Telefon: +86-18069835230
E-mail:lyan.ji@hznuzhuo.com
Jednostka separacji powietrza KDON-32000/19000 jest główną publiczną jednostką inżynieryjną wspierającą projekt glikolu etylenowego o wydajności 200 000 ton rocznie. Dostarcza ona głównie surowy wodór do instalacji zgazowania pod ciśnieniem, instalacji syntezy glikolu etylenowego, odzysku siarki i oczyszczania ścieków, a także dostarcza azot pod wysokim i niskim ciśnieniem do różnych jednostek projektu glikolu etylenowego w celu przedmuchu i uszczelnienia podczas rozruchu. Dostarcza również powietrze do jednostek i powietrze do aparatury pomiarowej.
A. PROCES TECHNICZNY
Urządzenia do separacji powietrza KDON32000/19000 zostały zaprojektowane i wyprodukowane przez firmę Newdraft i wykorzystują schemat przepływu procesu obejmujący pełne oczyszczanie metodą adsorpcji molekularnej pod niskim ciśnieniem, chłodzenie za pomocą mechanizmu rozprężania turbiny wspomagającej powietrze, wewnętrzne sprężanie tlenu, zewnętrzne sprężanie azotu pod niskim ciśnieniem oraz cyrkulację powietrza wspomagającego. Dolna wieża wykorzystuje wysokowydajną wieżę z płytą sitową, a górna wieża wykorzystuje wypełnienie strukturalne i proces produkcji argonu bezwodorowego z pełną destylacją.
Surowe powietrze jest zasysane z wlotu, a kurz i inne zanieczyszczenia mechaniczne są usuwane przez samoczyszczący filtr powietrza. Powietrze po filtrze trafia do sprężarki odśrodkowej, a po sprężeniu przez sprężarkę dostaje się do wieży chłodniczej. Podczas chłodzenia może również oczyszczać zanieczyszczenia, które łatwo rozpuszczają się w wodzie. Powietrze po opuszczeniu wieży chłodniczej trafia do oczyszczacza sit molekularnych w celu przełączenia. Dwutlenek węgla, acetylen i wilgoć z powietrza są adsorbowane. Oczyszczacz sit molekularnych jest używany w dwóch trybach przełączania, z których jeden pracuje, a drugi regeneruje. Cykl pracy oczyszczacza wynosi około 8 godzin, a pojedynczy oczyszczacz jest przełączany raz na 4 godziny, a automatyczne przełączanie jest kontrolowane przez edytowalny program.
Powietrze za adsorberem sita molekularnego jest dzielone na trzy strumienie: jeden strumień jest bezpośrednio pobierany z adsorbera sita molekularnego jako powietrze pomiarowe dla urządzeń separacji powietrza, drugi strumień trafia do niskociśnieniowego płytowego wymiennika ciepła, gdzie jest chłodzony przez zanieczyszczony amoniak i amoniak, a następnie trafia do dolnej wieży, trzeci strumień trafia do wzmacniacza powietrza i dzieli się na dwa strumienie po pierwszym stopniu sprężania wzmacniacza. Jeden strumień jest bezpośrednio pobierany i wykorzystywany jako powietrze pomiarowe i powietrze urządzeń systemu po sprężeniu, a drugi strumień jest nadal sprężany w wzmacniaczu i dzieli się na dwa strumienie po sprężeniu w drugim stopniu. Jeden strumień jest pobierany i chłodzony do temperatury pokojowej i trafia do doładowania rozprężarki turbiny w celu dalszego sprężania, a następnie jest pobierany przez wysokociśnieniowy wymiennik ciepła i wchodzi do rozprężarki w celu rozprężenia i pracy. Rozprężone wilgotne powietrze trafia do separatora gaz-ciecz, a oddzielone powietrze trafia do dolnej wieży. Ciekłe powietrze pobrane z separatora gaz-ciecz trafia do dolnej wieży jako ciecz refluksowa, a drugi strumień jest nadal sprężany w boosterze do końcowego stopnia sprężania, a następnie schładzany do temperatury pokojowej przez chłodnicę i trafia do wysokociśnieniowego płytowego wymiennika ciepła w celu wymiany ciepła z ciekłym tlenem i zanieczyszczonym azotem refluksowym. Ta część powietrza pod wysokim ciśnieniem jest skraplana. Po pobraniu ciekłego powietrza z dolnej części wymiennika ciepła, po dławieniu, trafia ono do dolnej wieży. Po wstępnej destylacji powietrza w dolnej wieży, otrzymuje się zubożone powietrze ciekłe, bogate w tlen powietrze ciekłe, czysty ciekły azot i amoniak o wysokiej czystości. Zubożone powietrze ciekłe, bogate w tlen powietrze ciekłe i czysty ciekły azot są przechładzane w chłodnicy i dławione do górnej wieży w celu dalszej destylacji. Ciekły tlen uzyskany na dole górnej wieży jest sprężany przez pompę ciekłego tlenu, a następnie trafia do wysokociśnieniowego płytowego wymiennika ciepła w celu ponownego podgrzania, a następnie do sieci rurociągów tlenowych. Ciekły azot uzyskany na szczycie dolnej wieży jest ekstrahowany i trafia do zbiornika magazynowego ciekłego amoniaku. Wysokiej czystości amoniak uzyskany na szczycie dolnej wieży jest ponownie podgrzewany przez niskociśnieniowy wymiennik ciepła i trafia do sieci rurociągów amoniaku. Niskociśnieniowy azot uzyskany z górnej części górnej wieży jest ponownie podgrzewany przez niskociśnieniowy płytowo-żebrowy wymiennik ciepła, a następnie opuszcza komorę chłodniczą, a następnie sprężany do 0,45 MPa przez sprężarkę azotu i trafia do sieci rurociągów amoniaku. Pewna ilość frakcji argonu jest ekstrahowana ze środka górnej wieży i przesyłana do wieży surowego ksenonu. Frakcja ksenonu jest destylowana w wieży surowego argonu w celu uzyskania surowego ciekłego argonu, który następnie jest przesyłany do środka wieży rafinowanego argonu. Po destylacji w wieży rafinowanego argonu, rafinowany ciekły ksenon jest uzyskiwany na dole wieży. Brudny gaz amoniakalny jest odprowadzany z górnej części górnej wieży i po ponownym ogrzaniu przez chłodnicę, niskociśnieniowy płytowy wymiennik ciepła i wysokociśnieniowy płytowy wymiennik ciepła oraz opuszczeniu komory chłodniczej, jest dzielony na dwie części: jedna część wchodzi do podgrzewacza parowego układu oczyszczania sit molekularnych jako gaz regeneracyjny sit molekularnych, a pozostała część brudnego gazu azotowego trafia do chłodni kominowej. Gdy układ zapasowy ciekłego tlenu wymaga uruchomienia, ciekły tlen w zbiorniku magazynowym ciekłego tlenu jest przełączany do parownika ciekłego tlenu przez zawór regulacyjny, a następnie trafia do sieci rurociągów tlenowych po uzyskaniu tlenu pod niskim ciśnieniem; gdy układ zapasowy ciekłego azotu wymaga uruchomienia, ciekły amoniak w zbiorniku magazynowym ciekłego azotu jest przełączany do parownika ciekłego tlenu przez zawór regulacyjny, a następnie sprężany przez sprężarkę amoniaku w celu uzyskania azotu wysokociśnieniowego i amoniaku niskociśnieniowego, a następnie trafia do sieci rurociągów azotowych.
B. SYSTEM STEROWANIA
Zgodnie ze skalą i charakterystyką procesu urządzeń do separacji powietrza, zastosowano rozproszony system sterowania DCS, w połączeniu z szeregiem zaawansowanych międzynarodowo systemów DCS, analizatorami online zaworów sterujących oraz innymi komponentami pomiarowymi i sterującymi. Oprócz możliwości pełnego sterowania procesem w jednostce separacji powietrza, system ten może również ustawić wszystkie zawory sterujące w pozycji bezpiecznej, gdy jednostka zostanie wyłączona w razie awarii, a odpowiednie pompy przejdą w stan blokady bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczeństwo jednostki separacji powietrza. Duże jednostki sprężarek turbinowych wykorzystują systemy sterowania ITCC (zintegrowane systemy sterowania jednostki sprężarek turbinowych) do uzupełnienia funkcji sterowania nadmierną prędkością obrotową, sterowania wyłącznikiem awaryjnym i sterowania przeciwprzepięciowego, a także mogą wysyłać sygnały do systemu sterowania DCS za pośrednictwem okablowania i komunikacji.
C.Główne punkty monitorowania jednostki rozdziału powietrza
Analiza czystości produktu tlenu i azotu opuszczającego wymiennik ciepła niskiego ciśnienia, analiza czystości ciekłego powietrza w dolnej wieży, analiza czystego ciekłego azotu w dolnej wieży, analiza czystości gazu opuszczającego górną wieżę, analiza czystości gazu wchodzącego do podchładzacza, analiza czystości ciekłego tlenu w górnej wieży, temperatura za zaworem stałego przepływu ciekłego powietrza i refluksu skraplacza surowego, wskazanie ciśnienia i poziomu cieczy w separatorze gazowo-cieczowym wieży destylacyjnej, wskazanie temperatury zanieczyszczonego azotu opuszczającego wymiennik ciepła wysokiego ciśnienia, analiza czystości powietrza wchodzącego do wymiennika ciepła niskiego ciśnienia, temperatura powietrza opuszczającego wymiennik ciepła wysokiego ciśnienia, temperatura i różnica temperatur zanieczyszczonego amoniaku opuszczającego wymiennik ciepła, analiza gazu w porcie ekstrakcji frakcji ksenonu w górnej wieży: wszystkie te czynności służą do zbierania danych podczas rozruchu i normalnej pracy, co jest korzystne dla regulacji warunków pracy jednostki separacji powietrza i zapewnienia normalnej pracy sprzętu do separacji powietrza. Analiza zawartości podtlenku azotu i acetylenu w głównym układzie chłodzenia oraz analiza zawartości wilgoci w powietrzu doładowującym: aby zapobiec przedostawaniu się wilgotnego powietrza do układu destylacji, powodując jego zestalanie i blokowanie kanału wymiennika ciepła, co negatywnie wpływa na powierzchnię i wydajność wymiennika ciepła. Acetylen wybuchnie, gdy jego akumulacja w głównym układzie chłodzenia przekroczy określoną wartość. Przepływ gazu w uszczelnieniu wału pompy ciekłego tlenu, analiza ciśnienia, temperatura grzałki łożyska pompy ciekłego tlenu, temperatura gazu w uszczelnieniu labiryntowym, temperatura powietrza po rozprężeniu, ciśnienie gazu w uszczelnieniu rozprężacza, przepływ, wskazanie różnicy ciśnień, ciśnienie oleju smarującego, poziom oleju w zbiorniku i temperatura tylnej części chłodnicy oleju, koniec rozprężania turbiny rozprężacza, przepływ oleju na wlocie do układu doładowującego, temperatura łożysk, wskazanie drgań: wszystko to ma na celu zapewnienie bezpiecznej i prawidłowej pracy rozprężacza turbiny i pompy ciekłego tlenu, a ostatecznie prawidłowej pracy układu frakcjonowania powietrza.
Ciśnienie w układzie ogrzewania sit molekularnych, analiza przepływu, temperatura powietrza sita molekularnego (zanieczyszczony azot) na wlocie i wylocie, wskazanie ciśnienia, temperatura i przepływ gazu regeneracyjnego sita molekularnego, wskazanie rezystancji układu oczyszczania, wskazanie różnicy ciśnień na wylocie sita molekularnego, temperatura na wlocie pary, alarm wskazania ciśnienia, alarm analizy H2O na wylocie podgrzewacza gazu regeneracyjnego, alarm temperatury na wylocie kondensatu, analiza CO2 na wylocie powietrza sita molekularnego, wskazanie przepływu powietrza w dolnej wieży wlotowej i wspomagania: w celu zapewnienia prawidłowej pracy układu adsorpcji sit molekularnych oraz utrzymania niskiego poziomu zawartości CO2 i H2O w powietrzu wlotowym do komory chłodniczej. Wskazanie ciśnienia powietrza pomiarowego: w celu zapewnienia, że ciśnienie powietrza pomiarowego do separacji powietrza i powietrza pomiarowego dostarczanego do sieci rurociągów wynosi 0,6 MPa (G), co zapewnia prawidłową pracę produkcji.
D. Charakterystyka jednostki rozdziału powietrza
1. Charakterystyka procesu
Ze względu na wysokie ciśnienie tlenu w projekcie glikolu etylenowego, urządzenia do separacji powietrza KDON32000/19000 wykorzystują cykl doładowania powietrza, wewnętrzne sprężanie ciekłego tlenu oraz proces zewnętrznego sprężania amoniaku. Oznacza to, że doładowanie powietrza + pompa ciekłego tlenu + turbina doładowująca ekspander są połączone z rozsądną organizacją systemu wymiennika ciepła, aby zastąpić sprężarkę tlenu w procesie zewnętrznego sprężania. Zagrożenia bezpieczeństwa wynikające z zastosowania sprężarek tlenu w procesie zewnętrznego sprężania są zredukowane. Jednocześnie duża ilość ciekłego tlenu wydobywana przez główne chłodzenie minimalizuje ryzyko gromadzenia się węglowodorów w głównym ciekłym tlenie chłodzącym, co zapewnia bezpieczną pracę urządzeń do separacji powietrza. Proces wewnętrznego sprężania charakteryzuje się niższymi kosztami inwestycyjnymi i bardziej rozsądną konfiguracją.
2. Charakterystyka urządzeń do separacji powietrza
Samoczyszczący filtr powietrza jest wyposażony w automatyczny system sterowania, który automatycznie steruje płukaniem zwrotnym i dostosowuje program do wielkości oporu. System chłodzenia wstępnego wykorzystuje wieżę o wysokiej wydajności i niskim oporze, a dystrybutor cieczy wykorzystuje nowy, wydajny i zaawansowany dystrybutor, który nie tylko zapewnia pełny kontakt wody z powietrzem, ale także gwarantuje wydajność wymiany ciepła. Na górze znajduje się odmgławiacz z siatki drucianej, który zapobiega przenoszeniu wody z powietrza z wieży chłodniczej. System adsorpcji z sitem molekularnym wykorzystuje długi cykl i dwuwarstwowe złoże oczyszczania. System przełączania wykorzystuje technologię sterowania bezuderzeniowego, a specjalny podgrzewacz pary zapobiega przedostawaniu się pary grzewczej na stronę zanieczyszczonego azotu podczas etapu regeneracji.
Cały proces w systemie wieży destylacyjnej wykorzystuje zaawansowane, międzynarodowe oprogramowanie obliczeniowe ASPEN i HYSYS. Dolna wieża wyposażona jest w wysokowydajną wieżę sitową, a górna w standardową wieżę wypełniającą, co zapewnia odpowiednią wydajność urządzenia i zmniejsza zużycie energii.
E.Omówienie procesu rozładunku i załadunku pojazdów klimatyzowanych
1. Warunki, które powinny być spełnione przed rozpoczęciem rozdzielania powietrza:
Przed rozpoczęciem należy opracować i spisać plan rozruchu, uwzględniający proces uruchomienia, zasady postępowania w razie awarii itp. Wszystkie czynności wykonywane w trakcie rozruchu muszą być wykonywane na miejscu.
Czyszczenie, płukanie i testowanie układu oleju smarowego zostały zakończone. Przed uruchomieniem pompy oleju smarowego należy dodać gaz uszczelniający, aby zapobiec wyciekom oleju. Najpierw należy przeprowadzić samoczynną filtrację zbiornika oleju smarowego. Po osiągnięciu określonego stopnia czystości, rurociąg oleju zostaje podłączony w celu płukania i filtrowania, ale przed wejściem do sprężarki i turbiny zakłada się bibułę filtracyjną i jest ona stale wymieniana, aby zapewnić czystość oleju wpływającego do urządzenia. Płukanie i uruchomienie układu wody obiegowej, układu oczyszczania wody i układu spustowego separacji powietrza zostało zakończone. Przed montażem, rurociąg wzbogacony tlenem układu separacji powietrza musi zostać odtłuszczony, wytrawiony i poddany pasywacji, a następnie napełniony gazem uszczelniającym. Rurociągi, maszyny, urządzenia elektryczne i aparatura (z wyjątkiem instrumentów analitycznych i pomiarowych) urządzenia separacji powietrza zostały zainstalowane i skalibrowane w celu uzyskania kwalifikacji.
Wszystkie działające mechaniczne pompy wodne, pompy ciekłego tlenu, sprężarki powietrza, wzmacniacze, rozprężarki turbinowe itp. mają określone warunki rozruchowe, a niektóre z nich powinny być najpierw przetestowane na pojedynczej maszynie.
Układ przełączania sit molekularnych spełnia warunki do uruchomienia, a program przełączania molekularnego został potwierdzony jako zdolny do prawidłowego działania. Zakończono nagrzewanie i przedmuchiwanie rurociągu pary wysokociśnieniowej. Uruchomiono rezerwowy układ powietrza pomiarowego, utrzymując ciśnienie powietrza pomiarowego powyżej 0,6 MPa(G).
2. Przedmuch rurociągów jednostki separacji powietrza
Uruchom układ oleju smarującego i układ gazu uszczelniającego turbiny parowej, sprężarki powietrza i pompy wody chłodzącej. Przed uruchomieniem sprężarki powietrza otwórz zawór odpowietrzający sprężarki i zamknij wlot powietrza do wieży chłodniczej zaślepką. Po oczyszczeniu rury wylotowej sprężarki powietrza, osiągnięciu przez ciśnienie spalin znamionowego ciśnienia spalin i zakwalifikowaniu docelowego poziomu oczyszczania rurociągu, podłącz rurę wlotową chłodni kominowej, uruchom układ wstępnego chłodzenia powietrza (przed oczyszczeniem nie wolno napełniać wypełnienia chłodni kominowej; kołnierz wlotowy adsorbera sita molekularnego wlotu powietrza jest odłączony), odczekaj, aż cel zostanie zakwalifikowany, uruchom układ oczyszczania sita molekularnego (przed oczyszczeniem nie wolno napełniać adsorbentu adsorbera sita molekularnego; kołnierz wlotowy wlotu powietrza do komory chłodniczej musi być odłączony), zatrzymaj sprężarkę powietrza do momentu zakwalifikowania celu, napełnij wypełnienie chłodni kominowej i adsorbent adsorbera sita molekularnego, a następnie ponownie uruchom filtr, turbinę parową, sprężarkę powietrza, układ wstępnego chłodzenia powietrza, układ adsorpcji sita molekularnego po napełnieniu, co najmniej dwa tygodnie normalnej pracy po regeneracji, schłodzeniu, zwiększeniu ciśnienia, adsorpcji i redukcji ciśnienia. Po okresie ogrzewania można przedmuchać rury powietrzne układu za adsorberem sita molekularnego i wewnętrzne rury wieży frakcjonującej. Obejmuje to wysokociśnieniowe wymienniki ciepła, niskociśnieniowe wymienniki ciepła, doładowania powietrza, ekspandery turbinowe oraz urządzenia wieżowe służące do separacji powietrza. Należy zwrócić uwagę na kontrolowanie przepływu powietrza wchodzącego do systemu oczyszczania sit molekularnych, aby uniknąć nadmiernego oporu sit molekularnych, który mógłby uszkodzić warstwę złoża. Przed przedmuchaniem wieży frakcjonującej, wszystkie przewody powietrzne wchodzące do komory chłodniczej wieży frakcjonującej muszą zostać wyposażone w filtry tymczasowe, aby zapobiec przedostawaniu się pyłu, żużlu spawalniczego i innych zanieczyszczeń do wymiennika ciepła i wpływaniu na efekt wymiany ciepła. Przed przedmuchaniem ekspandera turbiny i pompy ciekłego tlenu należy uruchomić układ oleju smarowego i gazu uszczelniającego. Wszystkie punkty uszczelnienia gazowego urządzenia do separacji powietrza, w tym dysza ekspandera turbiny, muszą być zamknięte.
3. Chłodzenie na sucho i ostateczne uruchomienie jednostki separacji powietrza
Wszystkie rurociągi poza komorą chłodniczą są przedmuchiwane, a wszystkie rurociągi i urządzenia wewnątrz komory chłodniczej są podgrzewane i przedmuchiwane, aby spełnić warunki chłodzenia i przygotować się do testu chłodzenia bez osłony.
Po rozpoczęciu chłodzenia wieży destylacyjnej powietrze odprowadzane przez sprężarkę nie może w całości przedostać się do wnętrza wieży. Nadmiar sprężonego powietrza jest odprowadzany do atmosfery przez zawór odpowietrzający, co pozwala na utrzymanie ciśnienia wylotowego sprężarki na niezmienionym poziomie. Wraz ze stopniowym spadkiem temperatury w każdej części wieży destylacyjnej, ilość wdychanego powietrza będzie stopniowo wzrastać. W tym czasie część gazu zwrotnego z wieży destylacyjnej jest kierowana do chłodni kominowej. Proces chłodzenia powinien przebiegać powoli i równomiernie, ze średnią szybkością chłodzenia 1–2°C/h, aby zapewnić jednolitą temperaturę każdej części. Podczas procesu chłodzenia wydajność chłodnicza rozprężarki gazu powinna być utrzymywana na maksymalnym poziomie. Etap chłodzenia kończy się, gdy temperatura powietrza na zimnym końcu głównego wymiennika ciepła zbliży się do temperatury skraplania.
Etap chłodzenia komory chłodniczej jest utrzymywany przez pewien czas, a różne wycieki i inne niedokończone części są sprawdzane i naprawiane. Następnie należy stopniowo zatrzymać maszynę, rozpocząć ładowanie piasku perłowego do komory chłodniczej, po załadowaniu uruchomić krok po kroku urządzenia do separacji powietrza i ponownie przejść do etapu chłodzenia. Należy pamiętać, że po uruchomieniu urządzenia do separacji powietrza gaz regeneracyjny sita molekularnego wykorzystuje powietrze oczyszczone przez sito molekularne. Po uruchomieniu urządzenia do separacji powietrza i zapewnieniu wystarczającej ilości gazu regeneracyjnego, wykorzystywana jest ścieżka przepływu zanieczyszczonego amoniaku. Podczas procesu chłodzenia temperatura w komorze chłodniczej stopniowo spada. Należy odpowiednio wcześnie otworzyć system napełniania komory chłodniczej amoniakiem, aby zapobiec powstawaniu podciśnienia. Następnie urządzenie w komorze chłodniczej jest dalej schładzane, powietrze zaczyna się skraplać, ciecz zaczyna pojawiać się w dolnej wieży, a proces destylacji w górnej i dolnej wieży rozpoczyna się. Następnie należy powoli regulować zawory, jeden po drugim, aby zapewnić normalny przebieg separacji powietrza.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami swobodnie:
Kontakt: Lyan.Ji
Tel.: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
WhatsApp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Czas publikacji: 24-04-2025
