La unitat de separació d'aire KDON-32000/19000 és la principal unitat d'enginyeria pública de suport al projecte d'etilenglicol de 200.000 t/a. Principalment subministra hidrogen brut a la unitat de gasificació pressuritzada, la unitat de síntesi d'etilenglicol, la recuperació de sofre i el tractament d'aigües residuals, i proporciona nitrogen a alta i baixa pressió a diverses unitats del projecte d'etilenglicol per a la purga i el segellat inicials, i també proporciona aire de la unitat i aire d'instruments.
A. PROCÉS TÈCNIC
L'equip de separació d'aire KDON32000/19000 està dissenyat i fabricat per Newdraft, i adopta l'esquema de flux del procés de purificació per adsorció molecular a baixa pressió completa, refrigeració del mecanisme d'expansió de la turbina de pressió d'aire, compressió interna d'oxigen del producte, compressió externa de nitrogen a baixa pressió i circulació de pressió d'aire. La torre inferior adopta una torre de plaques de tamís d'alta eficiència, i la torre superior adopta un empaquetament estructurat i un procés de producció d'argó sense hidrogen per destil·lació completa.
L'aire brut s'aspira per l'entrada i la pols i altres impureses mecàniques s'eliminen mitjançant el filtre d'aire autolimpiant. L'aire després del filtre entra al compressor centrífug i, després de ser comprimit pel compressor, entra a la torre de refrigeració d'aire. Mentre es refreda, també pot netejar les impureses que són fàcilment solubles en aigua. L'aire després de sortir de la torre de refrigeració entra al purificador de tamís molecular per a la commutació. El diòxid de carboni, l'acetilè i la humitat de l'aire s'adsorbeixen. El purificador de tamís molecular s'utilitza en dos modes de commutació, un dels quals funciona mentre l'altre es regenera. El cicle de treball del purificador és d'unes 8 hores i es commuta un sol purificador un cop cada 4 hores, i la commutació automàtica es controla mitjançant un programa editable.
L'aire després de l'adsorbidor del tamís molecular es divideix en tres corrents: un corrent s'extreu directament de l'adsorbidor del tamís molecular com a aire d'instrument per a l'equip de separació d'aire, un corrent entra a l'intercanviador de calor de plaques i aletes de baixa pressió, es refreda per l'amoníac contaminat per reflux i l'amoníac, i després entra a la torre inferior, un corrent va al booster d'aire i es divideix en dos corrents després de la primera etapa de compressió del booster. Un corrent s'extreu directament i s'utilitza com a aire d'instrument del sistema i aire del dispositiu després de reduir-se la pressió, i l'altre corrent continua pressuritzat al booster i es divideix en dos corrents després de comprimir-se a la segona etapa. Un corrent s'extreu i es refreda a temperatura ambient i va a l'extrem de booster de l'expansor de la turbina per a una major pressurització, i després s'extreu a través de l'intercanviador de calor d'alta pressió i entra a l'expansor per a l'expansió i el treball. L'aire humit expandit entra al separador de gas-líquid i l'aire separat entra a la torre inferior. L'aire líquid extret del separador gas-líquid entra a la torre inferior com a líquid de reflux d'aire líquid, i l'altre corrent continua sent pressuritzat al reforç fins a la compressió final, i després es refreda a temperatura ambient mitjançant el refrigerador i entra a l'intercanviador de calor de plaques i aletes d'alta pressió per a l'intercanvi de calor amb oxigen líquid i nitrogen contaminat per reflux. Aquesta part de l'aire d'alta pressió es liqua en... Després d'extreure l'aire líquid de la part inferior de l'intercanviador de calor, entra a la torre inferior després de l'estrangulació. Després de destil·lar inicialment l'aire a la torre inferior, s'obtenen aire líquid pobre, aire líquid ric en oxigen, nitrogen líquid pur i amoníac d'alta puresa. L'aire líquid pobre, l'aire líquid ric en oxigen i el nitrogen líquid pur es superrefreden al refrigerador i es controlen a la torre superior per a una destil·lació posterior. L'oxigen líquid obtingut a la part inferior de la torre superior es comprimeix mitjançant la bomba d'oxigen líquid i després entra a l'intercanviador de calor de plaques i aletes d'alta pressió per reescalfar-lo i, a continuació, entra a la xarxa de canonades d'oxigen. El nitrogen líquid obtingut a la part superior de la torre inferior s'extreu i entra al dipòsit d'emmagatzematge d'amoníac líquid. L'amoníac d'alta puresa obtingut a la part superior de la torre inferior es reescalfa mitjançant l'intercanviador de calor de baixa pressió i entra a la xarxa de canonades d'amoníac. El nitrogen de baixa pressió obtingut de la part superior de la torre superior es reescalfa mitjançant l'intercanviador de calor de plaques i aletes de baixa pressió i després surt de la caixa freda, i després es comprimeix a 0,45 MPa mitjançant el compressor de nitrogen i entra a la xarxa de canonades d'amoníac. Una certa quantitat de fracció d'argó s'extreu del centre de la torre superior i s'envia a la torre de xenó cru. La fracció de xenó es destil·la a la torre d'argó cru per obtenir argó líquid cru, que després s'envia al centre de la torre d'argó refinat. Després de la destil·lació a la torre d'argó refinat, s'obté xenó líquid refinat a la part inferior de la torre. El gas amoníac brut s'extreu de la part superior de la torre superior i, després de ser reescalfat pel refrigerador, l'intercanviador de calor de plaques d'aletes de baixa pressió i l'intercanviador de calor de plaques d'aletes d'alta pressió i sortir de la caixa freda, es divideix en dues parts: una part entra a l'escalfador de vapor del sistema de purificació del tamís molecular com a gas de regeneració del tamís molecular i el gas nitrogen brut restant va a la torre de refrigeració d'aigua. Quan cal iniciar el sistema de reserva d'oxigen líquid, l'oxigen líquid del dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid es canvia al vaporitzador d'oxigen líquid a través de la vàlvula reguladora i després entra a la xarxa de canonades d'oxigen després d'obtenir oxigen a baixa pressió; quan cal iniciar el sistema de reserva de nitrogen líquid, l'amoníac líquid del dipòsit d'emmagatzematge de nitrogen líquid es canvia al vaporitzador d'oxigen líquid a través de la vàlvula reguladora i després es comprimeix pel compressor d'amoníac per obtenir nitrogen a alta pressió i amoníac a baixa pressió i després entra a la xarxa de canonades de nitrogen.
B. SISTEMA DE CONTROL
Segons l'escala i les característiques del procés de l'equip de separació d'aire, s'adopta el sistema de control distribuït DCS, combinat amb la selecció de sistemes DCS avançats internacionalment, analitzadors en línia de vàlvules de control i altres components de mesura i control. A més de poder completar el control del procés de la unitat de separació d'aire, també pot posar totes les vàlvules de control en una posició segura quan la unitat s'apaga en un accident i les bombes corresponents entren en un estat d'interbloqueig de seguretat per garantir la seguretat de la unitat de separació d'aire. Les grans unitats de compressor de turbina utilitzen sistemes de control ITCC (sistemes de control integrats de la unitat de compressor de turbina) per completar les funcions de control de desconnexió de sobrevelocitat, control de tall d'emergència i control anti-sobrecàrrega de la unitat, i poden enviar senyals al sistema de control DCS en forma de cablejat fix i comunicació.
C. Punts de monitorització principals de la unitat de separació d'aire
Anàlisi de puresa del gas nitrogen i oxigen del producte que surt de l'intercanviador de calor de baixa pressió, anàlisi de puresa de l'aire líquid de la torre inferior, anàlisi del nitrogen líquid pur de la torre inferior, anàlisi de puresa del gas que surt de la torre superior, anàlisi de puresa del gas que entra al subrefrigerador, anàlisi de puresa de l'oxigen líquid a la torre superior, temperatura després de la vàlvula de flux constant d'aire líquid de reflux del condensador cru, indicació de pressió i nivell de líquid del separador de gas-líquid de la torre de destil·lació, indicació de temperatura del gas nitrogen brut que surt de l'intercanviador de calor d'alta pressió, anàlisi de puresa de l'aire que entra a l'intercanviador de calor de baixa pressió, temperatura de l'aire que surt de l'intercanviador de calor d'alta pressió, temperatura i diferència de temperatura del gas amoníac brut que surt de l'intercanviador de calor, anàlisi de gas al port d'extracció de la fracció de xenó de la torre superior: totes aquestes serveixen per recopilar dades durant l'arrencada i el funcionament normal, cosa que és beneficiosa per ajustar les condicions de funcionament de la unitat de separació d'aire i garantir el funcionament normal de l'equip de separació d'aire. Anàlisi del contingut d'òxid nitrós i acetilè en el refredament principal i anàlisi del contingut d'humitat a l'aire de reforç: per evitar que l'aire amb humitat entri al sistema de destil·lació, provocant la solidificació i el bloqueig del canal de l'intercanviador de calor, afectant l'àrea i l'eficiència de l'intercanviador de calor, l'acetilè explotarà després que l'acumulació en el refredament principal superi un cert valor. Flux de gas del segell de l'eix de la bomba d'oxigen líquid, anàlisi de pressió, temperatura de l'escalfador del coixinet de la bomba d'oxigen líquid, temperatura del gas del segell laberint, temperatura de l'aire líquid després de l'expansió, pressió del gas del segell de l'expansor, flux, indicació de pressió diferencial, pressió de l'oli lubricant, nivell del dipòsit d'oli i temperatura posterior del refrigerador d'oli, extrem d'expansió de l'expansor de la turbina, flux d'entrada d'oli de l'extrem del reforç, temperatura del coixinet, indicació de vibració: tot per garantir el funcionament segur i normal de l'expansor de la turbina i la bomba d'oxigen líquid, i en última instància per garantir el funcionament normal del fraccionament d'aire.
Pressió principal d'escalfament del tamís molecular, anàlisi de flux, temperatures d'entrada i sortida de l'aire del tamís molecular (nitrogen brut), indicació de pressió, temperatura i flux del gas de regeneració del tamís molecular, indicació de resistència del sistema de purificació, indicació de diferència de pressió de sortida del tamís molecular, temperatura d'entrada de vapor, alarma d'indicació de pressió, alarma d'anàlisi d'H20 de l'escalfador de sortida de gas de regeneració, alarma de temperatura de sortida de condensat, anàlisi de CO2 del tamís molecular de sortida d'aire, torre inferior d'entrada d'aire i indicació de flux de reforç: per garantir el funcionament normal de commutació del sistema d'adsorció del tamís molecular i per garantir que el contingut de CO2 i H20 de l'aire que entra a la caixa freda estigui a un nivell baix. Indicació de pressió d'aire de l'instrument: per garantir que l'aire de l'instrument per a la separació d'aire i l'aire de l'instrument subministrat a la xarxa de canonades arribin a 0,6 MPa (G) per garantir el funcionament normal de la producció.
D. Característiques de la unitat de separació d'aire
1. Característiques del procés
A causa de l'alta pressió d'oxigen del projecte d'etilenglicol, l'equip de separació d'aire KDON32000/19000 adopta un cicle de pressió d'aire, compressió interna d'oxigen líquid i procés de compressió externa d'amoníac, és a dir, el pressió d'aire + bomba d'oxigen líquid + expansor de turbina de pressió es combina amb l'organització raonable del sistema d'intercanviador de calor per substituir el compressor d'oxigen del procés de pressió externa. Es redueixen els riscos de seguretat causats per l'ús de compressors d'oxigen en el procés de compressió externa. Al mateix temps, la gran quantitat d'oxigen líquid extret pel refredament principal pot garantir que es minimitzi la possibilitat d'acumulació d'hidrocarburs a l'oxigen líquid de refredament principal per garantir el funcionament segur de l'equip de separació d'aire. El procés de compressió interna té costos d'inversió més baixos i una configuració més raonable.
2. Característiques dels equips de separació d'aire
El filtre d'aire autolimpiant està equipat amb un sistema de control automàtic, que pot programar automàticament el retrolavament i ajustar el programa segons la mida de la resistència. El sistema de prerefrigeració adopta una torre d'embalatge aleatòria d'alta eficiència i baixa resistència, i el distribuïdor de líquid adopta un distribuïdor nou, eficient i avançat, que no només garanteix el contacte complet entre l'aigua i l'aire, sinó que també garanteix el rendiment de l'intercanvi de calor. Un desaparcador de malla metàl·lica es col·loca a la part superior per garantir que l'aire que surt de la torre de refrigeració d'aire no porti aigua. El sistema d'adsorció de tamís molecular adopta una purificació de cicle llarg i llit de doble capa. El sistema de commutació adopta tecnologia de control de commutació sense impactes i s'utilitza un escalfador de vapor especial per evitar que el vapor d'escalfament es filtri al costat del nitrogen brut durant la fase de regeneració.
Tot el procés del sistema de la torre de destil·lació adopta el càlcul de simulació de programari ASPEN i HYSYS avançat internacionalment. La torre inferior adopta una torre de plaques de tamís d'alta eficiència i la torre superior adopta una torre d'embalatge regular per garantir la velocitat d'extracció del dispositiu i reduir el consum d'energia.
E. Discussió sobre el procés de descàrrega i càrrega de vehicles amb aire condicionat
1. Condicions que s'han de complir abans de començar la separació d'aire:
Abans de començar, organitzeu i escriviu un pla d'arrencada, que inclogui el procés d'arrencada i la gestió d'accidents d'emergència, etc. Totes les operacions durant el procés d'arrencada s'han de dur a terme in situ.
La neteja, el rentat i la prova de funcionament del sistema d'oli lubricant s'han completat. Abans d'engegar la bomba d'oli lubricant, s'ha d'afegir gas de segellat per evitar fuites d'oli. Primer, s'ha de dur a terme la filtració autocirculant del dipòsit d'oli lubricant. Quan s'assoleix un cert grau de neteja, la canonada d'oli es connecta per al rentat i el filtrat, però s'afegeix paper de filtre abans d'entrar al compressor i a la turbina i es substitueix constantment per garantir la neteja de l'oli que entra a l'equip. Es completen el rentat i la posada en marxa del sistema d'aigua circulant, el sistema de neteja d'aigua i el sistema de drenatge de la separació d'aire. Abans de la instal·lació, cal desgreixar, decapar i passivar la canonada enriquida amb oxigen de la separació d'aire, i després omplir-la amb gas de segellat. Les canonades, la maquinària, l'electricitat i els instruments (excepte els instruments analítics i els instruments de mesura) de l'equip de separació d'aire s'han instal·lat i calibrat per ser qualificats.
Totes les bombes d'aigua mecàniques en funcionament, bombes d'oxigen líquid, compressors d'aire, boosters, expansors de turbines, etc. tenen les condicions per arrencar, i algunes s'han de provar primer en una sola màquina.
El sistema de commutació de tamís molecular té les condicions per arrencar i s'ha confirmat que el programa de commutació molecular pot funcionar normalment. S'ha completat l'escalfament i la purga de la canonada de vapor d'alta pressió. S'ha posat en funcionament el sistema d'aire instrumental de reserva, mantenint la pressió de l'aire instrumental per sobre de 0,6 MPa (G).
2. Purga de les canonades de la unitat de separació d'aire
Inicieu el sistema d'oli lubricant i el sistema de gas de segellat de la turbina de vapor, el compressor d'aire i la bomba d'aigua de refrigeració. Abans d'iniciar el compressor d'aire, obriu la vàlvula de ventilació del compressor d'aire i segelleu l'entrada d'aire de la torre de refrigeració d'aire amb una placa cega. Després de purgar el tub de sortida del compressor d'aire, la pressió d'escapament arriba a la pressió d'escapament nominal i l'objectiu de purga de la canonada està qualificat, connecteu el tub d'entrada de la torre de refrigeració d'aire, inicieu el sistema de prerefrigeració d'aire (abans de la purga, no s'ha d'omplir l'embalatge de la torre de refrigeració d'aire; la brida d'entrada de l'adsorbent del tamís molecular d'entrada d'aire està desconnectada), espereu fins que l'objectiu estigui qualificat, inicieu el sistema de purificació del tamís molecular (abans de la purga, no s'ha d'omplir l'adsorbent del tamís molecular; la brida d'entrada de la caixa freda d'entrada d'aire ha d'estar desconnectada), atureu el compressor d'aire fins que l'objectiu estigui qualificat, ompliu l'embalatge de la torre de refrigeració d'aire i l'adsorbent del tamís molecular i reinicieu el filtre, la turbina de vapor, el compressor d'aire, el sistema de prerefrigeració d'aire, el sistema d'adsorció del tamís molecular després de l'ompliment, almenys dues setmanes de funcionament normal després de la regeneració, el refredament, l'augment de pressió, l'adsorció i la reducció de pressió. Després d'un període d'escalfament, es poden bufar les canonades d'aire del sistema després de l'adsorbidor de tamís molecular i les canonades internes de la torre de fraccionament. Això inclou intercanviadors de calor d'alta pressió, intercanviadors de calor de baixa pressió, amplificadors d'aire, expansors de turbina i equips de torre pertanyents a la separació d'aire. Presteu atenció al control del flux d'aire que entra al sistema de purificació de tamís molecular per evitar una resistència excessiva del tamís molecular que danyi la capa del llit. Abans de bufar la torre de fraccionament, totes les canonades d'aire que entren a la caixa freda de la torre de fraccionament han d'estar equipades amb filtres temporals per evitar que la pols, l'escòria de soldadura i altres impureses entrin a l'intercanviador de calor i afectin l'efecte d'intercanvi de calor. Inicieu el sistema d'oli lubricant i gas de segellat abans de bufar l'expansor de la turbina i la bomba d'oxigen líquid. Tots els punts de segellat de gas de l'equip de separació d'aire, inclosa la boquilla de l'expansor de la turbina, han d'estar tancats.
3. Refrigeració nua i posada en marxa final de la unitat de separació d'aire
Totes les canonades fora de la caixa freda es bufen, i totes les canonades i equips de la caixa freda s'escalfen i es bufen per complir les condicions de refredament i preparar-se per a la prova de refredament nua
Quan comença el refredament de la torre de destil·lació, l'aire descarregat pel compressor d'aire no pot entrar completament a la torre de destil·lació. L'excés d'aire comprimit es descarrega a l'atmosfera a través de la vàlvula de ventilació, mantenint així la pressió de descàrrega del compressor d'aire sense canvis. A mesura que la temperatura de cada part de la torre de destil·lació disminueix gradualment, la quantitat d'aire inhalat augmentarà gradualment. En aquest moment, part del gas de reflux a la torre de destil·lació s'envia a la torre de refrigeració d'aigua. El procés de refredament s'ha de dur a terme lentament i uniformement, amb una velocitat de refredament mitjana d'1 ~ 2 ℃/h per garantir una temperatura uniforme de cada part. Durant el procés de refredament, la capacitat de refredament de l'expansor de gas s'ha de mantenir al màxim. Quan l'aire a l'extrem fred de l'intercanviador de calor principal s'acosta a la temperatura de liqüefacció, l'etapa de refredament finalitza.
L'etapa de refredament de la caixa freda es manté durant un període de temps i es revisen i reparen diverses fuites i altres peces inacabades. A continuació, atureu la màquina pas a pas, comenceu a carregar sorra perlada a la caixa freda, inicieu l'equip de separació d'aire pas a pas després de la càrrega i torneu a entrar a l'etapa de refredament. Tingueu en compte que quan s'inicia l'equip de separació d'aire, el gas de regeneració del tamís molecular utilitza l'aire purificat pel tamís molecular. Quan s'inicia l'equip de separació d'aire i hi ha prou gas de regeneració, s'utilitza la via de flux d'amoníac brut. Durant el procés de refredament, la temperatura a la caixa freda disminueix gradualment. El sistema d'ompliment d'amoníac de la caixa freda s'ha d'obrir a temps per evitar la pressió negativa a la caixa freda. A continuació, l'equip de la caixa freda es refreda encara més, l'aire comença a liquar-se, el líquid comença a aparèixer a la torre inferior i comença a establir-se el procés de destil·lació de les torres superior i inferior. A continuació, ajusteu lentament les vàlvules una per una per fer que la separació d'aire funcioni normalment.
Si voleu saber més informació, poseu-vos en contacte amb nosaltres lliurement:
Contacte: Lyan.Ji
Telèfon: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
Whatsapp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Data de publicació: 24 d'abril de 2025