Telefón: +86-18069835230
E-mail:lyan.ji@hznuzhuo.com
Vzduchová separačná jednotka KDON-32000/19000 je hlavnou podpornou jednotkou verejných inžinierskych sietí pre projekt etylénglykolu s kapacitou 200 000 t/rok. Dodáva predovšetkým surový vodík pre tlakovú splyňovaciu jednotku, jednotku syntézy etylénglykolu, regeneráciu síry a čistenie odpadových vôd a dodáva vysokotlakový a nízkotlakový dusík pre rôzne jednotky projektu etylénglykolu na preplachovanie a utesňovanie pri spustení a tiež dodáva vzduch do jednotky a prístrojový vzduch.
A.TECHNICKÝ POSTUP
Zariadenie na oddelenie vzduchu KDON32000/19000 je navrhnuté a vyrobené spoločnosťou Newdraft a využíva schému toku procesu s úplným nízkotlakovým molekulárnym adsorpčným čistením, chladením expanzným mechanizmom vzduchovej turbíny, vnútornou kompresiou produkčného kyslíka, nízkotlakovou vonkajšou kompresiou dusíka a cirkuláciou vzduchovej turbíny. Spodná veža využíva vysokoúčinnú sitovú vežu a horná veža využíva štruktúrované balenie a úplnú destiláciu bezvodíkového argónu.
Surový vzduch je nasávaný zo vstupu a prach a iné mechanické nečistoty sú odstránené samočistiacim vzduchovým filtrom. Vzduch po filtri vstupuje do odstredivého kompresora a po stlačení kompresorom vstupuje do chladiacej veže. Počas chladenia dokáže vyčistiť aj nečistoty ľahko rozpustné vo vode. Vzduch po opustení chladiacej veže vstupuje do molekulárneho sitového čističa, kde sa prepína. Adsorbuje sa oxid uhličitý, acetylén a vlhkosť zo vzduchu. Molekulárny sitový čistič sa používa v dvoch režimoch prepínania, z ktorých jeden pracuje a druhý sa regeneruje. Prevádzkový cyklus čističa je približne 8 hodín a jeden čistič sa prepína každé 4 hodiny. Automatické prepínanie je riadené editovateľným programom.
Vzduch za molekulárnym sitovým adsorbérom sa rozdeľuje do troch prúdov: jeden prúd sa priamo odsáva z molekulárneho sitového adsorbéra ako prístrojový vzduch pre zariadenie na separáciu vzduchu, jeden prúd vstupuje do nízkotlakového doskového výmenníka tepla, je ochladený spätným prúdom znečisteného amoniaku a amoniaku a potom vstupuje do spodnej veže, jeden prúd ide do vzduchového zosilňovača a po prvom stupni kompresie zosilňovača sa rozdelí na dva prúdy. Jeden prúd sa priamo odsáva a po znížení tlaku sa používa ako systémový prístrojový vzduch a vzduch zariadenia a druhý prúd je naďalej natlakovaný v zosilňovači a po kompresii v druhom stupni sa rozdelí na dva prúdy. Jeden prúd sa odsáva a ochladzuje na izbovú teplotu a ide na prídavný koniec expandéra turbíny na ďalšie natlakovanie, potom sa odsáva cez vysokotlakový výmenník tepla a vstupuje do expandéra na expanziu a prácu. Expandovaný vlhký vzduch vstupuje do separátora plyn-kvapalina a oddelený vzduch vstupuje do spodnej veže. Kvapalný vzduch extrahovaný zo separátora plyn-kvapalina vstupuje do spodnej veže ako refluxná kvapalina kvapalného vzduchu a druhý prúd je naďalej stlačený v zosilňovači do konečného stupňa kompresie a potom sa ochladí na izbovú teplotu chladičom a vstupuje do vysokotlakového doskového rebrového výmenníka tepla na výmenu tepla s kvapalným kyslíkom a refluxným znečisteným dusíkom. Táto časť vysokotlakového vzduchu sa skvapalňuje. Po extrahovaní kvapalného vzduchu zo spodnej časti výmenníka tepla vstupuje po škrtení do spodnej veže. Po počiatočnej destilácii vzduchu v spodnej veži sa získa chudobný kvapalný vzduch, kvapalný vzduch bohatý na kyslík, čistý kvapalný dusík a vysoko čistý amoniak. Chudý kvapalný vzduch, kvapalný vzduch bohatý na kyslík a čistý kvapalný dusík sa v chladiči podchladia a škrtia do hornej veže na ďalšiu destiláciu. Kvapalný kyslík získaný v spodnej časti hornej veže sa stlačí čerpadlom kvapalného kyslíka a potom vstupuje do vysokotlakového doskového rebrového výmenníka tepla na opätovný ohrev a potom vstupuje do siete kyslíkových potrubí. Kvapalný dusík získaný v hornej časti spodnej veže sa extrahuje a vstupuje do zásobníka kvapalného amoniaku. Vysoko čistý amoniak získaný na vrchu spodnej veže sa opätovne ohrieva nízkotlakovým výmenníkom tepla a vstupuje do siete potrubí pre amoniak. Nízkotlakový dusík získaný z hornej časti hornej veže sa opätovne ohrieva nízkotlakovým doskovo-rebrovým výmenníkom tepla a potom opúšťa chladiacu skrinku. Následne sa pomocou dusíkového kompresora stlačí na 0,45 MPa a vstupuje do siete potrubí pre amoniak. Určité množstvo argónovej frakcie sa extrahuje zo stredu hornej veže a posiela sa do veže so surovým xenónom. Xenónová frakcia sa destiluje vo veži so surovým argónom, čím sa získa surový kvapalný argón, ktorý sa potom posiela do stredu veže s rafinovaným argónom. Po destilácii vo veži s rafinovaným argónom sa na dne veže získa rafinovaný kvapalný xenón. Znečistený plynný amoniak sa odsáva z hornej časti hornej veže a po opätovnom ohriatí chladičom, nízkotlakovým doskovo-rebrovým výmenníkom tepla a vysokotlakovým doskovo-rebrovým výmenníkom tepla a po výstupe z chladiacej skrine sa rozdelí na dve časti: jedna časť vstupuje do parného ohrievača systému čistenia molekulárnym sitom ako regeneračný plyn molekulárneho sita a zvyšný znečistený plynný dusík ide do vodnej chladiacej veže. Keď je potrebné spustiť záložný systém kvapalného kyslíka, kvapalný kyslík v zásobníku kvapalného kyslíka sa cez regulačný ventil prepne do odparovača kvapalného kyslíka a po získaní nízkotlakového kyslíka potom vstupuje do siete kyslíkového potrubia; keď je potrebné spustiť záložný systém kvapalného dusíka, kvapalný amoniak v zásobníku kvapalného dusíka sa cez regulačný ventil prepne do odparovača kvapalného kyslíka a potom sa stlačí kompresorom amoniaku, čím sa získa vysokotlakový dusík a nízkotlakový amoniak, a potom vstupuje do siete dusíkového potrubia.
B. RIADIACI SYSTÉM
Podľa rozsahu a procesných charakteristík zariadenia na oddelenie vzduchu sa používa distribuovaný riadiaci systém DCS v kombinácii s výberom medzinárodne pokročilých systémov DCS, online analyzátorov regulačných ventilov a ďalších meracích a riadiacich komponentov. Okrem toho, že dokáže dokončiť procesné riadenie jednotky na oddelenie vzduchu, dokáže tiež uviesť všetky regulačné ventily do bezpečnej polohy, keď sa jednotka v dôsledku nehody vypne a príslušné čerpadlá prepnú do bezpečnostného blokovacieho stavu, aby sa zabezpečila bezpečnosť jednotky na oddelenie vzduchu. Veľké turbínové kompresorové jednotky používajú riadiace systémy ITCC (integrované riadiace systémy turbínových kompresorových jednotiek) na dokončenie funkcií riadenia prekročenia otáčok, núdzového vypnutia a ochrany pred prepätím a môžu posielať signály do riadiaceho systému DCS vo forme pevného zapojenia a komunikácie.
C. Hlavné monitorovacie body jednotky na separáciu vzduchu
Analýza čistoty produkčného kyslíka a dusíka vychádzajúceho z nízkotlakového výmenníka tepla, analýza čistoty kvapalného vzduchu v dolnej veži, analýza čistoty plynu vychádzajúceho z hornej veže, analýza čistoty plynu vstupujúceho do podchladiča, analýza čistoty kvapalného kyslíka v hornej veži, teplota za konštantným prietokovým ventilom kvapalného vzduchu z refluxu surového kondenzátora, indikácia tlaku a hladiny kvapaliny v separátore plyn-kvapalina destilačnej veže, indikácia teploty znečisteného dusíka vychádzajúceho z vysokotlakového výmenníka tepla, analýza čistoty vzduchu vstupujúceho do nízkotlakového výmenníka tepla, teplota vzduchu vychádzajúceho z vysokotlakového výmenníka tepla, teplota a teplotný rozdiel znečisteného amoniaku vychádzajúceho z výmenníka tepla, analýza plynu v otvore pre extrakciu xenónovej frakcie v hornej veži: všetky slúžia na zhromažďovanie údajov počas spustenia a bežnej prevádzky, čo je prospešné pre úpravu prevádzkových podmienok jednotky na oddelenie vzduchu a zabezpečenie bežnej prevádzky zariadenia na oddelenie vzduchu. Analýza obsahu oxidu dusného a acetylénu v hlavnom chladení a analýza obsahu vlhkosti v prepúšťacom vzduchu: aby sa zabránilo vstupu vzduchu s vlhkosťou do destilačného systému, čo by spôsobilo tuhnutie a upchatie kanála výmenníka tepla, čo by ovplyvnilo plochu a účinnosť výmenníka tepla, acetylén by po prekročení určitej hodnoty nahromadenia v hlavnom chladení explodoval. Prietok plynu tesnenia hriadeľa čerpadla na kvapalný kyslík, analýza tlaku, teplota ohrievača ložiska čerpadla na kvapalný kyslík, teplota plynu labyrintového tesnenia, teplota kvapalného vzduchu po expanzii, tlak plynu tesnenia expandéra, prietok, indikácia diferenciálneho tlaku, tlak mazacieho oleja, hladina olejovej nádrže a teplota zadnej časti chladiča oleja, expanzný koniec expandéra turbíny, prietok oleja na vstupe na strane posilňovača, teplota ložiska, indikácia vibrácií: to všetko na zabezpečenie bezpečnej a normálnej prevádzky expandéra turbíny a čerpadla na kvapalný kyslík a v konečnom dôsledku na zabezpečenie normálnej prevádzky frakcionácie vzduchu.
Tlak v hlavnej vykurovacej site s molekulovým sitom, analýza prietoku, vstupná a výstupná teplota vzduchu (znečistený dusík) z molekulového sita, indikácia tlaku, teplota a prietok plynu z regenerácie molekulového sita, indikácia odporu čistiaceho systému, indikácia rozdielu tlaku na výstupe molekulového sita, vstupná teplota pary, alarm indikácie tlaku, alarm analýzy H20 na výstupe ohrievača regeneračného plynu, alarm teploty na výstupe kondenzátu, analýza CO2 na výstupe vzduchu z molekulového sita, indikácia prietoku vzduchu v spodnej veži a zosilňovači: na zabezpečenie normálnej spínacej prevádzky adsorpčného systému molekulového sita a na zabezpečenie nízkeho obsahu CO2 a H20 vo vzduchu vstupujúcom do chladiacej skrine. Indikácia tlaku prístrojového vzduchu: na zabezpečenie toho, aby prístrojový vzduch na separáciu vzduchu a prístrojový vzduch dodávaný do potrubnej siete dosiahli tlak 0,6 MPa (G), aby sa zabezpečila normálna prevádzka výroby.
D. Charakteristiky jednotky na oddelenie vzduchu
1. Charakteristiky procesu
Vzhľadom na vysoký tlak kyslíka v projekte etylénglykolu využíva zariadenie na oddelenie vzduchu KDON32000/19000 cyklus zosilňovania vzduchu, vnútornú kompresiu kvapalného kyslíka a externý proces kompresie amoniaku, čo znamená, že zosilňovač vzduchu + čerpadlo kvapalného kyslíka + expandér posilňovacej turbíny sú kombinované s rozumnou organizáciou systému výmenníka tepla, ktorý nahrádza kyslíkový kompresor s externým tlakom. Bezpečnostné riziká spôsobené použitím kyslíkových kompresorov v procese externej kompresie sú znížené. Zároveň veľké množstvo kvapalného kyslíka extrahovaného hlavným chladením môže zabezpečiť, že sa minimalizuje možnosť akumulácie uhľovodíkov v hlavnom chladiacom kvapalnom kyslíku, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka zariadenia na oddelenie vzduchu. Proces internej kompresie má nižšie investičné náklady a rozumnejšiu konfiguráciu.
2. Charakteristiky zariadení na separáciu vzduchu
Samočistiaci vzduchový filter je vybavený automatickým riadiacim systémom, ktorý dokáže automaticky načasovať spätné preplachovanie a upraviť program podľa veľkosti odporu. Systém predchladenia využíva vysokoúčinnú a nízkoodporovú vežu s náhodným plnením a rozdeľovač kvapaliny využíva nový, účinný a pokročilý rozdeľovač, ktorý nielen zaisťuje plný kontakt medzi vodou a vzduchom, ale aj zaisťuje výkon výmeny tepla. Na vrchu je umiestnený drôtený odhmlievač, ktorý zabezpečuje, že vzduch z chladiacej veže neobsahuje vodu. Systém adsorpcie molekulárnym sitom využíva dlhý cyklus a dvojvrstvové čistenie. Prepínací systém využíva beznárazovú technológiu prepínania a špeciálny parný ohrievač zabraňuje úniku vykurovacej pary na stranu znečisteného dusíka počas fázy regenerácie.
Celý proces destilačného systému využíva medzinárodne pokročilé simulačné výpočty softvéru ASPEN a HYSYS. Spodná veža využíva vysokoúčinnú sitovú vežu a horná veža využíva bežnú plniacu vežu, aby sa zabezpečila rýchlosť extrakcie zariadenia a znížila spotreba energie.
E. Diskusia o procese vykladania a nakladania klimatizovaných vozidiel
1. Podmienky, ktoré musia byť splnené pred začatím oddeľovania vzduchu:
Pred spustením si zorganizujte a napíšte plán spustenia vrátane procesu spustenia a riešenia núdzových situácií atď. Všetky operácie počas procesu spustenia sa musia vykonávať na mieste.
Čistenie, preplachovanie a skúšobná prevádzka systému mazacieho oleja sú dokončené. Pred spustením čerpadla mazacieho oleja je potrebné pridať tesniaci plyn, aby sa zabránilo úniku oleja. Najprv sa musí vykonať samocirkulačná filtrácia nádrže na mazací olej. Po dosiahnutí určitého stupňa čistoty sa olejové potrubie pripojí na preplachovanie a filtrovanie, ale pred vstupom do kompresora a turbíny sa pridá filtračný papier a neustále sa vymieňa, aby sa zabezpečila čistota oleja vstupujúceho do zariadenia. Preplachovanie a uvedenie do prevádzky systému cirkulačnej vody, systému čistenia vody a odvodňovacieho systému odlučovania vzduchu je dokončené. Pred inštaláciou je potrebné odmastiť, moreť a pasivovať potrubie odlučovania vzduchu obohatené kyslíkom a potom naplniť tesniacim plynom. Potrubia, stroje, elektrické zariadenia a prístroje (okrem analytických prístrojov a meracích prístrojov) zariadenia na odlučovanie vzduchu boli nainštalované a kalibrované na kvalifikáciu.
Všetky prevádzkované mechanické vodné čerpadlá, čerpadlá na kvapalný kyslík, vzduchové kompresory, boostery, expandéry turbín atď. spĺňajú podmienky na spustenie a niektoré by sa mali najskôr otestovať na jednom stroji.
Systém molekulárneho sitového prepínania spĺňa podmienky na spustenie a bolo potvrdené, že program molekulárneho prepínania je schopný normálne fungovať. Ohrev a preplachovanie vysokotlakového parného potrubia bolo dokončené. Bol uvedený do prevádzky záložný systém prístrojového vzduchu, ktorý udržiava tlak prístrojového vzduchu nad 0,6 MPa(G).
2. Preplachovanie potrubí jednotky na oddelenie vzduchu
Spustite systém mazacieho oleja a systém tesniaceho plynu parnej turbíny, vzduchového kompresora a čerpadla chladiacej vody. Pred spustením vzduchového kompresora otvorte odvzdušňovací ventil vzduchového kompresora a utesnite vstup vzduchu do chladiacej veže zaslepovacou doskou. Po prepláchnutí výstupného potrubia vzduchového kompresora, dosiahnutí menovitého tlaku výfukových plynov a dosiahnutí cieľového tlaku prepláchnutia potrubia, pripojte vstupné potrubie chladiacej veže, spustite systém predchladenia vzduchu (pred prepláchnutím nesmie byť tesnenie chladiacej veže naplnené; príruba molekulárneho sita na vstupe vzduchu musí byť odpojená), počkajte, kým nie je cieľ kvalifikovaný, spustite systém čistenia molekulárnym sitom (pred prepláchnutím nesmie byť adsorbent molekulárneho sita naplnený; príruba chladiacej skrinky na vstupe vzduchu musí byť odpojená), zastavte vzduchový kompresor, kým nie je cieľ kvalifikovaný, naplňte tesnenie chladiacej veže a adsorbent molekulárneho sita a po naplnení reštartujte filter, parnú turbínu, vzduchový kompresor, systém predchladenia vzduchu a systém adsorpcie molekulárnym sitom. Po regenerácii, ochladení, zvýšení tlaku, adsorpcii a znížení tlaku nechajte aspoň dva týždne bežnej prevádzky. Po určitom období zahrievania je možné prefúknuť vzduchové potrubia systému za adsorbérom molekulového sita a vnútorné potrubia frakcionačnej veže. Patria sem vysokotlakové výmenníky tepla, nízkotlakové výmenníky tepla, zosilňovače vzduchu, expandéry turbín a zariadenia veže patriace na separáciu vzduchu. Venujte pozornosť riadeniu prietoku vzduchu vstupujúceho do systému čistenia molekulovým sitom, aby ste predišli nadmernému odporu molekulového sita, ktorý by mohol poškodiť vrstvu lôžka. Pred prefúknutím frakcionačnej veže musia byť všetky vzduchové potrubia vstupujúce do chladiacej skrine frakcionačnej veže vybavené dočasnými filtrami, aby sa zabránilo vniknutiu prachu, zváracej trosky a iných nečistôt do výmenníka tepla a ovplyvneniu účinku výmeny tepla. Pred prefúknutím expandéra turbíny a čerpadla kvapalného kyslíka spustite systém mazacieho oleja a tesniaceho plynu. Všetky tesniace body plynu zariadenia na separáciu vzduchu vrátane trysky expandéra turbíny musia byť uzavreté.
3. Holé chladenie a konečné uvedenie jednotky na separáciu vzduchu do prevádzky
Všetky potrubia mimo chladiacej skrinky sa prefúknu a všetky potrubia a zariadenia v chladiacej skrinke sa zahrejú a prefúknu, aby splnili podmienky chladenia a pripravili sa na skúšku holého chladenia.
Keď sa začne chladenie destilačnej veže, vzduch vypúšťaný vzduchovým kompresorom sa nemôže úplne dostať do destilačnej veže. Prebytočný stlačený vzduch sa vypúšťa do atmosféry cez odvzdušňovací ventil, čím sa udržiava nezmenený tlak na výstupe vzduchového kompresora. S postupným znižovaním teploty každej časti destilačnej veže sa postupne zvyšuje množstvo vdychovaného vzduchu. V tomto čase sa časť refluxného plynu z destilačnej veže posiela do vodnej chladiacej veže. Proces chladenia by sa mal vykonávať pomaly a rovnomerne s priemernou rýchlosťou chladenia 1 ~ 2 ℃/h, aby sa zabezpečila rovnomerná teplota každej časti. Počas procesu chladenia by sa mala chladiaca kapacita expandéra plynu udržiavať na maximum. Keď sa vzduch na studenom konci hlavného výmenníka tepla blíži k teplote skvapalňovania, fáza chladenia sa končí.
Chladiaca fáza chladiacej skrinky sa udržiava určitý čas a kontrolujú sa a opravujú rôzne netesnosti a iné nedokončené časti. Potom sa stroj postupne zastaví, začnú sa do chladiacej skrinky vkladať perlový piesok, po naplnení sa postupne spustí zariadenie na separáciu vzduchu a opäť sa vloží do chladiacej fázy. Upozorňujeme, že keď sa spustí zariadenie na separáciu vzduchu, regeneračný plyn molekulárneho sita využíva vzduch vyčistený molekulárnym sitom. Keď sa zariadenie na separáciu vzduchu spustí a je dostatok regeneračného plynu, použije sa dráha toku znečisteného amoniaku. Počas procesu chladenia sa teplota v chladiacej skrinke postupne znižuje. Systém plnenia amoniaku v chladiacej skrinke by sa mal včas otvoriť, aby sa zabránilo podtlaku v chladiacej skrinke. Potom sa zariadenie v chladiacej skrinke ďalej ochladí, vzduch sa začne skvapalňovať, kvapalina sa začne objavovať v dolnej veži a začne sa proces destilácie v hornej a dolnej veži. Potom sa pomaly postupne nastavujú ventily, aby sa zabezpečil normálny chod separácie vzduchu.
Ak chcete vedieť viac informácií, neváhajte nás kontaktovať:
Kontakt: Lyan.Ji
Tel.: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
WhatsApp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Čas uverejnenia: 24. apríla 2025
