本项目为天津市赛泓环境年产 10 万吨生物质绿色甲醇制造项目配套空分装置,采用全精馏无氢内压缩工艺流程,设计产氧能力 13500Nm³/h,最大可达 14000Nm³/h,整套装置为下游生物质气化、甲醇合成工序提供高压氧气、多规格氮气、仪表空气、液氧、液氮等各类工业气体。装置操作弹性广,可在 50%~105% 负荷区间稳定运行,设计寿命≥20 年,连续运转周期不少于三年,冷箱解冻时长约 36 小时,设备启停、负荷调节性能优异,完全满足化工装置连续稳定生产要求。
一、节能技术
1、空气压缩系统:空压机出口设计压力 0.55MPa (A),采用多级离心式结构,叶轮采用三元流理论、五轴座标数控铣床加工,机组整体效率高。
2、预冷系统:空冷塔、水冷塔采用高效低阻散堆填料,传热传质效率高、阻力小;液体分布装置采用新型、高效分布器,液体分布均匀,气体通量高,减少冷冻水量。冷水机组选用小流量大温差型,冷冻水泵能耗有效降低。
3、纯化系统:分子筛纯化器采用卧式双层床结构,选用长周期专用分子筛,吸附时间 6 小时,运行工况稳定;系统切换损失小,配备蒸汽加热器,再生效果好、能耗低。
4、分馏塔系统:下塔、上塔采用高效规整填料,精馏效率高于筛板塔约 12%;主换热器分置布置,热端温差小于 3℃;主冷采用新型防爆结构,可避免碳氢化合物积聚,传热效率优异。
5、增压透平膨胀机组:采用带可调喷嘴的单级增压透平膨胀机,叶轮采用三元流理论设计、五轴数控加工,机组效率大于 85%。
6、控制系统:整套系统采用 DCS 集散型控制系统 + 独立 SIS 安全联锁系统,搭配智能仪表、在线分析设备,控制精准、运行稳定。
二、能耗对比
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序号 |
名称 |
设计指标 |
JB/T8693-2015 |
实际运行 |
别家运行 |
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1 |
空压机排压MPa |
0.55 |
-------- |
0.55 |
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2 |
空压机流量Nm3/h |
75000 |
-------- |
75000 |
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3 |
当量单位制氧能耗KW.h/m3 |
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4 |
相比国标能耗% |
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注:未对测试出来的空压机的能耗高于设计条件下的值3.29%进行校正。
结论
从对比数据可以看出,开封迪尔空分实业有限公司空分成套设备能耗明显低于相应国家标准,属于节能型空分,处于国内较高水平。
技术参数
一、性能参数
根据本用户规定的现场条件,空分装置同时生产几种产品,达到下述数量和质量:
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产品名称 |
产量 Nm³/h |
纯 度 |
出界区压力 MPa (G) |
出界区温度℃ |
备注 |
产品名称 |
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高压氧气 |
13500(最大 14000) |
≥99.6%O₂ |
/ |
常温 |
连续 |
高压氧气 |
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高压氮气 |
500 |
≤10PPm O₂ |
8.1 |
常温 |
连续 |
高压氮气 |
|
低压氮气 |
4000 |
≤10PPm O₂ |
0.4 |
常温 |
连续 |
低压氮气 |
|
常压氮气 |
20000 |
≤10PPm O₂ |
0.01 |
常温 |
间断 |
常压氮气 |
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仪表空气 |
2500 |
压力露点≤-40℃ |
0.8 |
常温 |
连续,设 50m³ 储罐 |
仪表空气 |
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工厂空气 |
1000 |
压力露点≤-40℃ |
/ |
常温 |
间断 |
工厂空气 |
|
液氧 |
300 |
≥99.6%O₂ |
/ |
过冷 |
可进贮槽 |
液氧 |
|
液氮 |
300 |
≤10PPm O₂ |
/ |
饱和 |
可进贮槽 |
液氮 |
注 :测量单位Nm3/h是在0℃,0.1013Mpa(A)情况下测得的称为标态流量。液氧、液氮、液氩不同时提取。
二、操作弹性
本制氧装置可在不外加任何设备的情况下 (在设计条件下),能以设计氧产量 50%~105%变负荷工况范围内运行,并满足产品最大及最小量的要求。
三、操作特性
1、运行周期及装置寿命
装置连续运转周期 (两次大加温间隔期):≥三年。
设备和转动机机械设计寿命不低于 20 年。
2、运行时间
在正常运行情况下,装置到需要完全解冻时的操作周期为 3 年。
3、开车时间
从膨胀机启动到氧产品达到纯度指标:约 48 小时。
4、从冷箱 (塔和冷凝器) 排出液体所需时间:约为 8 小时
5、冷箱解冻所需时间 (不含制氩系统):约为 36 小时
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配套机组 |
数量 |
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空气过滤压缩系统 |
3 套 |
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预冷系统 |
1 套 |
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纯化系统 |
1 套 |
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分馏系统 |
1 套 |
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增压透平膨胀机组 |
2 台(1 进口 1 国产) |
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空气增压系统 |
1 套 |
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液体储存及汽化系统 |
1 套 |
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仪表空气系统 |
1 套 |
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电控系统 |
1 套 |
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仪控系统 |
1 套 |
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蓝岸智能运维系统 |
1 套 |
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