Jedinica za separaciju zraka KDON-32000/19000 glavna je potporna jedinica javnog inženjeringa za projekt etilen glikola kapaciteta 200.000 t/god. Uglavnom opskrbljuje sirovim vodikom jedinicu za rasplinjavanje pod tlakom, jedinicu za sintezu etilen glikola, izdvajanje sumpora i obradu otpadnih voda, te opskrbljuje dušikom visokog i niskog tlaka razne jedinice projekta etilen glikola za pročišćavanje i brtvljenje pri pokretanju, a također opskrbljuje zrakom za jedinicu i instrumentalnim zrakom.
A. TEHNIČKI POSTUPAK
Oprema za odvajanje zraka KDON32000/19000 dizajnirana je i proizvedena od strane tvrtke Newdraft, a usvaja shemu tijeka procesa potpunog pročišćavanja molekularnom adsorpcijom niskog tlaka, hlađenja mehanizmom ekspanzije turbine zračnog pojačivača, unutarnje kompresije proizvedenog kisika, vanjske kompresije dušika niskog tlaka i cirkulacije zračnog pojačivača. Donji toranj usvaja visokoučinkoviti toranj s prosijanim pločama, a gornji toranj usvaja strukturirano pakiranje i potpuni proces destilacije argona bez vodika.
Sirovi zrak se usisava kroz ulaz, a prašina i ostale mehaničke nečistoće uklanjaju se pomoću samočistećeg filtra za zrak. Zrak nakon filtra ulazi u centrifugalni kompresor, a nakon što ga kompresor komprimira, ulazi u rashladni toranj. Tijekom hlađenja može očistiti i nečistoće koje su lako topljive u vodi. Zrak nakon izlaska iz rashladnog tornja ulazi u molekularno sito za preključavanje. Apsorbiraju se ugljikov dioksid, acetilen i vlaga iz zraka. Molekularno sito za preključavanje koristi se u dva načina preključivanja, od kojih je jedan radni, dok se drugi regenerira. Radni ciklus filtra je oko 8 sati, a jedan filtrir se preključuje svaka 4 sata, a automatsko preključivanje kontrolira se programom koji se može uređivati.
Zrak nakon molekularnog sitastog adsorbera dijeli se u tri toka: jedan tok se izravno ekstrahira iz molekularnog sitastog adsorbera kao instrumentalni zrak za opremu za odvajanje zraka, jedan tok ulazi u niskotlačni izmjenjivač topline s pločastim rebrima, hladi se refluksom zagađenog amonijaka i amonijaka, a zatim ulazi u donji toranj, jedan tok ide u zračni pojačivač i dijeli se u dva toka nakon prve faze kompresije pojačivača. Jedan tok se izravno ekstrahira i koristi kao sustavni instrumentalni zrak i zrak uređaja nakon smanjenja tlaka, a drugi tok nastavlja biti pod tlakom u pojačivaču i dijeli se u dva toka nakon kompresije u drugoj fazi. Jedan tok se ekstrahira i hladi na sobnu temperaturu te ide na kraj ekspandera turbine za daljnje povećanje tlaka, a zatim se ekstrahira kroz visokotlačni izmjenjivač topline i ulazi u ekspander za ekspanziju i rad. Ekspandirani vlažni zrak ulazi u separator plina i tekućine, a odvojeni zrak ulazi u donji toranj. Tekući zrak izvučen iz separatora plin-tekućina ulazi u donji toranj kao refluksna tekućina tekućeg zraka, a drugi tok nastavlja se tlačiti u pojačivaču do završne faze kompresije, a zatim se hladi na sobnu temperaturu pomoću hladnjaka i ulazi u visokotlačni izmjenjivač topline s pločastim rebrima radi izmjene topline s tekućim kisikom i refluksnim onečišćenim dušikom. Ovaj dio visokotlačnog zraka ukapljuje se u... Nakon što se tekući zrak izvuče s dna izmjenjivača topline, nakon prigušenja ulazi u donji toranj. Nakon što se zrak početno destilira u donjem tornju, dobiva se siromašan tekući zrak, tekući zrak bogat kisikom, čisti tekući dušik i amonijak visoke čistoće. Siromašan tekući zrak, tekući zrak bogat kisikom i čisti tekući dušik pothlađeni su u hladnjaku i prigušeni u gornji toranj za daljnju destilaciju. Tekući kisik dobiven na dnu gornjeg tornja komprimira se pumpom za tekući kisik, a zatim ulazi u visokotlačni izmjenjivač topline s pločastim rebrima radi ponovnog zagrijavanja, a zatim ulazi u mrežu cjevovoda za kisik. Tekući dušik dobiven na vrhu donjeg tornja izvlači se i ulazi u spremnik tekućeg amonijaka. Visokočisti amonijak dobiven na vrhu donjeg tornja ponovno se zagrijava niskotlačnim izmjenjivačem topline i ulazi u mrežu cjevovoda amonijaka. Niskotlačni dušik dobiven iz gornjeg dijela gornjeg tornja ponovno se zagrijava niskotlačnim izmjenjivačem topline s pločastim rebrima, a zatim izlazi iz hladne kutije, a zatim se komprimira na 0,45 MPa pomoću kompresora dušika i ulazi u mrežu cjevovoda amonijaka. Određena količina argonske frakcije ekstrahira se iz sredine gornjeg tornja i šalje u toranj za sirovi ksenonski tok. Ksenonska frakcija se destilira u tornju za sirovi argon kako bi se dobio sirovi tekući argon, koji se zatim šalje u sredinu tornja za rafinirani argon. Nakon destilacije u tornju za rafinirani argon, na dnu tornja dobiva se rafinirani tekući ksenon. Prljavi amonijak se izvlači iz gornjeg dijela gornjeg tornja i nakon što se ponovno zagrije hladnjakom, niskotlačnim izmjenjivačem topline s pločastim rebrima i visokotlačnim izmjenjivačem topline s pločastim rebrima te izađe iz hladne kutije, dijeli se na dva dijela: jedan dio ulazi u grijač pare sustava za pročišćavanje molekularnim sitom kao plin za regeneraciju molekularnog sita, a preostali prljavi dušik ide u toranj za hlađenje vodom. Kada je potrebno pokrenuti sustav rezervnog punjenja tekućeg kisika, tekući kisik u spremniku tekućeg kisika prebacuje se u isparivač tekućeg kisika putem regulacijskog ventila, a zatim ulazi u mrežu cjevovoda za kisik nakon dobivanja niskotlačnog kisika; kada je potrebno pokrenuti sustav rezervnog punjenja tekućeg dušika, tekući amonijak u spremniku tekućeg dušika prebacuje se u isparivač tekućeg kisika putem regulacijskog ventila, a zatim se komprimira kompresorom amonijaka kako bi se dobio visokotlačni dušik i niskotlačni amonijak, a zatim ulazi u mrežu cjevovoda za dušik.
B. SUSTAV UPRAVLJANJA
Prema veličini i karakteristikama procesa opreme za odvajanje zraka, usvaja se distribuirani upravljački sustav DCS, u kombinaciji s odabirom međunarodno naprednih DCS sustava, online analizatora regulacijskih ventila i drugih mjernih i upravljačkih komponenti. Osim što može dovršiti procesnu kontrolu jedinice za odvajanje zraka, također može postaviti sve regulacijske ventile u siguran položaj kada se jedinica isključi u nesreći, a odgovarajuće pumpe ulaze u stanje sigurnosne blokade kako bi se osigurala sigurnost jedinice za odvajanje zraka. Velike turbinske kompresorske jedinice koriste ITCC upravljačke sustave (integrirani upravljački sustavi turbinske kompresorske jedinice) za dovršetak funkcija kontrole isključivanja zbog prekoračenja brzine, kontrole isključivanja u nuždi i kontrole protiv prenapona te mogu slati signale DCS upravljačkom sustavu u obliku fiksnog ožičenja i komunikacije.
C. Glavne točke praćenja jedinice za odvajanje zraka
Analiza čistoće proizvedenog kisika i dušika koji izlaze iz niskotlačnog izmjenjivača topline, analiza čistoće tekućeg zraka donjeg tornja, analiza čistoće tekućeg dušika donjeg tornja, analiza čistoće plina koji izlazi iz gornjeg tornja, analiza čistoće plina koji ulazi u pothladnjak, analiza čistoće tekućeg kisika u gornjem tornju, temperatura nakon ventila za konstantni protok tekućeg zraka refluksa sirovog kondenzatora, indikacija tlaka i razine tekućine u separatoru plina i tekućine u destilacijskom tornju, indikacija temperature prljavog dušika koji izlazi iz visokotlačnog izmjenjivača topline, analiza čistoće zraka koji ulazi u niskotlačni izmjenjivač topline, temperatura zraka koji izlazi iz visokotlačnog izmjenjivača topline, temperatura i temperaturna razlika prljavog amonijačnog plina koji izlazi iz izmjenjivača topline, analiza plina na otvoru za ekstrakciju ksenonske frakcije gornjeg tornja: sve to služi za prikupljanje podataka tijekom pokretanja i normalnog rada, što je korisno za podešavanje radnih uvjeta jedinice za odvajanje zraka i osiguravanje normalnog rada opreme za odvajanje zraka. Analiza sadržaja dušikovog oksida i acetilena u glavnom hlađenju i analiza sadržaja vlage u potisnom zraku: kako bi se spriječio ulazak zraka s vlagom u destilacijski sustav, uzrokujući skrućivanje i blokiranje kanala izmjenjivača topline, utječući na površinu i učinkovitost izmjenjivača topline, acetilen će eksplodirati nakon što nakupljanje u glavnom hlađenju prijeđe određenu vrijednost. Protok plina brtve vratila pumpe s tekućim kisikom, analiza tlaka, temperatura grijača ležaja pumpe s tekućim kisikom, temperatura plina labirintne brtve, temperatura tekućeg zraka nakon ekspanzije, tlak plina brtve ekspandera, protok, indikacija diferencijalnog tlaka, tlak ulja za podmazivanje, razina ulja u spremniku i temperatura stražnjeg dijela hladnjaka ulja, ekspanzijski kraj turbine, protok ulaznog ulja na kraju pojačala, temperatura ležaja, indikacija vibracija: sve kako bi se osigurao siguran i normalan rad ekspandera turbine i pumpe s tekućim kisikom, te u konačnici kako bi se osigurao normalan rad frakcioniranja zraka.
Tlak u glavnom grijaču molekularnog sita, analiza protoka, temperature na ulazu i izlazu zraka molekularnog sita (prljavi dušik), indikacija tlaka, temperatura i protok plina za regeneraciju molekularnog sita, indikacija otpora sustava za pročišćavanje, indikacija razlike tlaka na izlazu molekularnog sita, temperatura na ulazu pare, alarm indikacije tlaka, alarm analize H20 na izlazu grijača regeneracijskog plina, alarm temperature na izlazu kondenzata, analiza CO2 na izlazu zraka molekularnog sita, indikacija donjeg tornja ulaza zraka i protoka pojačala: kako bi se osigurao normalan rad preklapanja sustava adsorpcije molekularnog sita i kako bi se osiguralo da je sadržaj CO2 i H20 u zraku koji ulazi u hladnu kutiju na niskoj razini. Indikacija tlaka instrumentalnog zraka: kako bi se osiguralo da instrumentalni zrak za odvajanje zraka i instrumentalni zrak koji se dovodi u cjevovodnu mrežu dosegnu 0,6 MPa (G) kako bi se osigurao normalan rad proizvodnje.
D. Karakteristike jedinice za odvajanje zraka
1. Karakteristike procesa
Zbog visokog tlaka kisika u projektu etilen glikola, oprema za odvajanje zraka KDON32000/19000 usvaja ciklus pojačanja zraka, unutarnju kompresiju tekućeg kisika i vanjski proces kompresije amonijaka, odnosno, pojačalo zraka + pumpa tekućeg kisika + ekspander turbine pojačala kombiniraju se s razumnom organizacijom sustava izmjenjivača topline kako bi se zamijenio kompresor kisika u procesu vanjskog tlaka. Sigurnosne opasnosti uzrokovane korištenjem kompresora kisika u procesu vanjske kompresije su smanjene. Istovremeno, velika količina tekućeg kisika ekstrahiranog glavnim hlađenjem može osigurati da se minimizira mogućnost nakupljanja ugljikovodika u glavnom rashladnom tekućem kisiku kako bi se osigurao siguran rad opreme za odvajanje zraka. Proces unutarnje kompresije ima niže investicijske troškove i razumniju konfiguraciju.
2. Karakteristike opreme za odvajanje zraka
Samočisteći zračni filter opremljen je automatskim sustavom upravljanja koji može automatski vremenski podesiti vrijeme ispiranja i prilagoditi program prema veličini otpora. Sustav predhlađenja koristi visokoučinkoviti toranj s niskim otporom i nasumičnom punjenjem, a distributer tekućine koristi novi, učinkoviti i napredni distributer koji ne samo da osigurava potpuni kontakt između vode i zraka, već i osigurava performanse izmjene topline. Na vrhu je postavljen odmrzivač od žičane mreže kako bi se osiguralo da zrak iz tornja za hlađenje zraka ne nosi vodu. Sustav adsorpcije molekularnim sitom koristi dugi ciklus i dvostruko slojevit sloj za pročišćavanje. Sustav prebacivanja koristi tehnologiju prebacivanja bez udara, a poseban grijač pare koristi se kako bi se spriječilo curenje grijaće pare na stranu prljavog dušika tijekom faze regeneracije.
Cijeli proces sustava destilacijskog tornja usvaja međunarodno napredni simulacijski izračun ASPEN i HYSYS softvera. Donji toranj usvaja visokoučinkoviti toranj s prosijanim pločama, a gornji toranj usvaja standardni toranj za pakiranje kako bi se osigurala brzina ekstrakcije uređaja i smanjila potrošnja energije.
E. Rasprava o procesu istovara i utovara klimatiziranih vozila
1. Uvjeti koji moraju biti ispunjeni prije početka separacije zraka:
Prije početka rada, organizirajte i napišite plan pokretanja, uključujući postupak pokretanja i postupanje u slučaju hitnih slučajeva itd. Sve operacije tijekom postupka pokretanja moraju se izvoditi na licu mjesta.
Čišćenje, ispiranje i probni rad sustava mazivog ulja su završeni. Prije pokretanja pumpe za mazivo ulje, mora se dodati brtveni plin kako bi se spriječilo curenje ulja. Prvo se mora provesti samocirkulacijska filtracija spremnika mazivog ulja. Kada se postigne određeni stupanj čistoće, cjevovod ulja se spaja za ispiranje i filtriranje, ali se filter papir dodaje prije ulaska u kompresor i turbinu i stalno se mijenja kako bi se osigurala čistoća ulja koje ulazi u opremu. Ispiranje i puštanje u rad sustava cirkulacijske vode, sustava za čišćenje vode i sustava za odvod zraka su završeni. Prije ugradnje, cjevovod obogaćen kisikom za odvajanje zraka treba odmastiti, konzervirati i pasivirati, a zatim napuniti brtvenim plinom. Cjevovodi, strojevi, električni uređaji i instrumenti (osim analitičkih instrumenata i mjernih instrumenata) opreme za odvajanje zraka su instalirani i kalibrirani kako bi bili kvalificirani.
Sve mehaničke vodene pumpe, pumpe tekućeg kisika, zračni kompresori, pojačivači, ekspanderi turbina itd. u radu imaju uvjete za pokretanje, a neke bi prvo trebalo testirati na jednom stroju.
Sustav za preklapanje molekularnog sita ispunjava uvjete za pokretanje, a potvrđeno je da program molekularnog preklapanja može normalno raditi. Zagrijavanje i pročišćavanje visokotlačnog parovoda je završeno. Pušten je u upotrebu rezervni sustav instrumentalnog zraka, održavajući tlak instrumentalnog zraka iznad 0,6 MPa(G).
2. Čišćenje cjevovoda jedinice za odvajanje zraka
Pokrenite sustav podmazivanja uljem i sustav brtvenog plina parne turbine, zračnog kompresora i pumpe rashladne vode. Prije pokretanja zračnog kompresora, otvorite ventil za odzračivanje zračnog kompresora i zatvorite ulaz zraka u rashladni toranj slijepom pločom. Nakon što se izlazna cijev zračnog kompresora pročisti, ispušni tlak dostigne nazivni ispušni tlak i cilj pročišćavanja cjevovoda je kvalificiran, spojite ulaznu cijev rashladnog tornja, pokrenite sustav predhlađenja zraka (prije pročišćavanja, pakiranje rashladnog tornja ne smije biti napunjeno; ulazna prirubnica molekularnog sita na ulazu zraka mora biti odspojena), pričekajte dok se cilj ne kvalificira, pokrenite sustav za pročišćavanje molekularnim sitom (prije pročišćavanja, adsorbent molekularnog sita ne smije biti napunjen; ulazna prirubnica hladne kutije na ulazu zraka mora biti odspojena), zaustavite zračni kompresor dok se cilj ne kvalificira, napunite pakiranje rashladnog tornja i adsorbent molekularnog sita te ponovno pokrenite filter, parnu turbinu, zračni kompresor, sustav predhlađenja zraka, sustav adsorpcije molekularnim sitom nakon punjenja, najmanje dva tjedna normalnog rada nakon regeneracije, hlađenja, povećanja tlaka, adsorpcije i smanjenja tlaka. Nakon razdoblja zagrijavanja, zračne cijevi sustava nakon adsorbera molekularnog sita i unutarnje cijevi frakcionirajućeg tornja mogu se ispuhati. To uključuje visokotlačne izmjenjivače topline, niskotlačne izmjenjivače topline, pojačivače zraka, ekspandere turbina i opremu tornja koja pripada separaciji zraka. Obratite pozornost na kontrolu protoka zraka koji ulazi u sustav za pročišćavanje molekularnim sitom kako biste izbjegli prekomjerni otpor molekularnog sita koji oštećuje sloj podloge. Prije propuhivanja frakcionirajućeg tornja, sve zračne cijevi koje ulaze u hladnu kutiju frakcionirajućeg tornja moraju biti opremljene privremenim filterima kako bi se spriječio ulazak prašine, troske zavarivanja i drugih nečistoća u izmjenjivač topline i utjecaj na učinak izmjene topline. Pokrenite sustav ulja za podmazivanje i plina za brtvljenje prije propuhivanja ekspandera turbine i pumpe tekućeg kisika. Sve točke brtvljenja plina opreme za separaciju zraka, uključujući mlaznicu ekspandera turbine, moraju biti zatvorene.
3. Hlađenje bez vode i konačno puštanje u pogon jedinice za odvajanje zraka
Svi cjevovodi izvan hladne kutije se propuhuju, a svi cjevovodi i oprema u hladnoj kutiji se zagrijavaju i propuhuju kako bi se zadovoljili uvjeti hlađenja i pripremili za ispitivanje hlađenja bez izolacije.
Kada započne hlađenje destilacijskog tornja, zrak koji ispušta zračni kompresor ne može u potpunosti ući u destilacijski toranj. Višak komprimiranog zraka ispušta se u atmosferu kroz odzračni ventil, čime se tlak na izlazu zračnog kompresora održava nepromijenjenim. Kako se temperatura svakog dijela destilacijskog tornja postupno smanjuje, količina udahnutog zraka postupno će se povećavati. U ovom trenutku, dio refluksnog plina u destilacijskom tornju šalje se u rashladni toranj. Proces hlađenja treba provoditi polako i ravnomjerno, s prosječnom brzinom hlađenja od 1 ~ 2 ℃/h kako bi se osigurala ujednačena temperatura svakog dijela. Tijekom procesa hlađenja, rashladni kapacitet ekspandera plina treba održavati na maksimumu. Kada je zrak na hladnom kraju glavnog izmjenjivača topline blizu temperature ukapljivanja, faza hlađenja završava.
Faza hlađenja hladne kutije održava se određeno vrijeme, a provjeravaju se i popravljaju razna curenja i drugi nedovršeni dijelovi. Zatim se stroj korak po korak zaustavlja, počinje se utovar bisernog pijeska u hladnu kutiju, nakon utovara se korak po korak pokreće oprema za odvajanje zraka i ponovno se ulazi u fazu hlađenja. Imajte na umu da kada se pokrene oprema za odvajanje zraka, regeneracijski plin molekularnog sita koristi zrak pročišćen molekularnim sitom. Kada se pokrene oprema za odvajanje zraka i ima dovoljno regeneracijskog plina, koristi se put protoka prljavog amonijaka. Tijekom procesa hlađenja, temperatura u hladnoj kutiji postupno se smanjuje. Sustav punjenja amonijakom u hladnoj kutiji treba na vrijeme otvoriti kako bi se spriječio negativni tlak u hladnoj kutiji. Zatim se oprema u hladnoj kutiji dodatno hladi, zrak počinje ukapljivati, tekućina se počinje pojavljivati u donjem tornju i počinje se uspostavljati proces destilacije gornjeg i donjeg tornja. Zatim se polako podešavaju ventili jedan po jedan kako bi se odvajanje zraka normalno odvijalo.
Ako želite saznati više informacija, slobodno nas kontaktirajte:
Kontakt: Lyan.Ji
Tel: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
WhatsApp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Vrijeme objave: 24. travnja 2025.