LNG冷能空分项目介绍.docx

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1、冷能空分项目介绍1、冷能空分装置构成及原料来源本装置主要由空气过滤及压缩系统、空气纯化系统、氧氮氮精储系统、LNG-氮换热系统、低温液体贮存汽化系统、乙二醇循环冷却系统、仪表空气系统、加温解冻置换系统、残液排放系统、槽车快速分析系统等构成。本装置原料为空气，来源于大气。空气经过入口过滤器除去灰尘和机械杂质，通过入口管线进入空压机压缩。2、冷能空分装置特点A、采用乙二醇水溶液作为冷却剂，乙二醇水溶液在LNG-乙二醇换热器(E5001)中被LNG冷却并作为压缩机级间及末级冷却器、润滑油系统、低温氮压机电机及润滑油系统的冷源，充分利用了LNG的高温段冷量。B、采用氮作为与LNG换热的介质，空分系统与

2、LNG-氮液化系统采用压力氮循环传送冷量，循环氮不参与精像，空分系统的安全性能可靠。C、低温氮压机采用中低压分开的配置，即单独设置一台低温低压氮压机(NC4001)将空分系统来的原料氮气压缩到适当压力，再汇合其余压力氮后进入低温中压氮压机(NC4101)的入口，启动及正常操作更加容易，调节范围更大，运行更加稳定。在LNG进料温度偏高而需要降低液氮产量时，可停运低温低压氮压机(NC4001)而只运行低温中压氮压机(NC4101),从而降低了能耗。D、空压机(TClOOl)末级预冷采用间壁式换热，空压机(TClOOl)级间、末级冷却器采用多重疏水装置，避免带水现象，确保后续系统安全，设备数量减少提

3、高了装置可靠性。E、常规液体空分压缩机功率大，采用凉水塔风机空冷换热，循环冷却水在降温的过程中大量蒸发，补充水量32.5Th,循环水排污3Th,并需用添加药剂，增大了对环境的污染，花费水处理药剂费；冷能空分乙二醇水溶液封闭循环，几乎不消耗工艺水，检修通过收集、过滤回收，几乎无工艺排污。2、冷能空分装置节能措施A、乙二醇水溶液循环冷却系统取代传统的循环水系统，可使压缩机级间及末级冷却器的排气温度更低，能耗更低。同时，乙二醇水溶液还具有配兑容易、溶液不易挥发、使用安全可靠、防腐和防垢等优点。B、采用低温低压氮压机(NC4001),显著增加上塔液氮回流量，氧、氮的提取率升高，原料空气压缩机气量减小，

4、能耗降低。C、LNG液化冷箱板式换热采用两级节流过冷，改善板式换热器温差，LNG利用效率高，能耗比常规流程低。D、LNG液化板式换热器采用高低温分开，过冷段采用国产板式，LNG板式换热器采用进口，大大降低了成本。F、冷能空分采用乙二醇水溶液封闭循环，几乎不消耗工艺水，检修通过收集、过滤回收，几乎无工艺排污。3、冷能空分装置自动控制水平A、根据工艺要求和装置的特点全厂设置一个集中控制室，采用一套DCS对装置内各工艺生产设备的主要工艺参数如温度、压力、流量、液位及气体成分等进行集中控制、监视、操作和管理。原料空压机、低温低压氮压机、低温中压氮压机的仪表和控制系统由设备供货商成套提供，成套控制系统通

5、过通讯接口与DCS通讯。B、为便于操作人员对全厂进行集中监控，各装置不再设就地操作室，所有集中检测信号均引入DCS。C、为保证产品质量，采用在线分析仪表系统对生产中的关键部分的氧气、氮气、氨气等含量进行采样分析，在线分析的工艺参数引入DCS系统，进行显示、记录、报警等处理。4、工艺原理1.NG冷能空分装置是一套利用LNG冷能与空分系统相结合的装置，即充分利用LNG气化时所释放的巨大冷量，再根据空气中各组分的沸点的不同，将液化空气以精微的方式分离从而生产出液氮、液氧、液氮等空分液体产品，是本工艺的基本原理。5、工艺流程说明冷能空分是一套利用LNG冷能，采用常温分子筛吸附纯化、规整填料塔无氢制氧的

6、液体空分装置，该装置工艺流程如下所述：原料工艺空气经吸入口吸入，进入空气过滤器(AFlOOl),滤去尘埃和机械杂质，并经入口消音器，进入离心式空气压缩机（TClOOl）进行压缩，压缩后的空气经过末级冷却器冷却后送至空气纯化系统，压缩机级间及末级冷却的冷却介质为乙二醇水溶液。空气纯化系统作用是吸附水分、二氧化碳及部分碳氢化合物，纯化系统中的吸附器（MS120A/B）由两台立式容器组成，两台吸附容器采用双层床结构，底部为活性氧化铝，上部为分子筛，当一台运行时，另一台再生；再生气源为冷箱送出并经加热器加热后的污氮。加热器采用电加热器（EH1201）,总放空消音器（SL1201）采用混凝土结构，中间放

7、置消音元件。出空气纯化系统的洁净工艺空气进入冷箱内的主换热器（E0001）,被返流出来的气体冷却至接近液化温度后进入下塔的底部，参与下塔精储。在下塔（COOOI）中，上升气体与下流液体充分接触，经过传热传质后，上升气体中氮的浓度逐渐增加，下降液体中的氧含量逐渐增加。在下塔（CoOOl）顶部获得压力氮气，小部分压力氮气抽出作为纯氧蒸发器（K0703）热源；一部分压力氮气抽出进入液氮-氮换热器（EOO03）中与来自LNG冷箱的压力液氮换热并被液化后返回下塔（COOOI）顶部，从而完成冷量的传递；其余氮气进入冷凝蒸发器（KOOOI）被冷凝成液氮，液氮除部分作为下塔（COOOI）回流液外，其余全部经液

8、空液氮过冷器（EOOO2）过冷并节流后送入上塔（COO02）顶部作为上塔（COoo2）回流液,参与上塔（Cooo2）精储。在氮气冷凝的同时,冷凝蒸发器（KOOOI）中的液氧得到汽化，作为上塔（COo02）精馈的上升气。在下塔（CoO（三）底部产生的富氧液空也经过液空液氮过冷器（EOOO2）过冷并节流后送入上塔（COoO2）中部参与上塔（COOo2）精微。经过上塔（C0002）的精储，在上塔（C0002）中可获得低压氮气、污氮、氧。由上塔（Cooo2）顶部抽出少量液氮，作为产品液氮送出冷箱。由冷凝蒸发器（KOO（三）底部抽出液氧，经液空液氮过冷器（EOoo2）过冷后作为产品液氧送出冷箱。由上塔（COO02）顶部获得低压纯氮气，经液空液氮过冷器（EOOO2）及主换热器（EOOoI）复热到一定温度后送入低温低压氮压机（NC4001）作为液氮产品的原料氮气，其余低压氮气继续复热到常温去放空。在上塔（CoO02）上部，获得污氮，经液空液氮过冷器（EOoo2）及主换热器（EOOOl）复热后送出冷箱，一部分作为纯化系统的再生用气，其余放空。由LNG-氮换热器（E3001）来的中压液氮经节流并经液空液氮过冷器（Eooo2）过冷，作为产品液氮送出冷箱。