KDON-7000800型空气分离设备.doc

四川空分设备(集团) 有限责任公司代替共 1页第 2 页KDON-7000/800型空气分离设备使用说明书CF182.00000SM版号：2四川空分设备（集团）有限责任公司2009年5 月编制审核校核批准标记处数文件及号码签 名日 期标审编制单位工程部四川空分设备(集团) 有限责任公司使用说明书CF182.00000SMKDON-7000/800型空气分离设备代替共36页第 1 页 目录使 用 说 明 书 CF182.00000SM共36页第 3 页1.概 述 21.1主要技术参数 21.2基本原理 21.3工艺流程简介 32. KDON-7000/800型空气分离设备的起动及操作说明 42.1预冷系统的使用及维护 42.2纯化系统的使用及维护 52.3分馏塔系统的使用和维护 92.3.1起动操作前的准备工作 92.3.2起动准备 92.3.3吹刷阶段 92.3.4冷却分馏塔系统 102.3.5积液和氧、氮调纯阶段 122.3.6主要操作指标一览表（表2.3.6） 132.3.7停车 142.3.8加温 153.操作及维护 163.1正常操作 163.2维护 163.3故障及排除 183.3.1供气停止 183.3.2供电中断 183.3.3增压透平膨胀机故障 183.3.4切换装置故障 193.3.5仪表空气中断 193.3.6阀门故障 194. 安全规程 194.1空气及空气组份的一般特性 194.2安全注意事项 204.3安全措施 215 铝制板翅式换热器 226 水、电、气及辅助材料消耗表 26附工艺流程图（共9张） 271.概 述1.1主要技术参数1.1.1加工空气量 进装置流量 38000m3/h(101.3 kPaA、0℃,干空气) 进装置压力 580 kPa(A)1.1.2产品指标产品产量（Nm3/h）纯 度出界区温度℃出冷箱压力(MPaG)出界区压力(MPaG)工况一(正常生产)氧 气7,000≥99.6%O2(V)≥100～0.0102.8氮气800（含氧透密封用氮气）≤10ppmO2常温≥0.4≥0.4工况二氧 气7,000≥99.6%O2≥100～0.0102.8氮气12,000≤10ppmO2常温～0.008注：（1） 工况Ⅱ氮气为上塔抽取的低压氮气。

2） Nm3/h系指0℃，760mmHg状态；不特殊注明压力均为绝对压力（下同）3） 工况一为正常时的气量要求，氮气压力为出塔压力；工况二（用户提供低温冷冻水）为开车时或检修时的气量要求（氧气、氮气可同时供给，也可只供氮气提供氮气可用氧压机或焦炉气压缩机压缩后供给）4） 当空分装置加工空气量在75~105%负荷变化时，空分各系统仍能稳定、可靠运行1.1.3运转周期（二次大加温间隔时间） 二年1.1.4装置加温解冻时间： ～24小时1.1.5装置起动时间（从膨胀机启动到氧气纯度达到指标）～36小时1.1.6装置变负荷能力 75～105% 1.2基本原理 干燥空气的主要成份如下:名 称化学代号体积百分比重量百分比氧O220.9523.1氮N278.0875.5氩Ar0.9321.29 空气中其它组成成份, 如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内会有所变化, 而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化 空气中的主要成份的物理特性如下:名称化学符号标准大气压下的液化温度(℃)标准大气压下的固化温度(℃)临界温度(℃)临界压力MPa(A)氧 O2-183-218.4-1195.079氮 N2-195.8-209.86-1473.394氩 Ar-185.7-189.2-1224.862 空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。

当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中有部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发因沸点的差异，氧、氮、氩的蒸发顺序为：氮>氩>氧，冷凝顺序为：氧>氩>氮在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份1.3工艺流程简介本套装置的成套工艺流程详见附图(CF182.00000LC共9页)，该装置空气过滤系统、空压机系统、氧压机系统、低温贮存系统，有关内容详见原用户相关资料1.3.1空气预冷系统： 该系统主要由空冷塔、水冷塔、四台水泵及4台水过滤器组成 空气冷却塔为装有两层塔料的填料塔.空气由用户管网送入空气冷却塔底部，由下往上穿过填料层，被从上往下的水冷却，并同时洗涤部分NOx，SO2， C1+等有害杂质，最后穿越顶部的丝网分离器，进入分子筛纯化系统，出空冷塔空气的温度约为15℃。

进入空冷塔的水分为两段下段为由用户凉水塔来的冷却水，经循环水泵加压入空冷塔中部，自上而下出空冷塔后回凉水塔 上段为从水冷塔来的低温水.用户凉水塔来的冷却水经在水冷却塔内与由分馏塔来的多余的纯氮及污氮气热质交换冷却后，出水冷塔温度约为13.5℃左右，经冷冻水泵加压后送入空冷塔顶部. 1.3.2空气纯化系统： 该系统主要由两台吸附器、两台电加热器组成电加热器采用调功柜，最大限度减少电耗保证再生气出口温度的恒定 分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作. 由空冷塔来的空气，经吸附器除去其中的水份、CO2及其它一些Cn Hm后，除一部分作仪表气之外，其余均全部入分馏塔及膨胀端增压机 当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生、冷吹备用由分馏塔来的污氮气进入电加热器加热至175℃后，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水份及CO2，后经放空消声器排入大气 经由吸附器纯化后的空气水含量在露点-65℃以下，CO2≤1 PPm，温度为22℃1.3.3增压膨胀机系统： 该系统主要由两台增压透平膨胀机，两台冷却水增压机后冷却器，两台供油装置组成。

由分子筛吸附器来的洁净空气一部分进入增压器，消耗掉由膨胀机输出的能量，同时使压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器，被常温水冷却到40℃左右，入主换热器冷却到165K后入透平膨胀机膨胀, 然后经膨胀后换热器进一步冷却入上塔参与精馏其余空气直接入主换热器冷却到100K附近出主换热器,入下塔底部参与精馏.1.3.4氧、氮精馏 该系统主要由下塔、主冷凝蒸发器、上塔来完成 加工空气经下塔的精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为热源到纯氩塔外，其余经主冷凝蒸发器冷凝由主冷凝蒸发器冷凝的液体一部分做为下塔的回流液，一部分经过冷器过冷后，经节流后作为上塔回流液送至上塔顶部在下塔底部得到的富氧液空，经过冷器过冷后，节流至上塔中部参与精馏 经上塔精馏，在顶部得到产品氮气，在上部得到污氮气氮气及污氮气经过冷器，主热交换器组复热复热后氮气除一部分送往用户管网外，其余入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生用气外，其余也进入水冷塔制冷在上塔底部得到氧气，经膨胀后换热器、主热交换器组复热后去用户管网 液氧从主冷凝蒸发器底部抽出，去液氧喷射蒸发器液氮经过冷器过冷抽出冷箱后入液氮贮槽贮存,再经汽化器汽化后去氮气缓冲罐作氧压机的保安用氮。

2. KDON-7000/800型空气分离设备的起动及操作说明为了确保本系统及全套空分设备的安全、可靠及高质量地连续运行,要求操作人员熟知整套空分设备中各个系统,各个机器与设备的性能与操作方法, 熟悉整套空分设备的工艺流程图, 掌握本装置的运转规律与操作特点, 在保证产品纯度的前提下,尽可能地提高产品产量, 以降低能耗及成本欲实现上述目的, 必须将整套空分设备中的各个系统联系起来, 全盘考虑整套空分设备的运行操作由两部份组成：(1)空分设备的试车，即成套设备联动运行前的试验、调整、吹洗等，以确保各部机、各系统及其相互间的联系正确无误；(2)空分设备的起动和投入正常操作空分设备的试车就是空分设备安装或大修完毕后，在正式投入生产以前，对各单机部机、设备及成套空分设备进行全面的试压、检漏、调整、吹洗和低温裸冷检验等，其目的就是为了检验空分设备的安装或大修质量，检验空分设备在低温状态下的冷变形后的密封性能和补偿性能，检验设备和管道流路可能存在的弊病和安装缺陷，以便能及时进行检修本套装置的起动及操作说明，还包括空气压缩机组、水泵、增压透平膨胀机组及仪、电控系统，这些机组及系统的起动操作详见相关资料。

2.1预冷系统的使用及维护2.1.1工作原理及流程说明本系统的目的就是将由空压机来的高温空气降至～15℃，脱去其中的游离水后送入分子筛纯化系统冷却原理就是使空气与水在填料中充分接触换热后使空气温度下降，而其中的冷却水由冷水塔经WP1101/1或WP1101/2增压后送入空冷塔中部，从用户凉水塔来的冷却水从水冷塔上部喷淋，与干燥的氮气和污氮气进行热质交换，再经WP1102/1或WP1102/2加压后送入空冷塔上部具体流程详见CF182.00000LC第3张2.1.2空冷塔及水冷塔填料及内件的装填: 空冷塔及水冷塔填料及内件的装填, 必须是在系统吹扫及试压合格后进行, 具体装填方法详见图纸及HGJ211《化工塔类设备施工及验收规范》2.1.3系统的操作该系统起动应先起动冷却水泵，再起动冷冻水泵冷却水泵应在PIAS1106与PIS1201或PIS1202压力接近时方启动，水泵入空冷塔水量应控制在≤110T/h内 待冷却水泵调试趋于正常后方能起动冷冻水泵，起动之前应先开启LCV1103阀及V1149，并且使V1135阀处于关闭状态，待LICA1103水位达设定值后，LCV1103投自动，FIA1102流量应控制在20T/h以下。

将LCV1101投自动,使LICA1101处于合适液位高度水冷塔液位控制以LICV1103水位为主需要注意的是，冷却水泵停机时必须将FCV1101关闭，冷冻水泵停机时须同时将FCV1102和LCV1105关闭2.1.4工况调整 a) 空气出空冷塔温度的调节 。