煤气化工艺的空分装置选型研究

发布时间：2020-06-25 14:14

【摘要】：随着我国国民经济的持续稳定发展,以乙烯为代表的石油化工产业发展迅速。然而我国是一个贫油少气富煤的国家,石油资源短缺,石油对外依存度不断提高,2017年达到67.4%,持续增高的石油对外依存度影响了我国能源经济安全。因此,以煤炭资源优势为依托,大力发展现代煤化工产业,对石化产品进行部分替代或补充成为当务之急,也是我国能源供给侧改革的战略方向之一。发展现代煤化工,离不开煤气化技术及其配套空分装置。然而,国内一些煤气化项目配套空分装置的选择不尽合理,造成空分单元建设投资大,后期运行成本高,影响了企业盈利。对此,作者针对主流的煤气化工艺流程,对空分装置配套选择进行了分析研究,使之合理优化,以增加企业盈利能力。文章简要概述了煤气化和空分装置的发展,重点分析介绍了国内几套煤气化装置和空分装置的实际配套运行情况,总结了空分装置性能指标控制和优化选型,并运用线性规划数学模型,对煤气化配套空分装置进行指标控制,以达到节能创效的目的。在研究了多套国内大型煤化工配套空分装置的选型案例后,总结出了经济、安全、高效的空分系列数和单套制氧能力结合方式,该总结经验成功运用于新建煤化工项目中。文中对空分产业未来的发展方向进行了预测,对气化装置和空分装置制造强强联合的重要性做了简要阐述,为现代煤化工产业向更加高效节能方向发展提供了论据。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ546
【图文】：

曲线,空压机,曲线

设计中尽量减少流量孔板数量，采用阻力较低的流量计，进冷箱内塔器和换热器性能，以降低系统的操作压力，进一步“空分主体设备的优化选型”部分。空压机排气量置降负荷运行时对进口空气量要求降低，这就需要降低空压种措施是通过放空阀来降低进入分馏塔的空气量，这样就会应尽量避免；另外一种措施是关小空压机入口导叶，直接减导致空压机入口阻力增加，不利于节能；图 2 为空压机的性（最高效率点 b）后，压缩机效率也响应降低，偏离最佳的有效的节能方法。因此在项目前期就需要针对用户的用气情户用气的前提下尽量降低空分氧气量的设计值，避免出现空

保冷箱,液体,冷热管,管内

各管路不得相碰，冷热管不应靠得太近，间距应大于 100mm。避免相互平各种液体管路或冷管应尽量靠近容器，而气体管路布置在液体管路之外；气体管路外壁离保冷箱壁的距离(也就是绝热层厚度)应在下列范围：在-50℃时，应大于 200～400 mm；在-130～-196℃时，应大于 300～600 mm；液体排出管路应特别注意防止液体不断气化而增加的冷损。引出管宜向上靠近保冷箱约 800mm 范围内做成向上的弯管，高度约为 6～10 倍直径，但不00mm。图 3 所示的为不合理的配置，整根排液管都充满了液体，而靠近保冷由于温度升高，管内液体将气化。气泡向上运动又会返回容器内，同时新的液下流。这样不断往返，整根管内始终有液体不断气化，四周筒壳温度降低，产现象，甚至冻裂保冷箱体，冷量不断地散失掉。而图 4 的配置较合理。当阀门成一个液封，液体不会不断流到阀门侧气化。

【参考文献】