KDON600011000型空分裝置操作规程(初稿).doc

KDON-6000/11000型空分装置操作技术规程 第一节 设备概述与原理 一、流程概述： 本岗位是通过KDON6000/11000型空分装置，利用深度冷冻的方法，将离心空压机来的原料气，经预冷系统冷却、分子筛吸附净化、膨胀机制冷、并通过分馏塔分馏，分离氮气和氧气。其中氧气经压缩后供二段转化炉使用，氮气主要供系统吹扫、置换及升温还原时使用。 二、工作原理 1、预冷系统工作原理： 1)水冷塔工作原理： 水冷塔是利用返流气体污氮、氮气的不饱和性，在水与气体接触时，经传热、传质，少量的水蒸发带走热量，从而使水温度降低。 2)空冷塔工作原理： 空冷塔是利用循环水和冷冻后的低温循环水与空气逆流接触、传热、传质，热量被水带走，使空气温度下降。 2、纯化系统原理： 纯化器是依靠纯化器内装填的13x分子筛吸附剂对水分、CO2、乙炔及碳氢化合物的吸附性完成对空气的净化的。当空气进入纯化系统内与分子筛吸附剂充分接触，其中的水份、CO2、碳氢化合物被吸附剂吸附，净化后的空气进入空气分馏装置。当吸附剂达到饱和后需进行加温再生，共设有两只纯化器，当一台饱和后，另一台切换至吸附状态，切换出来一台进行加温再生，这样两台交替使用，保证生产连续稳定。 3、膨胀机的工作原理： 从增压端来的高压空气进入膨胀端，经喷嘴、叶轮、扩压器膨胀使气体压力下降，内能降低，温度下降产生装置所需冷量。气体内能通过转子传递给增压机而被回收，提高增压机的排出气体压力。 4、分馏塔工作原理： 采用深度冷冻法，首先将空气液化，而后利用氧、氮组分沸点的不同，在塔内同时并多次进行冷凝蒸发，从而使氧、氮分离，得到高纯度的氮气，在塔底得到纯氧气。 三、流程特点 1、预冷系统中，水先在水冷塔内第一次冷却，再经冷水机组冷却至要求温度，节约了能耗，空冷塔、水冷塔采用填料塔，换热效率高，阻力小，可靠性好； 2、采用分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，启动容易，操作方便，运行安全，切换损失小，精馏工况稳定，产品提取率高； 3、下塔采用高效环流筛板塔，上塔采用高效填料，传质传热性能好，操作可靠； 4、采用增压膨胀机，单位制冷量大，膨胀量较小，改善了上塔精馏工况； 5、采用热虹吸蒸发器构成液氧自循环回路，增加主冷安全性，同时有效地降低了膨胀空气进上塔的过热度； 6、设置了膨胀机前温度调节流路，以满足启动过程中及正常运转的工况要求； 7、主换热器有三个，分别采用氧气、氮气、污氮气与入塔空气换热，并附设阀门，可调节各板式热端温差，防止偏流，减少冷损； 8、分子筛吸附器自动切换，加热再生。 第二节 主要工艺参数 一、产品产量和纯度 产品 产量/Nm3·h-1 纯度/% 压力/Mpa 温度/℃ 氧气 6000 99.6 2.5 ≤130 氮气 中压氮 1000 99.99% 0.45 ≤20 低压氮 10000 99.99％ 0.005 ≤20 仪表空气 正常1000Nm3/h 最大1500 Nm3/h露点≤-40℃ 0.5 常温 注：提取仪表空气量超过500 Nm3/h，则氧产量相应降低。预留1500 Nm3/h仪表空气量的接口。 加工空气量 ≥18000 m3/h(标准状态下) 空压机排压 0.56Mpa(表压) 启动时间 ～36h 运转周期 2年 二、各设备功耗及冷却水使用状况 轴功率 电机功率 循环水 机组数量 备注 空压机组 1790kw 2000kw 290t/h 1台 冷却水泵 15kw 110 t/h 2台 一用一备 冷冻水泵 20kw 2台 一用一备 冷水机组 43kw 75kw 1台 电加热器 346kw 2台 一用一备 膨胀机油站 2kw 2.2kw 11 t/h 1台 机后冷却器 6 t/h 氧压机 560kw 630kw 40×2 t/h 2台 一用一备 第三节 工艺指标 一、温度控制 1、TIA-1102空气冷却塔空气出口温度7 ～9℃； 2、TIA-1103冷冻水进空冷塔温度8 ～10℃； 3、TICAS-1205，TICAS-1206再生气出电加热器温度170℃，高值报警190℃，低值报警160℃，210℃连锁停电； 4、TI-102氧气出分馏塔温度12℃； 5、TI-103氮气出分馏塔温度12℃； 6、TI-104污氮气出分馏塔温度12℃； 7、TI-105中压氮气出分馏塔温度12℃； 8、TI-455增压空气进冷箱温度15℃； 9、TI-441、442、443主换热器中部增压空气温度-100℃； 10、TI-445膨胀空气出主换热器下抽口冷端温度指示-165℃； 11、TIC-444膨胀机前温度-100～120℃； 12、TR-449、450膨胀机后温度-165℃；