KDON6000、11000型空分装置操作规程(初稿)

1、第一章KDON-6000/11000型空分装置操作技术规程第1部分设备的概要和原理一、过程概述：本部门是KDON6000/11000型空分装置，利用深度冷冻的方法，用预冷系统冷却离心压缩机产生的原料气体，用分子筛吸附净化，用膨胀机冷却，用分馏塔分馏，分离氮和氧。 其中，氧被压缩后供给二段转换炉，氮主要供给系统净化、置换和升温还原。二、工作原理1 .预冷系统的工作原理：1 )水冷塔的工作原理：水冷塔用逆流气体污染氮、氮的不饱和性，水和气体接触时，经过传热、传导，少量的水蒸发夺走热，从而降低水的温度。2 )空冷塔的工作原理：气冷塔通过循环水和冷冻后的低温循环水与空气逆流接触、传热、传递，热被软管夺

2、走，空气温度下降。2 .精制系统的原理：纯化器利用填充在纯化器内的13x分子筛吸附剂对水分、CO2、乙炔和烃的吸附性完成了空气的净化。 当空气进入精制系统内与分子筛吸附剂充分接触后，其中的水分、CO2和烃被吸附剂吸附，净化后的空气进入空气分馏装置中。 吸附剂饱和后需要加温再生，设置了两个纯化器，一个饱和后，另一个切换到吸附状态，另一个加热再生，从而保证两台交替使用，生产连续稳定。3、膨胀机的工作原理：来自增压端的高压空气进入膨胀端子，用喷嘴、叶轮、扩散器膨胀，降低气体压力，降低内部气温，产生温度降低的装置所需要的冷热量。 气体内通过转子传递到增压器并被回收，提高增压器的废气压力。4、分馏塔的工

3、作原理：采用深度冷冻法，首先将空气液化，利用氧、氮成分沸点的差异，在塔内同时进行多次冷凝蒸发，分离氧、氮，得到高纯度的氮，在塔底得到纯氧。三、过程的特点1、在预冷系统中，水在水冷塔内首次冷却，在冷水机组冷却到要求温度，节省了能源，空冷塔、水冷塔采用填充塔，热交换效率高，阻力小，可靠性高2 .用分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，启动容易，操作简单，运行安全，切换损失小，精馏情况稳定，产品提取率高3、下塔采用高效环流筛网塔，上塔采用高效填料，传质传热性能好，操作可靠4、采用增压膨胀机，单位制冷量大，膨胀量小，改善了上塔精馏情况用虹吸蒸发器构成液氧的自循环回路，在提高主冷安全性的同时，有效地降低了

4、膨胀空气进入塔的过热度6 .设置膨胀机前温度调节流路，满足启动中及正常运行的工况要求7、主热交换器有三个，分别采用氧、氮、脏氮与入塔空气的热交换，附设阀门，可以调节各板的热端温差，防止偏流，减少冷损8 .分子筛吸附剂自动切换，加热再生。第二部分的主要工艺参数一、产品产量和纯度产品产量/Nm3h-1纯度/%压力/Mpa温度/氧气600099.62.5130氮气中压氮气100099.99%0.4520低压氮1000099.99%0.00520仪表空气正常1000Nm3/h最大1500 Nm3/h露点-400.5常温注：抽出计的空气量超过500 Nm3/h的话，氧产量会相应地降低。 确保1500 N

5、m3/h仪表的空气量的接口。加工空气量18000 m3/h (标准状态)空压机排出压力0.56Mpa (表压)启动时间36h驾驶周期2年二、各设备的功耗及冷却水的使用情况轴力电动机功率循环水单位数备注空气压缩机组1790kw千瓦2000kw千瓦290吨/小时一辆冷却水泵15kw110吨/小时两辆一角一角冷冻泵20kw两辆一角一角冷水机组43kw75kw一辆电热器346千瓦两辆一角一角膨胀机油站2kw2.2千瓦11吨/小时一辆后冷气设备6吨/h压氧机560千瓦630千瓦402吨/小时两辆一角一角第三节过程指标一、温度控制1、TIA-1102空气冷却塔空气出口温度7 9；2、TIA-1103冷冻水

6、入空冷塔温度8 10；3、TICAS-1205、TICAS-1206引起电加热器温度170、高值警报190、低值警报160、210的连锁停电4、TI-102氧分离塔温度12；5、TI-103氮气蒸馏塔温度12；6、TI-104污染的氮气蒸馏塔温度为12；7、TI-105中压氮气馏出塔温度12；8、TI-455增压空气保温箱温度15；9、TI-441、442、443主热交换器中部增压空气温度-100；10、TI-445膨胀空气表示主热交换器下排气口的冷端温度-165；11、TIC-444膨胀机前温度-100120；12、TR-449、450膨胀机后温度-165；13、TI-1空气出主热交换器温度

7、-173；二、压力控制1、空压机出口压力：正常0.56 Mpa、0.59 Mpa自动开放；2、PIAS-1101空气输出空冷塔(AT1101 )、压力0.56 Mpa、0.44Mpa警报、0.38Mpa泵停止、冷水机组停止3、PIC-1232污染氮蒸馏塔压力0.015Mpa；4、PIC-102氮气蒸馏塔压力0.013Mpa；5、PIC-101氧分离塔压力0.023Mpa；6、PIC-103氮气蒸馏塔压力0.45Mpa；7、PI-445膨胀机前压力0.675Mpa；8、PI-446膨胀机后压力0.055Mpa；9、PI-1下塔压力0.50Mpa；10、PI-3上塔下部压力0.05Mpa；11、P

8、I-401、402膨胀机喷嘴后压力0.274 Mpa；12、膨胀机密封气体压力：膨胀端子：0.28 Mpa、增压端：0.48 Mpa；13 .膨胀机油压力： 0.4 0.6Mpa；14、膨胀机转速： 41700r/min。三、电阻控制1、PDI-1下塔电阻0.015Mpa2、PDI-2上塔电阻0.025Mpa四、液面控制1、LICAS-1130空气冷却塔(AI-1101 )液面调节正常800mm500毫米1200毫米警报2、LCA-1103水冷却塔(WT-1101 )液面调节正常600mm300毫米1200毫米警报3、LIC-1下塔液空液面控制正常400mm；4、LI-2冷凝蒸发器的液氧液面调

9、节正常2400mm。五、流量控制1、FI-1101输入空气冷却塔冷却水流量正常流量44t/h；2、FIC-1120输入空冷塔冷冻水流量正常流量13t/h；3、FI-1201空气出分子筛吸附器流量1800019000m3/h；4、FIS-1202再生空气量40005000 m3/h；5、FRQC-103产品的氧气流量3200 m3/h；6、FI-441膨胀空气流量2500 m3/h。六、纯度控制1、ARA-1201对分子筛空气中CO2含量的分析发出了正常1ppm、2ppm的警报2、A-4污染氮排放塔的自动分析9394.5%N2；3、A-2冷凝蒸发器液氧分析乙炔含量0.01ppm、0.1ppm警报

10、、1ppm停车；4、A-1下塔液空分析3438%O2；5、A-3下塔顶部的氮纯度99.99%N2；6、A-7主冷液氧采样分析总烃含量100ppm，250ppm停车。第四部分的过程概述原料空气从吸入口吸入，用自清洗空气过滤器除去灰尘和机械杂质，用离心式压缩机压缩到0.56 Mpa、100左右，压缩空气用空气冷却塔清洗冷却至78，进入精制器，在精制器中内置分子筛吸附剂，空气精制器2台，1台吸附，1台再生，程序自动控制。 出分子筛的空气为1215，通过筛子除去分子筛的粉尘后，分三路进入蒸馏塔后，空气在主热交换器中与回流气体进行热交换，冷却至液化温度(-173)，少量的气体液化，这些气液混合物一起进入

11、下塔。另一边的空气作为膨胀气体用增压器增压，在冷却器冷却后也进入主热交换器和回流气体的热交换。 这部分的空气冷却到-100左右，从主热交换器的中部拔出膨胀机，膨胀的空气进入虹吸蒸发器，在虹吸蒸发器内，通过从主冷引出的液氧冷却到-178，进入上塔的中部，液氧再热气化后，将液氧第三路用少量的空气制造仪表气体。在下塔中，空气被初步分离为氮和富氧液空，在塔顶得到99.99% n2的N2气体氮，进行主冷和液氧交换后凝结成液氮，一部分液氮返回下塔成为下塔的回流液。 其他的液氮的一部分通过冷却器过冷却节流阀进入上塔顶部，作为上塔的回流液，通过下塔富液38% O2的液空、冷却器过冷却节流阀进入上塔中部，参与精

12、馏。用不同状态的三种流体进入上塔再分离后，在上塔顶部得到生产量约10000m3/h、纯度99.99 %N2的氮气，用冷却器、主热交换器再热后离开分馏塔。 上塔底部的液氧在主冷下被下塔的氮气加热蒸发，其中3200m3/h、纯度99.6% O2的氧在主热交换器中再加热后作为产品送出，剩下的作为上升蒸汽参与精馏。 在上塔上部提取出约7600m3/h的污染氮，用主热交换器进行再热。分馏塔出来的污氮、4000m3/h的污氮精制系统再生分子筛，再加上水冷塔升温加湿后排气。合格的氮气在离开分馏塔后部分释放，其馀部分进入预冷系统的水冷却塔中，经升温、加湿后被释放。合格的氧气从分馏塔出来后，用氧气压力机压缩而送

13、出。从下塔顶部抽出1000m3/h压力0.45Mpa的中压氮气，作为产品气体。第五节精制系统的操作步骤一、启动前的准备1 .实验系统中的空气盘阀，开关灵活，指示信号正常。2 .实验系统中的手动阀，确保开关的灵活性，使所有阀门处于全闭位置。3、所有仪表敏锐，零点正确。4 .装填了分子筛吸附剂。5 .气密检查完成。6 .确认预冷系统正常稳定。7 .精制系统的程序得到调整，各阀位置的开关已准确设置。8 .精制系统的各阀位于手动位置，程序位于手动位置。二、启动操作将V1251、V1203设为on，对MS1201进行充电。(将V1252、V1204设为on，对MS1202充电)2、在MS1201的压力接

14、近压缩机出口压力时(差压小于0.05MPa )，打开V1201，关闭V1251。3 .打开分子筛吸附器底部的排出阀，检查空气中是否有水，如有水，应立即排出。 这个阀必须定期打开排水。4 .打开另一个吸附器再生回路上的阀V1206、V1208。使5、V1231断开，使1242、V1212、V1249接通，将PI-1204控制在0.05MPa以下，FIS-1202流量约为4000m3/h。打开V1236和V1239。7、关闭V12128 .输入电加热器EH1201，把电加热器的温度控制在170190。9 .然后，可以将程序切换到自动控制。10、用MS1202充电，操作中开闭的阀必须调整。三、正常运

15、转1、2台吸附器分别再生后，将吸附器出口到CO2在线分析器ARA-1201。2、一台吸附器重新启动2次后，吸附器出口可在线CO2分析仪ARA-1201上显示CO2含量2ppm，向冰箱内导入气体。3 .输送仪表空气。4、冰箱导入空气后，当污染氮量 4000m3/h时，吸附剂可以切断污染氮的再生。 打开V1231，关闭V1249。四、吸附器停止1、正常停止：如果其中一个吸着器的再生程序没有完成，如果没有特殊情况，请在再生完成后再停止。 停车顺序：加热器停电停止向空冷塔内导气，将程序切换到手动操作位置，关闭吸附器的各阀门全部记录下来，在下次运转时使用再生的吸附器2、紧急停止：发生空气带水或精制系统其

16、他紧急故障时，必须立即停止吸附剂将吸附器的程序快速切换为手动操作状态停电加热器空气压缩机变空将吸附器的所有阀门全闭记录下来，下次运转时使用运转中的吸附器五、一般故障处理1 .空气阀打不开1 )检查仪表控制信号是否正确2 )从阀缸的两侧排出空气3 )盘阀的凸缘很紧2 .再生温度低1 )再生流量和压力没有达到设计值2 )系统阀泄漏3 )电加热器不正常工作3、释放压力时没有泄漏1 )吸附器的阀门泄漏，根据参数判定具体的阀门，并进行更换2 )泄压管路的堵塞第六节预冷系统的工作一、启动操作1 .确认准备就绪后，空压机正常工作，打开各压力表和液位计的先导阀2 .向空气冷却塔导入空气，压力上升至正常值，稳定

17、在0.4Mpa以上，进行以下操作3 .向空气冷却塔的下端供水、开阀V-1121或V-1122、水泵供水排气后，启动水泵WP-A或WP-B，打开V-1125或V-1126阀，打开V-1127阀，控制流量FI-1101，水进入空气冷却塔的中央打开V-1103阀门，向水冷塔供水5、水冷塔的液位LICAS-1103上升到正常值(800mm )，打开V-1112或V-1113阀，启动泵WP-C或WP-D。 打开V-1116或V-1117阀，水进入冷水机组，打开V-1120阀，调整FI-1120水进入空冷塔的上端6 .注意观察空气冷却塔及水冷却塔的液位是否正常，用LIC-1103控制水冷却塔的液位，液面正常后自动投入7、各水路流量正常，空气冷却塔和水冷却塔液位