试论空气分离产品生产与供应的优化.pdfVIP

气体总网第十二次全网大会盛技术交流会论文集(zoos.引 试论空气分离产品生产与供应的优化 杨 涌 源 (武汉钢铁设计研究总院上海设计院。上海市宝山区盘古路1000号 201900) 摘要 简述了空气分离产品生产与供应优化的概念 侧重论述了优化的十项措施，提出了经 各项优化措施形成的空分产品供应系统。 关健词:空气分离设备;生产;供应;优化;措施 流程 ;系统 I何谓空气分离产品生产与供应的优化 能耗低、运行可命、操作安全 1.， 优“化”的概念 这包括: 近几年来，人们习惯于谈 “优化”。所谓 “优 (1)根据用氧压力和电价情况确定采用内压缩 化”按笔者的理解就是投人与产出比最佳，即在一 流程还是氧压机流程。内压缩流程投资省，安全性 定的投人下产出最大，或保证一定的产出，投人最 好，能生产更多的液体产品，但电耗比氧压机流程 小。人们平时说的“效益最大化”，亦即 优“化o，’ 高5%一835。在用氧压力较高的化工系统，一般 优“化”是相对系统而言的，系统有大有小， 采用液氧内压缩流程;在用氧压力为3MPe以下的 优化的内容也随之改变。 钢铁企业，一般采用氧压机流程，在电价便宜的情 1.2 空气分离产品生产与供应的优化 况下，也可采用内压缩流程，通常应根据技术经济 空分产品生产的优化:在确定的生产能力下投 比较确定。 资最省，能耗最低，作业率最高，生产最安全。这 (2)上塔和粗缸塔采用规整填料塔，减少阻 通常取决于流程与设备选择和操作管理水平。 力，提高氧、氢提取率，降低分离能耗，并实行全 空分产品供应的优化:在确定用户的条件下， 精馏制氢。 能以最小的投资和能耗满足各用户的需求变化和不 (3)提高 (空气、氧、氮)压缩机的等温效率 间断供应，这取决于系统设计。系统设计要为生产 和膨胀机的绝热效率，以降低压缩功和膨胀量。 提供必要的手段而生产中又能合理利用这些手段。 (4)分子筛常温净化可采用PSA工艺代替1SA 1986年笔者曾发表了 “钢铁企业空分产品的 工艺，以降低再生能耗。 供应与节能”，文中提出了供应系统的十条节能措 (5)在避免主冷液氧 “干燕发”和 “死端沸 施 (详见 (深冷技术》1986年第3期)和效益分 腾”、造成氧化亚氮 N0,( )析出的前提下，采用 析，那主要是根据笔者的经验针对钢铁企业而言， 膜式主冷，以减少传热温差和下塔压力。 巧年过去了，时过境迁，空分行业已今非昔比， (6)量体裁衣，利用低纯度制氧机或联合型空 一些新技术的出现赋予人们新的节能手段，尤其是 分设备 (结合人CORER,IGCC等系统)，以降低 计算机技术的发展，为节能和优化开拓了新的空 能耗。 间。很显然，一个充分优化的设计将会保证空分产 (7)采用DCS控制以减少定员和操作员注意 品的成本最低，生产最安全，供应系统最合理，可 力，并使操作最佳化。 保证用户的连续稳定供应，给生产和用户都带来效 2.2 建立足够容f的气体贮堵系统，满足用户正 益。本文试图根据空分技术的现状，从总的概念出 常的用t波动 发，论述空分产品生产与供应的优化，对象是使用 大部分用户的用量是波动的，空分机组的选择 深冷法的大型空分和多用户大型企业或供气中心. 和生产应按平均量确定，用气体贮罐来吸收用户的 重点仍放在生产与供应系统的优化。 用量波动。这是因为: 2空气分离产品生产与供应的优化的若干 空分设备在设计条件下运行效率最高，能耗最 措施