空分厂的知识ppt课件

空分工艺流程说明及主要设备,1,一、基本常识,1.空气分离有哪几种方法(1)低温法将空气通过压缩、膨胀降温直至液化，再利用氧氮的沸点不同（一个大气压下氧-183，氮-196）在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断的接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中氧较多的冷凝，以此实现将空气的分离。利用沸点差将液空分离的方法叫低温法，它是深冷与精馏的组合。是目前应用最为广泛的空气分离方法。,2,（2）吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质分子筛的吸附塔，利用分子筛选择性吸附的特点，对氮分子有较强的吸附，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气。流程简单、操作方便、低成本、产品纯度低（93%）、产量小（4000m3/h）(3)膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性,当空气通过薄膜或中空纤维膜时,氧气的穿透过膜的速度约为氮的45倍,从而实现氧氮的分离.装置简单,操作方便,启动快,投资少,富氧浓度28%35%,主要用于燃烧,医疗保健.,3,2.空气的成分以及成分的沸点,4,3.工业用气体：氧的应用领域,1.钢铁企业转炉炼钢，吹入高纯氧使铁中碳、磷、硫、硅氧化以提高钢质量2.化学工业合成氨生产、天然气重整生产甲醇、乙烯、丙烯、脱硫3.能源工业煤气化联合循环发电(IGCC)、煤制油工业4.机械工业金属切割焊接5.国防工业、医药火箭燃料、炸药（液氧炸药）、病人吸氧,5,4.工业用气体：氮的应用领域,1.工业保护气冶金工业、电子工业、化学工业2.化肥生产合成氨3.食品、医疗、畜牧、科研,6,5.工业用气体：氩的应用领域,1.冶金工业钛、锆、锗合金钢的炼制2.焊接工业飞机、造船、原子能焊接保护气3.电子工业,7,二、基本流程步骤,空气的除尘,空气的压缩,空气的预冷,空气的净化,空气的冷却与液化,膨胀机制冷,主换热器热交换,空气的液化循环过程,空气的精馏过程,8,1)压缩向分离过程提供能量2)清洁清除杂质(a)水/二氧化碳水和二氧化碳会冻结并且导致堵塞(b)碳氢化合物在富含氧气的环境中，碳氢化合物存在安全隐患3)热交换把空气冷却到低温水平4)分离把空气分离成达到规定的纯度和流率水平的氧气、氮气和氩气5)热交换把产品加温到环境温度水平6)制冷向液体流和损耗提供致冷,9,环境影响,产品需求,质量平衡,空气流量,产量,生产调整,压力平衡,空压机压力,冷量平衡,管道阻力,膨胀机制冷量,冷量损失,10,基本的空气分离器（ASU）,11,三、主要设备及作用,1.空气压缩和预冷却系统1.1空气过滤器清除灰尘和机械颗粒1.2空气压缩机多级透平压缩机压缩到所需的压力1.3空气冷却塔压缩空气在直接接触式冷却塔内与水逆流冷却冲洗。2.分子筛预净化2.1分子筛吸附容器两个分子筛床层一个使用，另一个再生循环，再生循环由程序自动控制。再生循环主要有：加热、冷吹、增压、减压。,12,2.2蒸汽加热器加热期间再生气由蒸汽加热器加温，加热污氮气从分子筛释放水分、二氧化碳、碳烃化合物在冷却阶段加热器被旁路，加热器关闭。3.主换热器净化后的空气大部分进入冷箱，在主换热器被冷箱来的冷的氧、氮却到液化温度附近，然后进入下塔底部精馏。3.1气体膨胀机（液体膨胀机）一部分空气在换热器中部引出，经透平膨胀增压机进一步压缩和冷却，进入主换热器，从主换热器中部抽出的这股空气，在透平膨胀机膨胀后气态空气进入上塔。,13,4.精馏4.1氧、氮的精馏1.下塔2.主冷凝蒸发器3.上塔4.2氩的精馏1.粗氩塔在粗氩塔借助于低温精馏除去氧组分，来自上塔的部分富集氩的气体作为粗氩塔的原料。2.精氩塔精氩塔通过低温精馏清除残余的氮含量。为了清除移走塔内的氮气，顶部的部分气体被排放到大气中。,14,三、内压缩流程,1.什么叫内压缩流程用低温泵压缩液态产品，经换热器复热气化后送至装置外。2.内压缩流程的特点（1）安全。氧内压缩流程不需要氧压机，液氧压缩比气氧压缩较为安全。主冷内液氧处于流动状态，烃类化合物不易聚集，有利于设备安全运转。（2）可靠。通常液体泵有两台，一用一备，这样增