大气条件对空分运行的影响和应对措施

空分装置以大气为原料,将空气分离为氧气、氮气、氩气等气体产品。大气条件受季节性和地区性因素影响有较大的变化,重点分析气温、大气组分、恶劣天气对空分运行的影响,针对不利影响提出了应对措施。

10000m3/h空分装置冷箱扒砂消缺及改进

河南豫光金铅股份有限公司制氧厂10 000 m_(3)/h空分装置采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、无氢制氩、氧氮外压缩流程,于2010年初建成投产。空分装置运行10 a后由于存在冷箱方面(如冷箱表面结冰、安全泄压阀配置不当、导气过程中冷箱压力测点数据偏高)以及冷箱内部分仪表管无法正常使用等问题,于2020年10—11月进行了冷箱扒砂大修。介绍冷箱扒砂过程及注意事项,结合检修过程分析冷箱存在诸多问题的原因,实施相应的整改消缺与改进、系统充气查漏及问题处理后,空分装置重启,运行状况良好。并从本次冷箱扒砂消缺及改进工作中总结冷箱运行维护注意事项。

空分装置安全风险管控与事故预防措施

空分装置生产工艺复杂,装置中并存有高温高压介质与低温工艺介质,且设备类型繁多、操作条件苛刻,安全风险较高。以某煤化工企业3套70000 m^(3)/h空分装置为例,对影响空分装置各系统(预冷系统、分子筛纯化系统、精馏系统、冷箱系统、氧气外送系统、后备系统等)生产运行的主要安全风险进行辨识、分析,就空分装置存在的主要安全隐患进行深入排查,提出并实施相应的安全管控措施、安全隐患治理与事故预防措施后,确保了空分装置的安、稳、长、满、优运行。

空分装置纯化系统蒸汽加热器泄漏事故分析及预防

河南晋控天庆煤化工有限责任公司A套25 000 m^(3)/h空分装置纯化系统蒸汽加热器于2021年11月(投运近7 a后)发生泄漏,后进行了停车堵管消漏。分析认为其原因为,在空分装置开停车频繁、蒸汽加热器工况变化较大、加热蒸汽带水严重及流量大等多种效应叠加下,蒸汽加热器焊缝、换热管与管板结合处、换热管管壁较薄处等存在一定的爆裂或泄漏隐患,最终由于上游系统锅炉爆管造成蒸汽管网压力急剧变化导致了蒸汽加热器泄漏。总结经验教训,提出一系列预防措施。2023年5月对蒸汽加热器进行整体更换(换热管材质升级),彻底消除了其泄漏隐患。

大型空分装置长期停车期间的设备维护保养

化工装置的平稳高效运行,不仅需要生产中的优化操作和严格的工艺管理,而且需要在装置长期停车期间或无法预期停车期限期间做好装置区内设备的维护保养。以2022年7月河南龙宇煤化工有限公司因生产经营模式调整与安排(据当时的化工产品市场行情)决定长停一期空分装置为例,基于对空分装置长停期间设备故障的预先分析与分类,龙宇煤化对一期空分装置之空压机组、膨胀机、低温泵等动设备及其附属管线以及关键设备/部位等采取了一系列有针对性的维护保养措施,之后使长停11个月之久的一期空分装置一次性重启成功并实现高负荷稳定运行,可为业内空分装置长期停车期间的设备维护保养提供一些参考与借鉴。

空分装置贫氪氙液氧系统工艺流程简述及调试总结

简要介绍国能榆林化工有限公司3套十万等级空分附带贫氪氙液氧系统工艺流程、设备构成、调试运行,及注意事项。

LNG冷能空分精馏塔放空低压氮气回收利用

由于LNG接收站在生产过程中会产生大量的天然气,氮气被作为保护气和吹扫用气使用,贯穿在各个操作环节。LNG冷能空分可以为LNG接收站供应充足的氮气,LNG冷能空分精馏塔放空低压氮气回收是一种安全可靠、经济可行的氮气供应方式,可进一步提高LNG冷能利用效率,促进节能减排和循环经济。

混合制冷剂循环(MRC)液化天然气流程的设备模拟

混合制冷剂液化天然气流程中 ,涉及到很多设备。文中介绍了压缩机、膨胀机和节流阀、分离器、混合器、多股流换热器这五类设备的热力学状态的计算方法 ,并与国外流程计算中的相应模块计算结果相比较 ,模拟结果十分接近 。

基于西门子S7-200 PLC自由口通信的气体分离实验台测控系统

为了实现PLC对制冷机的远程控制,开发了一套基于西门子S7-200 PLC自由口通信的PLC程序。介绍了该测控系统,并重点介绍了S7-200 PLC充当上位机与制冷机充当下位机进行自由口通信的实现过程,给出了编程实例。该程序可推广应用于西门子PLC S7-200与其它自定义通讯协议设备的通信。

基于计算流体力学模型的旋流分离器的优化设计

气液旋流分离器已应用于多个行业,但在制冷领域中的研究则相对较少。通过数值模拟及实验的方法,考察了气液旋流分离器在制冷系统中的分离效果并且提出减小分离器体积的优化方法。建立制冷剂两相流气液旋流分离器模型,利用CFD软件FLUENT对其进行数值模拟,其中离散相采用DPM模型,湍流模型采用RNG k-ε模型,得到了分离器内部速度场、液体相浓度分布以及不同颗粒直径下的进出口干度。采用计算焓值的方法对旋流分离器进行了实验研究,通过实验方法得出旋流分离器拥有良好的分离效果,在进口干度为0.3时,出口干度达0.97以上并且对比数值模拟及实验推导得到液相颗粒直径约为1×10-6米量级。在此基础上对分离器结构进行优化,通过改变折流板圈数,在使分离器出口干度没有明显变化的前提下,体积缩小了约31%。

变压吸附制氧装置中出口气氧浓度与压力的半经验关系式

根据变压吸附分离空气的数学模型，得到了变压吸附制氧装置中出口气氧浓度与压力的半经验关系式，该关系式与实验结果具有很好的相关性。

制氧机组故障诊断专家系统知识库的研制

在分析制氧机组的结构、运行流程的基础上,利用故障树分析法来分析、细化复杂的制氧机组运行时所有可能出现的故障,确定了各故障的产生原因及排除故障的措施.采用产生式规则描述故障知识库,在知识库的构建中以每条规则作为一个结点,以这些结点构建链表,建立了一个链表形的数据结构,通过对链表的操作可以方便地向知识库里添加新的故障类或已有故障类的新发故障、删除不会再发生的旧故障等.采用以上方法建造的知识库更为简洁,具有良好的可维护性.

氧气纯度与空分流程经济性分析

从物料平衡、能耗和流程效率几个方面入手， 分析了氧气纯度对空分设备的氧气产量、氧提取率、最小分离功、实际功和流程压力等对流程经济性至关重要的几个参数的影响， 并以具体计算实例进行了说明。结果表明， 合理地选用低纯度制氧机可带来明显的效益。

YBCO的空分纯化机理与应用

剖析了 YBCO在高温的氧化还原反应过程和伴随发生的吸氧、放氧过程以及它们对空气分离和气体纯化的贡献。也给出了相关的中试实验结果。

铝镁合金塔类设备高空组对焊接技术

为提高冷箱内铝镁合金塔类设备高空组对焊接质量,本文以某90,000Nm3/h制氧安装工程为例,对冷箱内铝镁合金塔类设备安装施工主要关键技术进行了总结,重点对塔类设备高空组对工艺和焊接工作进行了探讨,相关安装施工经验可为同类型塔类设备高空组对焊接提供借鉴。

空气分离变压吸附装置分析及其设计

探讨了空气分离变压吸附制氧、制氮过程中工作压力、吸附塔的高径比以及工艺流程中塔数对该方法的气体回收率、降低能耗的关系，还讨论了切换时间、冲洗压力、床层温度对产品气氧、气氮的影响。

变压吸附空分制氧体系轴向流吸附床浓度分布研究

采用二维数值模型对变压吸附空分制氧过程吸附床内的氧气浓度分布进行了研究,同时对吸附相中氧气和氮气浓度也进行了探讨。数值结果直观地显示了吸附床内的浓度场及其分布规律,并据此结果分析了吸附床内浓度演变过程。发现,在首个循环结束时氧气浓度可提纯到70%左右;在循环稳定后,传质区长度约占整个吸附床的35%左右,在传质区前沿存在陡峭的浓度波锋面;边流效应的存在使得浓度锋面呈月牙形分布,并且会使壁面过早地穿透,影响吸附床性能。

压缩空气气水分离装置的发展现状及展望

作为有效动力源的压缩空气及其干燥技术,对各领域的可靠应用与节能降耗具有重要的作用。文章系统地介绍了国内外气水分离装置发展概况,以及冷冻式和吸附式压缩空气干燥的原理及装置,并对气水分离装置的发展方向和应用前景进行了简要分析,提出利用余热减少能耗和提高工作效率,是未来研究和发展的方向。

一种新型多级冷凝过滤分离装置的设计及研究

自动复叠制冷循环系统结构简单、运行可靠。该循环使用非共沸混合制冷剂,其冷凝分离是否完全直接影响着循环制冷效率的高低。针对这一问题,设计一种新型多级冷凝过滤分离装置,并采用配有该装置的自动复叠制冷循环系统进行实验研究,结果表明该装置不仅实现了非共沸混合工质高、低沸点组元的高效分离,提高了系统的制冷效率和稳定性,而且结构简单、成本较低,具有极强的生产实用性。

多孔介质中吸附质传质速率的计算分析

根据变压吸附空气分离的基本理论,通过对研制的小型PSA分离空气制氧装置进行吸附过程中吸附质传质速率的计算,分析了空气流速、空隙率以及分子筛的吸附容量等参数对空气流经多孔介质时吸附质传质速率的影响,得到的结果对变压吸附系统的理论分析及设计和改进具有一定的指导意义。