A公司空气分离装置的工艺优化和技术改造

发布时间：2017-09-06 10:15

  本文关键词：A公司空气分离装置的工艺优化和技术改造

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【摘要】：工业气体是石油、钢铁、化工、医疗、食品、冶金和电子等行业不可或缺的重要原料,在我国经济中有着重要的地位和作用。空分装置是制取工业气体的一个非常重要的单元操作。本文在详细调研了A公司空分装置单位能耗高、产量不足等缺点的基础上,结合六西格玛管理方法和化工过程模拟对其工艺进行优化和改进。本文通过六西格玛质量管理方法和Minitab软件对A公司空分装置关键工艺参数进行数据分析,寻找空分装置的工艺瓶颈;通过和机械工程师、电气工程师以及设备厂家的专家一起讨论,寻找空分装置的设备瓶颈。根据工艺瓶颈和设备瓶颈进行释放瓶颈的可行性分析,确定降低单位能耗和增加产量的优化方向,进而制定工艺优化措施并实施。根据空分装置的基本情况,结合空气分离的理论,考虑了四种技术改造方案,并通过Aspen Plus软件对各个方案进行了工艺模拟,根据工艺模拟计算的结果及投资回报年限,选择了经济性最好的技术改造方案。在此基础上,详细探讨了技术改造的原理以及设计、施工、调试和操作过程中的关键点,现场实施了技术改造,并对其经济效益进行了分析。工程实施效果表明,工艺优化和技术改造完成后,液氮单位能耗降低了3.02%,产量增加了7.03%,实现了目标,取得良好的经济效益,且空分装置运行稳定可靠。A公司空分装置工艺优化措施和技术改造方案具有方案简单、容易实现、成本低、易于操作的优点,对于类似的空分装置具有现实的指导意义。
【关键词】：空分装置 工艺优化 技术改造 经济效益
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ116.11
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题的来源和意义9-10
• 1.2 空分技术的基本原理10-15
• 1.2.1 空气的组成10-11
• 1.2.2 空气的主要分离方法11-12
• 1.2.3 低温精馏法分离空气的基本原理12-14
• 1.2.4 低温精馏法空气分离流程14-15
• 1.3 空分行业的现状和前景15-17
• 1.4 数据分析软件Minitab和流程模拟软件Aspen Plus介绍17-18
• 1.5 课题的目的意义和研究内容18-19
• 第二章 A公司空分装置现状19-25
• 2.1 A公司空分装置设计性能参数19
• 2.2 A公司空分装置工艺流程19-21
• 2.3 A公司空分装置主要经济指标21-24
• 2.4 优化和改造前性能参数24
• 2.5 优化和改造前主要工艺参数24
• 2.6 存在的问题和优化改造的目标24-25
• 第三章 工艺优化25-42
• 3.1 增加液氮产量工艺优化方向分析25-29
• 3.1.1 影响液氮产量的因素的因果图25-26
• 3.1.2 影响液氮产量的因素的因果矩阵26-27
• 3.1.3 回归分析27-29
• 3.2 工艺优化措施29-41
• 3.2.1 提高前端氮气流量29-31
• 3.2.2 提高氮气液化器压力31-34
• 3.2.3 改变氮气液化器加载量控制方式34-36
• 3.2.4 改变氮气比控制方式36-39
• 3.2.5 过程模拟分析和优化39-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 技术改造42-57
• 4.1 概述42-43
• 4.1.1 背景42-43
• 4.1.2 改造原则43
• 4.2 四种储罐蒸发的氮气和冷量回收方案的比较和选择43-53
• 4.2.1 四种储罐蒸发的氮气和冷量回收方案43-47
• 4.2.2 四种方案的比较筛选和分析47-48
• 4.2.3 方案四的可行性分析48-53
• 4.3 技术改造项目的关键点53-56
• 4.3.1 管道及仪表流程图53-54
• 4.3.2 施工54-55
• 4.3.3 调试55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 项目投产运行情况和经济效益57-62
• 5.1 项目投产运行情况57
• 5.2 优化和改造前后主要工艺参数和性能参数对比57-61
• 5.3 经济效益分析61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 结论62-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66-67
• 附件67

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本文编号：802527