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1、·32·化肥设计 2002年第40卷34万m/h空分装置的选择陈广智(山东华鲁恒升集团 德州 253024)陈广智:1992年毕业于沈阳化工学院化学工程系,工摘 要 分析了国内外空分技术的现状与差距,对40000m3/h空分装置的流程组程师,从事化肥工程空分装织与设计进行了探讨,指出空分装置国内生产的可能性。对单元部机的配置以及流程组置的技术开发工作。织与部机配套的难点进行了说明。关键词 空分装置 流程组织 设计参数 单元部机配置 国产化 为30万吨合成氨改扩建配套的空分装置为分子筛系统、透平膨胀机、冷箱系统等。而成套340000m(标)
2、/h的制氧能力,供氧压力为8.5设备主要与国外公司合作生产,至今没有独立完MPa。从降低装置投资成本考虑,我公司提出空成设计与制造。分装置国产化的方案,这样既可以降低投资,同(2)流程的优化设计与变负荷控制技术方面时也支持了民族工业的发展,对空分行业的发展有待进一步研究。目前国内在流程计算方面虽然也是极大的支持。已有了较为先进的Aspen软件、林德软件及自行开发的软件,并且对引进的大型装置作过详细的1 国内外空分技术现状流程分析,但是与国外,如法液空、林德公司相比,仍存在一定差距。1.1 国外空分技术(3)品种规格少。目前国内自行设计生产的世界上目前已经建成且在
3、运行的最大装置是3美国APCI公司为荷兰壳牌公司提供的184500空分装置最大规模为21000m(标)/h等级,而m3(标)/h规模的空分装置。德国林德公司为墨内压缩流程的空分设备的规格只有云南铜业33西哥PEMEX石油公司建造产氮量为335000m316000m(标)/h、天津铁厂15000m(标)/h,(标)/h的单高氮装置,按加工空气量分类,是迄压力等级在3.0MPa以下。(4)配套机组水平相对较差。空分装置是一今世界最大的空分装置。两装置都是外压缩流程。从压力等级分类,美国APCI为南京大化肥个技术要求高、配套机组多的成套设备,如果绝厂提供的10.0MP
4、a的40000m3(标)/h的空分大部分机组均在国内生产,配套性能相对较差,装置;法国法液空为渭河化肥厂提供的8.5MPa因而使成套装置运行的可靠性和使用性能受到一的40000m3(标)/h的空分装置;德国林德公司定程度的影响。(5)重要的运转设备,如大流量离心压缩为内蒙古、九江、镇海、兰州等化肥厂提供的9.03(标)/h等级的空分装机、中高压抽气式离心压缩机、大流量高压低温MPa的24000～28000m流程泵等与国外相比差距较大。置均为内压缩流程。这些装置基本代表世界上空分技术的最高水平,与我们拟选择的空分流程有相似之处。2 流程的组织与设计1.2 国内大型
5、空分设备与国外的差距一套装置能否开车,关键是流程的组织和设(1)国内大型空分设备的设计与制造起步较计,这是流程打通的关键和前提,对于内压缩流晚,这方面只是在3万空分技术改造中对一些重程,重要的是与内压缩产品换热的那股空气的压要的配套部机有设计、制造业绩,如空冷系统、力和流量的确定。确定这股加压空气的压力和流©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net3第6期 陈广智 4万m/h空分装置的选择·33·
6、量的依据是将内压缩产品的低温冷量尽可能转换系统,该系统运行良好,分子筛出口的二氧化碳-6成同质量的加工空气的低温冷量,尽可能减少能<1×10,达到进冷箱的要求。因此,国内设量转换的不可逆损失,使装置能耗降低。因此,计制造分子筛纯化系统是没有问题的。核心的问题是热交换系统的合理组织。流程组织(5)膨胀机 膨胀机是空分的核心设备,为的难点是实际运行的参数能否与设计结果相符,空分装置提供所需的绝大部分冷量,其技术性能这是热交换系统组织的关键,其计算依据的数据主要体现在它的可靠性和效率方面。杭氧为淮南3是以对热交换的物性参数以及换热器传热系数的化工总厂提供的28000m
7、(标)/h空分装置的低准确掌握。压膨胀机,效率达到88%;四川空分集团在天然气膨胀机方面设计制造了多台中压带液透平膨胀机,膨胀机出口带液量已达13.9%(容积比),工3 主要部机的考虑作转速已达70000r/min。国内对膨胀机已有了流程是由单元部机组成的,单元部机的性较深入的研究,而且已有天然气膨胀机成功的运能、安全和稳定对流程起着决定性的作用,对国行经验,空气介质相对于天然气气体成分单一,内生产有把握的部机以国内生产为主,国内没有3难度较小。因此,40000m(标)/h空分装置的把握的或国内生产风险较大的,甚至对装置具有中压膨胀机也能胜任。决定性的部机应采用
8、国际配套的原则。(6)主
