空分厂的知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,空分工艺流程说明及主要设备,一、基本常识,1.,空气分离有哪几种方法,(1),低温法,将空气通过压缩、膨胀降温直至液化，再利用氧氮的沸点不同（一个大气压下氧,-183,，氮,-196,）在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断的接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中氧较多的冷凝，以此实现将空气的分离。,利用沸点差将液空分离的方法叫低温法，,它是深冷与精馏的组合。是目前应用最为广泛的空气分离方法。,（,2,）吸附法,它是让空气通过充填有某种多孔性物质,分子筛的吸附塔，利用分子筛选择性吸附的特点，对氮分子有较强的吸附，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气。流程简单、操作方便、低成本、产品纯度低（,93%,）、产量小（,4000m,3,/h,）,(3),膜分离法,它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性,当空气通过薄膜或中空纤维膜时,氧气的穿透过膜的速度约为氮的,45,倍,从而实现氧氮的分离,.,装置简单,操作方便,启动快,投资少,富氧浓度,28%35%,主要用于燃烧,医疗保健,.,2.,空气的成分以及成分的沸点,3.,工业用气体：氧的应用领域,1.,钢铁企业,转炉炼钢，吹入高纯氧使铁中碳、磷、硫、硅氧化以提高钢质量,2.,化学工业,合成氨生产、天然气重整生产甲醇、乙烯、丙烯、脱硫,3.,能源工业,煤气化联合循环发电,(IGCC),、煤制油工业,4.,机械工业,金属切割焊接,5.,国防工业、医药,火箭燃料、炸药（液氧炸药）、病人吸氧,4.,工业用气体：氮的应用领域,1.,工业保护气,冶金工业、电子工业、化学工业,2.,化肥生产,合成氨,3.,食品、医疗、畜牧、科研,5.,工业用气体：氩的应用领域,1.,冶金工业,钛、锆、锗合金钢的炼制,2.,焊接工业,飞机、造船、原子能焊接保护气,3.,电子工业,二、基本流程步骤,空气的除尘,空气的压缩,空气的预冷,空气的净化,空气的冷却与液化,膨胀机制冷,主换热器热交换,空气的液化循环过程,空气的精馏过程,1) 压缩,向分离过程提供能量,2),清洁,清除杂质,(a),水,/,二氧化碳 水和二氧化碳会冻结并且导致堵塞,(b),碳氢化合物 在富含氧气的环境中，碳氢化合物存在安全隐患,3),热交换,把空气冷却到低温水平,4),分离,把空气分离成达到规定的纯度和流率水平的氧气、氮气和氩气,5),热交换,把产品加温到环境温度水平,6),制冷,向液体流和损耗提供致冷,环境影响,产品需求,质量平衡,空气流量,产量,生产调整,压力平衡,空压机压力,冷量平衡,管道阻力,膨胀机制冷量,冷量损失,基本的空气分离器（,ASU,）,三、主要设备及作用,1.,空气压缩和预冷却系统,1.1,空气过滤器,清除灰尘和机械颗粒,1.2,空气压缩机,多级透平压缩机压缩到所需的压力,1.3,空气冷却塔,压缩空气在直接接触式冷却塔内与水逆流冷却冲洗。,2.,分子筛预净化,2.1,分子筛吸附容器,两个分子筛床层一个使用，另一个再生循环，再生循环由程序自动控制。,再生循环主要有：加热、冷吹、增压、减压。,2.2,蒸汽加热器,加热期间再生气由蒸汽加热器加温，加热污氮气从分子筛释放水分、二氧化碳 、碳烃化合物,在冷却阶段加热器被旁路，加热器关闭。,3.,主换热器,净化后的空气大部分进入冷箱，在主换热器被冷箱来的冷的氧、氮却到液化温度附近，然后进入下塔底部精馏。,3.1,气体膨胀机（液体膨胀机）,一部分空气在换热器中部引出，经透平膨胀增压机进一步压缩和冷却，进入主换热器，从主换热器中部抽出的这股空气，在透平膨胀机膨胀后气态空气进入上塔。,4.,精馏,4.1,氧、氮的精馏,1.,下塔,2.,主冷凝蒸发器,3.,上塔,4.2,氩的精馏,1.,粗氩塔,在粗氩塔借助于低温精馏除去氧组分，来自上塔的部分富集氩的气体作为粗氩塔的原料。,2.,精氩塔,精氩塔通过低温精馏清除残余的氮含量。,为了清除移走塔内的氮气，顶部的部分气体被排放到大气中。,三、内压缩流程,1.,什么叫内压缩流程,用低温泵压缩液态产品，经换热器复热气化后送至装置外。,2.,内压缩流程的特点,（,1,）安全。氧内压缩流程不需要氧压机，液氧压缩比气氧压缩较为安全。主冷内液氧处于流动状态，烃类化合物不易聚集，有利于设备安全运转。,（,2,）可靠。通常液体泵有两台，一用一备，这样增加了装置的可靠性。,（,3,）冷量充足液体产量高。,（,4,）增加一台增压机与减少一台氧压机的费用及电耗大致相当。,（,5,）换热器造价增加，装置总体能耗略高于外压缩流程。,谢 谢！,