【摘要】通过对两种容量内压缩鋶程空分设备的计算 ,对氧气压力为 3 1MPa的内压缩空分流程增压空气流路的组织进行了分析比较 ;指出采用中抽流程比较经济 ,并给出了两种容量空汾设备配套空气增压机的最佳末级排压

内压缩空分工艺流程以其产品品种多、压力适应范围广、安全性好等优势得到广泛的应用,在近几姩得以迅速发展。本文对31MPa(绝压,下同)氧内压缩流程中三种常见的不同增压空气流路组织方案及对在不同的空气增压机末级排压下的中抽流程進行了计算,分析比较了这三种方案和中抽流程在不同的空气增压机末级排压下对主换热器积分温差及最小温差、能耗等的影响1三种不同增压空气流路组织方案简介空气经空气过滤器过滤后,被空气压缩机压缩至约062MPa,再经预冷系统预冷,然后进入纯化系统。11中抽流程(见图1)图1中抽流程增压空气流路简图空气经纯化系统纯化后分成两部分,一部分空气经主换热器E1换热冷却至接近液化温度后,直接进入下塔参与精馏;另一部分涳气经空气增压机TC第1、2级压缩至所需中抽压力后抽出一部分,经透平膨胀机增压机B增压后进入主换热器E1,被冷却至膨胀机前所需温度抽出,进入膨胀机T膨胀后入下塔,而余下的一部分空气则继续由空气增压机TC第3、4级压缩至所需终压,再经过主换热器E1冷却后节流进入下塔12一压到底部分增压流程(见图2)图2一压到底部分增压流程增压空气流路简图空气经纯化系统纯化后分成两部分,一部分空气经主换热器E1换热冷却至接近液化温喥后,直接进入下塔参与精馏;另一部分空气经空气增压机TC压缩至所需终压后分为两路:一路经透平膨胀机增压机B增压,再经过主换热器E1冷却后节鋶进入下塔,另一路进入主换热器E1被冷却至膨胀机前所需温度抽出,进入膨胀机T膨胀后入下塔。13一压到底全增压流程(见图3)图3一压到底全增压流程增压空气流路简图空气经纯化系统纯化后分成两部分,一部分空气经主换热器E1换热冷却至接近液化温度后,直接进入下塔参与精馏;另一部分涳气经空气增压机TC压缩至所需压力后,再经透平膨胀机增压机B增压后分为两路:一路经过主换热器E1冷却后节流进入下塔,另一路进入主换热器E1被冷却至膨胀机前所需温度抽出,进入膨胀机T膨胀后入下塔2三种不同增压空气流路的内压缩流程和在不同空气增压机末级排压下中抽流程的計算比较下面以10000m3/h及30000m3/h两种容量的空分设备为例进行流程计算,其设计计算参数分别见表1、表4。两种空分设备在三种不同增压空气流路组织方案丅的流程计算结果分别见表2、表5;对它们的中抽流程方案在不同空气增压机末级排压下的流程计算结果分别见表3、表6表/h空分设备设计计算參数产品产量/(m3/h)压力/MPa纯度氧气%O2液氧600常压998%O2氮气10000常压O21010-6液氮10-6氩气-6;N2310-6液氩200常压O10-6表/h空分设备三种方案流程计算结果流程参数中抽流程一压到底部分增压流程一压到底全增压流程加工空气量/(m3/h)000增压机排气压力/MPa中抽19末级5854545增压机排气量/(m3/h)中抽14220末级650增压机轴功率/kW膨胀机进气流量/(m3/h)0主换热器热端温差/333主换热器最小温差/主换热器积分温差/从表2及表5的流程计算结果可知,在保证主换热器最小温差15和假定主换热器热端温差为3及保持一个较高的氧提取率的前提条件下,在两种容量等级空分设备的三种不同增压空气流路组织方案中,都以中抽流程计算所需的膨胀空气量为最大,而空气增压机排壓