空分装置高效节能优化与应用

发布时间：2021-06-29 04:27

　　工业气体被形象地称为“工业血液”,空分装置则是气体生产的“心脏”。空分设备是一种高能耗设备,在煤化工行业中,制氧能耗约占总能耗的1 0%～1 5%,甚至更大;另外,空分装置电力消耗占钢铁企业总电耗的15%～20%。因此,在满足原有技术指标的基础上对系统生产流程进行调整改善,有效调节产品供需平衡,从而真正意义上的实现节能降耗,为本行业的持续发展提供客观的支持和帮助。空气分离装置大部分采用空气压缩机、空气冷却塔、分子筛吸附器、增压透平膨胀机、规整填料塔（中压塔、低压塔、粗氩塔、精氩塔）制取满足客户需求的氧、氮和氩。本文主要结合空分装置运行特点,在空分装置中的可优化项目上进行效率优化研究和应用,充分利用峰谷分时电价（TOU）的特点,结合空分装置实际运行能力,在市场液氧、液氮需求变动时,采用TOU对空分负荷进行变工况调整,降低产品整体电费,增大收益;类比分子筛吸附系统的顺控控制,对本装置的液化系统的启动进行剖析,分部分项的进行列分,通过优化实现了特定装置（液化装置）一键启动,极大地降低了人工操作强度以及将误操作风险降低至零,实现了装置的高效节能运行的目的。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１典型的空气分离装置??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｙｐｉｃａｌ?ａｉｒ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｌａｎｔ??

度一般只有２８?％？３５?％，生产规模也只适合小型或中型。所以，此类装置一般只应??用在如医疗保健、富氧燃烧、玻璃窑炉等中小型需氧场所。典型的膜分离制气流程图??如图２．４所示［１２］。??＾?ｒ??ｌＪ?ｗｍ?ｉｇ｜?ｍｍ?ｆ￣；时譌．??ＩＳ＾ｊ；?ｉ？＊ｉ；??—??ｌｉｌｌｌ?ｌｉｉ?ｐｉｌｌ??十?Ｔ?Ｉ??？？?洋ｉ??ｊｉＴｉＺＨｃＪ??图２．４空气膜分离制氮工艺流程图［１２］??Ｆｉｇ．?２．４?Ａｉｒ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ＾１２］??２．１．３低温精馏法??精馏的原理主要是利用不同物质具有不同的沸点，在精馏塔内下流液体经过多次??的部分蒸发，上升气体经过多次的部分冷凝，进行传热传质交换过程，最终实现不同??物质的完全分离。??典型的低温空气分离流程图，如图２．５所示。??６??

?Ｊ二??慢气?ｏ？＊ｔ??图２．３膜分离原理图［１１］??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ－ｂａｓｅｄ?ａｉｒ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ１１１］??从膜分离的工作原理中我们不难发现，膜分离过程是无相变的发生，也不需要低??温，所以采用膜分离法的空气分离装置简单、投资小、操作简单，但获得的产品氧浓??度一般只有２８?％？３５?％，生产规模也只适合小型或中型。所以，此类装置一般只应??用在如医疗保健、富氧燃烧、玻璃窑炉等中小型需氧场所。典型的膜分离制气流程图??如图２．４所示［１２］。??＾?ｒ??ｌＪ?ｗｍ?ｉｇ｜?ｍｍ?ｆ￣；时譌．??ＩＳ＾ｊ；?ｉ？＊ｉ；??—??ｌｉｌｌｌ?ｌｉｉ?ｐｉｌｌ??十?Ｔ?Ｉ??？？?洋ｉ??ｊｉＴｉＺＨｃＪ??图２．４空气膜分离制氮工艺流程图［１２］??Ｆｉｇ．?２．４?Ａｉｒ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ＾１２］??２．１．３低温精馏法??精馏的原理主要是利用不同物质具有不同的沸点，在精馏塔内下流液体经过多次??的部分蒸发，上升气体经过多次的部分冷凝，进行传热传质交换过程，最终实现不同??物质的完全分离。??典型的低温空气分离流程图，如图２．５所示。??６??


本文编号：3255732