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L'unità di separazione di l'aria KDON-32000/19000 hè a principale unità di ingegneria publica di supportu per u prughjettu di etilenglicole di 200.000 t/a. Fornisce principalmente idrogenu crudu à l'unità di gassificazione pressurizzata, à l'unità di sintesi di etilenglicole, à u recuperu di zolfu è à u trattamentu di l'acque reflue, è furnisce azotu à alta è bassa pressione à diverse unità di u prughjettu di etilenglicole per a spurgazione è a sigillatura di avviamentu, è furnisce ancu aria di l'unità è aria di strumentu.
A. PROCESSU TECNICU
L'equipaggiu di separazione di l'aria KDON32000/19000 hè statu cuncipitu è fabricatu da Newdraft, è adotta u schema di flussu di prucessu di purificazione cumpleta à adsorbimentu moleculare à bassa pressione, refrigerazione di u mecanismu di espansione di a turbina di booster d'aria, cumpressione interna di l'ossigenu di u produttu, cumpressione esterna di l'azotu à bassa pressione è circulazione di booster d'aria. A torre inferiore adotta una torre à piastre setacciate à alta efficienza, è a torre superiore adotta un imballaggio strutturatu è un prucessu di pruduzzione di argon senza idrogenu per distillazione cumpleta.
L'aria cruda hè aspirata da l'entrata, è a polvera è altre impurità meccaniche sò eliminate da u filtru d'aria autopulente. L'aria dopu à u filtru entra in u compressore centrifugu, è dopu esse stata cumpressa da u compressore, entra in a torre di raffreddamentu di l'aria. Mentre si raffredda, pò ancu pulisce l'impurità chì sò facilmente solubili in acqua. L'aria dopu avè lasciatu a torre di raffreddamentu entra in u purificatore à setaccio moleculare per a commutazione. U diossidu di carbonu, l'acetilene è l'umidità in l'aria sò adsorbiti. U purificatore à setaccio moleculare hè adupratu in duie modalità di commutazione, una di e quali funziona mentre l'altra si rigenera. U ciclu di travagliu di u purificatore hè di circa 8 ore, è un solu purificatore hè cambiatu una volta ogni 4 ore, è a commutazione automatica hè cuntrullata da u prugramma mudificabile.
L'aria dopu à l'adsorbitore di u setacciu moleculare hè divisa in trè flussi: un flussu hè estratta direttamente da l'adsorbitore di u setacciu moleculare cum'è aria strumentale per l'equipaggiu di separazione di l'aria, un flussu entra in u scambiatore di calore à piastre à bassa pressione, hè raffreddata da l'ammoniaca inquinata da reflux è l'ammoniaca, è poi entra in a torre inferiore, un flussu và à u booster d'aria, è hè divisu in dui flussi dopu a prima fase di compressione di u booster. Un flussu hè estrattu direttamente è adupratu cum'è aria strumentale di u sistema è aria di u dispusitivu dopu esse stata ridutta in pressione, è l'altru flussu cuntinueghja à esse pressurizatu in u booster è hè divisu in dui flussi dopu esse statu cumpressu in a seconda fase. Un flussu hè estrattu è raffreddatu à temperatura ambiente è và à l'estremità di boost di l'espansore di a turbina per una ulteriore pressurizazione, è poi hè estratta attraversu u scambiatore di calore à alta pressione è entra in l'espansore per espansione è travagliu. L'aria umida espansa entra in u separatore gas-liquidu, è l'aria separata entra in a torre inferiore. L'aria liquida estratta da u separatore gas-liquidu entra in a torre inferiore cum'è liquidu di reflux d'aria liquida, è l'altru flussu cuntinueghja à esse pressurizatu in u booster finu à a cumpressione finale, è dopu hè raffreddato à temperatura ambiente da u refrigeratore è entra in u scambiatore di calore à piastre à alette d'alta pressione per u scambiu di calore cù l'ossigenu liquidu è l'azotu inquinatu da reflux. Sta parte di l'aria à alta pressione hè liquefatta. Dopu chì l'aria liquida hè estratta da u fondu di u scambiatore di calore, entra in a torre inferiore dopu a strozzatura. Dopu chì l'aria hè stata inizialmente distillata in a torre inferiore, si ottenenu aria liquida magra, aria liquida ricca d'ossigenu, azotu liquidu puru è ammoniaca d'alta purezza. L'aria liquida magra, l'aria liquida ricca d'ossigenu è l'azotu liquidu puru sò superraffreddati in u refrigeratore è strozzati in a torre superiore per una ulteriore distillazione. L'ossigenu liquidu ottenutu in u fondu di a torre superiore hè cumpressu da a pompa d'ossigenu liquidu è dopu entra in u scambiatore di calore à piastre à alette d'alta pressione per u riscaldamentu, è dopu entra in a rete di tubazioni d'ossigenu. L'azotu liquidu ottenutu in cima à a torre inferiore hè estrattu è entra in u serbatu di almacenamiento di ammoniaca liquida. L'ammoniaca d'alta purezza ottenuta in cima à a torre inferiore hè riscaldata da u scambiatore di calore à bassa pressione è entra in a rete di tubazioni d'ammoniaca. L'azotu à bassa pressione ottenutu da a parte superiore di a torre superiore hè riscaldatu da u scambiatore di calore à piastre è alette à bassa pressione è poi esce da a scatula fredda, è poi cumpressu à 0,45 MPa da u compressore d'azotu è entra in a rete di tubazioni d'ammoniaca. Una certa quantità di frazione d'argon hè estratta da u centru di a torre superiore è mandata à a torre di xenon grezzu. A frazione di xenon hè distillata in a torre d'argon grezzu per ottene argon liquidu grezzu, chì hè poi mandatu à u centru di a torre d'argon raffinatu. Dopu a distillazione in a torre d'argon raffinatu, u xenon liquidu raffinatu hè ottenutu in fondu à a torre. U gasu d'ammoniaca sporcu hè estrattu da a parte superiore di a torre superiore, è dopu esse statu riscaldatu da u raffreddatore, u scambiatore di calore à piastre à bassa pressione è u scambiatore di calore à piastre à alta pressione è esse surtitu da a scatula fredda, hè divisu in duie parti: una parte entra in u riscaldatore à vapore di u sistema di purificazione di u setacciu moleculare cum'è gasu di rigenerazione di u setacciu moleculare, è u gasu d'azotu sporcu restante và à a torre di raffreddamentu di l'acqua. Quandu u sistema di backup di l'ossigenu liquidu deve esse avviatu, l'ossigenu liquidu in u serbatu di almacenamiento di l'ossigenu liquidu hè cambiatu in u vaporizzatore di l'ossigenu liquidu attraversu a valvula di regulazione, è dopu entra in a rete di pipeline di l'ossigenu dopu avè ottenutu ossigenu à bassa pressione; quandu u sistema di backup di l'azotu liquidu deve esse avviatu, l'ammoniaca liquida in u serbatu di almacenamiento di l'azotu liquidu hè cambiata in u vaporizzatore di l'ossigenu liquidu attraversu a valvula di regulazione, è dopu cumpressata da u compressore di ammoniaca per ottene azotu à alta pressione è ammoniaca à bassa pressione, è dopu entra in a rete di pipeline di l'azotu.
B. SISTEMA DI CONTROLLU
Sicondu a scala è e caratteristiche di u prucessu di l'equipaggiu di separazione di l'aria, u sistema di cuntrollu distribuitu DCS hè aduttatu, cumminatu cù a selezzione di sistemi DCS internaziunalmente avanzati, analizzatori in linea di valvole di cuntrollu è altri cumpunenti di misurazione è cuntrollu. Oltre à pudè cumpletà u cuntrollu di u prucessu di l'unità di separazione di l'aria, pò ancu mette tutte e valvole di cuntrollu in una pusizione sicura quandu l'unità hè spenta in un accidente, è e pompe currispondenti entranu in un statu di interbloccu di sicurezza per assicurà a sicurezza di l'unità di separazione di l'aria. E grande unità di compressore di turbina utilizanu sistemi di cuntrollu ITCC (sistemi di cuntrollu integrati di l'unità di compressore di turbina) per cumpletà u cuntrollu di u viaghju di sovraccaricu di l'unità, u cuntrollu di l'interruzzione d'emergenza è e funzioni di cuntrollu anti-surge, è ponu mandà signali à u sistema di cuntrollu DCS in forma di cablaggio fissu è cumunicazione.
C. Punti di monitoraghju principali di l'unità di separazione di l'aria
Analisi di purità di l'ossigenu è di u gasu azotu di u pruduttu chì esce da u scambiatore di calore à bassa pressione, analisi di purità di l'aria liquida di a torre inferiore, analisi di l'azotu liquidu puru di a torre inferiore, analisi di purità di u gasu chì esce da a torre superiore, analisi di purità di u gasu chì entra in u subrefrigeratore, analisi di purità di l'ossigenu liquidu in a torre superiore, temperatura dopu à a valvula di flussu costante di l'aria liquida à reflux di u condensatore grezzu, indicazione di pressione è di livellu di liquidu di u separatore gas-liquidu di a torre di distillazione, indicazione di temperatura di u gasu azotu sporcu chì esce da u scambiatore di calore à alta pressione, analisi di purità di l'aria chì entra in u scambiatore di calore à bassa pressione, temperatura di l'aria chì esce da u scambiatore di calore à alta pressione, differenza di temperatura è di temperatura di u gasu ammoniacale sporcu chì esce da u scambiatore di calore, analisi di u gasu à u portu di estrazione di a frazione di xenon di a torre superiore: tutti questi sò per raccoglie dati durante l'avvio è u funziunamentu nurmale, chì hè beneficu per aghjustà e cundizioni operative di l'unità di separazione di l'aria è assicurà u funziunamentu nurmale di l'equipaggiu di separazione di l'aria. Analisi di u cuntenutu di ossidu nitroso è di acetilene in u raffreddamentu principale, è analisi di u cuntenutu di umidità in l'aria di spinta: per impedisce à l'aria cù umidità di entre in u sistema di distillazione, causendu a solidificazione è u bloccu di u canale di u scambiatore di calore, affettendu l'area è l'efficienza di u scambiatore di calore, l'acetilene esploderà dopu chì l'accumulazione in u raffreddamentu principale supera un certu valore. Flussu di gas di tenuta di l'alberu di a pompa d'ossigenu liquidu, analisi di a pressione, temperatura di u riscaldatore di u cuscinettu di a pompa d'ossigenu liquidu, temperatura di u gas di tenuta à labirintu, temperatura di l'aria liquida dopu l'espansione, pressione di u gas di tenuta di l'espansore, flussu, indicazione di pressione differenziale, pressione di l'oliu lubrificante, livellu di u serbatoiu d'oliu è temperatura posteriore di u radiatore d'oliu, estremità di espansione di l'espansore di a turbina, flussu d'entrata d'oliu di l'estremità di u booster, temperatura di u cuscinettu, indicazione di vibrazione: tuttu per assicurà u funziunamentu sicuru è nurmale di l'espansore di a turbina è di a pompa d'ossigenu liquidu, è infine per assicurà u funziunamentu nurmale di a frazionazione di l'aria.
Pressione principale di riscaldamentu di u setacciu moleculare, analisi di u flussu, temperature d'entrata è d'uscita di l'aria di u setacciu moleculare (azotu sporcu), indicazione di pressione, temperatura è flussu di u gas di rigenerazione di u setacciu moleculare, indicazione di resistenza di u sistema di purificazione, indicazione di differenza di pressione d'uscita di u setacciu moleculare, temperatura d'entrata di vapore, allarme d'indicazione di pressione, allarme d'analisi H20 di u riscaldatore d'uscita di u gas di rigenerazione, allarme di temperatura d'uscita di u condensatu, analisi di CO2 di u setacciu moleculare d'uscita d'aria, torre inferiore d'entrata d'aria è indicazione di u flussu di booster: per assicurà u funziunamentu nurmale di cummutazione di u sistema d'adsorbimentu di u setacciu moleculare è per assicurà chì u cuntenutu di CO2 è H20 di l'aria chì entra in a scatula fredda sia à un livellu bassu. Indicazione di a pressione di l'aria di u strumentu: per assicurà chì l'aria di u strumentu per a separazione di l'aria è l'aria di u strumentu furnita à a rete di pipeline righjunghjenu 0,6 MPa (G) per assicurà u funziunamentu nurmale di a pruduzzione.
D. Caratteristiche di l'unità di separazione di l'aria
1. Caratteristiche di u prucessu
A causa di l'alta pressione di l'ossigenu di u prughjettu di l'etilenglicole, l'equipaggiu di separazione di l'aria KDON32000/19000 adotta u ciclu di boost di l'aria, a cumpressione interna di l'ossigenu liquidu è u prucessu di cumpressione esterna di l'ammoniaca, vale à dì, u booster d'aria + a pompa di l'ossigenu liquidu + l'espansore di a turbina booster hè cumminatu cù l'urganizazione raghjonevule di u sistema di scambiatore di calore per rimpiazzà u compressore di l'ossigenu di u prucessu di pressione esterna. I periculi per a sicurezza causati da l'usu di compressori di l'ossigenu in u prucessu di cumpressione esterna sò ridutti. À u listessu tempu, a grande quantità di ossigenu liquidu estrattu da u raffreddamentu principale pò assicurà chì a pussibilità di accumulazione di idrocarburi in l'ossigenu liquidu di raffreddamentu principale sia minimizzata per assicurà u funziunamentu sicuru di l'equipaggiu di separazione di l'aria. U prucessu di cumpressione interna hà costi d'investimentu più bassi è una cunfigurazione più raghjonevule.
2. Caratteristiche di l'attrezzatura di separazione di l'aria
U filtru d'aria autopulente hè dotatu di un sistema di cuntrollu automaticu, chì pò regulà automaticamente u backflush è pò adattà u prugramma secondu a dimensione di a resistenza. U sistema di preraffreddamentu adotta una torre di imballaggio aleatoriu à alta efficienza è bassa resistenza, è u distributore di liquidu adotta un distributore novu, efficiente è avanzatu, chì ùn solu assicura u cuntattu cumpletu trà l'acqua è l'aria, ma assicura ancu e prestazioni di scambiu di calore. Un demister di rete metallica hè piazzatu in cima per assicurà chì l'aria chì esce da a torre di raffreddamentu di l'aria ùn porti micca acqua. U sistema di adsorbimentu à setacci moleculari adotta una purificazione à ciclu longu è à lettu à doppiu stratu. U sistema di commutazione adotta una tecnulugia di cuntrollu di commutazione senza impatti, è un riscaldatore à vapore speciale hè utilizatu per impedisce à u vapore di riscaldamentu di perde versu u latu di l'azotu sporcu durante a fase di rigenerazione.
Tuttu u prucessu di u sistema di a torre di distillazione adotta u calculu di simulazione di i software ASPEN è HYSYS avanzati à livellu internaziunale. A torre inferiore adotta una torre à piastre di setacciu d'alta efficienza è a torre superiore adotta una torre d'imballaggio regulare per assicurà a velocità d'estrazione di u dispusitivu è riduce u cunsumu d'energia.
E. Discussione nantu à u prucessu di scaricamentu è caricamentu di veiculi cù aria condizionata
1. Cundizioni chì devenu esse rispettate prima di inizià a separazione di l'aria:
Prima di principià, urganizate è scrivite un pianu di partenza, cumpresu u prucessu di partenza è a gestione di l'accidenti d'emergenza, ecc. Tutte l'operazioni durante u prucessu di partenza devenu esse realizate in situ.
A pulizia, u flussamentu è a prova di funziunamentu di u sistema d'oliu lubrificante sò cumpletati. Prima di avvià a pompa d'oliu lubrificante, u gasu di sigillatura deve esse aghjuntu per impedisce e perdite d'oliu. Prima, a filtrazione autocirculante di u serbatu d'oliu lubrificante deve esse realizata. Quandu si ghjunghje à un certu gradu di pulizia, a pipeline di l'oliu hè cunnessa per u flussamentu è a filtrazione, ma a carta filtrante hè aghjunta prima di entre in u compressore è a turbina è hè rimpiazzata constantemente per assicurà a pulizia di l'oliu chì entra in l'equipaggiu. U flussamentu è a messa in serviziu di u sistema d'acqua circulante, u sistema di pulizia di l'acqua è u sistema di drenaggiu di a separazione di l'aria sò cumpletati. Prima di l'installazione, a pipeline arricchita d'ossigenu di a separazione di l'aria deve esse sgrassata, marinata è passivata, è poi riempita di gasu di sigillatura. E pipeline, i macchinari, l'elettricità è i strumenti (eccettu i strumenti analitici è i strumenti di misurazione) di l'equipaggiu di separazione di l'aria sò stati installati è calibrati per esse qualificati.
Tutte e pompe d'acqua meccaniche in funzione, pompe d'ossigenu liquidu, compressori d'aria, booster, espansori di turbine, ecc. anu e cundizioni per l'avviamentu, è alcune devenu esse testate prima nantu à una sola macchina.
U sistema di cummutazione di u setacciu moleculare hà e cundizioni per l'avviu, è hè statu cunfirmatu chì u prugramma di cummutazione moleculare hè capace di funziunà nurmalmente. U riscaldamentu è a spurgazione di a cundutta di vapore à alta pressione sò stati cumpletati. U sistema d'aria strumentale di standby hè statu messu in usu, mantenendu a pressione di l'aria strumentale sopra à 0,6 MPa (G).
2. Spurgu di e tubazioni di l'unità di separazione d'aria
Avviate u sistema di lubrificazione è u sistema di gas di sigillatura di a turbina à vapore, di u compressore d'aria è di a pompa d'acqua di raffreddamentu. Prima di avvià u compressore d'aria, apre a valvula di sfiatu di u compressore d'aria è sigillate l'entrata d'aria di a torre di raffreddamentu d'aria cù una piastra cieca. Dopu chì u tubu di uscita di u compressore d'aria hè statu spurgatu, a pressione di scaricu ghjunghje à a pressione di scaricu nominale è u target di spurgu di a pipeline hè qualificatu, cunnette u tubu d'entrata di a torre di raffreddamentu d'aria, avviate u sistema di preraffreddamentu d'aria (prima di spurgu, l'imballu di a torre di raffreddamentu d'aria ùn deve esse pienu; a flangia d'entrata di l'adsorbitore di u setaccio moleculare d'entrata d'aria hè scollegata), aspettate finu à chì u target sia qualificatu, avviate u sistema di purificazione di u setaccio moleculare (prima di spurgu, l'adsorbente di l'adsorbitore di u setaccio moleculare ùn deve esse pienu; a flangia d'entrata di a scatula fredda d'entrata d'aria deve esse scollegata), fermate u compressore d'aria finu à chì u target sia qualificatu, riempite l'imballu di a torre di raffreddamentu d'aria è l'adsorbente di l'adsorbitore di u setaccio moleculare, è riavviate u filtru, a turbina à vapore, u compressore d'aria, u sistema di preraffreddamentu d'aria, u sistema di adsorbimentu di u setaccio moleculare dopu u riempimentu, almenu duie settimane di funziunamentu nurmale dopu a rigenerazione, u raffreddamentu, l'aumentu di pressione, l'adsorbimentu è a riduzione di pressione. Dopu un periodu di riscaldamentu, i tubi d'aria di u sistema dopu à l'adsorbitore di u setacciu moleculare è i tubi interni di a torre di frazionamentu ponu esse soffiati via. Questu include scambiatori di calore à alta pressione, scambiatori di calore à bassa pressione, booster d'aria, espansori di turbine è equipaggiamenti di torre appartenenti à a separazione di l'aria. Fate attenzione à u cuntrollu di u flussu d'aria chì entra in u sistema di purificazione di u setacciu moleculare per evità una resistenza eccessiva à u setacciu moleculare chì danneghja u stratu di lettu. Prima di soffià a torre di frazionamentu, tutti i tubi d'aria chì entranu in a scatula fredda di a torre di frazionamentu devenu esse dotati di filtri temporanei per impedisce à a polvere, a scoria di saldatura è altre impurità di entre in u scambiatore di calore è di influenzà l'effettu di scambiu di calore. Avviate u sistema di oliu lubrificante è di gas di sigillatura prima di soffià l'espansore di a turbina è a pompa di ossigenu liquidu. Tutti i punti di sigillatura di gas di l'equipaggiamentu di separazione di l'aria, cumprese l'ugellu di l'espansore di a turbina, devenu esse chjusi.
3. Raffreddamentu nudu è messa in serviziu finale di l'unità di separazione di l'aria
Tutte e tubazioni fora di a scatula fredda sò soffiate via, è tutte e tubazioni è l'attrezzature in a scatula fredda sò riscaldate è soffiate via per risponde à e cundizioni di raffreddamentu è preparassi per a prova di raffreddamentu nudu.
Quandu u raffreddamentu di a torre di distillazione principia, l'aria scaricata da u compressore d'aria ùn pò micca entre cumpletamente in a torre di distillazione. L'aria compressa in eccessu hè scaricata in l'atmosfera attraversu a valvula di sfiatu, mantenendu cusì a pressione di scarica di u compressore d'aria invariata. Mentre a temperatura di ogni parte di a torre di distillazione diminuisce gradualmente, a quantità d'aria inalata aumenterà gradualmente. In questu mumentu, una parte di u gas di reflux in a torre di distillazione hè mandata à a torre di raffreddamentu di l'acqua. U prucessu di raffreddamentu deve esse realizatu lentamente è uniformemente, cù una velocità media di raffreddamentu di 1 ~ 2 ℃ / h per assicurà una temperatura uniforme di ogni parte. Durante u prucessu di raffreddamentu, a capacità di raffreddamentu di l'espansore di gas deve esse mantenuta à u massimu. Quandu l'aria à l'estremità fredda di u scambiatore di calore principale hè vicina à a temperatura di liquefazione, a fase di raffreddamentu finisce.
A fase di raffreddamentu di a scatula fredda hè mantenuta per un certu periodu di tempu, è diverse perdite è altre parti incomplete sò verificate è riparate. Dopu, fermate a macchina passu à passu, cuminciate à caricà a sabbia perlata in a scatula fredda, avviate l'equipaggiu di separazione di l'aria passu à passu dopu u caricamentu, è rientre in a fase di raffreddamentu. Nutate bè chì quandu l'equipaggiu di separazione di l'aria hè avviatu, u gas di rigenerazione di u setacciu moleculare usa l'aria purificata da u setacciu moleculare. Quandu l'equipaggiu di separazione di l'aria hè avviatu è ci hè abbastanza gas di rigenerazione, u percorsu di flussu di ammoniaca sporca hè utilizatu. Durante u prucessu di raffreddamentu, a temperatura in a scatula fredda diminuisce gradualmente. U sistema di riempimentu di l'ammoniaca di a scatula fredda deve esse apertu in tempu per impedisce a pressione negativa in a scatula fredda. Dopu, l'equipaggiu in a scatula fredda hè ulteriormente raffreddato, l'aria cumencia à liquefà, u liquidu cumencia à cumparisce in a torre inferiore, è u prucessu di distillazione di e torri superiore è inferiore cumencia à esse stabilitu. Dopu, aghjustate lentamente e valvole una per una per fà chì a separazione di l'aria funziona nurmalmente.
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Data di publicazione: 24 d'aprile di u 2025
