18000使用说明书

118000使用说明书18000使用说明书1.概述1.1主要技术参数1.1.1加工空气量原料空压机流量88000Nm3/h(103.3KpaA、0度)原料空压机排气压力6.2Bar(A)循环压缩机流量38000Nm3/h(103.3KpaA、0度)循环空压机排气压力30Bar(A)1.1.2产品指标产品名称产量(Nm3/h)纯度液氧（LO2）300099.6%O2氧气（GO2）1500099.6%O2液氮(LO2)25003.0ppm氮气（GN2）200003.0ppm液氩（Lar）66099.999%Ar(2ppmO2,3ppmN2)注：液体产品为折合气态后的数据，Nm3/h为103.3KpaA、0度下体积流量，简称为标态（以下同）。1.1.3运转周期（二期大加温间隔时时）大于等于2年。1.1.4装置加温解冻时间：36小时1.1.5装置起动时间（从膨胀机启动到氧气纯度达到指标）12小时1.2基本原理干燥空气的主要成份如下：名称化学符号体积百分比重量百分比氮N278.0975.5氧O220.9523.1氩Ar0.9321.29二氧化碳CO20.030.05氦He0.000460.00006氖Ne0.00160.0011克Kr0.000110.00032山Xe0.0000080.00004空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化学物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。空气中的主要成份的物理特性如下：名称化学符号气化温度熔化温度比重临界点Kg/nm3Kg/LC氮N2-195.8-209.861.250.81-11734.5氧O2-183-218.41.431.14-11951.3氩Ar-185.7-89.21.7821.40212249.59氦He-268.9-272.550.180.125-267.72.335氖Ne-246.1-248.60.7481.204-228.728.13克Kr-153.2-157.21.7352.155-63.756山Xe-108.0-111.81.6643.5216.660.1空气的精镏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部分蒸发。因沸点的差异，氧、氮、氩的蒸发顺序为：氮-氩-氧，冷凝顺序为氧-氩-氮。在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。由于氧、氮、氩沸点的差别，在上塔的中部一定存在着氩的富集区，制取粗氩所需的氩镏份就是从氩富集区抽取的。1.3危险杂质的排放：空气中的危险杂质是碳氢化合物，特别是乙炔。在精镏过程中若乙炔在液空和液氧中浓缩到一定程度就会有发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量规定不得超过0.1ppm，这必须引起充分的注意。在冷凝蒸发器中，由于液氧的不断蒸发，将会有使碳氢化学物浓缩的危险，但是只要从冷凝蒸发器中连续排放约相当于产品氧量的1%的液氧就可防止浓缩。而当生产大于产品氧量的1%液氧时，就可不用再另外排放液氧来防止碳氢化学物的浓缩。1.4工艺流程简介本套装置的成套工艺流程详见附图（KF18000.00000LC），该装置空气过滤系统、空压机系统、循环压缩机系统、膨胀系统、氮压机系统、低温贮存汽化系统。1.4.1过滤、压缩、预冷及净化原料工艺空气经吸入口吸入，进入化学式空气过滤器，滤去尘埃，硅粉，HCL和机械杂质，进入离心式空气压缩机进行压缩，压缩后的气体进入空气预冷系统中的空气冷却器，在其中被水冷塔和洗涤。空气冷却塔采用循环冷却水和经用户提供乙醇冷却后的冷冻水冷却去空气冷却塔顶部设有惯性分离器和丝网捕雾器，以防止工艺空气中的游离水带出。出空气预冷系统的工艺空气进入用来吸咐除去水份、二氧化碳的空气纯化系统，纯化系统中的吸咐器由两台立式容器组成；两台吸咐器采用双层床结构，当一台运行时，另一台则由来自冷箱中的污氮通过加热器加热后进行再生。1.4.2空气精镏出纯化器后的空气除一部分作为仪表气外，其余部分均进入冷箱内的主换热器，被返流出来的气体冷却接近露点温度后进入下塔底部参与精镏。在下塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，上升气体中氮的浓度逐渐增加。纯氮进入下塔顶部的主冷凝蒸发器被冷凝，当气氮冷凝的同时，主冷凝蒸发器中的液氧得到汽化。被冷凝的液氮一部分作为上下塔的回流液参与精镏，其余经过冷后节流后部分作为液氮抽出塔外作为产品，其余送入上塔。在下塔中产生的液空也经过冷器过冷，节流后进入上塔参与精镏。在上塔内，经过再次精镏，得到产品氧气、液氧、氮气和污氮。从上塔抽取的氮气和污氮经过冷器及主换热器复热后，氮气通过氮压机压缩后作为产品送入用户管网，污氮气则作为再生进入纯化系统。I1.4.3氩的制取氩的提取采用全精馏制氩的最新技术，为了制取氩，从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔1进行精镏，使氧的含量降低；粗氩塔1流液体是由粗氩塔2引出经液体泵输送来的液态粗氩。从粗氩塔1顶部引出的气体进入粗氩塔2并在其中进行深度氩氧分离，经过粗氩塔2精馏，在粗氩塔2的顶部装有冷凝蒸发器，以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源，绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液。其余部分由粗氩塔顶部引出（含氧量在2ppm的粗氩）并送入精氩塔，精氩塔的底部装有一台蒸发器，以下塔底部引出的中压氮气作为热源使液氩蒸发，同时氮气被液化。在精氩塔的顶部装有一台冷凝器，以精氩蒸发器引出的液氮作为冷源，使绝大部分上升气体冷凝作为精氩塔的回流液，经过精氩塔的精镏，在精氩塔底部得到的99.999%精镏液。1.4.4冷量的制取装置的冷量是由两台增压透平膨胀机来实现。经纯化系统来的空气一部分进入高压空气增压压缩机进一步增压至2.9Mpa，高压空气分成二股：一股入主换热器冷却到适当的温度后入膨胀机进行膨胀，膨胀后气体进入下塔参与精镏，另一股进入增压膨胀机的增压端串级增压后，入主换热器冷却到适当的温度后，其中大部分气体入冷端膨机进行膨胀制冷，膨胀后气体进入下塔参与精镏。小部分高压空气液化过冷由主换热器冷端抽出后节流入下塔参与精镏。第二章部机这里所列的是我厂制造和配套的主要部机，并对部分部机及保冷箱内的单元设备作简要说明，其它系统、机器、设备和阀门（包括单配产品）的说明请参阅各自说明书。2.1空冷塔作用：把出空压机的高温气体小于105度冷却到14度，以改善分子筛纯化器的工作情况。结构：立式圆筒形填料塔，分上下二部分，上段进水为低温水，下段进水为常温水。塔内设有布水器，出口处安装高效捕雾器。使用方法：塔的上段低温水通过布水器均匀地喷淋在填料上，顺填料空隙流下与进入塔下段的常温水混合后通过下段填料直至塔底排出。出空压机的空气从下部进入空冷塔，逆水流而上穿过填料与冷水进行热质交换后最终在塔顶被捕雾器分离水分后出塔，进入分子筛系统。空气与水进行传热交换的同时也进行了洗涤，使得出塔空气中杂质含量大大减少。2.2空气纯化系统该系统主要由两台吸咐器、2台电加热炉、消音器组成。电加热炉一开一备。2.1.1吸咐器作用：吸咐空气中的水份、二氧化碳及乙炔等碳氢化学物，使进入冷箱的空气纯净。结构：立式、双床层、单层简体外绝热结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛。筒体上部设有人孔，供装缷分子筛用。吸咐器内设支承栅架，以承托活性氧化铝和分子筛吸咐剂。使用方式：空气先通过活性氧化铝床层吸咐空气中的水份，再通过分子筛床层，吸咐空气中的二氧化碳、乙炔等碳氢化合物，净化后的空气中二氧化碳含量小于1ppm。在再生周期中先被高温干燥气体反向再生，再被常温干燥气体冷却到常温。分子筛吸咐器成对交替使用，一只工作时，另一只被再生。2.1.2电加热炉作用：为分子筛纯化系统加热再生气体到设计温度。结构：为立式圆筒列管式。2.1.3消音器作用：本消声器用于出塔的产品氧气、氮气、污氮放空消声之用。结构：以矿渣棉和超细玻璃棉作为消声材料，利用矿渣棉和超细玻璃棉的摩擦和粘滞阻力使声能变为热能而被吸收，达到消音效果。2.3增压膨胀机系统该系统主要由2台增压透平膨胀机，2台增压机后冷却器，2台供油装置组成。结构：可调喷嘴径轴流反动式增压风机制动介质：空气作用：使压缩空气膨胀产生冷量2.4主换热器作用：进行多股流之间的热交换。结构：为多层板翅式。相邻通道间物流通过翅片和隔板进行良好的换热。2.5过冷器：作用：对低温液体进行过冷结构：为多层板翅式。相邻通道间物流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：液空和液氮在流经过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样使液空和液氮在节流后可以减少气化，改善上塔的精镏工况。2.6冷凝蒸发器：作用：供氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精镏塔精镏过程的进行。结构：为多层板翅式。相邻通道的物流通过翅片和隔板进行良好的换热。使用方式：冷凝蒸发器一般置于上、下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。这个过程得以进行，是因为氮气压力高，液氧压力低。例如氮气压力为0.5547Mpa时，液化温度为95.42K,而液氧在压力为0.1533Mpa时，蒸发温度94.12k，两者温差1.3k.这样，氮气的冷凝和液氧的蒸发就可进行。各类冷凝蒸发器都是按此原理进行的，只是冷凝和蒸发的介质不同而已。2.7下塔与上塔：作用：利用混合气体中各组份的沸点不同，将其分离成所要求纯度的组份。结构：塔体为圆筒形，下塔内装多层筛板，筛板上设置溢流斗、有一个溢流档板，并密布小孔。上塔内装规速填料及液体分布器。使用方式：下塔精镏过程中，液体自上往下逐一流过每块筛板，由于溢流堰的作用，使塔板上造成一定的液层高度。当气体由下而上穿过筛板小孔与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了气液接触面积，使热质交换过程高效地进行。低沸点组份逐渐蒸发，高沸点的组份逐渐液化，至塔顶就获得低沸点的纯氮，在塔底获得高沸点的富氧液空组份。上塔在精馏过程中，气体穿过分布器沿填料盘上升，液体自上往下通过分布器均匀地分布在填料盘上，在填料表面上气、液充分接触进行高效的热质交换。上升气体中低沸成组份(氮)含量不断提高。高沸点组份(氧)被大量的洗條下来形成画流液，最终在塔顶得到低沸点纯氮，塔底得到高沸点的液氧。2.8粗氩塔：结构：因粗氩塔太高故分成两段，即粗氩塔1与粗氩塔2。粗氩塔为圆筒形填料塔。塔内相邻两盘填料之间设置分布器,以利于液体在塔内均匀分布。使用方武：其原理-4上撕相同[顶部褥到粗气觝，底部得到离氧液体，回湔到上塔。2.9纯氩塔：结构：圆筒形填料塔，结构与粗氩塔类似。使用方式：粗液氩从纯氩塔中部导入塔内，在塔内进行氩一氮二元混合物的分离，在精镏过程中，低沸点组份(氮)与高沸点组份(氩)在填料表而进行充分髙效的势质交换，由于氮的沸点与氩的沸点相差较大,且精液氩中含氮仅为1-1.5%左右，故在塔底可获得高纯度的高沸点组份液氩产品。2.10工艺液氩泵：结构：离心泵作用：将粗氩塔2底部的粗液氩加压到-0.9Mpa（G），为粗氩塔1上部提供回流液。第三章3.KDONAr-15000(3000Y)/20000(2500Y)/660Y型空气分离设备的起动及操作说明为了确保本系统及全套空分设备的安全、可靠及高质量地连续运行，要求操作人员熟知整套空分设备中各个系统，各个机器与设备的性能与操作方法，熟悉整套空分设备的工艺流程图，掌握本装置的运置以规律与操作备的起动别，在保证产品纯度的前提下，尽可能地所高产品产量，以降低能耗成本。欲实现上述目的，必须将整套空分设备中的各个系统联系起来，全盘置塔和与虎。整套空分设备的运行操作由两部份组成：1空分设备的试车，即成套设备联动运行