Въздухоразделителната инсталация KDON-32000/19000 е основната поддържаща инженерна инсталация за проекта за етиленгликол с капацитет 200 000 тона годишно. Тя осигурява основно суров водород за инсталацията за газификация под налягане, инсталацията за синтез на етиленгликол, регенерирането на сяра и пречистването на отпадъчни води, както и азот под високо и ниско налягане за различни инсталации от проекта за етиленгликол за продухване и уплътняване при стартиране, а също така осигурява въздух за инсталацията и въздух за инструменти.
А.ТЕХНИЧЕСКИ ПРОЦЕС
Оборудването за разделяне на въздух KDON32000/19000 е проектирано и произведено от Newdraft и използва технологична схема с пълно пречистване чрез молекулярна адсорбция при ниско налягане, охлаждане с механизъм за разширение на турбината на въздушния усилвател, вътрешно компресиране на получения кислород, външно компресиране на азот при ниско налягане и циркулация на въздушния усилвател. Долната кула използва високоефективна ситова кула, а горната кула използва структурирано пълнене и пълен процес на дестилация на аргон без водород.
Необработеният въздух се засмуква от входа, а прахът и другите механични примеси се отстраняват от самопочистващ се въздушен филтър. Въздухът след филтъра влиза в центробежния компресор и след като се компресира от компресора, той влиза във въздушната охладителна кула. По време на охлаждането си, той може да пречисти и лесно разтворимите във вода примеси. Въздухът след напускане на охладителната кула влиза в молекулярно-ситов пречиствател за превключване. Въглеродният диоксид, ацетиленът и влагата от въздуха се адсорбират. Молекулярно-ситовият пречиствател се използва в два режима на превключване, единият от които е работен, а другият е регенериращ. Работният цикъл на пречиствателя е около 8 часа, като един пречиствател се превключва веднъж на всеки 4 часа, а автоматичното превключване се контролира от редактируема програма.
Въздухът след адсорбера с молекулярно сито се разделя на три потока: единият поток се извлича директно от адсорбера с молекулярно сито като инструментален въздух за оборудването за разделяне на въздуха, другият поток постъпва в нисконапорния пластинчато-ребърен топлообменник, охлажда се от замърсения амоняк и амоняк, след което постъпва в долната кула, единият поток отива към въздушния усилвател и се разделя на два потока след първия етап на компресия на усилвателя. Единият поток се извлича директно и се използва като системен инструментален въздух и въздух за устройството, след като е намалено налягането му, а другият поток продължава да бъде под налягане в усилвателя и се разделя на два потока след компресия във втория етап. Единият поток се извлича и охлажда до стайна температура и отива към усилващия край на турбинния разширител за допълнително налягане, след което се извлича през топлообменника с високо налягане и постъпва в разширителя за разширение и работа. Разширеният влажен въздух постъпва в сепаратора газ-течност, а отделеният въздух постъпва в долната кула. Течният въздух, извлечен от газо-течния сепаратор, постъпва в долната кула като рефлуксна течност за течен въздух, а другият поток продължава да бъде под налягане в бустера до крайната степен на компресия, след което се охлажда до стайна температура от охладителя и постъпва във високонапорния пластинчато-ребърен топлообменник за топлообмен с течен кислород и рефлуксен замърсен азот. Тази част от въздуха под високо налягане се втечнява. След като течният въздух се извлече от дъното на топлообменника, той постъпва в долната кула след дроселиране. След първоначалната дестилация на въздуха в долната кула се получават беден течен въздух, богат на кислород течен въздух, чист течен азот и амоняк с висока чистота. Бедният течен въздух, богатият на кислород течен въздух и чистият течен азот се преохладяват в охладителя и се дроселират в горната кула за по-нататъшна дестилация. Течният кислород, получен в долната част на горната кула, се компресира от помпата за течен кислород и след това постъпва във високонапорния пластинчато-ребърен топлообменник за повторно нагряване, след което постъпва в кислородната тръбопроводна мрежа. Течният азот, получен в горната част на долната кула, се извлича и постъпва в резервоара за съхранение на течен амоняк. Амонякът с висока чистота, получен в горната част на долната кула, се нагрява повторно от топлообменника за ниско налягане и постъпва в амонячната тръбопроводна мрежа. Азотът с ниско налягане, получен от горната част на горната кула, се нагрява повторно от пластинчато-оребрения топлообменник за ниско налягане и след това излиза от студената кутия, след което се компресира до 0,45 MPa от азотния компресор и постъпва в амонячната тръбопроводна мрежа. Определено количество аргонова фракция се извлича от средата на горната кула и се изпраща към кулата за суров ксенонон. Ксеноновата фракция се дестилира в кулата за суров аргон, за да се получи суров течен аргон, който след това се изпраща към средата на кулата за рафиниран аргон. След дестилация в кулата за рафиниран аргон, в долната част на кулата се получава рафиниран течен ксенон. Замърсеният амонячен газ се изтегля от горната част на горната кула и след повторно нагряване от охладителя, нисконапорния пластинчато-ребърен топлообменник и високонапорния пластинчато-ребърен топлообменник и излизане от студената кутия, той се разделя на две части: едната част постъпва в паронагревателя на системата за пречистване с молекулярно сито като газ за регенерация на молекулярно сито, а останалият замърсен азотен газ отива във водоохладителната кула. Когато е необходимо да се стартира системата за резервиране на течен кислород, течният кислород в резервоара за съхранение на течен кислород се превключва в изпарителя на течен кислород чрез регулиращия вентил и след това постъпва в мрежата от тръбопроводи за кислород, след като се получи кислород под ниско налягане; когато е необходимо да се стартира системата за резервиране на течен азот, течният амоняк в резервоара за съхранение на течен азот се превключва в изпарителя на течен кислород чрез регулиращия вентил и след това се компресира от амонячния компресор, за да се получи азот под високо налягане и амоняк под ниско налягане, и след това постъпва в мрежата от тръбопроводи за азот.
Б. СИСТЕМА ЗА КОНТРОЛ
В зависимост от мащаба и характеристиките на процеса на оборудването за разделяне на въздуха, се използва разпределена система за управление DCS, комбинирана с избор на международно напреднали DCS системи, онлайн анализатори на контролни клапани и други компоненти за измерване и управление. В допълнение към възможността за управление на процеса на устройството за разделяне на въздуха, тя може също така да постави всички контролни клапани в безопасно положение, когато устройството е спряно при авария, и съответните помпи влизат в състояние на предпазна блокировка, за да се гарантира безопасността на устройството за разделяне на въздуха. Големите турбинни компресорни агрегати използват ITCC системи за управление (интегрирани системи за управление на турбинни компресорни агрегати), за да изпълнят функциите за контрол на превишаването на скоростта, контрол на аварийното изключване и контрол на пренапрежението на агрегата, и могат да изпращат сигнали към системата за управление DCS под формата на твърдо окабеляване и комуникация.
C. Основни точки за мониторинг на въздушно-разделителния агрегат
Анализ на чистотата на получения кислород и азотен газ, излизащи от топлообменника за ниско налягане, анализ на чистотата на течния въздух в долната кула, анализ на чистия течен азот в долната кула, анализ на чистотата на газа, излизащ от горната кула, анализ на чистотата на газа, влизащ в преохладителя, анализ на чистотата на течния кислород в горната кула, температура след вентила за постоянен поток на течен въздух в кондензатора, индикация за налягане и ниво на течността в газо-течния сепаратор на дестилационната кула, индикация за температурата на замърсения азотен газ, излизащ от топлообменника за високо налягане, анализ на чистотата на въздуха, влизащ в топлообменника за ниско налягане, температура на въздуха, излизащ от топлообменника за високо налягане, температура и температурна разлика на замърсения амонячен газ, излизащ от топлообменника, анализ на газа в отвора за екстракция на ксенонова фракция в горната кула: всички те са за събиране на данни по време на стартиране и нормална работа, което е полезно за регулиране на работните условия на устройството за разделяне на въздуха и осигуряване на нормална работа на оборудването за разделяне на въздуха. Анализ на съдържанието на азотен оксид и ацетилен в основното охлаждане и анализ на съдържанието на влага в усилващия въздух: за да се предотврати навлизането на въздух с влага в дестилационната система, причинявайки втвърдяване и запушване на канала на топлообменника, влияейки върху площта и ефективността на топлообменника, ацетиленът ще експлодира, след като натрупването му в основното охлаждане надвиши определена стойност. Дебит на газа в уплътнението на вала на помпата с течен кислород, анализ на налягането, температура на нагревателя на лагера на помпата с течен кислород, температура на газа в лабиринтното уплътнение, температура на течния въздух след разширение, налягане на газа в уплътнението на разширителя, дебит, индикация за диференциално налягане, налягане на смазочното масло, ниво на резервоара за масло и температура на задната част на масления охладител, разширителен край на турбинния разширител, входен дебит на маслото в края на усилвателя, температура на лагера, индикация за вибрации: всичко това, за да се осигури безопасната и нормална работа на разширителя на турбината и помпата с течен кислород и в крайна сметка да се осигури нормалната работа на фракционирането на въздуха.
Анализ на налягането в главния отоплителен колектор на молекулярно сито, анализ на потока, температури на входа и изхода на въздуха от молекулярно сито (мръсен азот), индикация за налягане, температура и поток на газа за регенерация на молекулярно сито, индикация за съпротивление на системата за пречистване, индикация за разлика в налягането на изхода на молекулярно сито, температура на входа на парата, аларма за индикация на налягането, аларма за анализ на H20 на изхода на нагревателя на регенерационния газ, аларма за температурата на изхода на кондензата, анализ на CO2 на изхода на молекулярно сито, индикация за потока на долната кула на входа на въздух и бустера: за осигуряване на нормална работа на превключване на системата за адсорбция на молекулярно сито и за гарантиране, че съдържанието на CO2 и H20 във въздуха, влизащ в студената кутия, е на ниско ниво. Индикация за налягането на инструменталния въздух: за да се гарантира, че инструменталният въздух за разделяне на въздуха и инструменталният въздух, подаван към тръбопроводната мрежа, достигат 0,6 MPa (G), за да се осигури нормална работа на производството.
D. Характеристики на въздушно-разделителния агрегат
1. Характеристики на процеса
Поради високото налягане на кислорода в проекта за етиленгликол, оборудването за разделяне на въздуха KDON32000/19000 използва цикъл на усилване на въздуха, вътрешна компресия на течен кислород и процес на външна компресия на амоняк. т.е. въздушният усилвател + помпата за течен кислород + разширителят на турбината на усилвателя са комбинирани с разумна организация на системата за топлообменник, за да заменят кислородния компресор за процес на външно налягане. Рисковете за безопасността, причинени от използването на кислородни компресори във процеса на външна компресия, са намалени. В същото време, голямото количество течен кислород, извлечен от основното охлаждане, може да гарантира, че възможността за натрупване на въглеводороди в течния кислород на основното охлаждане е сведена до минимум, за да се осигури безопасна работа на оборудването за разделяне на въздуха. Процесът на вътрешна компресия има по-ниски инвестиционни разходи и по-разумна конфигурация.
2. Характеристики на оборудването за разделяне на въздуха
Самопочистващият се въздушен филтър е оборудван с автоматична система за управление, която може автоматично да извършва обратно промиване и да регулира програмата според размера на съпротивлението. Системата за предварително охлаждане използва високоефективна и нискосъпротивителна кула за произволно пълнене, а разпределителят на течности използва нов, ефикасен и усъвършенстван разпределител, който не само осигурява пълен контакт между вода и въздух, но и осигурява добра топлообменна ефективност. В горната част е монтиран телеен мрежест демистер, за да се гарантира, че въздухът от кулата за охлаждане на въздуха не съдържа вода. Системата за адсорбция с молекулярно сито използва дълъг цикъл и двуслойно пречистване. Системата за превключване използва технология за безударно управление на превключването, а специален паронагревател предотвратява изтичането на нагряващата пара към страната на замърсения азот по време на етапа на регенерация.
Целият процес на дестилационната кула използва международно усъвършенствани софтуерни симулационни изчисления ASPEN и HYSYS. Долната кула използва високоефективна ситова плоча, а горната кула - стандартна пълнеща кула, за да се осигури скоростта на екстракция на устройството и да се намали консумацията на енергия.
E. Дискусия относно процеса на разтоварване и товарене на климатизирани превозни средства
1. Условия, които трябва да бъдат изпълнени преди започване на отделянето на въздуха:
Преди да започнете, организирайте и напишете план за пускане в експлоатация, включително процеса на пускане и действията при аварийни ситуации и др. Всички операции по време на процеса на пускане трябва да се извършват на място.
Почистването, промиването и пробната експлоатация на системата за смазочно масло са завършени. Преди стартиране на помпата за смазочно масло е необходимо да се добави уплътнителен газ, за да се предотврати изтичане на масло. Първо, трябва да се извърши самоциркулационна филтрация на резервоара за смазочно масло. Когато се достигне определена степен на чистота, маслопроводът се свързва за промиване и филтриране, но филтърна хартия се добавя преди влизане в компресора и турбината и се подменя постоянно, за да се гарантира чистотата на маслото, влизащо в оборудването. Промиването и пускането в експлоатация на системата за циркулационна вода, системата за пречистване на вода и системата за отводняване на въздуха са завършени. Преди монтажа, обогатената с кислород тръба на въздухоразделянето трябва да бъде обезмаслена, маринована и пасивирана, след което да бъде напълнена със уплътнителен газ. Тръбопроводите, машините, електрическите инсталации и инструментите (с изключение на аналитичните инструменти и измервателните уреди) на оборудването за въздухоразделяне са инсталирани и калибрирани, за да отговарят на изискванията.
Всички работещи механични водни помпи, помпи за течен кислород, въздушни компресори, бустери, турбинни разширители и др. имат условия за стартиране и някои от тях трябва първо да бъдат тествани на една машина.
Системата за молекулярно-ситово превключване е изпълнена за стартиране и е потвърдено, че програмата за молекулярно превключване може да работи нормално. Загряването и продухването на тръбопровода за пара за високо налягане са завършени. Резервната система за инструментален въздух е пусната в експлоатация, като налягането на инструменталния въздух се поддържа над 0,6 MPa(G).
2. Прочистване на тръбопроводите на въздухоразделителния агрегат
Стартирайте системата за смазочно масло и системата за уплътнителен газ на парната турбина, въздушния компресор и помпата за охлаждаща вода. Преди стартиране на въздушния компресор, отворете обезвъздушителния клапан на въздушния компресор и запечатайте входа за въздух на въздушната охладителна кула с глуха плоча. След като изходната тръба на въздушния компресор е продухана, налягането на отработените газове достигне номиналното налягане на отработените газове и целта за продухване на тръбопровода е квалифицирана, свържете входната тръба на въздушната охладителна кула, стартирайте системата за предварително охлаждане на въздуха (преди продухване, уплътнението на въздушната охладителна кула не трябва да се пълни; входният фланец на адсорбера на молекулярното сито на входа за въздух е откачен), изчакайте, докато целта е квалифицирана, стартирайте системата за пречистване с молекулярно сито (преди продухване, адсорбентът на молекулярното сито не трябва да се пълни; входният фланец на студената кутия на входа за въздух трябва да бъде откачен), спрете въздушния компресор, докато целта е квалифицирана, напълнете уплътнението на въздушната охладителна кула и адсорбента на молекулярното сито и рестартирайте филтъра, парната турбина, въздушния компресор, системата за предварително охлаждане на въздуха, системата за адсорбция на молекулярно сито след пълнене, поне две седмици нормална работа след регенерация, охлаждане, повишаване на налягането, адсорбция и намаляване на налягането. След период на нагряване, въздухопроводите на системата след адсорбера с молекулярно сито и вътрешните тръби на фракциониращата кула могат да бъдат продухани. Това включва топлообменници с високо налягане, топлообменници с ниско налягане, въздушни усилватели, турбинни разширители и оборудване на кулата, принадлежащо към разделянето на въздуха. Обърнете внимание на контролирането на въздушния поток, влизащ в системата за пречистване с молекулярно сито, за да избегнете прекомерно съпротивление на молекулярното сито, което може да повреди слоя на леглото. Преди продухване на фракциониращата кула, всички въздухопроводи, влизащи в студената кутия на фракциониращата кула, трябва да бъдат оборудвани с временни филтри, за да се предотврати навлизането на прах, заваръчна шлака и други примеси в топлообменника и да повлияят на ефекта на топлообмена. Стартирайте системата за смазочно масло и уплътнителен газ, преди да продухате турбинния разширител и помпата за течен кислород. Всички точки на уплътняване на газа на оборудването за разделяне на въздуха, включително дюзата на турбинния разширител, трябва да бъдат затворени.
3. Охлаждане на повърхността и окончателно въвеждане в експлоатация на въздушно-разделителния агрегат
Всички тръбопроводи извън студената кутия се продухват, а всички тръбопроводи и оборудване в студената кутия се нагряват и продухват, за да отговарят на условията за охлаждане и да се подготвят за тест за охлаждане без охлаждане.
Когато започне охлаждането на дестилационната кула, въздухът, изпускан от въздушния компресор, не може да навлезе напълно в нея. Излишният сгъстен въздух се изпуска в атмосферата през вентилационния клапан, като по този начин се поддържа непроменено налягането на изпускане на въздушния компресор. С постепенното намаляване на температурата на всяка част от дестилационната кула, количеството вдишван въздух постепенно ще се увеличава. По това време част от рефлуксния газ в дестилационната кула се изпраща към водоохладителната кула. Процесът на охлаждане трябва да се извършва бавно и равномерно, със средна скорост на охлаждане от 1 ~ 2℃/ч, за да се осигури равномерна температура на всяка част. По време на процеса на охлаждане, охлаждащият капацитет на газовия разширител трябва да се поддържа максимален. Когато въздухът в студения край на главния топлообменник е близо до температурата на втечняване, етапът на охлаждане приключва.
Степента на охлаждане на студената кутия се поддържа за определен период от време, като се проверяват и отстраняват различни течове и други недовършени части. След това машината се спира стъпка по стъпка, започва се зареждането на перлен пясък в студената кутия, стартира се стъпка по стъпка оборудването за разделяне на въздуха след зареждането и се връща обратно в етапа на охлаждане. Обърнете внимание, че когато оборудването за разделяне на въздуха се стартира, регенерационният газ на молекулярното сито използва пречистения от молекулярното сито въздух. Когато оборудването за разделяне на въздуха се стартира и има достатъчно регенерационен газ, се използва пътят на потока на мръсния амоняк. По време на процеса на охлаждане температурата в студената кутия постепенно намалява. Системата за пълнене на студената кутия с амоняк трябва да се отвори навреме, за да се предотврати отрицателно налягане в студената кутия. След това оборудването в студената кутия се охлажда допълнително, въздухът започва да се втечнява, течността започва да се появява в долната кула и започва процесът на дестилация на горната и долната кула. След това бавно регулирайте клапаните един по един, за да осигурите нормално протичане на разделянето на въздуха.
Ако искате да научите повече информация, моля, свържете се с нас свободно:
Контакт: Lyan.Ji
Тел.: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
WhatsApp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Време на публикуване: 24 април 2025 г.