Enota za ločevanje zraka KDON-32000/19000 je glavna podporna javna inženirska enota za projekt etilen glikola z zmogljivostjo 200.000 t/leto. V glavnem zagotavlja surov vodik za enoto za uplinjanje pod tlakom, enoto za sintezo etilen glikola, pridobivanje žvepla in čiščenje odplak, ter zagotavlja visokotlačni in nizkotlačni dušik za zagonsko čiščenje in tesnjenje, poleg tega pa zagotavlja tudi zrak za enoto in instrumentalni zrak.
A.TEHNIČNI POSTOPEK
Oprema za ločevanje zraka KDON32000/19000 je zasnovana in izdelana v podjetju Newdraft ter uporablja shemo procesnega toka s popolnim nizkotlačnim molekularnim adsorpcijskim čiščenjem, hlajenjem z ekspanzijskim mehanizmom turbine zračnega pospeševalnika, notranjim stiskanjem produktnega kisika, nizkotlačnim zunanjim stiskanjem dušika in kroženjem zračnega pospeševalnika. Spodnji stolp uporablja visoko učinkovit stolp s sitastimi ploščami, zgornji stolp pa strukturirano pakiranje in popolno destilacijo argona brez vodika.
Surov zrak se vsesava skozi dovod, prah in druge mehanske nečistoče pa odstrani samočistilni zračni filter. Zrak po filtru vstopi v centrifugalni kompresor, ki ga kompresor stisne v hladilni stolp. Med hlajenjem lahko očisti tudi nečistoče, ki so lahko topne v vodi. Zrak po izstopu iz hladilnega stolpa vstopi v molekularno sito za preklop. Absorbira ogljikov dioksid, acetilen in vlago v zraku. Molekularno sito deluje v dveh načinih preklopa, eden deluje, drugi pa se regenerira. Delovni cikel čistilnika traja približno 8 ur, en čistilnik pa se preklopi vsake 4 ure, samodejni preklop pa nadzira program, ki ga je mogoče urejati.
Zrak za molekularnim sitom se razdeli v tri tokove: en tok se neposredno odvzame iz molekularnega sita kot instrumentalni zrak za opremo za ločevanje zraka, en tok vstopi v nizkotlačni ploščni toplotni izmenjevalnik, kjer se ohladi z refluksom onesnaženega amoniaka in amoniaka ter nato vstopi v spodnji stolp, en tok gre v zračni ojačevalnik in se po prvi stopnji kompresije ojačevalnika razdeli na dva toka. En tok se po znižanju tlaka neposredno odvzame in uporabi kot sistemski instrumentalni zrak in zrak za napravo, drugi tok pa se v ojačevalniku še naprej stiska in se po stiskanju v drugi stopnji razdeli na dva toka. En tok se odvzame in ohladi na sobno temperaturo ter gre na konec turbinskega ekspanderja za nadaljnje stiskanje, nato pa se odvzame skozi visokotlačni toplotni izmenjevalnik in vstopi v ekspander za ekspanzijo in delovanje. Razširjeni vlažen zrak vstopi v separator plina in tekočine, ločeni zrak pa v spodnji stolp. Tekoči zrak, ki se izloči iz separatorja plin-tekočina, vstopi v spodnji stolp kot refluksna tekočina tekočega zraka, drugi tok pa se v ojačevalniku še naprej stisne do končne stopnje kompresije, nato pa se s hladilnikom ohladi na sobno temperaturo in vstopi v visokotlačni ploščni toplotni izmenjevalnik za izmenjavo toplote s tekočim kisikom in refluksnim onesnaženim dušikom. Ta del visokotlačnega zraka se utekočini. Ko se tekoči zrak izloči z dna toplotnega izmenjevalnika, po dušenju vstopi v spodnji stolp. Po začetni destilaciji zraka v spodnjem stolpu se dobi pust tekoči zrak, s kisikom bogat tekoči zrak, čisti tekoči dušik in visoko čist amonijak. Pust tekoči zrak, s kisikom bogat tekoči zrak in čisti tekoči dušik se v hladilniku podhladijo in dušijo v zgornji stolp za nadaljnjo destilacijo. Tekoči kisik, pridobljen na dnu zgornjega stolpa, se stisne s črpalko za tekoči kisik in nato vstopi v visokotlačni ploščni toplotni izmenjevalnik za ponovno ogrevanje, nato pa vstopi v omrežje kisikovih cevovodov. Tekoči dušik, pridobljen na vrhu spodnjega stolpa, se izloči in vstopi v rezervoar za shranjevanje tekočega amonijaka. Visoko čist amonijak, pridobljen na vrhu spodnjega stolpa, se ponovno segreje v nizkotlačnem toplotnem izmenjevalniku in vstopi v omrežje cevovodov za amonijak. Nizkotlačni dušik, pridobljen iz zgornjega dela zgornjega stolpa, se ponovno segreje v nizkotlačnem ploščno-rebrnem toplotnem izmenjevalniku in nato izstopi iz hladilne škatle, kjer ga dušikov kompresor stisne na 0,45 MPa in vstopi v omrežje cevovodov za amonijak. Določena količina argonske frakcije se odvzame iz sredine zgornjega stolpa in pošlje v stolp za surovi ksenonski tok. Ksenonska frakcija se destilira v stolpu za surovi argon, da se dobi surovi tekoči argon, ki se nato pošlje v sredino stolpa za rafinirani argon. Po destilaciji v stolpu za rafinirani argon se na dnu stolpa dobi rafiniran tekoči ksenon. Umazani amonijak se izsesava iz zgornjega dela zgornjega stolpa in po ponovnem segrevanju s hladilnikom, nizkotlačnim ploščno-rebrnim toplotnim izmenjevalnikom in visokotlačnim ploščno-rebrnim toplotnim izmenjevalnikom ter izstopu iz hladilne škatle se razdeli na dva dela: en del vstopi v parni grelnik sistema za čiščenje z molekularnim sitom kot plin za regeneracijo molekularnega sita, preostali umazani dušikov plin pa gre v vodni hladilni stolp. Ko je treba zagnati rezervni sistem s tekočim kisikom, se tekoči kisik iz rezervoarja za shranjevanje tekočega kisika prek regulacijskega ventila preklopi v uparjalnik tekočega kisika in nato po pridobitvi nizkotlačnega kisika vstopi v omrežje cevovodov za kisik; ko je treba zagnati rezervni sistem s tekočim dušikom, se tekoči amonijak iz rezervoarja za shranjevanje tekočega dušika prek regulacijskega ventila preklopi v uparjalnik tekočega kisika in ga nato stisne amonijak s kompresorjem, da se dobi visokotlačni dušik in nizkotlačni amonijak, nato pa vstopi v omrežje cevovodov za dušik.
B. NADZORNI SISTEM
Glede na obseg in procesne značilnosti opreme za ločevanje zraka se uporablja porazdeljeni krmilni sistem DCS, ki združuje izbor mednarodno naprednih sistemov DCS, spletnih analizatorjev regulacijskih ventilov in drugih merilnih in krmilnih komponent. Poleg tega, da lahko dokonča procesni nadzor enote za ločevanje zraka, lahko tudi postavi vse regulacijske ventile v varen položaj, ko se enota v nesreči izklopi, ustrezne črpalke pa preidejo v varnostno stanje zaklepanja, da se zagotovi varnost enote za ločevanje zraka. Velike turbinske kompresorske enote uporabljajo krmilne sisteme ITCC (integrirani krmilni sistemi turbinske kompresorske enote) za dokončanje funkcij krmiljenja izklopa zaradi prekoračitve hitrosti, krmiljenja izklopa v sili in krmiljenja proti prenapetosti ter lahko pošiljajo signale krmilnemu sistemu DCS v obliki fiksnega ožičenja in komunikacije.
C. Glavne nadzorne točke enote za ločevanje zraka
Analiza čistosti produkta kisika in dušika, ki izstopata iz nizkotlačnega toplotnega izmenjevalnika, analiza čistosti tekočega zraka v spodnjem stolpu, analiza čistosti plina, ki izstopa iz zgornjega stolpa, analiza čistosti plina, ki vstopa v podhladilnik, analiza čistosti tekočega kisika v zgornjem stolpu, temperatura za ventilom za konstantni pretok tekočega zraka v refluksu surovega kondenzatorja, prikaz tlaka in nivoja tekočine v ločevalniku plina in tekočine v destilacijskem stolpu, prikaz temperature umazanega dušikovega plina, ki izstopa iz visokotlačnega toplotnega izmenjevalnika, analiza čistosti zraka, ki vstopa v nizkotlačni toplotni izmenjevalnik, temperatura zraka, ki izstopa iz visokotlačnega toplotnega izmenjevalnika, temperatura in temperaturna razlika umazanega amoniakovega plina, ki izstopa iz toplotnega izmenjevalnika, analiza plina na odprtini za ekstrakcijo ksenonske frakcije v zgornjem stolpu: vse to je namenjeno zbiranju podatkov med zagonom in normalnim delovanjem, kar je koristno za prilagajanje obratovalnih pogojev enote za ločevanje zraka in zagotavljanje normalnega delovanja opreme za ločevanje zraka. Analiza vsebnosti dušikovega oksida in acetilena v glavnem hlajenju ter analiza vsebnosti vlage v dodatnem zraku: da se prepreči vstop zraka z vlago v destilacijski sistem, kar povzroči strjevanje in blokado kanala toplotnega izmenjevalnika, kar vpliva na površino in učinkovitost toplotnega izmenjevalnika, bo acetilen eksplodiral, ko kopičenje v glavnem hlajenju preseže določeno vrednost. Pretok plina tesnila gredi črpalke s tekočim kisikom, analiza tlaka, temperatura grelnika ležaja črpalke s tekočim kisikom, temperatura plina labirintnega tesnila, temperatura tekočega zraka po ekspanziji, tlak plina tesnila ekspanzijske črpalke, pretok, prikaz diferencialnega tlaka, tlak mazalnega olja, nivo olja v rezervoarju in temperatura zadnjega dela hladilnika olja, ekspanzijski konec turbine, pretok olja na dovodu olja na ojačevalnem koncu, temperatura ležaja, prikaz vibracij: vse za zagotovitev varnega in normalnega delovanja ekspanzijske črpalke turbine in črpalke s tekočim kisikom ter končno za zagotovitev normalnega delovanja frakcioniranja zraka.
Tlak v glavnem ogrevalnem sistemu molekularnega sita, analiza pretoka, temperature na vhodu in izhodu zraka (umazani dušik) molekularnega sita, indikacija tlaka, temperatura in pretok plina za regeneracijo molekularnega sita, indikacija upornosti sistema za čiščenje, indikacija razlike tlaka na izhodu molekularnega sita, temperatura na vhodu pare, alarm za indikacijo tlaka, alarm za analizo H20 na izhodu grelnika regeneracijskega plina, alarm za temperaturo na izhodu kondenzata, analiza CO2 na izhodu zraka molekularnega sita, indikacija pretoka spodnjega stolpa za dovod zraka in pospeševalnika: za zagotovitev normalnega preklopnega delovanja adsorpcijskega sistema molekularnega sita in za zagotovitev, da je vsebnost CO2 in H20 v zraku, ki vstopa v hladilno komoro, na nizki ravni. Indikacija tlaka instrumentalnega zraka: za zagotovitev, da instrumentalni zrak za ločevanje zraka in instrumentalni zrak, doveden v cevovodno omrežje, dosežeta tlak 0,6 MPa (G), da se zagotovi normalno delovanje proizvodnje.
D. Značilnosti enote za ločevanje zraka
1. Značilnosti procesa
Zaradi visokega tlaka kisika v projektu etilen glikola oprema za ločevanje zraka KDON32000/19000 uporablja cikel dviga zraka, notranjo kompresijo tekočega kisika in zunanji postopek kompresije amoniaka, kar pomeni, da je dvig zraka + črpalka za tekoči kisik + ekspander dvigovalne turbine kombiniran z razumno organizacijo sistema toplotnega izmenjevalnika, ki nadomešča kompresor za kisik v procesu zunanjega tlaka. Varnostna tveganja, ki jih povzroča uporaba kisikovih kompresorjev v procesu zunanje kompresije, so zmanjšana. Hkrati lahko velika količina tekočega kisika, ki se izloča z glavnim hlajenjem, zagotovi, da se možnost kopičenja ogljikovodikov v glavnem hladilnem tekočem kisiku zmanjša na minimum, kar zagotavlja varno delovanje opreme za ločevanje zraka. Postopek notranje kompresije ima nižje investicijske stroške in bolj razumno konfiguracijo.
2. Značilnosti opreme za ločevanje zraka
Samočistilni zračni filter je opremljen z avtomatskim krmilnim sistemom, ki lahko samodejno nastavi čas povratnega izpiranja in prilagodi program glede na velikost upora. Sistem za predhlajenje uporablja visoko učinkovit in nizkouporni naključni polnilni stolp, razdelilnik tekočine pa ima nov, učinkovit in napreden razdelilnik, ki ne zagotavlja le popolnega stika med vodo in zrakom, temveč tudi zagotavlja dobro izmenjavo toplote. Na vrhu je nameščen žično mrežasti razpršilnik, ki zagotavlja, da zrak iz zračnega hladilnega stolpa ne vsebuje vode. Sistem adsorpcije z molekularnim sitom uporablja dolg cikel in dvoslojno čiščenje. Preklopni sistem uporablja tehnologijo preklopnega krmiljenja brez udarcev, poseben parni grelec pa preprečuje uhajanje ogrevalne pare na stran umazanega dušika med fazo regeneracije.
Celoten postopek destilacijskega stolpa uporablja mednarodno napredne simulacijske izračune programske opreme ASPEN in HYSYS. Spodnji stolp uporablja visoko učinkovit stolp s sitom, zgornji stolp pa običajen polnilni stolp, kar zagotavlja hitrost ekstrakcije naprave in zmanjšuje porabo energije.
E. Razprava o postopku razkladanja in nakladanja klimatiziranih vozil
1. Pogoji, ki morajo biti izpolnjeni pred začetkom ločevanja zraka:
Pred začetkom organizirajte in napišite načrt zagona, vključno s postopkom zagona in ravnanjem v primeru nesreče itd. Vse operacije med postopkom zagona je treba izvesti na lokaciji.
Čiščenje, izpiranje in preizkus delovanja sistema mazalnega olja so zaključeni. Pred zagonom črpalke za mazalno olje je treba dodati tesnilni plin, da se prepreči puščanje olja. Najprej je treba izvesti samocirkulacijsko filtracijo rezervoarja za mazalno olje. Ko je dosežena določena stopnja čistoče, se oljni cevovod priključi za izpiranje in filtriranje, vendar se pred vstopom v kompresor in turbino doda filtrirni papir, ki se nenehno menja, da se zagotovi čistoča olja, ki vstopa v opremo. Izpiranje in zagon sistema krožne vode, sistema za čiščenje vode in odtočnega sistema za ločevanje zraka so zaključeni. Pred namestitvijo je treba cevovod za ločevanje zraka, obogaten s kisikom, razmastiti, dekapirati in pasivirati ter nato napolniti s tesnilnim plinom. Cevovodi, stroji, električni elementi in instrumenti (razen analitskih instrumentov in merilnih instrumentov) opreme za ločevanje zraka so nameščeni in kalibrirani za ustreznost.
Vse delujoče mehanske vodne črpalke, črpalke za tekoči kisik, zračni kompresorji, ojačevalniki, ekspanderji turbin itd. imajo pogoje za zagon, nekatere pa je treba najprej preizkusiti na enem samem stroju.
Sistem molekularnega sitnega preklapljanja ima pogoje za zagon in potrjeno je bilo, da program molekularnega preklapljanja lahko deluje normalno. Ogrevanje in čiščenje visokotlačnega parnega cevovoda je bilo končano. Rezervni sistem instrumentnega zraka je bil dan v uporabo in vzdržuje tlak instrumentnega zraka nad 0,6 MPa(G).
2. Čiščenje cevovodov enote za ločevanje zraka
Zaženite sistem mazalnega olja in sistem tesnilnega plina parne turbine, zračnega kompresorja in črpalke za hladilno vodo. Pred zagonom zračnega kompresorja odprite odzračevalni ventil zračnega kompresorja in zatesnite dovod zraka v hladilni stolp z zaporo. Ko je izhodna cev zračnega kompresorja prepihana, izpušni tlak doseže nazivni izpušni tlak in je cilj prepihovanja cevovoda ustrezen, priključite dovodno cev zračnega hladilnega stolpa, zaženite sistem za predhlajenje zraka (pred prepihovanjem se tesnilo zračnega hladilnega stolpa ne sme napolniti; prirobnica dovoda molekularnega sita na dovodu zraka mora biti odklopljena), počakajte, da se cilj ustrezne, zaženite sistem za čiščenje z molekularnim sitom (pred prepihovanjem se molekularnega sita ne sme napolniti; prirobnica dovoda hladilne škatle na dovodu zraka mora biti odklopljena), ustavite zračni kompresor, dokler se cilj ne ustrezne, napolnite tesnilo zračnega hladilnega stolpa in adsorbent molekularnega sita ter ponovno zaženite filter, parno turbino, zračni kompresor, sistem za predhlajenje zraka in adsorpcijski sistem molekularnega sita po polnjenju. Po regeneraciji, hlajenju, povečanju tlaka, adsorpciji in zmanjšanju tlaka naj traja vsaj dva tedna normalnega delovanja. Po obdobju segrevanja se lahko zračne cevi sistema za adsorberjem molekularnega sita in notranje cevi frakcionacijskega stolpa odpihnejo. To vključuje visokotlačne toplotne izmenjevalnike, nizkotlačne toplotne izmenjevalnike, zračne ojačevalnike, turbinske ekspanderje in opremo stolpa, ki pripada ločevanju zraka. Pazite na nadzor pretoka zraka, ki vstopa v sistem za čiščenje z molekularnim sitom, da se izognete prekomernemu uporu molekularnega sita, ki bi lahko poškodoval plast podlage. Pred prepihovanjem frakcionacijskega stolpa morajo biti vse zračne cevi, ki vstopajo v hladilno skrinjo frakcionacijskega stolpa, opremljene z začasnimi filtri, da se prepreči vstop prahu, varilne žlindre in drugih nečistoč v toplotni izmenjevalnik in vpliv na učinek izmenjave toplote. Pred prepihovanjem turbinskega ekspanderja in črpalke za tekoči kisik zaženite sistem mazalnega olja in tesnilnega plina. Vse plinske tesnilne točke opreme za ločevanje zraka, vključno s šobo turbinskega ekspanderja, morajo biti zaprte.
3. Hlajenje brez hlajenja in končni zagon enote za ločevanje zraka
Vsi cevovodi zunaj hladilne škatle so odpihnjeni, vsi cevovodi in oprema v hladilni škatli pa se segrejejo in odpihnejo, da izpolnijo pogoje hlajenja in se pripravijo na preizkus hlajenja brez ohlajanja.
Ko se začne hlajenje destilacijskega stolpa, zrak, ki ga izpušča zračni kompresor, ne more v celoti vstopiti vanj. Presežek stisnjenega zraka se izpusti v ozračje skozi prezračevalni ventil, s čimer se tlak na izhodu zračnega kompresorja ohranja nespremenjen. Ko se temperatura posameznih delov destilacijskega stolpa postopoma zmanjšuje, se količina vdihanega zraka postopoma povečuje. V tem času se del refluksnega plina iz destilacijskega stolpa pošlje v vodni hladilni stolp. Postopek hlajenja je treba izvajati počasi in enakomerno, s povprečno hitrostjo hlajenja 1 ~ 2 ℃/h, da se zagotovi enakomerna temperatura posameznih delov. Med postopkom hlajenja je treba hladilno zmogljivost plinskega ekspanderja ohranjati maksimalno. Ko je zrak na hladnem koncu glavnega toplotnega izmenjevalnika blizu temperature utekočinjanja, se faza hlajenja konča.
Stopnja hlajenja hladilne škatle se vzdržuje določen čas, pri čemer se preverjajo in odpravljajo različna puščanja in drugi nedokončani deli. Nato stroj postopoma ustavite, začnite nalagati biserni pesek v hladilno škatlo, po nalaganju postopoma zaženite opremo za ločevanje zraka in ponovno vstopite v fazo hlajenja. Upoštevajte, da ko se oprema za ločevanje zraka zažene, regeneracijski plin molekularnega sita uporablja zrak, prečiščen z molekularnim sitom. Ko se oprema za ločevanje zraka zažene in je regeneracijskega plina dovolj, se uporabi pot pretoka umazanega amoniaka. Med postopkom hlajenja se temperatura v hladilni škatli postopoma znižuje. Sistem za polnjenje amoniaka v hladilni škatli je treba pravočasno odpreti, da se prepreči negativni tlak v hladilni škatli. Nato se oprema v hladilni škatli dodatno ohladi, zrak se začne utekočinjati, tekočina se začne pojavljati v spodnjem stolpu in začne se postopek destilacije zgornjega in spodnjega stolpa. Nato počasi prilagodite ventile enega za drugim, da se ločevanje zraka normalno izvaja.
Če želite izvedeti več informacij, nas prosim kontaktirajte brezplačno:
Kontakt: Lyan.Ji
Tel.: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
WhatsApp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Čas objave: 24. april 2025