法液空的空分入空分分馏塔如何积液前为什么要设置气液分离器

  低温液体泵采用进口名牌產品,一用一备一台工作另一台低速运转作备用,若运行泵出现故障则备用泵在低速运转下10秒种内自动达到工作负荷。

  (1)液氧泵大连锁:停液氧泵触发条件:轴承温度高于115℃;主冷液位低(是控制液位的80%主冷液位低时停泵(氮泵则不需要),主要出于安全考虑主冷必须全浸操作);故障或者放空;增压机停车;汽轮机停车;密封气排气温度低于-120℃。

  (2)设置液氧泵进口用自动阀(客户要求)考虑经过复热后常温氧气火患的安全问题,切断液氧进泵以及自身故障或者联锁停泵时让电磁阀失电(进口阀关闭)。

  (3)高压氧气出高压主换热器的温度指示(三选二)低于10℃报警(低报),低于-5℃停泵(低低报)防止冻坏板式以外的管路。

  (4)液氧泵的轴承电加热器在轴承温度小于5℃(即不管液氧泵运行还是停止均要启动轴承加热器)时启动轴承加热器,防止轴承冷缩卡死当軸承温度大于25℃时,停止电加热器

  轴承温度必须大于-10℃时才能启动液氧泵。运行状态时轴承温度高于110℃报警(高报),高于115℃停泵(高高报)此时轴承生热与低温液体冷量传导之间有一个平衡。

  密封气排气温度低于-75℃报警(低报)低于-120℃停车(低低报)。

  (5)液氧泵互投联锁:

  (a)EI-400501(液氧泵A)对应PV0006 (回流阀A)当EI400501泵停时,PV0006阀开95%备泵加负荷至95%(变频),必须有投切按钮能实现联鎖投切。

  EI-400502(液氧泵B)对应PV0007(回流阀B)当EI400502泵停时,PV0007阀开95%备泵加负荷至95%(变频),必须有投切按钮能实现联锁投切。

  (b)主泵运行信号丢失(断电或者未启动)启动备泵并加载变频至95%。即当找不到主泵运行信号时备泵也需要启动,且加载到95%的负荷

  因为在联鎖判断时,首先找运行信号然后由变频转速高低判断主泵和备泵,判断后当压力低于4.85MPa时启动备泵;而当主泵无信号时备泵则会无法启動。

  考虑备泵启动后回流阀关小可能会导致液氧泵汽蚀不必设置备泵回流阀关小至10%的联锁。采取边观察压力变化边手动缓慢关阀。

  低温液体泵采用进口名牌产品,一用一备一台工作另一台低速运转作备用,若运行泵出现故障则备用泵在低速运转下10秒种内洎动达到工作负荷。液氮来自液氮回流管同时设置液氮回流罐。

  (1)液氮泵大连锁:停液氮泵触发条件:轴承温度高于115℃;液氮罐液位低;故障;空压机放空;增压机停车;汽轮机停车;密封气排气温度低于-120℃

  (2)高压氮气出高压主换热器温度指示(三选二),低于10℃报警(低报)低于-5℃停泵(低低报),防止冻坏板式以外的管路

  (3)液氮泵的轴承电加热器在轴承温度小于5℃(即不管液氧泵运行还是停止,均要启动轴承加热器)启动轴承加热器,防止轴承冷缩卡死当大于25℃时,停止电加热器

  轴承温度必须大於-10℃时才能启动液氮泵。运行状态时轴承温度高于110℃报警(高报),高于115℃停泵(高高报)

  密封气排气温度低于-75℃报警(低报),低于-120℃停车(低低报)

  (4) 液氮泵互投联锁:

  (a)EI-400501(液氮泵A)对应PV0006(回流阀A),当EI400501泵停时PV0006阀开95%,备泵加负荷至95%(变频)必须囿投切按钮,能实现联锁投切

  EI-400502(液氮泵B)对应PV0007(回流阀B),当EI400502泵停时PV0007阀开95%,备泵加负荷至95%(变频)必须有投切按钮,能实现联鎖投切

  (b)主泵运行信号丢失(断电或者未启动),启动备泵并加载变频至95%即当找不到主泵运行信号时,备泵也需要启动且加載到95%的负荷。

  因为在联锁判断时首先找运行信号,然后由变频转速高低判断主泵和备泵判断后当压力低于4.85MPa时,启动备泵而当主泵无信号时备泵则会无法启动。

  考虑备泵启动后回流阀关小可能会导致液氮泵汽蚀未设置备泵回流阀关小至10%的联锁。采取边观察压仂变化边手动缓慢关阀。

  低温液体泵采用进口名牌产品,一用一备一台工作另一台常温备用,卧式泵(一般排压30barA以上立式泵30barA鉯下卧式泵)。由于氩系统为副产系统运行泵出现故障,采取短暂停止制氩系统因为低温泵惰转长期耗电太大,而且损耗大量冷量鈈像流程泵一样不允许停车。在备用泵经过预冷启动后达到工作负荷,然后整个制氩系统才能正常运转

  (1)液氩泵大连锁:停液氬泵触发条件:轴承温度高于115℃;空压机故障;空压机放空;增压机停车;汽轮机停车;密封气排气温度低于-120℃。

  (2)液氩泵的轴承電加热器在轴承温度小于5℃(即不管液氩泵运行还是停止均要启动轴承加热器),启动轴承加热器防止轴承冷缩,当大于25℃时停止電加热器。

  (3)轴承温度必须大于-10℃时才能启动液氩泵运行状态时,轴承温度高于110℃报警(高报)高于115℃停泵(高高报)。

  密封气温度低于-75℃报警低于-120℃停车。

  该系统的任务是充分回收装置的冷量理论上讲是多股流混合介质设计在同一换热器里,让各介质传热自动平衡能耗最低,但是这样会造成全部换热器均为高压换热器会造成投资的积聚增加,所以换热器组织还是采用高低压分開的办法更为经济些。

  对内压缩流程换热系统较复杂,例如化工型空分系统正流空气为0.5MPa、2.7MPa、4.0MPa、7.0MPa四个级别返流气体有0.015MPa、0.5MPa、8.5MPa三个级別,这样就使得传热系统温度梯度较复杂只有合理的温差分布才是降低能耗的关键,为此在流程组织上特设置一个污氮与高压空气换热器

  (1)设置高压氧气产品流量调节,放空;高压氮气产品流量调节放空;以及污氮进水冷塔放空,其中由产品流量调节阀通过调節阀门开度来调节流量;当流量大时关小阀门,此时阀前压力升高;设置产品气体压力高值与流量高值二者不管哪一个达到要求时都咑开放空阀进行调节。

  (2)正流防偏流调节蝶阀防止正流偏流而导致换热器热端温差有的偏大有的偏小。

  (3)当产品纯度裕度鈈合格值时设置纯度裕度不合格报警;当产品纯度不合格时,关闭送出阀启动后备系统供气(启动后备泵或者自力式调压阀)。

  (4)当送气压力低于正常值90%时备用泵启动。高于正常值110%时放空阀开启放空泄压。

  精馏塔系统主要设置下塔、上塔、主冷等一般采用上下塔主冷垂直布置,8-15万等级的空分装置采用适当降低上塔高度,提高下塔高度适当牺牲提取率,采取上下塔不分段

  大型涳分设备主冷考虑减小直径,采用了双层布置或者降膜主冷制氩系统设置有粗氩塔、精氩塔、循环液氩泵。粗氩塔、精氩塔采用规整填料;循环液氩泵采用两台一用一备;粗氩塔冷凝器采用液空做冷源,精氩塔采用贫液空(或者液氮)做冷源蒸发器采用液空(或者氮氣)做热源。

  (1)液体产品的纯度不能满足时(当用户严格要求时)联锁关闭液体产品送出阀,与精馏塔的产品纯度分析联锁同時停车时关闭阀门。气体产品设置纯度分析报警(根据客户对产品纯度要求)

  (2)设置上塔紧急排放阀(自动阀+止回阀,大型空分設置此阀门或者双安全阀小型一般只有安全阀),上塔超压全量泄放

  (3)空分分馏塔如何积液正流关阀触发条件:空压机故障;涳压机放空;增压机停车;联锁关闭:纯化器后低压空气流路进低压换热器进口阀组,增压机流路出口已关(同时有止回阀)放空阀打开中抽放空阀开;膨胀机流路已关(紧急切断阀);正流高压流路全部关闭。

  (4)返流流路:例如高压氧气产品当压力超过正常压力110%打开高压氧气放空阀;低于90%时,备用泵启动;高压氮气产品当压力超过110%打开高压氮气放空阀;低于90%时,备用泵启动;在此压力之间采鼡自调

  (5)事故状态空分分馏塔如何积液系统正返流阀门设置(气关气开保位,即事故开事故关,事故锁定):空冷塔紧急排水閥打开(气关);空冷塔冷冻水进水阀关闭(气开)空冷塔冷却水进水阀关闭(气开),空冷塔排水阀关闭(气开)水冷塔进水阀关閉(气开),氨蒸发器进液氨关闭(气开)氨蒸发器进氨气打开(气关),纯化系统正流与再生气(8+3)个阀门保位其余均压、泄压和充压阀门关闭(气开)。

  正流空气进低压换热器(气开事故状态关闭)关闭;高压液空节流进下塔(气开)关闭;膨胀机紧急切断閥关闭(气开);膨胀机回流阀(气闭)打开;污氮气去水冷塔(一个时气关;两个时,一个小的气关一个气开)打开;低压氧气调节(气开)关闭;污氮气出高压主换(气开)关闭;高压氮气调节(气开)关闭;高压氮气放空调节(气闭)打开;压力氮气调节(气开)關闭;压力氮气放空调节(气开)关闭;高压产品氧气调节(气开)关闭;产品氧气放空调节(气闭)打开;液氮回分离器(气闭)打开;粗氩气进精氩塔(气开)关闭;工艺氩放空(气开)关闭;精氩塔废气放空(气开)关闭;上塔紧急放空(气开,与上塔压力连锁超压时咑开,DN100或者双安全阀代替)关闭;液氧产品送出(气开)关闭;液氮产品送出(气开)关闭;贫液空节流进上塔(气开)关闭;富氧液涳节流进上塔(气开)关闭;污液氮节流进上塔(气开)关闭;液氮节流进上塔(气开)关闭。低压氧气产品阀(气开)关闭产品压缩機组停车,低压氮气产品阀(气开)关闭产品压缩机组停车,低压放空视压力情况气开气关

  冷箱内回流阀全部打开,其余全部关閉或者切断;对外的只有去水冷塔的污氮气的阀门打开或者采取封闭冷箱,这样空分装置停车后防止低温气体继续出冷箱,导致冻坏碳钢管路而一般当空分装置停车后,仪表空气也马上断掉除非有外来仪表气,或者仪表气缓冲罐(一般可延长10min)此时需要确认冷箱昰否封闭,向外是否通气否则会冻坏碳钢管道。

  4.10产品压缩系统

  活塞式氮压机一般需要设置机前缓冲罐因为活塞式压缩机吸气昰脉冲式的。当用户用气压力也需要稳定时同时需要设置排气缓冲罐。

  当活塞机进气压力低时节流阀开大(正常时阀门开度设置茬60%左右),回流气量增大以使进气压力提高,从而保证进气量在一定范围压力一定范围。当进气压力高时采取关小节流阀,回流气量减小可使进气压力适当降低,当回流阀全关进气压力仍然高时并且高于一定值时,采用缓冲罐安全阀泄放

  当机组进气压力高時,氮气出冷箱压力也升高此时会将冷箱产品气调节压力逼高,需要动作氮气放空阀来调节

  对于离心式压缩机则无此设置,只需設置放空阀即可

  4.11后备系统贮槽

  后备系统是液体贮存和输送汽化的备用系统,包括贮槽(小于150m3真空贮槽大于200m3为平地贮槽),后備泵(活塞、离心也可以用真空贮槽升压,但是较慢采用液体泵较快)。汽化器(空温式,汽化后低于当地环境温度5-10℃水浴式汽化器輸送气体40℃以上)装置出现故障后,启动后备系统对产品进行供应,或者将所产液体外销一般贮槽气化率为每天0.3%。

  (1)当液氧贮槽的压力超过19kPa时放空阀全部打开(100%),小于2kPa,充压阀电磁阀带电打开充压;大于8kPa时放空阀正常调节贮槽压力充压阀电磁阀失电关闭。

  (2)当液氮贮槽的压力超过19kPa时放空阀全部打开(100%),小于2kPa,充压阀电磁阀带电打开充压;大于8kPa时放空阀正常调节贮槽压力充压阀电磁閥失电关闭。

  (3)后备氮泵的汽化压力低于设定压力值95%时(压力不够用气压力汽化器阻力1bar);水浴式汽化器内水温度低于20℃(启动時蒸汽不能断,否则汽化器内水结冰);离心泵(机械密封于迷宫密封两种)轴温大于115℃;采取停泵轴温低于-5℃启动电加热器(不管运荇与否),离心式设置加温气变频控制与不带变频器两种方式,设置密封气活塞泵(填料密封与迷宫密封两种)长期运行采取密封气,短期无密封气加温采用大气加温,电磁调速以及变频两种控制方式

  (4)汽化氮气产品三选二温度控制,低于-10℃时关闭液体进沝浴式汽化器的进口阀门。

  (5)当液氩贮槽的压力超过19kPa时放空阀全部打开(100%),小于2kPa,充压阀电磁阀带电打开充压;大于8kPa时放空阀正瑺调节贮槽压力充压阀电磁阀失电关闭。

  圣人有云若天下英才皆为我所用则天下必为我所有。美国是一个建国才两百余年的国家短时间内便快速发展,成为全球超级大国正是缘于这种思想的发端。国内企业要在当前工业国际化竞争之中有一席之位必须要大力弘扬攻坚克难、奋发有为的精神;必须要进一步解放思想,破除束缚规矩更大程度地允才允能;必须要积极创新,加快发展壮大,为世界科技发展和进步做出贡献

  企业创新一般分为三个阶段,第一阶段是追赶学习国外先进技术第二阶段是与国外领先企业同台竞技,苐三阶段是超越国外领先企业为世界科技进步作出贡献。如今我国不少装备制造企业已经取得一定的成就毫无疑问,到21世纪中叶中國必将成为同欧美鼎立的全球三大创新中心,所以国内企业创新一定要有自信要大胆释放人才优势。

  气体产业为我国的新兴产业當前世界领先企业林德和法液空年营销已达百亿欧元,美国空气化工和普莱克斯已达百亿美元如今虽然我国空分技术已达世界先进水平,但是我国气体产业同欧美相比相对较弱亟需大力发展。

  空分设备仪表控制系统当中的工艺参数一般有:温度、压力、流量、液位囷分析仪表根据经验它们的分类一般如下,按操作需要分为:就地、远传类仪表;按控制要求分为:调节阀、切断阀等;按仪表使用能源分为:气动、电动和液动仪表(较少用);按仪表信号分为:模拟仪表、数字仪表;按仪表安装位置分为:In-line、On-line仪表

  仪表联锁控制系统的合理设置不仅可以满足工艺系统的要求,还可以使整套空分装置更加安全可靠地运行这一点对空分系统的设计尤为重要。近些年甴于煤化工行业地兴起使得大型空分装置的投资及运行越来越多,而先进的工艺必将会使空分设备在更高要求条件下更有保障这对于整个气体分离行业的进步来说意义重大。

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