Т ехнологии производства кислорода
Технологию производства продуктов разделения воздуха рассмотрим на примере блока разделения воздуха КтА-40/30-1 №4.
Технологическая схема построена по циклу низкого давления с применением блока комплексной очистки воздуха и турбодетандер-компрессорных агрегатов. Основной разделительный аппарат построен по схеме двукратной ректификации.
Воздух, сжатый в турбокомпрессоре, поступает в два параллельно работающих воздушных скруббера АП101 и АП102 приложение А, где охлаждается за счет подачи в скрубберы оборотной и холодной воды.
После скрубберов воздух проходит влагоотделитель АП104 и поступает в один из двух попеременно работающих адсорберов блока комплексной очистки (БКО), где происходит удаление из воздуха влаги, диоксида углерода, углеводородов и других примесей.
После блока комплексной очистки поток воздуха разделяется на несколько потоков: большая часть потока проступает на охлаждение в пластинчато-ребристые теплообменники АП301...АП304, другая часть потока поступает в дожимающий компрессор турбодетандер-компрессорного агрегата ТДК411 (ТДК421).
Проходя по теплообменникам АП301...АП304, воздух охлаждается за счет подогрева обратных потоков и поступает в нижнюю колонну АП307 на ректификацию. Небольшой поток воздуха после теплообменников направляется в конденсатор-испаритель АПЗЗЗ, где конденсируется, и в виде жидкости поступает в нижнюю колонну.
|
|
|
Поток воздуха после дожимающего компрессора ТДК охлаждается водой в теплообменниках в установке охлаждения воздуха и воды и поступает в теплообменники АП301...АП304 на дальнейшее охлаждение за счет подогрева обратных потоков. Из средней части теплообменников дожатый воздух, так называется детандерный поток, направляется через фильтр АП411 (АП421) и турбодетандер турбодетандер-компрессорного агрегата ТДК411 (ТДК421), где, расширяется, и далее поступает на ректификацию в верхнюю колонну АП308.
Предварительное разделение воздуха происходит в нижней колонне, из которой отводятся кубовая жидкость и газообразный азот. Часть газообразного азота под давлением отбирается из нижней колонны, проходит сепаратор АП320 и направляется в теплообменники АП301...304, где подогревается, и выдается потребителю.
Кубовая жидкость из нижней колонны поступает в секцию кубовой жидкости переохладителя АП315, где переохлаждается потоком азота из верхней колонны. После переохлаждения поток кубовой жидкости дросселируется в верхнюю колонну АП308.
Газообразный азот из нижней колонны направляется в два параллельно работающих основных конденсатора АП311, АП312 и в конденсатор АП329 колонны технического кислорода.
|
|
|
В основных конденсаторах азот конденсируется за счет кипения жидкого кислорода, получаемого в верхней колонне. Жидкий азот из конденсаторов стекает в сборник АП318 и далее в качестве флегмы подается на орошение нижней и верхней колонн. В нижнюю колонну флегма подается непосредственно из сборника жидкого
Таблица 1
Эксплуатационные характеристики установки охлаждения воды и воздуха УОВВ.2300.01
| № п.п. | Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| 1. | Холодопроизводительность | КВт | 2600 |
| 2. | Резерв по холодильным машинам | % | 50 |
| 3. | Потребляемая мощность холодильных машин 2 - рабочих, 1 - резервная. Напряжение 6000В. | кВт | 616 |
| 4. | Потребляемая мощность насосного оборудования холодильной установки. Напряжение 380В | кВт | 280,5 |
| 5. | Суммарная потребляемая мощность электропотребителей установки | кВт | 896,5 |
| 6. | Установленная мощность. Для рабочих электропотребителей - холодильные машины (6000 В) - насосное оборудование (380 В) Для резервных электропотребителей - холодильные машины (6000 В) - насосное оборудование (380 В) | кВт кВт кВт кВт | 710 325,5 355 310,5 |
Жидкий азот, поступающий на орошение верхней колонны, переохлаждается в азотной секции переохладителя АП315 потоком азота из верхней колонны. После теплообменника основной поток жидкого азота дросселируется в верхнюю колонну, а небольшая часть потока отбирается в конденсаторы АП331 верхний криптоновой колонны и АП332 продукционный жидкого кислорода.
|
|
|
Предусмотрена возможность отбора жидкого азота потребителю после переохладителя АП315.Несконденсированный в основных конденсаторах азот отводится в конденсатор АПЗЗ0 криптоновой колонны, где конденсируется за счет кипения жидкого кислорода, поступающего из криптоновой колонны АП327. Из конденсатора несконденсированный азот отдувается в отпарную колонну АП310, а жидкий азот стекает в сборник АП319.
Жидкий азот из отпарной колонны и конденсатора АП329 колонны технического кислорода также стекает в сборник АП319. Жидкий азот из сборника переохлаждается в азотной секции переохладителя АП315 и далее большая часть потока дросселируется в верхнюю колонну, а оставшийся поток дросселируется в концентратор АП314 неоно-гелиевой смеси, в трубном пространстве которого конденсируется газообразный азот из отпарной колонны. Сконденсированный азот из концентратора сливается в отпарную колонну, а неоно-гелиевая смесь из-под крышки-концентратора через теплообменник АП363 выдается потребителю.
|
|
|
Из верхней колонны АП308 после разделения выходят следующие потоки: газообразный азот и жидкий кислород.
Газообразный азот отбирается из колонны, проходит теплообменник АП315, где переохлаждает потоки кубовой жидкости и азотной флегмы, и направляется в теплообменники АП301…АП304. После теплообменников теплый газообразный азот делится на три потока:
- один поток в виде продукта выдается потребителю;
- другой поток направляется в блок комплексной очистки воздуха для регенерации и охлаждения адсорбента в адсорберах этого блока;
- третий поток поступает в азотный скруббер АП103 для охлаждения воды, после чего азот выбрасывается в атмосферу.
Жидкий кислород из куба верхней колонны насосом Н301(Н302) подается в основной конденсатор АП312, где частично испаряется за счет конденсации азота из нижней колонны. Неиспарившийся кислород поступает в основной конденсатор АП311, где также частично испаряется. Излишки жидкого кислорода из основного конденсатора АП312 переливаются в куб верхней колонны. Газообразный кислород из основных конденсаторов возвращается в верхнюю колонну. Жидкий кислород из основного конденсатора АП311 поступает на орошение колонны технического кислорода АП326. Из куба колонны жидкий технический кислород подается в конденсатор АП329 колонны технического кислорода, где испаряется за счет конденсации азота из нижней колонны. Часть испарившегося технического кислорода отбирается из конденсатора и направляется в теплообменники АП301...АП304, подогревается и выдаётся потребителю. Большая часть газообразного кислорода из конденсатора возвращается в колонну. Из верхней части колонны отбирается газообразный технологический кислород и направляется в теплообменники АП301...АП304, подогревается и выдается потребителю.
Для обеспечения взрывобезопасной работы конденсаторов предусмотрен циркуляционный контур на потоке жидкого кислорода из конденсатора АП329 колонны технического кислорода. Жидкий кислород насосом Н303 (Н304) подается в адсорберы АП335 и АП336, где очищается от примесей, и затем большая часть жидкого кислорода, так называемый циркуляционный поток, подается в куб колонны технического кислорода, а оставшийся поток поступает в нижнюю часть криптоновой колонны АП327. Из куба колонны жидкий кислород подается в конденсатор АП330 криптоновой колонны, где испаряется за счет конденсации азота из основных конденсаторов, и газ возвращается в колонну, а неиспарившийся кислород из конденсатора направляется в конденсатор-испаритель АПЗЗЗ, где происходит окончательное концентрирование криптоно-ксеноновой смеси. Криптоно-ксеноновый концентрат отбирается в испаритель АП364 и далее выдается потребителю.
Из промежуточного сечения криптоновой колонны отбирается газообразный кислород с наименьшим содержанием криптона. Для уменьшения уноса жидкости с потоком газообразного кислорода предусмотрен трубопровод АП324, где происходит объемное сепарирование. Жидкость стекает в куб криптоновой колонны, а газообразный кислород направляется в конденсатор АП332 продукционный жидкого кислорода, где конденсируется за счет кипения азота. Жидкий кислород из конденсатора выдается потребителю, а испарившийся азот возвращается в верхнюю колонну.
Из верхней части криптоновой колонны отбирается газообразный кислород и большая часть его смешивается с потоком технического кислорода из конденсатора колонны технического кислорода, а небольшой поток кислорода конденсируется в верхнем конденсаторе АП331 криптоновой колонны за счет кипения азота. Испарившийся азот возвращается в верхнюю колонну, а жидкий кислород из конденсатора подается наверх криптоновой колонны АП327.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!