A unidade de separación de aire KDON-32000/19000 é a principal unidade de enxeñaría pública de apoio ao proxecto de etilenglicol de 200.000 t/año. Principalmente subministra hidróxeno bruto á unidade de gasificación presurizada, á unidade de síntese de etilenglicol, á recuperación de xofre e ao tratamento de augas residuais, e subministra nitróxeno a alta e baixa presión a varias unidades do proxecto de etilenglicol para a purga e o selado iniciais, e tamén subministra aire da unidade e aire para instrumentos.
A. PROCESO TÉCNICO
O equipo de separación de aire KDON32000/19000 está deseñado e fabricado por Newdraft e adopta o esquema de fluxo do proceso de purificación por adsorción molecular a baixa presión completa, refrixeración por mecanismo de expansión da turbina de sobrepresión de aire, compresión interna de osíxeno do produto, compresión externa de nitróxeno a baixa presión e circulación de sobrepresión de aire. A torre inferior adopta unha torre de placas de peneira de alta eficiencia, e a torre superior adopta un proceso de produción de argón sen hidróxeno e empaquetado estruturado e destilación completa.
O aire bruto é aspirado pola entrada e o po e outras impurezas mecánicas son eliminadas polo filtro de aire autolimpante. O aire despois do filtro entra no compresor centrífugo e, despois de ser comprimido polo compresor, entra na torre de refrixeración de aire. Mentres se arrefría, tamén pode limpar as impurezas que son facilmente solubles en auga. O aire despois de saír da torre de refrixeración entra no purificador de peneira molecular para a conmutación. O dióxido de carbono, o acetileno e a humidade do aire son adsorbidos. O purificador de peneira molecular úsase en dous modos de conmutación, un dos cales está funcionando mentres que o outro está rexenerando. O ciclo de traballo do purificador é de aproximadamente 8 horas e un só purificador cámbiase unha vez cada 4 horas, e a conmutación automática está controlada polo programa editable.
O aire despois do adsorbedor de peneira molecular divídese en tres correntes: unha corrente extráese directamente do adsorbedor de peneira molecular como aire de instrumentos para o equipo de separación de aire, unha corrente entra no intercambiador de calor de placas e aletas de baixa presión, é arrefriada polo amoníaco contaminado por refluxo e amoníaco e logo entra na torre inferior, unha corrente vai ao sobrealimentador de aire e divídese en dúas correntes despois da compresión da primeira etapa do sobrealimentador. Unha corrente extráese directamente e utilízase como aire de instrumentos do sistema e aire do dispositivo despois de reducir a presión, e a outra corrente continúa presurizada no sobrealimentador e divídese en dúas correntes despois de comprimirse na segunda etapa. Unha corrente extráese e arrefría á temperatura ambiente e vai ao extremo de sobrealimentación do expansor da turbina para unha maior presurización e logo extráese a través do intercambiador de calor de alta presión e entra no expansor para a expansión e o traballo. O aire húmido expandido entra no separador de gas-líquido e o aire separado entra na torre inferior. O aire líquido extraído do separador gas-líquido entra na torre inferior como líquido de refluxo de aire líquido, e a outra corrente continúa a ser presurizada no sobrealimentador ata a etapa final de compresión, e logo é arrefriada á temperatura ambiente polo arrefriador e entra no intercambiador de calor de placas e aletas de alta presión para o intercambio de calor con osíxeno líquido e nitróxeno contaminado por refluxo. Esta parte do aire a alta presión licúase. Despois de extraer o aire líquido da parte inferior do intercambiador de calor, entra na torre inferior despois da estrangulación. Despois de que o aire se destila inicialmente na torre inferior, obtéñense aire líquido pobre, aire líquido rico en osíxeno, nitróxeno líquido puro e amoníaco de alta pureza. O aire líquido pobre, o aire líquido rico en osíxeno e o nitróxeno líquido puro son superenfriados no arrefriador e estrangulados á torre superior para unha maior destilación. O osíxeno líquido obtido na parte inferior da torre superior é comprimido pola bomba de osíxeno líquido e logo entra no intercambiador de calor de placas e aletas de alta presión para o seu requentamento, e logo entra na rede de tubaxes de osíxeno. O nitróxeno líquido obtido na parte superior da torre inferior é extraído e entra no tanque de almacenamento de amoníaco líquido. O amoníaco de alta pureza obtido na parte superior da torre inferior é requentado polo intercambiador de calor de baixa presión e entra na rede de tubaxes de amoníaco. O nitróxeno a baixa presión obtido da parte superior da torre superior é requentado polo intercambiador de calor de placas e aletas de baixa presión e logo sae da caixa fría, e logo comprímese a 0,45 MPa polo compresor de nitróxeno e entra na rede de tubaxes de amoníaco. Unha certa cantidade de fracción de argón extráese do centro da torre superior e envíase á torre de xenón bruto. A fracción de xenón destílase na torre de argón bruto para obter argón líquido bruto, que logo se envía ao centro da torre de argón refinado. Despois da destilación na torre de argón refinado, o xenón líquido refinado obtense na parte inferior da torre. O gas amoníaco sucio extráese da parte superior da torre superior e, despois de ser requentado polo arrefriador, o intercambiador de calor de placas e aletas de baixa presión e o intercambiador de calor de placas e aletas de alta presión e saír da caixa fría, divídese en dúas partes: unha parte entra no quentador de vapor do sistema de purificación de peneira molecular como gas de rexeneración de peneira molecular e o gas nitróxeno sucio restante vai á torre de refrixeración de auga. Cando é necesario iniciar o sistema de apoio de osíxeno líquido, o osíxeno líquido do tanque de almacenamento de osíxeno líquido convértese no vaporizador de osíxeno líquido a través da válvula reguladora e, a continuación, entra na rede de tubaxes de osíxeno despois de obter osíxeno a baixa presión; cando é necesario iniciar o sistema de apoio de nitróxeno líquido, o amoníaco líquido do tanque de almacenamento de nitróxeno líquido convértese no vaporizador de osíxeno líquido a través da válvula reguladora e, a continuación, o compresor de amoníaco comprímeo para obter nitróxeno a alta presión e amoníaco a baixa presión e, a continuación, entra na rede de tubaxes de nitróxeno.
B. SISTEMA DE CONTROL
Segundo a escala e as características do proceso do equipo de separación de aire, adóptase o sistema de control distribuído DCS, combinado coa selección de sistemas DCS internacionalmente avanzados, analizadores en liña de válvulas de control e outros compoñentes de medición e control. Ademais de poder completar o control do proceso da unidade de separación de aire, tamén pode colocar todas as válvulas de control nunha posición segura cando a unidade se apaga nun accidente e as bombas correspondentes entran nun estado de bloqueo de seguridade para garantir a seguridade da unidade de separación de aire. As grandes unidades de compresor de turbina utilizan sistemas de control ITCC (sistemas de control integrados da unidade de compresor de turbina) para completar as funcións de control de disparo de sobrevelocidade, control de corte de emerxencia e control anti-sobretensión da unidade, e poden enviar sinais ao sistema de control DCS en forma de cableado fixo e comunicación.
C. Principais puntos de monitorización da unidade de separación de aire
Análise de pureza do osíxeno e nitróxeno gaseoso produto que sae do intercambiador de calor de baixa presión, análise de pureza do aire líquido da torre inferior, análise do nitróxeno líquido puro da torre inferior, análise de pureza do gas que sae da torre superior, análise de pureza do gas que entra no subenfriador, análise de pureza do osíxeno líquido na torre superior, temperatura despois da válvula de fluxo constante de aire líquido de refluxo do condensador bruto, indicación de presión e nivel de líquido do separador de gas-líquido da torre de destilación, indicación de temperatura do nitróxeno gaseoso sucio que sae do intercambiador de calor de alta presión, análise de pureza do aire que entra no intercambiador de calor de baixa presión, temperatura do aire que sae do intercambiador de calor de alta presión, temperatura e diferenza de temperatura do gas amoníaco sucio que sae do intercambiador de calor, análise de gas no porto de extracción da fracción de xenón da torre superior: todos eles serven para recoller datos durante o arranque e o funcionamento normal, o que é beneficioso para axustar as condicións de funcionamento da unidade de separación de aire e garantir o funcionamento normal do equipo de separación de aire. Análise do contido de óxido nitroso e acetileno no arrefriamento principal e análise do contido de humidade no aire de refuerzo: para evitar que o aire con humidade entre no sistema de destilación, o que provocará a solidificación e o bloqueo do canal do intercambiador de calor, o que afectará á área e á eficiencia do intercambiador de calor, o acetileno explotará despois de que a acumulación no arrefriamento principal supere un certo valor. Fluxo de gas do selo do eixe da bomba de osíxeno líquido, análise de presión, temperatura do quentador do rolamento da bomba de osíxeno líquido, temperatura do gas do selo labiríntico, temperatura do aire líquido despois da expansión, presión do gas do selo do expansor, fluxo, indicación de presión diferencial, presión do aceite lubricante, nivel do depósito de aceite e temperatura traseira do arrefriador de aceite, extremo de expansión do expansor da turbina, fluxo de entrada de aceite do extremo do reforzo, temperatura do rolamento, indicación de vibración: todo para garantir o funcionamento seguro e normal do expansor da turbina e da bomba de osíxeno líquido e, en última instancia, para garantir o funcionamento normal do fraccionamento do aire.
Presión principal de quentamento da peneira molecular, análise de fluxo, temperaturas de entrada e saída do aire da peneira molecular (nitróxeno sucio), indicación de presión, temperatura e fluxo do gas de rexeneración da peneira molecular, indicación de resistencia do sistema de purificación, indicación de diferenza de presión na saída da peneira molecular, temperatura de entrada de vapor, alarma de indicación de presión, alarma de análise de H20 do quentador de saída de gas de rexeneración, alarma de temperatura de saída de condensado, análise de CO2 da peneira molecular na saída de aire, torre inferior de entrada de aire e indicación de fluxo de refuerzo: para garantir o funcionamento normal de conmutación do sistema de adsorción da peneira molecular e para garantir que o contido de CO2 e H20 do aire que entra na caixa fría estea a un nivel baixo. Indicación de presión do aire do instrumento: para garantir que o aire do instrumento para a separación do aire e o aire do instrumento subministrado á rede de tubaxes alcancen os 0,6 MPa (G) para garantir o funcionamento normal da produción.
D. Características da unidade de separación de aire
1. Características do proceso
Debido á alta presión de osíxeno do proxecto de etilenglicol, o equipo de separación de aire KDON32000/19000 adopta un ciclo de aumento de presión de aire, compresión interna de osíxeno líquido e proceso de compresión externa de amoníaco, é dicir, o aumento de presión de aire + bomba de osíxeno líquido + expansor de turbina de aumento de presión combínanse coa organización razoable do sistema de intercambiador de calor para substituír o compresor de osíxeno do proceso de presión externa. Os riscos de seguridade causados polo uso de compresores de osíxeno no proceso de compresión externa redúcense. Ao mesmo tempo, a gran cantidade de osíxeno líquido extraído polo arrefriamento principal pode garantir que se minimice a posibilidade de acumulación de hidrocarburos no osíxeno líquido de arrefriamento principal para garantir o funcionamento seguro do equipo de separación de aire. O proceso de compresión interna ten custos de investimento máis baixos e unha configuración máis razoable.
2. Características dos equipos de separación de aire
O filtro de aire autolimpante está equipado cun sistema de control automático que pode programar automaticamente a retrolavado e axustar o programa segundo o tamaño da resistencia. O sistema de prearrefriamento adopta unha torre de empaquetado aleatorio de alta eficiencia e baixa resistencia, e o distribuidor de líquido adopta un distribuidor novo, eficiente e avanzado, que non só garante o contacto total entre a auga e o aire, senón que tamén garante o rendemento da intercambio de calor. Un desaparcador de malla metálica está colocado na parte superior para garantir que o aire que sae da torre de arrefriamento de aire non leve auga. O sistema de adsorción por peneira molecular adopta unha purificación de ciclo longo e dobre capa. O sistema de conmutación adopta tecnoloxía de control de conmutación sen impactos e utilízase un quentador de vapor especial para evitar que o vapor de quecemento se filtre ao lado do nitróxeno sucio durante a fase de rexeneración.
Todo o proceso do sistema da torre de destilación adopta o cálculo de simulación de software ASPEN e HYSYS de avanzada internacional. A torre inferior adopta unha torre de placas de peneira de alta eficiencia e a torre superior adopta unha torre de empaquetado regular para garantir a taxa de extracción do dispositivo e reducir o consumo de enerxía.
E. Debate sobre o proceso de carga e descarga de vehículos con aire acondicionado
1. Condicións que deben cumprirse antes de comezar a separación do aire:
Antes de comezar, organiza e redacta un plan de posta en marcha, incluíndo o proceso de posta en marcha e a xestión de accidentes de emerxencia, etc. Todas as operacións durante o proceso de posta en marcha deben realizarse no lugar da obra.
Completáronse a limpeza, o lavado e a proba de funcionamento do sistema de aceite lubricante. Antes de arrincar a bomba de aceite lubricante, débese engadir gas de selado para evitar fugas de aceite. Primeiro, débese realizar a filtración autocirculante do tanque de aceite lubricante. Cando se alcanza un certo grao de limpeza, a tubaxe de aceite conéctase para lavar e filtrar, pero engádese papel de filtro antes de entrar no compresor e na turbina e substitúese constantemente para garantir a limpeza do aceite que entra no equipo. Completáronse o lavado e a posta en servizo do sistema de auga circulante, o sistema de limpeza de auga e o sistema de drenaxe da separación de aire. Antes da instalación, a tubaxe enriquecida con osíxeno da separación de aire debe ser desengrasada, decapada e pasivada, e logo enchida con gas de selado. As tubaxes, a maquinaria, o sistema eléctrico e os instrumentos (excepto os instrumentos analíticos e os instrumentos de medición) do equipo de separación de aire foron instalados e calibrados para seren cualificados.
Todas as bombas de auga mecánicas, bombas de osíxeno líquido, compresores de aire, sobrealimentadores, expansores de turbinas, etc. en funcionamento teñen as condicións para o arranque e algunhas deben probarse primeiro nunha soa máquina.
O sistema de conmutación de peneira molecular reúne as condicións para o arranque e confirmouse que o programa de conmutación molecular pode funcionar con normalidade. Completáronse o quecemento e a purga da tubaxe de vapor de alta presión. Púxose en funcionamento o sistema de aire instrumental de reserva, mantendo a presión do aire instrumental por riba de 0,6 MPa (G).
2. Purga das tubaxes da unidade de separación de aire
Arranque o sistema de aceite lubricante e o sistema de gas de selado da turbina de vapor, o compresor de aire e a bomba de auga de refrixeración. Antes de arrincar o compresor de aire, abra a válvula de ventilación do compresor de aire e sele a entrada de aire da torre de refrixeración de aire cunha placa cega. Despois de purgar o tubo de saída do compresor de aire, a presión de escape alcance a presión de escape nominal e o obxectivo de purga da tubaxe estea cualificado, conecte o tubo de entrada da torre de refrixeración de aire, inicie o sistema de prearrefrixeración de aire (antes da purga, a empaquetadura da torre de refrixeración de aire non debe estar chea; a brida de entrada do adsorbedor de peneira molecular de entrada de aire está desconectada), agarde ata que o obxectivo estea cualificado, inicie o sistema de purificación de peneira molecular (antes da purga, o adsorbente do adsorbedor de peneira molecular non debe estar cheo; a brida de entrada da caixa fría de entrada de aire debe estar desconectada), pare o compresor de aire ata que o obxectivo estea cualificado, encha a empaquetadura da torre de refrixeración de aire e o adsorbente do adsorbedor de peneira molecular e reinicie o filtro, a turbina de vapor, o compresor de aire, o sistema de prearrefrixeración de aire, o sistema de adsorción de peneira molecular despois do recheo, polo menos dúas semanas de funcionamento normal despois da rexeneración, arrefriamento, aumento de presión, adsorción e redución de presión. Despois dun período de quecemento, as tubaxes de aire do sistema despois do adsorbedor de peneira molecular e as tubaxes internas da torre de fraccionamento poden ser sopradas. Isto inclúe intercambiadores de calor de alta presión, intercambiadores de calor de baixa presión, impulsores de aire, expansores de turbinas e equipos de torre pertencentes á separación de aire. Preste atención ao control do fluxo de aire que entra no sistema de purificación de peneira molecular para evitar unha resistencia excesiva á peneira molecular que dane a capa do leito. Antes de soprar a torre de fraccionamento, todas as tubaxes de aire que entran na caixa fría da torre de fraccionamento deben estar equipadas con filtros temporais para evitar que o po, a escoria de soldadura e outras impurezas entren no intercambiador de calor e afecten o efecto de intercambio de calor. Arranque o sistema de aceite lubricante e gas de selado antes de soprar o expansor da turbina e a bomba de osíxeno líquido. Todos os puntos de selado de gas do equipo de separación de aire, incluída a boquilla do expansor da turbina, deben estar pechados.
3. Refrixeración espida e posta en servizo final da unidade de separación de aire
Todas as tubaxes fóra da caixa fría son sopradas e todas as tubaxes e equipos da caixa fría son quentados e soprados para cumprir as condicións de arrefriamento e prepararse para a proba de arrefriamento espido
Cando comeza o arrefriamento da torre de destilación, o aire descargado polo compresor de aire non pode entrar completamente na torre de destilación. O exceso de aire comprimido descárgase á atmosfera a través da válvula de ventilación, mantendo así a presión de descarga do compresor de aire sen cambios. A medida que a temperatura de cada parte da torre de destilación diminúe gradualmente, a cantidade de aire inhalado aumentará gradualmente. Neste momento, parte do gas de refluxo na torre de destilación envíase á torre de arrefriamento de auga. O proceso de arrefriamento debe levarse a cabo de forma lenta e uniforme, cunha velocidade media de arrefriamento de 1 ~ 2 ℃/h para garantir unha temperatura uniforme de cada parte. Durante o proceso de arrefriamento, a capacidade de arrefriamento do expansor de gas debe manterse ao máximo. Cando o aire no extremo frío do intercambiador de calor principal está preto da temperatura de licuefacción, a etapa de arrefriamento remata.
A fase de arrefriamento da caixa fría mantense durante un período de tempo e compróbanse e repáranse varias fugas e outras pezas inacabadas. Despois, detén a máquina paso a paso, comeza a cargar area perlada na caixa fría, inicia o equipo de separación de aire paso a paso despois da carga e volve entrar na fase de arrefriamento. Teña en conta que cando se inicia o equipo de separación de aire, o gas de rexeneración do peneiro molecular usa o aire purificado polo peneiro molecular. Cando se inicia o equipo de separación de aire e hai suficiente gas de rexeneración, utilízase a vía de fluxo de amoníaco sucio. Durante o proceso de arrefriamento, a temperatura na caixa fría diminúe gradualmente. O sistema de recheo de amoníaco da caixa fría debe abrirse a tempo para evitar presión negativa na caixa fría. Despois, o equipo da caixa fría arrefríase aínda máis, o aire comeza a licuarse, o líquido comeza a aparecer na torre inferior e comeza a establecerse o proceso de destilación das torres superior e inferior. Despois, axusta lentamente as válvulas unha por unha para que a separación de aire funcione normalmente.
Se queres saber máis información, ponte en contacto connosco libremente:
Contacto: Lyan.Ji
Teléfono: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
Whatsapp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Data de publicación: 24 de abril de 2025