迪尔空分的一个炼钢用户早期投建的空分设备,当时由于工艺需求的氮气用量较小,为了减少投资,采用了氧、氮气1:1的分子筛吸附净化流程,没有配置冷水机组,用大量抽取污氮气去水冷塔以降低冷却水温度。
随着炼钢工艺的改进和炼钢容量的加大,导致氮气用量增加,原空分设备的产品结构和生产能力已不能满足炼钢工艺的生产需求。投建新设备投资较大并且相关问题较多,通过考察分析,决定对老空分进行改造以满足钢厂氮气需求。
在氧氮比例为1:1的情况下,出冷箱氮气和污氮气的比例为1:3,通过流程计算发现,在一定的加工空气量下,出冷箱氮气和污氮气的比例可以达到3:1。
因改造费用和工期的限制,决定利用原有的换热器和冷箱内管道,把冷箱内氮气和污氮气的总管道和上塔上的相应接口对调。对于原来全部的污氮气由主换热器顶部抽出的流程,冷箱外去分子筛吸附器的污氮气管接到原氮气出冷箱总管,原污氮气出冷箱总管与用户氮气管网相连。
改造后,出冷箱的污氮气量较少,基本满足分子筛再生气的需求,而去水冷塔的氮气量大幅减少,因此需增加冷水机组以补充缺少的冷量,冷水机组的负荷由新增氮气的需求量来决定,新增氮气需求越大,冷水机组的制冷量也就越大。对于原来部分污氮气由主换热器中部抽出去分子筛纯化器的流程,改造后污氮气从主换热器的顶部抽出,温度要比改造前有所升高,可以通过改造,从冷水机组旁通一股冷冻水到膨胀机增压端后冷却器上,通过降低冷却水进后冷却器的温度,降低增压空气进入冷箱的温度,从而降低改造后污氮气出冷箱的温度。
通过上述一系列的改造,用户用较小的投资,较短的周期,充分挖潜了原空分设备的潜力,达到了较大幅度提高氮气产量的目的。