大型空气分离装置双泵内压缩流程工艺创新

摘 要：空气分离装置主要分离空气中的氧气、氮气还有氩气。由于空气分离产品在石油、化工等各行各业被广泛应用，所以大型空气分离装置双泵内压缩流程工艺是很具有发展前景的的工艺。本文对内部压缩和外部压缩过程中的空气分离装置进行讲述，并指出当前的双泵内压缩流程中的一些缺点。一些创新已呈现在减少蒸汽消耗，调整机组负荷，部署高压空气，转化气源，并减少二氧化碳的含量等上面。操作表明传送格式离子是合理的，这些创新已经取得了良好的效果。

关键词：大型空气分离 装置 内部压缩 工艺创新

由于我国快速发展，特别是经济上面，多种新型工业技术开始在社会生活中快速普及，气体工业作为大部分工业的配套技术也随之发展起来。特别是近几年大型空气分离技术的发展愈加迅速，各大工厂在引进外国先进技术的同时，也不忘开拓独立自主创新技术的研究道路，空气分离装置就是工厂推行的新产品之一。空气分离设备是否安全，决定了化工企业是否能正常生产与运转，所以说空气分离设备的可靠是企业正常生产的保障。在对双泵内压缩流程工艺创新的时候，要考虑安全问题和创新后的性能问题，对经济问题也要进行考虑，创新的原则是最大限度保障企业工厂的经济效益。 一、空气分离的主要方法 1.变压吸附分离工艺

变压吸附分离法工艺基本原理是利用氮气和氧气在空气中的吸

附率不同，而达到它们分离的目的。这种工艺最重要的核心是吸附塔，可以用来吸附气体。这种工艺中通常有两个吸附塔，一个是用来吸附产氧或氮，另外一个是负责杂质脱落再生的。这样就实现了氧气和氮气的交替循环工作，并且连续再生产。 2.膜分离工艺

膜分离工艺技术原理是根据气体在膜内的溶解度、渗透率不同来进行分离的。当气体穿透膜时，在外部驱动和膜两侧压力差的共同作用下，渗透率不同的气体会在膜的不同位置聚集，这就达到了气体分离的目的。膜分离技术便于安装和操作，噪音小，占地面积少，启动时间也短，但是膜老化后便不能再用，因为维修费用高，同时产气纯度也随之变差。 3.低温精馏工艺

低温精馏工艺的原理是利用氧气和氮气的沸点不同来实现分离。因为高温和低压能影响气体沸点，所以这个工艺是利用高压并且低温的环境，把空气进行液化时通过精馏塔精馏的传质传热之后，分离出空气中的氮气和氧气。这种工艺的优点是产气量大，分离的气体纯度高。利用双泵内压缩的流程使其投资低、安全性能高、操作方便，还能控制优化。 二、低温精馏工艺流程 1.内压缩与外压缩流程

目前低温分离技术有两种方式，一种是内压缩另外一种是外压缩。在内压缩流程中要把精馏塔的产品通过液体泵来提压直到所需

要的压力，然后再送人主换热器复热后进入主管线。而在外压缩流程中，则是通过压缩机对其加压到所需要的压力，这是因为空气分离装置生产的气体压力只比大气压力高一点，为了降低沸点，所以才要通过压缩机加压。 2.规整填料

近几年规整填料得到迅速推广和普及。首先，规整填料可以连续进行热质交换，并且耗能降低。其次，规整填料可以将氧气、氮气、氩气的分离率提高。最后，规整填料可以进行大范围变动和操作，而且变工况的操作也变得很快。 3.全精馏无氢制氩

全精馏无氢制氩技术发展是根据规整填料的出现促进的，全精馏无氢制氩在很多大型设备上进行了运用。全精馏无氢制氩技术具有安全稳定的性能，它的工艺流程简单，操作也很方便，通过这种技术产出的氩气纯度很高，但是这种技术费用较高，而且可靠性也比较差。

三、低温精馏工艺流程优点

第一，有效防止碳氢化合物聚集在一起，避免了爆炸。第二，使液氧的流动性增强，使装置更加安全可靠，特别是在运行过程中。第三，双泵内压缩流程中的液氧泵和液氮泵比外压缩的压缩机投资成本少，而且还操作简单，便于检查维修。第四，自动化控制系统使系统操作更方便，运行更加可靠。 四、工艺创新研究

1.完善降低蒸汽消耗为目的改造

该空气分离装置在刚开始运行时，由于蒸汽消耗很高，所以造成运行成本一直居高不下。为了减少蒸汽消耗，则要进行很多创新和改造。 2.变负荷调整

具有连续性是化工生产的特点，后工序可能影响生产负荷的变动，为了保证系统负荷的稳定，还有保障产品质量和产量不受影响，就要经过不断探索创新，化解这一矛盾，使产量和质量不受系统负荷的影响。 3.高压空气量调配

空气分离装置负荷可以根据人的需求进行调节，但是由于调节范围较大，同时高压氮的用量波动大，所以就导致系统冷损失加大。对空气分离装置进行创新改造，在装置中增加球阀，就能使系统冷损失减少。

4.对降低分离出二氧化碳含量的措施

装置在运行初期，会经常发生分离出的二氧化碳含量偏高的情况，而在每个纯化器原有分子筛的基础上再增加百分之二十几的填充量，便不会发生二氧化碳含量超标的情况，这样可以确保空气分离装置长周期的运行。 五、结束语

所有产业的发展都要向着科技化、专业化、规模化、标准化的方向发展。空气分离装置流程的发展经历了石头蓄冷器、切换板式换

热器、板翅式换热器、常温分子筛净化几个时代，创新之后又到了规整填料塔全精馏制氩的全新时代。空气分离装置工艺技术伴随着社会科技的全面进步，科技水平的逐步提高，社会不断前进发展而不断完善。而国产大型空气分离装置双泵内压缩流程在实际生活中的成功运用和创新，为国内双泵内压缩技术开辟了一条新道路。把握空分技术发展的脉搏，研究其发展趋势就显得非常重要。不断加强对空气分离技术的改进，会使其达到一个更稳定的阶段。 参考文献

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