進一步精餾後,在上塔底部得到純度為99.6%的液氧。

從上塔底部抽取部分液氧,經液氧幫浦op601a/op602b加壓至5.07mpa(g)後進入高壓換熱器e-1~e-3汽化,作為高壓氧氣產品送出冷箱。

低壓氮約30500nm3/h從上塔頂部引出,並在過冷器、低壓板式換熱器中復熱後作為產品氣送出冷箱,多餘的部分送水冷塔作冷源冷卻外界水。

汙氮氣從上塔頂部引出,並在過冷器、低、高壓板式換熱器中復熱後送出冷箱。約55000nm3/h的汙氮氣作為分子篩純化器的再生氣體,其餘大部分去水冷塔作為冷源去冷卻迴圈水。

從上塔底部抽出400nm3/h的液氧,送入液氧儲槽。從下塔頂部抽出450nm3/h的液氮,經過冷器過冷後送入液氮儲槽。

從上塔中下部抽出含氬約為8~10%,含氮量小於0.02%的氬餾分氣體,由粗氬ⅰ塔c701底部匯入。粗氬ⅰ塔上部採用粗氬ⅱ塔c702底部的粗液氬作為回流液,該粗液氬是經迴圈液氬幫浦ap501a/ap501b加壓到0.

85mpa(g)後,送入粗氬ⅰ塔頂部。出粗氬ⅰ塔頂部的粗氬氣由粗氬ⅱ塔底部匯入。粗氬冷凝器k701採用過冷後的富氧液空作冷源,上公升氣體在粗氬冷凝器中液化,大部分作為粗氬ⅱ塔的回流液,其餘約1450m3/h的粗氬氣(含氬≥98.

5%ar,含氧小於2ppm)匯入粗氬液化器k704液化,少量不凝氮氣從頂部排放。液化後的粗氬進入精氬塔c703中部繼續精餾。粗氬冷凝器k701中蒸發的液空蒸汽和少量的富氧液空,分別送上中部。

粗氬液化器k704的冷源為過冷後的液氮,氣化後的氮氣送去汙氮管線。

精氬塔蒸發器k703是利用下塔頂部的壓力氮氣作為熱源,使精氬塔c703底部的液氬蒸發作為參與精餾的上公升蒸汽,而氮氣被冷凝成液氮,節流後送至上塔頂部作為上塔的回流液。來自過冷器的液氮經節流後進入純氬冷凝器k702作為冷源,使精氬塔中大量上公升的氣液化作為回流液,以保證塔內的精餾,使氬、氮分離,從而在精氬塔底部得到純液氬。同時精氬塔頂部排放一定量的不凝氣,以保證精餾的正常進行。

精氬塔底部得到含氮小於2ppm的純液氬從精氬塔底部引出,送至液氬儲槽。

流程特點:本裝置採用內壓縮流程,即先由空分裝置生產液氧,然後由液氧幫浦將液氧加壓後送高壓換熱器汽化後供給使用者。針對使用者用氧氣量大、裝置規模大的特點,選擇這一流程是安全可靠的,同時也是經濟合理的,其主要原因有:

安全性好:本空分裝置為液氧內壓縮流程,需要從主冷不斷地抽取大量的液氧,這樣就可不用另外排放液氧來防止碳氫化合物濃縮。

主冷凝器採用浴式結構,全浸式操作,增加主冷的迴圈倍率,防止碳氫化合物、n2o在主冷的換熱表面析出。

可靠性高

空分裝置採用內壓縮流程,不需氧氣壓縮機減少了故障的可能性。

原料空壓機採用進口的產品。

膨脹機採用進口美國la透平公司和成都深冷製造的產品,用一備一,確保穩定。

流程液體幫浦全部採用進口產品,並**備機。

整個裝置聯鎖點少,不易因為某個裝置的故障而導致整個裝置的停車。

在靜裝置的製造中,杭氧有大量的實際運作經驗。

投資成適中,配置更合理

內壓縮流程的進口空壓機+進口增壓機+進口液體幫浦+進口膨脹機+高壓換熱器的模式。

具體試生產方案如下:

第一部分試生產人員安排組織機構圖

第二部分單體試車及聯動試生產方案

1 迴圈水試車

因涉及到與天福迴圈水站的協同試車執行,其中汽輪機、空壓機、氮壓機、預冷系統以及膨脹機系統冷卻水均需投入,這樣隨著用水量的增加。為確保工作順暢進行,特制訂本方案。

總的目標:所有的用水裝置均通入迴圈冷卻水,進回水通暢。保持進水壓力0.45mpa,回水壓力0.2mpa。

1.1開機準備工作

1.1.1檢查現場迴圈水系統壓力表、溫度計、流量計狀態良好並投入使用。

1.1.2將汽輪機、空壓機、膨脹機、氮壓機進水閥關閉,回水閥全。

1.1.3每組現場人員工具準備(f扳手等)

1.2操作程式

1.2.1與天福排程聯絡請求送迴圈水,確認進水總管壓力0.45mpa。

1.2.2緩慢開空壓機冷卻器、汽輪機凝汽器的進水閥少許,中控室監視總水管的壓力。

1.2.3現場根據水流量的大小逐漸全開空壓機、汽輪機的進水閥。所有人的動作均要求緩慢,有反饋才進行下一步的操作。

1.3注意事項

1.3.1一切動作需聽從統一指揮

1.3.2開關閥門需緩慢進行

1.3.3監理單位、開元安裝公司、盈德參加人員簽字確認水系統除錯結束。

2.汽輪機單機試車:

2.1除錯範圍和目標

● 除錯範圍:汽輪機單試。

● 除錯目標:流路暢通,控制和聯鎖正確,各機器部件執行正常,工藝指標符合設計要求。

2.2除錯步驟和方法

2..2.1準備工作清單

2.3除錯步驟和方法

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