Luftseparationsenheten KDON-32000/19000 är den huvudsakliga stödjande tekniska enheten för etylenglykolprojektet på 200 000 ton/år. Den förser huvudsakligen med råväte till trycksatt förgasningsenhet, etylenglykolsyntesenhet, svavelåtervinning och avloppsrening, och tillhandahåller hög- och lågtryckskväve till olika enheter i etylenglykolprojektet för startrensning och tätning, samt tillhandahåller enhetsluft och instrumentluft.

1

Kina NUZHUO Kvävekryogenanläggning Luftseparationsenhet N2-generatorsystem Kryogen syreanläggning Vätskefabrik och leverantörer | Nuzhuo

A. TEKNISK PROCESS

KDON32000/19000 luftseparationsutrustning är konstruerad och tillverkad av Newdraft och använder processflödesschemat för fullständig lågtrycksrening av molekylär adsorption, kylning med expansionsmekanism för luftboosterturbin, intern kompression av produktsyre, extern kompression av lågtryckskväve och luftboostercirkulation. Det nedre tornet använder ett högeffektivt silplattorn, och det övre tornet använder strukturerad packning och fullständig destillation av vätefri argonproduktionsprocess.

2

Råluften sugs in från inloppet, och damm och andra mekaniska föroreningar avlägsnas av det självrengörande luftfiltret. Luften efter filtret kommer in i centrifugalkompressorn och efter att ha komprimerats av kompressorn kommer den in i luftkyltornet. Under kylningen kan den också rengöra föroreningar som är lättlösliga i vatten. Efter att luften lämnat kyltornet kommer den in i molekylsilrenaren för omkoppling. Koldioxid, acetylen och fukt i luften adsorberas. Molekylsilrenaren används i två omkopplingslägen, varav ett är i drift medan det andra regenererar. Renarens arbetscykel är cirka 8 timmar, och en enda renare kopplas om en gång var fjärde timme, och den automatiska omkopplingen styrs av det redigerbara programmet.

Luften efter molekylsiladsorberaren delas in i tre strömmar: en ström extraheras direkt från molekylsiladsorberaren som instrumentluft för luftseparationsutrustningen, en ström går in i lågtrycksvärmeväxlaren med platt-fenor, kyls av den återflödesförorenade ammoniak och ammoniak och går sedan in i det nedre tornet. En ström går till luftboosteren och delas upp i två strömmar efter det första stegets komprimering av boosteren. En ström extraheras direkt och används som systeminstrumentluft och apparatluft efter att ha reducerats i tryck, och den andra strömmen fortsätter att trycksättas i boosteren och delas upp i två strömmar efter att ha komprimerats i det andra steget. En ström extraheras och kyls till rumstemperatur och går till booständen av turbinexpandern för ytterligare trycksättning, och extraheras sedan genom högtrycksvärmeväxlaren och går in i expandern för expansion och arbete. Den expanderade fuktiga luften går in i gas-vätskeseparatorn och den separerade luften går in i det nedre tornet. Den flytande luften som extraheras från gas-vätskeseparatorn kommer in i det nedre tornet som återflödesvätska för flytande luft, och den andra strömmen fortsätter att trycksättas i boostren till det slutliga kompressionssteget, och kyls sedan till rumstemperatur av kylaren och går in i högtrycksvärmeväxlaren med plattor och fenor för värmeväxling med flytande syre och återflödesförorenat kväve. Denna del av högtrycksluften förvätskas till... Efter att den flytande luften har extraherats från botten av värmeväxlaren går den in i det nedre tornet efter strypning. Efter att luften initialt destillerats i det nedre tornet erhålls mager flytande luft, syrerik flytande luft, rent flytande kväve och högren ammoniak. Den magra flytande luften, den syrerik flytande luften och det rena flytande kvävet underkyls i kylaren och stryps in i det övre tornet för vidare destillation. Det flytande syret som erhålls i botten av det övre tornet komprimeras av den flytande syrepumpen och går sedan in i högtrycksvärmeväxlaren med plattor och fenor för återuppvärmning, och går sedan in i syreledningsnätet. Det flytande kvävet som erhålls i toppen av det nedre tornet extraheras och går in i lagringstanken för flytande ammoniak. Den högrena ammoniaken som erhålls högst upp i det nedre tornet värms upp av lågtrycksvärmeväxlaren och går in i ammoniakledningsnätet. Lågtryckskvävet som erhålls från den övre delen av det övre tornet värms upp av lågtrycksvärmeväxlaren med plattor och fenor och lämnar sedan kylboxen, komprimeras sedan till 0,45 MPa av kvävekompressorn och går in i ammoniakledningsnätet. En viss mängd argonfraktion extraheras från mitten av det övre tornet och skickas till tornet med rå xenon. Xenonfraktionen destilleras i tornet med rå argon för att erhålla flytande rå argon, som sedan skickas till mitten av tornet med raffinerad argon. Efter destillation i tornet med raffinerad argon erhålls raffinerad flytande xenon i tornets botten. Den smutsiga ammoniakgasen sugs ut från den övre delen av det övre tornet, och efter att ha återuppvärmts av kylaren, lågtrycksvärmeväxlaren och högtrycksvärmeväxlaren, och lämnat kylboxen, delas den upp i två delar: en del går in i ångvärmaren i molekylsiktreningssystemet som molekylsiktregenereringsgas, och den återstående smutsiga kvävgasen går till vattenkyltornet. När reservsystemet för flytande syre behöver startas, kopplas det flytande syret i lagringstanken för flytande syre till förångaren för flytande syre via reglerventilen, och går sedan in i syreledningsnätet efter att ha erhållit lågtryckssyre; när reservsystemet för flytande kväve behöver startas, kopplas den flytande ammoniaken i lagringstanken för flytande kväve till förångaren för flytande syre via reglerventilen, och komprimeras sedan av ammoniakkompressorn för att erhålla högtryckskväve och lågtrycksammoniak, och går sedan in i kvävledningsnätet.

B. KONTROLLSYSTEM

3

Beroende på luftseparationsutrustningens skala och processegenskaper används det distribuerade styrsystemet DCS, i kombination med valet av internationellt avancerade DCS-system, online-analysatorer för styrventiler och andra mät- och styrkomponenter. Förutom att kunna slutföra processkontrollen av luftseparationsenheten kan den också försätta alla styrventiler i ett säkert läge när enheten stängs av vid en olycka, och motsvarande pumpar går in i ett säkerhetslåsläge för att säkerställa luftseparationsenhetens säkerhet. Stora turbinkompressorenheter använder ITCC-styrsystem (integrerade styrsystem för turbinkompressorenheter) för att slutföra enhetens övervarvningskontroll, nödavstängningskontroll och anti-surge-kontrollfunktioner, och kan skicka signaler till DCS-styrsystemet i form av hård ledningsdragning och kommunikation.

C. Huvudövervakningspunkter för luftseparationsenhet

4

Renhetsanalys av produktsyre och kvävgas som lämnar lågtrycksvärmeväxlaren, renhetsanalys av flytande luft i det nedre tornet, analys av rent flytande kväve i det nedre tornet, renhetsanalys av gas som lämnar det övre tornet, renhetsanalys av gas som kommer in i underkylaren, renhetsanalys av flytande syre i det övre tornet, temperatur efter återflödesventil för flytande luft i råkondensorn, tryck- och vätskenivåindikering i destillationstornets gas-vätskeseparator, temperaturindikering av smutsig kvävgas som lämnar högtrycksvärmeväxlaren, renhetsanalys av luft som kommer in i lågtrycksvärmeväxlaren, lufttemperatur som lämnar högtrycksvärmeväxlaren, temperatur och temperaturskillnad för smutsig ammoniakgas som lämnar värmeväxlaren, gasanalys vid xenonfraktionens extraktionsport i det övre tornet: alla används för att samla in data under start och normal drift, vilket är fördelaktigt för att justera driftsförhållandena för luftseparationsenheten och säkerställa normal drift av luftseparationsutrustningen. Analys av lustgas och acetylenhalt i huvudkylningen och analys av fukthalten i laddluften: för att förhindra att luft med fukt kommer in i destillationssystemet, vilket orsakar stelning och blockering av värmeväxlarkanalen, vilket påverkar värmeväxlarens area och effektivitet, kommer acetylen att explodera efter att ansamlingen i huvudkylningen överstiger ett visst värde. Axeltätningsgasflöde i flytande syrepump, tryckanalys, lagervärmartemperatur i flytande syrepump, labyrinttätningsgastemperatur, flytande lufttemperatur efter expansion, expandertätningsgastryck, flöde, differenstrycksindikering, smörjoljetryck, oljetanknivå och oljekylarens bakre temperatur, turbinexpanderns expansionsände, boosterändens oljeinloppsflöde, lagertemperatur, vibrationsindikering: allt för att säkerställa säker och normal drift av turbinexpandern och flytande syrepumpen, och i slutändan för att säkerställa normal drift av luftfraktioneringen.

Molekylsilens huvudtryck, flödesanalys, molekylsilens lufts inlopps- och utloppstemperaturer (smutsigt kväve), tryckindikering, molekylsilens regenereringsgastemperatur och flöde, indikering av reningssystemets resistans, indikering av molekylsilens utloppstrycksskillnad, ångans inloppstemperatur, tryckindikeringslarm, H20-analyslarm för regenereringsgasens utlopp, larm för kondensatutloppstemperatur, analys av molekylsilens CO2-värde för luftutlopp, indikering av luftinloppets nedre torn och boosterflöde: för att säkerställa normal omkopplingsfunktion för molekylsilens adsorptionssystem och för att säkerställa att CO2- och H20-halten i luften som kommer in i kylboxen är på en låg nivå. Indikator för instrumentets lufttryck: för att säkerställa att instrumentluften för luftseparation och den instrumentluft som tillförs rörledningsnätet når 0,6 MPa (G) för att säkerställa normal produktionsdrift.

D. Egenskaper hos luftseparationsenheten

1. Processegenskaper

På grund av det höga syretrycket i etylenglykolprojektet använder KDON32000/19000 luftseparationsutrustning en luftförstärkningscykel, intern kompression av flytande syre och extern kompressionsprocess med ammoniak, det vill säga att luftförstärkaren + flytande syrepumpen + boosterturbinexpandern kombineras med en rimlig organisation av värmeväxlarsystemet för att ersätta den externa tryckprocessens syrekompressor. Säkerhetsriskerna som orsakas av användningen av syrekompressorer i den externa kompressionsprocessen minskas. Samtidigt kan den stora mängden flytande syre som extraheras av huvudkylningen säkerställa att risken för kolväteackumulering i huvudkylningens flytande syre minimeras för att säkerställa säker drift av luftseparationsutrustningen. Den interna kompressionsprocessen har lägre investeringskostnader och en mer rimlig konfiguration.

2. Egenskaper hos luftseparationsutrustning

Det självrengörande luftfiltret är utrustat med ett automatiskt styrsystem som automatiskt kan tidsstyra backspolningen och justera programmet efter motståndsstorleken. Förkylningssystemet använder ett högeffektivt och lågresistans slumpmässigt packningstorn, och vätskefördelaren använder en ny, effektiv och avancerad fördelare, som inte bara säkerställer full kontakt mellan vatten och luft, utan också värmeväxlingsprestanda. En trådnätavdimningsanordning är monterad på toppen för att säkerställa att luften från luftkyltornet inte bär med sig vatten. Molekylsilens adsorptionssystem använder långcykler och dubbelskiktsbäddrening. Omkopplingssystemet använder slagfri omkopplingskontrollteknik, och en speciell ångvärmare används för att förhindra att värmeångan läcker till den smutsiga kvävesidan under regenereringssteget.

Hela processen i destillationstornssystemet använder internationellt avancerad ASPEN- och HYSYS-mjukvaruberäkning. Det nedre tornet använder ett högeffektivt silplattorn och det övre tornet använder ett vanligt packtorn för att säkerställa enhetens extraktionshastighet och minska energiförbrukningen.

E. Diskussion om processen för lossning och lastning av luftkonditionerade fordon

1. Villkor som bör uppfyllas innan luftseparationen påbörjas:

Innan start, organisera och skriv en startplan, inklusive startprocessen och hantering av nödsituationer etc. Alla operationer under startprocessen måste utföras på plats.

Rengöring, spolning och testdrift av smörjoljesystemet är slutförda. Innan smörjoljepumpen startas måste tätningsgas tillsättas för att förhindra oljeläckage. Först måste självcirkulerande filtrering av smörjoljetanken utföras. När en viss renhetsgrad uppnåtts ansluts oljeledningen för spolning och filtrering, men filterpapper tillsätts innan det kommer in i kompressorn och turbinen och byts ständigt ut för att säkerställa renheten hos oljan som kommer in i utrustningen. Spolning och idrifttagning av cirkulationsvattensystemet, vattenreningssystemet och dräneringssystem för luftseparationen är slutförd. Före installationen måste den syreberikade rörledningen för luftseparationen avfettas, betas och passiveras, och sedan fyllas med tätningsgas. Rörledningar, maskiner, el och instrument (förutom analysinstrument och mätinstrument) för luftseparationsutrustningen har installerats och kalibrerats för att vara kvalificerade.

Alla mekaniska vattenpumpar, flytande syrepumpar, luftkompressorer, boosters, turbinexpansionsaggregat etc. i drift har startvillkor, och vissa bör först testas på en enda maskin.

Molekylsilens omkopplingssystem har förutsättningarna för start, och det har bekräftats att det molekylära omkopplingsprogrammet kan fungera normalt. Uppvärmningen och rensningen av högtrycksångledningen har slutförts. Reservinstrumentluftsystemet har tagits i bruk och hålls instrumentlufttrycket över 0,6 MPa (G).

2. Rensning av luftseparationsenhetens rörledningar

Starta smörjoljesystemet och tätningsgasystemet för ångturbinen, luftkompressorn och kylvattenpumpen. Innan luftkompressorn startas, öppna luftkompressorns avluftningsventil och täta luftinloppet till kyltornet med en blindplåt. Efter att luftkompressorns utloppsrör har rensats, avgastrycket når det nominella avgastrycket och rörledningens reningsmål är kvalificerat, anslut kyltornets inloppsrör, starta luftförkylningssystemet (före rening får kyltornets packning inte fyllas; luftinloppets molekylsil-adsorberares inloppsfläns är bortkopplad), vänta tills målet är kvalificerat, starta molekylsilreningssystemet (före rening får molekylsil-adsorberares adsorbent inte fyllas; luftinloppets kylboxens inloppsfläns måste vara bortkopplad), stoppa luftkompressorn tills målet är kvalificerat, fyll kyltornets packning och molekylsil-adsorberares adsorbent och starta om filtret, ångturbinen, luftkompressorn, luftförkylningssystemet och molekylsil-adsorptionssystemet efter påfyllning, minst två veckors normal drift efter regenerering, kylning, tryckökning, adsorption och tryckreducering. Efter en tids uppvärmning kan luftrören i systemet efter molekylsilens adsorberare och de interna rören i fraktioneringstornet blåsas av. Detta inkluderar högtrycksvärmeväxlare, lågtrycksvärmeväxlare, luftboosters, turbinexpanderare och tornutrustning som hör till luftseparationen. Var noga med att kontrollera luftflödet som kommer in i molekylsilens reningssystem för att undvika för högt molekylsilmotstånd som skadar bäddlagret. Innan fraktioneringstornet blåses upp måste alla luftrör som kommer in i fraktioneringstornets kylbox vara utrustade med tillfälliga filter för att förhindra att damm, svetsslagg och andra föroreningar kommer in i värmeväxlaren och påverkar värmeväxlingseffekten. Starta smörjolje- och tätningsgassystemet innan turbinexpandern och flytande syrepumpen blåses upp. Alla gastätningspunkter i luftseparationsutrustningen, inklusive turbinexpanderns munstycke, måste vara stängda.

3. Bar kylning och slutlig driftsättning av luftseparationsenhet

Alla rörledningar utanför kylboxen blåses av, och alla rörledningar och utrustning i kylboxen värms upp och blåses av för att uppfylla kylförhållandena och förbereda för kyltestet.

När kylningen av destillationstornet börjar kan inte luften som släpps ut från luftkompressorn komma in i destillationstornet helt. Överskottstryckluften släpps ut i atmosfären genom avluftningsventilen, vilket hålls oförändrat i luftkompressorns utloppstryck. När temperaturen i varje del av destillationstornet gradvis minskar, ökar mängden inandad luft gradvis. Vid denna tidpunkt skickas en del av återflödesgasen i destillationstornet till vattenkyltornet. Kylningsprocessen bör utföras långsamt och jämnt, med en genomsnittlig kylningshastighet på 1 ~ 2 ℃/h för att säkerställa en jämn temperatur för varje del. Under kylningsprocessen bör gasexpanderns kylkapacitet hållas maximal. När luften i den kalla änden av huvudvärmeväxlaren är nära kondenseringstemperaturen avslutas kylningssteget.

Kyllådans kylningsfas bibehålls under en viss tid, och olika läckor och andra ofärdiga delar kontrolleras och repareras. Stoppa sedan maskinen steg för steg, börja ladda pärlsand i kyllådan, starta luftseparationsutrustningen steg för steg efter lastning och återgå till kylningsfasen. Observera att när luftseparationsutrustningen startas använder regenereringsgasen från molekylsilen den luft som renats av molekylsilen. När luftseparationsutrustningen startas och det finns tillräckligt med regenereringsgas används den smutsiga ammoniakflödesvägen. Under kylprocessen minskar temperaturen i kyllådan gradvis. Kyllådans ammoniakpåfyllningssystem bör öppnas i tid för att förhindra undertryck i kyllådan. Sedan kyls utrustningen i kyllådan ytterligare, luften börjar flyta, vätska börjar dyka upp i det nedre tornet och destillationsprocessen i de övre och nedre tornen börjar etableras. Justera sedan ventilerna långsamt en efter en för att få luftseparationen att fungera normalt.

 

Om du vill veta mer information, vänligen kontakta oss fritt:

Kontakt: Lyan.Ji

Tel: 008618069835230

Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com

WhatsApp: 008618069835230

WeChat: 008618069835230


Publiceringstid: 24 april 2025