4500m3空分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告

汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 1 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目 可行性研究报告 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 2 目 录 第一章 总 论 . 错误 !未定义书签。 目概要 . 错误 !未定义书签。 研报告编制依据 . 错误 !未定义书签。 设单位基本情况 . 错误 !未定义书签。 要技术经济指标 . 错误 !未定义书签。 合评价 . 错误 !未定义书签。 第二章 项目建设背景及必要性 . 错误 !未定义书签。 目建设背景 . 错误 !未定义书签。 目建设的必要性 . 错误 !未定义书签。 第三章 项目建设条件 . 错误 !未定义书签。 目区域概况 . 错误 !未定义书签。 目建设地点选择 . 错误 !未定义书签。 目建设条件优劣分析 . 错误 !未定义书签。 第四章 市场分析与销售方案 . 错误 !未定义书签。 场分析 . 错误 !未定义书签。 场营销 . 错误 !未定义书签。 场风险分析 . 错误 !未定义书签。 第五章 项目建设方案及实施进度 . 错误 !未定义书签。 目建设指导思想、原则与目标 . 错误 !未定义书签。 目建设规模与布局 . 错误 !未定义书签。 产技术方案 . 错误 !未定义书签。 目建设内容及规模 . 错误 !未定义书签。 目实施进度安排 . 错误 !未定义书签。 第六章 环境影响评价 . 错误 !未定义书签。 境现状 . 错误 !未定义书签。 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 3 境影响分析 . 错误 !未定义书签。 境保护与治理措施 . 错误 !未定义书签。 境影响评价 . 错误 !未定义书签。 第七章 项目管理及组织运 行 . 错误 !未定义书签。 构设置与职责 . 错误 !未定义书签。 营管理模式 . 错误 !未定义书签。 营管理措施 . 错误 !未定义书签。 术培训 . 错误 !未定义书签。 防、劳动安全与卫生 . 错误 !未定义书签。 第八章 项目投资估算与资金筹措 . 错误 !未定义书签。 资估算依据 . 错误 !未定义书签。 资估算 . 错误 !未定义书签。 金来源 . 错误 !未定义书签。 第 九章 效益分析与综合评价结论 . 错误 !未定义书签。 济效益分析 . 错误 !未定义书签。 会效益分析 . 错误 !未定义书签。 态效益分析 . 错误 !未定义书签。 合评价结论 . 错误 !未定义书签。 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 4 第一章 总 论 述 目名称、主办单位名称及企业性质 项目名称： 4500立方米 /小时 空气分离设备生产液氧、液氮、液氩项目 主办单位： 开封 市 *制氧机成套 公司 企业性质：股份制企业 拟建设地点：黑龙江省绥化市 经济开发 区 制依据和原则 制依据 （ 1）原 化工部化工建设项目可行性研究报告内容与深度的规定（修订本） （ 2）投资项目可行性研究指南（试用本），国家计委， 2002年 1 月 （ 3） 开封 市 *制氧机成套 公司提供的有关技术资料 制原则 （ 1）根据 开封 市 *制氧机成套 公司提供的有关技术基础资料，结合该公司周边环境和现场实际情况，以求实、科学的态度进行细致的论证和比较，做到技术先进、可靠，经济合理，为投资决策提供可靠的依据。 （ 2）遵循国家有关产业政策，深入进行市场调查，紧密跟踪产品市场走势，确保项目具有良好的经济效益和发展前景。 （ 3） 严格执行国家的环保法规，做到“三废” 治理与工程建设“三同时”，保护生态环境。 （ 4）执行国家有关“劳动安全卫生”的规定，确保安全生产。 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 5 （ 5）贯彻原化工部提出的“五化”设计原则，综合考虑工厂现有的实际情况，节约投资，合理利用资金。 目提出的背景、投资的经济意义 该年产 立方米液态气体项目的投 资主体是 开封 市 汴杭制氧机成套 公司 与绥化市宝利光伏材 料 科技有限公司合作 的一家股份制企业，是以工业气体的开发和生产销售经营为主导的新型高科技项目， 2008 年列入绥化 市重点开发项目计划。目前开发的空分 设备生产 液氧、液氮和液氩等工业气体，深受冶金、化工、医药和建筑行 业有关厂商的拥护和欢迎，其良好的质量保障和优越的性价比使得系列产品在黑龙江省同类商品中具有明显的领先地位。 开封 市 汴杭制氧机成套 公司 这一项目，填补了绥化市空分设备的空白，为绥化市乃至黑龙江省的经济腾飞起到了加力的作用。 目前气体行业是基础产业，在国民经济中 有着重要的地位和作用，如同水、电一样广泛。它应用于化工、冶金、石油、石化、机械、电子、轻工、纺织以及航空航天、核工业等诸多领域，在国防建设和医疗卫生等领域中作用十分突出。 本公司在黑龙江省绥化市投入此 项目，就是看准了国家出台 “ 振兴东北老工业基地 ” 政策的这一良好契机，迎合“经济强省、工业 强省”的经济发展战略，为黑龙江省及绥化市的经济腾飞带来了蓬勃 生机。本公司通过详实的市场调研，了解到本省及邻近省份在气体产品需求上存在极大缺口，急需一套大型空分设备加入到绥化市的工业建设中去。 该项目建成后，大量的气体产品不仅能确保 绥化市宝利光伏材 料 科技汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 6 有限公司自用的液源，也能为 黑龙江省各行业的需求 提供液源 ， 而且可以辐 射到吉林省气体市场，具有极强的发展潜力和上升空间，不仅能为本企业创造可观的经济效益，还可以对我国东北地区的工 业发展起到很好的拉动作用。相信一年后，一个现代化的气体生产企业必将傲然屹立于我国北方的黑土地上。 究范围 本项目具体包括以下内容： （ 1） 氧、氮、氩气体生产装置，蒸馏装置，灌装车间。 （ 2） 成品库。 （ 3） 水、电设施。 本报告对该工程项目的市场、工艺技术、生产条件、公用工程及辅助设施、环保、消防、劳动安全和工业卫生等方面进行论证和研究， 并 进行投资估算及财务分析，从而做出可行性研究结论。主要技术经济 指标见表1 表 1要技术经济指标表 序号 指标名称 单位 数量 备注 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 7 一 生产规模及产品方案 1 液氧 Kt/a 45 其中医用氧 2 液氮 Kt/a 3 液氩 Kt/a 二 主要原、辅料用量 1 空气 2 助剂 三 公用工程，动力消耗量 1 供水 其中：新鲜水 循环水 20 2 供电 （ 1）装机容量 KW/h 4600 （ 2）年耗电量 KW/h 39744 四 三废排放量 1 废水 m3/a 0 五 工作制度 h/班 8 330d/a 六 占地面积 1 厂区占地面积 20000 2 建筑面积 2200 七 年运输量 万 t/a 1 年运出量 万 t/a 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 8 2 年运入量 万 t/a 八 劳动定员 人 48 九 项目总投资 万元 6900 1 建设投资 万元 5900 2 建设期利息 万元 序号 指标名称 单位 数量 备注 3 流动资金 万元 1000 其中：铺底流动资金 万元 450 十 项目报批总投资 万元 6900 十一 产品售价 1 液氧 元 /吨 1300 2 液氮 元 /吨 1000 3 液氩 元 /吨 3300 十二 成本估算 1 单位生产成本 元 /吨 其中：液氧 元 /吨 640 液氮 元 /吨 0 液氩 元 /吨 0 2 年平均总成本费用 万元 2880 3 年运营成本 万元 937 十三 销售收入、税金及利润 1 销售收入 万元 7429 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 9 2 增值税 万元 1079 3 销售税金及附加 万元 4 年平均利润总额 万元 3362 5 年平均净利润 万元 十四 盈利能力指标 1 投资利润率 2 投资利税率 3 项目财务内部收益率（税前） 4 项目财务内部收益率（税后） 5 项目财务净现值（税前） 万元 6843 0% 6 项目财务净现值（税后） 万元 4791 0% 7 项目投资回收期（税前） 建设期 8 项目投资回收期（税后） 9 资本金财务内部收益率 % 究结论 究的简要综合结论 （ 1） 绥化市天成特种气体有限公司有连云港圣龙气体产品有限公司和绥化兴福溶解乙炔气厂共同投资，工艺技术和生产经验有大庆石化有关专家的支持，因此，技术上是成熟可靠的。 （ 2）根据目前国内产品结构的调整，同国际接轨。气体产品行情很好，特别是在东北地区供不应求，再加之有绥化市政府的大力支持，水、电、土地和劳动力资源丰富，故可降低生产成本，增加企业的经济效益。由于汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 10 该项目建设有较好的经济效益和社会效益，该项目是可行的。 在的主要问题和建议 由于当前化工产品市场变化较大，京、津、唐一带气体产品生产厂家较多，应该注意 到同行业的竞争。建议企业要充分利用自身的优势和特点，继续搞好技术和新产品的开发，完善和优化现有的生产工艺，加强企业管理，降低生产成本。同时，调整经营策略，加大销售力度，积极开拓市场，以提高企业的经济活力。 第二章 市场需求预测 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 11 做 为朝阳工业的气体行业，在国民经济中有着十分重要的地位与作用。近些年来，中国气体产品每年以 12%以上的速度增长， 2004 年销售额达到约 350 亿元人民币。此类产品作为工业生产中的重要辅助材料，广泛应用于石油、 化工、冶金、机械、电子、医疗、航天、食品等诸多领域。 改革 开放以来，我国空分设备的制造和工业气体的生产发展很快，已形成相当规模，品种质量基本满足国民经济发展的需要，部分空分设备的制造技术已达到或接近国际先进水平。 国气体工业的发展现状与特点 气体行业是基础产业，在国民经济中有着重要的地位和作用，如同水、电一样。广泛应用于化验室、石油、石化、机械、电子、轻工、纺织以及航空、航天、核工业等诸多领域，在国防建设和医疗卫生等领域中的作用也十分突出。 解放初期，我国的气体工业规模很小，我国空气分离设备的制造和工业气体的生产发展很快，已形成相当的规模，品种质量基本满足 国民经济发展的需要，部分空气设备的制造技术已达到或接近国际先进水平。截至1997 年年底，我国累计设计制造 8021 套气体分离设备，制氧能力已达 206万立方米 /h，而且设备技术水平也在不断提高，同时，引进和上马大型机组推动了行业发展。据有关统计，截至 1998 年 6 月，我国共引进大、中型空气分离设备 141 套，总生产能力为 130 万立方米 /h。尤其是宝钢引进的 7200立方米 /h 的空气分离设备，为我国 气体设备的大型化开创了先河。另据不完全统计，冶金行业仅 6000 立方米 /h 以上的空气设备就有近百套。先进技术不断推 广应用，如 规整填料上塔技术、分子筛变压吸附前端净化空气技汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 12 术、氧气 产量负荷跟踪调节技术等的应用，无氢制氩设备的设计制造，变压吸附（ 膜分离技术（非低温气体分离技术）的广泛推广。 冶金企业是气体行业最 大的用户，也是最大的生产企业。每个钢厂都有自己的氧气厂，生产氧气 用于炼钢。以往生产氧气的同时，产生的氮气全部放 空，现在作为钢铁企业动力部分的气体厂开始意识到这个问题，有的已 经开始转变机制，走向市场，如上海第三钢铁公司与梅塞尔合资成立的三钢梅塞尔。太原钢铁公司与英国 体公司合资成立了太钢 潭钢铁公司与梅塞 尔合资成立了湘钢梅塞尔。如果众多钢铁企业的气体厂能都进入市场，不仅可以节约大量气体资源，而且能创造出非常可观的经济效益。 建国以来，我国气体行业取得了令人瞩目的成绩，据统计，我国气体工业年增长率达 12%， 2000 年全国气体产品市场销售额达到约 250 亿元。但我国气体行业也存在一系列严重问题，如缺乏行业宏观调控，重复建设严重，综合利用不足；能源浪费较大，生产方式落后及布局不合理等问题。为了解决这些问题，今后我国气体工业将向专业化、社会化、集约化、液态化、管道化、综合化方向发展。 气体工业是朝阳产业，有着非常广阔 的前景。气体的应用技术在发达国家已经达到相当高的水平，但在我国还处一起步阶段。许多气体有很大的利用价值，能够产生很高的经济效益和社会效益。如天津梅塞尔凯德气体系统有限公司与石油科学院合作，成功地将膜分离制氮设备生产的氮气用于油田的二三次采油，取得巨大经济效益。还有推广富氧或纯氧燃烧技术，既节约能源，又能减少二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳的排放量，改汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 13 善生态环境；氧和臭氧在污水处理方面有十分广泛的应用；在农业中推广气肥，将使二氧化碳工业得到空前发展；以燃料电池方式发电，在 21 世纪将会成为继火电、水电、核电以后的第 四种供电方式，所用原料就是氢气和氧气，输出电能后的反应物是纯水，不会影响生态环境。可见，经济的发展离不开气体，人们的生活也越来越需要气体。合理、高效和广泛地发挥气体的作用，将对国民经济和人民生活质量的提高具有重要意义。要实现这一目的，要使中国气体工业进一步发展，就必须大力推广气体的应用技术。 目前，国际气体工业仍然成上升趋势。 1997 年全球工业气体销售额达到 300 亿美元。主要跨国公司（ 9 家）占 达到 236 亿美元。 1998年销售额大约 314 亿美元。我国改革开放以后，特别是近些年来，许多外国气体公司看 好中国气体市场，来中国发展，其中包括德国梅塞尔、 莱克斯和法液空等世界跨国气体公司纷纷在中国投资建厂。到 2000 年，外商投资总额达到近 10 亿美元，市场份额达到 70%左右。这既给中国气体工业带来压力，也给中国气体工业 带来活力以及先进的生产技术和应用技术，促进了中国气体市场的繁荣。 龙江省气体市场发展现状和需求分析 黑龙江省的经济发 展 在全国来讲尚属落后地区，一些知名的国际气体公司还尚未染足，导致气体产品供不应求的矛盾十分突出。特别是近年来随着产业政策的调整，“工业强省”的宏观战略目标已经确立， 未来几年内工业经济将有大幅增长，在这样的背景下，势必为气体行业提供无限商机。据不完全统计， 2004 年全省仅氧气的需求量就为 15 万立方米 /年，而且每汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 14 年以 10%以上的速度递增；液氮除工业应用外，各大药厂均大量消耗，仅哈药集团制药三厂每年的用量就达 3 万立方米，完全从省外购进；液氩主要应用于工业氩弧焊接，市场需求日益增加。 目前，黑龙江省营业性质的 气 体 公司只有哈尔滨市黎明水气公司与依兰达连河水气公司两家，生产能力为 3000 立方米 /小时气体；非专营性质（供本单位使用，有余时外卖）的有齐齐哈尔的黑化、大庆石化水气公司， 生产能力 10000 立方米 /小时气体。以上气体供应厂家只能满足我省三分之一的需求，其它大部分需从省外购进，供货渠道主要有辽宁的鞍钢、河北和天津一带国际气体公司，由于路途较远，运输成本大增，造成了产品价格的急剧上涨或断液情况，严重影响了正常的工业生产活动。以液氧为例，每年进入六月份以后，液氧供应开始中断，由于远途运输费用的增加，导致价格从平日的 1600 元 /立方米猛涨至 2600 元 /立方米，极大地损害了用户的利益，制约了相关产业的发展。因此，在我省绥化市建设液态气体项目的市场前景十分看好，能创造很大的经济效益和社会 效益。 第三章 产品方案及生产规模 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 15 品方案确定原则 价在市场上的竞争力。 理水平、科研实力、资金筹措等综合能力 面考虑项目的功能性、盈利性、现实性等，装置生产规模的选择将影响投资、生产成本、市场销售及其他技术经济指标。 品方案及生产规模 kt/a 45 kt/a 45 kt/a 4 品质量指标 第四章 工艺技术方案 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 16 艺技术方案的选择 制氧流程主要 由制冷系统和精馏系统组成，再详细划分可分为十大系统，即空气压缩系统、空气净化系统、换热系统、制冷系统、精馏系统、安全防爆系统、氧气压缩输送系统、加温解冻系统、仪表自控系统以及电控系统。 空分装置的流程组织需要根据经济安全的原则来选择和设计，既要保证产品的质量和数量，又 要低电耗、省投资，还要保证安全运转及便于维修。绥化市天成特种气体 有限公司在长期的生产实践中积累了丰富的实际经验，该公司的核心竞争力就是从技术上不断改进并完善工艺流程，采用标准化模块设计，使之运行更加稳定成熟，大力推广使用新技 术 、新工艺，加快关键 设备的开发，进一步加大投入与开发力度，继续向超大规模迈进，并进一步提高装置的稳定可靠性，为此，该公司空分装置的主要工艺流程就是采用了增压分子筛净化流程。 增压分子筛净化流程是上世纪八十年代末九十年代初国际上正在普遍推广的先进流程，它具有十分突出的优点。通过对全低压切换式换热器冻结流程与增压分子筛净化流程进行详细的分析比较，我们可以清晰地发现增压分子筛净化流程具有十大优点： （一）提高产气量 为了保证切换式换热器流程的水分及二氧化碳的自清除，不冻结性要求有足够的返流污氮量，因而限制了纯氮产品的量，通常氧气量与 纯氮气量之比为 1： 增压分子筛净化流程中，只需少量污氮气作为分子筛纯化器的再生气，所以纯氮产量与氧气量之比高达 ，氮气产量增加30 对于氮气产量，因为分子筛切换周期很长，精馏塔工况波动小，且膨胀空气量小，拉赫曼进气量大为减少，参与一次精馏的加工空气量增加，氮提取率提高，氮气产量可增加 右，氧气产量增加约 2%。 （二）降低能耗 分子筛纯化器的切换时间为 2时，比切换式换热器的切换时间 3而大大减少了切换损失。通常切换式换热器流程切换损失为 而增压分子筛净化流程的切换损失小于 进下塔的加工空气汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 17 量相对增加 ,又由于增压膨胀 ,膨胀量减少 ,拉赫曼进氧量减少 ,精馏的氧提取率上升 ,氧产量增加 ,单位能耗降低 ,即便扣除出污氮作为再生气而使上精馏塔操作压力稍有升高 (约 20因素 ,增压分子筛纯化器流程比切换式换热器流程的能耗低 （三）运转周期延长 切换式换热器流程，出切换式换热器加工空气中的二氧化碳含量为 110转周期为一年。而分子筛纯化器用吸附法净除水分 二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，几乎能够完全清除二氧化碳，即使 临近纯化器切换时，空气中二氧化碳含量小于 1 106，因而运转周期可达两年以上。 （四）提高设备安全性 由于分子筛对乙炔及碳氢化合物有极强的吸附能力，可以有效地避免主冷凝蒸发器的“微爆”故障发生。 对于板翅式换热器在切换式流程中一直处于交变载荷之中，易于疲劳破坏，同时换热器的热段易于进水冻裂，还会加速对铝制换热器的腐蚀，因而板翅式换热器的使用寿命短。而增压分子筛净化流程的主换热器不切换，板翅式换热器处于恒压工作状态，其寿命可延长 1倍之多。 （五）冷箱内设备简化 分子筛流程可以取消保冷箱中的液空吸附器、液氧吸附 器、液化器、切换系统、自动阀箱等设备，减少了许多低温阀和常温阀；同时减少了约40%的保冷箱内管道、仪表及仪控设施，缩小了保冷箱的体积及保冷材料的消耗，减少了跑冷损失，占地面积也大为减少。 （六）缩短安装时间 正因为冷箱内设备减少，流程简化，所以安装难度降低。虽然分子筛净化流程增加了分子筛纯化器系统和冷冻机组，但这些常温设备易于安装。经过对比得知，安装周期可缩短 4节省了安装费用。 （七）简化操作、维修 增 压分子筛流程启动制氧操作，没有建立自清除工况的约束，一次冷却直至出氧，启动操作简化而且缩短了启 动时间，减少了消耗。 在正常操作中，剔除了液氧、液空吸附器的倒换操作， 既减少了操作的麻烦又确保了精馏塔的稳定工况，有利于提高氧、氮、氩 等产品产量。 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 18 由于冷箱内易发生故障，需要维修的设备、阀门、仪表大大减少，因此维修简便。 （八）取消加温解冻系统 通过分子筛纯化器后的空气露点不大于 ，空气温度大于 10，这样相当干燥和干净的空气，完全可以作为加 温解冻气体使用，因而不需要特殊设置加温解冻系统来提供装置加温解冻操作所需要的气体。这样既减少了设备，也简化了操作。 （九）易于实现自动化 增压 分子筛净化流程，启动 操作简化，设备温度变化连续，给自动控制提供了方便。在短期或较长时间停车后，在冷态下再启动，也不必顾及乙炔的积聚威胁，也可以采用自动控制操作；此外，能够用自动控制，迅速地进行负荷调节，因为不用考虑像可逆式换热器那样的温度梯度要求，受自清除工况的约束。 （十）设备费用降低 冷箱内设备减少，主换热器传热面积缩小了 1/3，阀门、管路等也相应减少，使分子筛净化流程的设备费用比切换式换热器流程的设备费用降低2相应的设计费、安装费都下降，因而总工程费用大为下降。 切换式换热器流程与增压分子筛流程洋细比较见表 4 表 4换式换热器流程与增压分子筛流程详细比较 汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 19 序号 流程 项目 切换式换热器流程 增压 分子筛净化流程 1 产品氧气与氮气之比 1: 2 所需加工空气量的相对值 3 消耗同样能量时其产品产量的相对值 2 1 r 1 加工空气压力净增值 150 5 空压机能耗相对值 1 分子筛再生功 率消耗 K/ ( 10 冷冻机功率消耗 0 10 消除水分、 良好 彻底 9 热交换器工作条件 压力交变易被空气中水分 腐蚀 ,为保证不冻结性 ,冷端要有精确的温度控制 无压力交变 ,空气干燥 ,冷端温差不需严格控制 10 对提氩影响 精馏塔随压力交变而频繁波动 ,影响氩的提取 精馏塔随 压力交变 ,工作稳定 ,有利于氩的提取 11 启动时间 考虑通过水分和 操作需谨慎 ,膨胀机负荷需慢慢增加 ,启动时间较长 ,约 48小时 无须考虑冻结问题 ,操作简便 ,膨胀机满负荷运转 ,启动时间较 短 ,约 1812 实现自动化的难易 由于启动四个阶段 ,实现安全自 可以相当简单地实现汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 20 动化相对困难和复杂一些 安全的自动化 ,甚至空分从冷态或热态的启动 13 对空分变负荷调节的适应速率 需要有一定的温度梯率 ,以解决自清除问题 ,调节速度较慢 较迅速 （ 1）空气压缩 空气在进入空气压缩机（ ，经空气过滤器（ 滤，以除去尘埃和微粒，然后被吸入空气压缩机进行压缩，经过 四级压缩三级冷却，然后送入空冷塔 （ 2）空气净化和冷却 进入空气冷却塔的空气经 常温水和冷冻水二级冷却，冷冻水由氟利昂冷水机组（ 供。出空冷塔空气进入分子筛吸附器，分子筛吸附器（ 单 床式，用来清除空气中的水分、二氧化碳和一些碳氢化合物，从而可以获得干净而又干燥的空气。两台吸附器交替使用，即一台吸附器进行工作，另一台吸附器用污氮气进行再生。 净化后的空气经过滤器（ ，经主换热器（ 冷却到饱和温度状态下进入下塔（ 从下塔来的压力氮气经主换热器（ 热后进入循环氮气压缩机加压后分为两路，一路氮气经主换热器冷却后从主换热器上部抽出，进入高温透平膨胀 中 进行膨胀，膨胀后的氮气经主换热复热后进循环压缩机入口，另一部分 经高、低温膨胀机增压并冷却后送入主换热器冷却，其中一部分从主换热器中部抽出，进入低温透平膨胀机进行膨胀。 膨胀后的氮气经主换热器复热后循环压缩机入口，另一部分继续冷 却并液化后进入下塔顶部参加精馏。 （ 3）下塔（ 已冷却的空气，液 氮进入下塔初步分离，利用上升气体和下流液体的浓度差和组分差进行热质交换，高沸点的氮被蒸发，低沸点的氧被冷凝，经过多级塔板的冷凝和蒸发在塔釜形成富氧液空。 在塔 项 形成高纯度氮气，大部分氮蒸汽经过冷凝蒸发器（ K），与上 塔汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 21 底部液氧进行热交换，液氧被蒸发，而氮蒸气被冷凝，部分冷凝的液 氮再回到下塔作回流液。 另一部分液氮，在过冷器（ 进行过冷，然后送入上塔作为上塔的回流液和作为产品送出。从下塔上部抽出部分氮气，送至精氩塔（ 发器作为热源，维持精氩塔精馏。 从下塔底部抽出富氧液空，在过冷器（ 过冷，其中一部分富氧液空提供给粗氩塔（ 为冷源，另一部分液空送入上塔。 （ 4）上塔（ 液氧从上塔底部提取。 污氮气进入主换热器前，在过冷器中与液氧和富氧液空进行热交换，复热后去分子筛吸附器作为再生气。 从上塔抽 出来的纯氮气在过冷器中与液氮和富氧液空进行热交换后，经主换热器复热，纯氮气作为低压氮产品送出。 （ 5）粗氩塔（ （ 氩馏分从上塔中部送入粗氩塔 过 送入粗氩塔 升气体在粗氩塔 部分为两路，大部分气体在粗氩塔冷凝器中和液空进行换热而冷凝并作为粗氩塔的回流液，返回粗氩塔，另一部分作为工业氩送入精氩塔（ 粗氩塔 回流液经液氩泵送入粗氩塔 上部作为 最终返回上塔。 （ 6）精氩塔（ 气体沿塔上升到精氩塔并在冷凝器中冷凝，不凝气被送出，冷凝液体向塔底， 在精氩塔蒸发器中蒸发，液氩产品从塔底部抽出排出冷箱。 （ 7）设计参数的选取 由于分子筛纯化器的切换周期比可逆式换热器的切换周期长得多，所以切换损失减少。可逆式换热器流程的切换损失取加工空气量的 2而分子筛纯化器的切换损失只有加工空气量 进主换热器的加工空气温度，在可逆式换热器流程通常取常温 30 （ 303K）。而在分子筛纯化器流程，因吸附温度较低，故加工空气时主换热器温度为 10 283出主换热器的加工空气温度，在切换式换热器流程中比饱和温度高 分子筛 净化流程，加工空气在主换热器冷端状态是饱汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 22 和而且少量含湿。 加工空气的压力，在可逆式换热器流程是由辅塔顶纯氮气推算的，纯氮气出保冷箱的余压最少为 于分子筛净化流程，由于污氮气要作为纯化器再生的加热气体，至少具有 10余压，因而加工空气的压力时是 污氮所决定的。 对于平均氮纯度的确定，也就是污氮纯度的选取，由 于采用增压透平膨胀机，膨胀量减少，拉赫曼进气对上塔的干扰减弱，精 馏的提取率提高，所以污氮纯度，在产品产量及纯度不变的前提下，应取值高一些。 工艺流程图见附件 5。 本项目由空气净化、空气压缩、液化、精馏、灌装、储存和运输等装置组成。为了保证装置和全厂的安全、平稳、长周期、满负荷和高质量运行，要求自动控制系统的 硬件设备和软件都应具有先进性、高可靠性和高安全性。根据工艺过程控制的要求，确定以集中控制为主，设置中央控制室。 (1)仪控系统应能有效地监控成套空分设备生产过程 ,确保设备长期稳定可靠运行 ,操作维护方便。 （ 2）仪表和 统必须是可靠和先进的，在考虑先进性的同时，以可靠性为主。 （ 3）所有联锁回路按 准，采用失电及断 线安全的原则进行设计，以保证在失电及断线状态下的安全停机。 （ 4）仪控系统采用中央控制室（ 机旁盘仪表和就地仪表控制相结合的原则，所有的连锁（启动联锁和保护联锁）及主要的控制均在 确保整个仪控系统可靠、先进、操作维护方便。 （ 5）在中控室建议设置空气系统 ，对空分装置的过程参数实现监控，具有显示、操作、记忆、报表打印及维护等功能。 （ 6） 控制器采用冗余或容错结构，具有控制器、电源及通迅总线的冗余以保证系统的可靠性，控制器具有在线修改功能，所有的 I/O 卡汴杭制氧机成套 公司 4500分设备生产液氧、液氮、液氩项目可行性研究报告 23 件可以带电插拔。 （ 7）设置紧急按钮操作台，实现对整个空分和单机设备突发事故或计算机故障下的紧急停车，确保空分的安全性。 机信号与紧急停车信号分别由两路独立的停车信号送到电控的停车回路，以保证停车回路的可靠性。 （ 8）设置在线分析室，分析仪设置在成套供货的分析仪柜内（包括预处理装置），主要分析仪采用进口，在线分析的工艺参数进入 行显示、记录、报警等处理。分析仪均带 4中参与连锁的分析仪带有“测量”、“校对”开关，此开关带干触点送给中控 避免校对仪表时人为 联锁停车。设置手工分析阀架 。 （ 9）进口机组（包括循环空压机、高 温膨胀机、低温膨胀机）自带一次检测及变送仪表、执行器及信号转接箱 ，符合 厂商标准，标准信号（ 4触点）进 警、联锁、控制，由机组供货商向 设计人员提供完整的工艺流程图、逻辑联锁控制图、防喘振控制方案、进 I/O 清单等（由进口机组厂家在现场确认 组态是否符合机组的安全 联锁及控制要求） （ 10）仪控系统电源： 220V/504分装置供电系统由配电盘统一分配。仪控系统供电设计时采用两路 220（ 一路常规供电、一路 电），常规供电出现故障时由 用供 电 。 （ 11）现场仪表的防护等级原则上采用 以 上等级，主要仪表备件（变送器、电磁阀、接近开关、铂热电阻）按 10%考虑。 （ 12）公用工程需要进 监控数据，买方应在初步设计会审后十五天内提出具体的 I/O 点数和数据类型。 （ 1）