5000Nm3变压吸附制氧装置技术方案

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1、5000Nm3/h蜒吸简要技术方案四川海能化工科技有限公司2015年3月装置概况1.装置定义本装置是采用变压吸附（PSA）工艺，从空气中分离提纯富氧的成套装置。2.装置设计界区本装置设计界区自空气进PSA装置起，至产品氧和解吸气出口的最后一个阀门为止。界区划分图：空气脫硫_>鼓风—》VPSA-02产品氧压缩解吸气注：虚线框内为卖方设计界区3、装置设计规模公称产氧能力：5000Nm7h（折合100%纯氧）装置操作弹性：40〜100%操作时数：连续工作周期大于2年（以年开工8000小时计算）4、原料条件原料气：空气海拔高度：300米5、产品规格。2纯度：93±1

2、%露占•xrtT八、、•-50°C流量：5000Nm3/h（折合100%含02）产品压力：常压（可按用户要求加压）产品温度：W45°C（冷却器出口）二：基础条件1、原料气条件原料气：空气海拔高度：300米2、公用工程边界条件电：10KV50HZ3相380V50IIZ3相220V50HZ2相仪表风：压力<0.3MPa温度40°C露点-30°C循环水：（软水）给水温度>30°C压力<0.45MPa回水温度>40°C压力《0.35Mpa三、工艺说明3.1流程简述本装置釆用4-2-1VPSAI艺，即装置由4个吸附塔组成，其屮2个吸附塔处于进料吸附的状态，其它2个处于

3、解吸再生过程。工艺过程由吸附、一次均压降压、抽真空和产品最终升压等步骤组成，其具体工艺过程如下：a.吸附过程空气经过预处理罐除去灰尘和SO2及空气中的微量有机杂质后，进入鼓风机加压，然后直接进入吸附塔，其中的H2O、N?、CO?等组分经多种吸附剂后被依次吸附掉，一步得到纯度90%左右（纯度可通过计算机在70〜93%间任意设定）的富02从塔顶输出进入产品缓冲罐，然后送出界区去氧气压缩机。当被吸附杂质的传质区前沿（称为吸附前沿）到达床层出口预留段某一位置时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。吸附床开始转入再生过程。b.均压降压过程这是在吸附过程

4、结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氧气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间氧气的过程，因而可保证氧气的充分回收c.抽真空过程均压结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸附床层抽真空，进一步降低杂质组分的分压，使被吸附的杂质完全解吸，吸附剂得以彻底再生。f.均压升压过程在抽真空再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氧气对该吸附塔进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且更是回收其它塔的床层死空间氧气的过程。g.产品气升压过程在均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换

5、至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要用产品氧气将吸附塔压力升至吸附压力。经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再牛”循环，又为下一次吸附做好了准备。4个吸附塔按程序交替工作，即可实现连续分离空气得到富氧。3.2公用工程及消耗序号项目规格要求单位消耗指标（轴功率）使用情况备注1电220V5OHZKWh25连续照明、仪表用380V5OHZKWh120断续检修、吊车、风扇等用1OKV5OHZKWh1650连续真空泵，鼓风机用2循环水32°C0.4MPat/h60连续鼓风机、真空泵用3软水32°C0.4MPat/h5连续罗茨真空泵用4仪表风露

6、点<-20°C压力>0.2MPaNm3/h50连续仪表用3.3装置定员表10・1VPSA-O2装置劳动定员表（仅供参考）序号名称每班定员管理人员操作班次轮修人员合计备注操作工辅助工1VPSA-Ch装置操作工2328包括操作班长2维检修人员白23值班技术人员厂方统一考虑4其它辅助人员厂方统一考虑5总讣103.4占地面积：25*30二750米'（装置界区面积）四：控制系统4.1概述根据变压吸附的工艺特点，本装置的控制系统设计和软件设计将在满足工艺要求的前提下，既考虑技术的先进性、操作的简便性和直观性，又特别注意运行的可靠性和稳定性，并兼顾价格因素。全套控制软件包

7、将充分体现变压吸附的技术特点，不仅能实现系统的实时控制、优化操作，而口能完全保证装置的长期、稳定、安全运行。4.2基本控制功能4.2.1顺序控制本装置的金部程控开关阀和控制调节阀，按照工艺给定的条件进行顺序控制和模拟调节，使装置正常工作。这要求顺序控制和模拟控制能有机的结合起来，进行复杂控制。并H对于多种切塔和恢复的控制，能实现多种不同的控制程序。所有的程控开关阀均带阀位检测、显示和报警功能。4.2.2程控调节这是由开关信号和模拟信号组合运行的复杂控制，分三个步骤：首先是顺序开关信号启动，然后进入自适应随动控制，最后由顺序开关信号关断或开启。该功能用于保证各

8、关键压力变换能和理想曲线基本完全吻合。从而保证了变压