Question

大家帮忙讲解一下空分工艺流程

Answer 1

工艺原理
利用深冷技术把空气进行深度冷冻液化，然后利用空气中氧气、氮气组分沸点的不同，通过精馏的办法在分馏塔内分离成纯氧气污氮气。
工艺流程简述
空分装置一般是采用常温分子筛净化、增压透平膨胀机提供装置所需冷量、双塔（下塔、上塔）精馏流程。整套设备包括空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、纯化系统、分馏塔系统、仪表系统、电气系统等，整套装置的控制由DCS系统控制完成（联锁、紧急停车）。
空气预冷：原料空气进入自洁式空气过滤器后，除去灰尘和其他颗粒杂质，然后进入离心压缩机加压，经过四级压缩三级间级冷却器冷却后的空气进入空冷塔被冷却水和冷冻水冷却，冷却水由循环水管网来，由冷却水泵打到空冷塔中部。冷冻水由凉水塔来的冷却水经水冷塔与由分馏塔来的多余的污氮气热质交换后由冷冻水泵加压送入空冷塔顶部。
空气经空冷塔和水直接接触，把出空压机的高温气体（＜100℃）冷却到～14.5℃，使部分游离水析出，以改善吸附工作状况，大气中的二氧化硫、氧化氮、氯化氮、氨等杂质被水洗涤，硫化氢、一氧化氮不能被水洗涤清除，但能被分子筛吸附。
空气纯化：分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只分子筛切换工作。空气在进入MS1201/MS1202分子筛吸附器前在空冷塔中冷却，以尽可能降低空气温度减少空气中水含量从而降低吸附器的工作负荷，空气中的大部分水份被活性氧化铝清除，二氧化碳和一些碳氢化物被分子筛吸附清除，甲烷、乙烷、乙烯不能被吸附，将会进入塔内。两台分子筛吸附器一台进行工作，另一台进行再生。由分馏塔来的污氮气经电加热器加热至180℃左右，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水分、二氧化碳及其他的一些碳氢化合物，后经放空消音器排入大气。
空气精馏：净化后的空气分成三股进入分馏系统：一股加工空气引入循环增压机进行增压，通过冷却器冷却后进入主换热器与反流的气体和液体进行换热，经过换热在主换热器下部这股空气被冷却为液体后送入气、液分离灌进行分离，分离后的气、液送入下塔参与初步精馏。
一股加工空气引入增压透平膨胀机的增压端进行增压，并经水冷却器后进入主换热器，再从主换热器中部（或底部）抽出，经膨胀机膨胀后进入上塔参加精馏；
另一股加工空气进入主换热器，被反流气体和液体冷却后进入下塔参与精馏。（温度在﹣172℃左右）
下塔为筛孔式塔板，液体自上而下逐一流经每块筛板，由于溢流堰的作用，使筛板上造成一定的液层高度，当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了气液接触面积使热质交换高效进行，低沸点组份逐渐蒸发，高沸点组份逐渐液化，这样在下塔顶获得低沸点的纯氮，在下塔中部获得液污氮，在下塔底获得高沸点的富氧液空，所需的回流液氮来自下塔顶部主冷。而主冷置于上、下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发，这个过程得以进行，是因为氮气压力高，液氧压力低，例如：氮气压力在0.45MPa时液化温度为﹣177.5℃，而液氧压力在0.05MPa时蒸发温度为﹣180℃，由于两者间温差的存在，氮气的冷凝和液氧的蒸发就得以进行。在上塔，液氧蒸发是上塔所需的上升蒸气，气体穿过分布器沿填料盘上升，液氮、液污氮、液空由下塔引出经过过冷器过冷后经节流阀节流自上往下通过分布器均匀的分布在填料上，在填料表面上气、液充分接触进行充分的热质交换，上升气体低沸点组份（氮）含量不断提高，高沸点组份（氧）被大量的洗涤下来，形成回流液。根据在同等压力下氧、氮沸点不同，经多次蒸发和冷凝，最终在上塔顶部得到低沸点的污氮气，上塔底部获得高沸点的液氧。
下塔产品：纯氮气、纯液氮，液污氮、38%～42%的富氧液空。
富氧液空：经过冷器过冷，节流阀节流后进入上塔，作为上塔回流液。
液污氮：经过冷器过冷，节流阀节流后进入上塔，作为上塔回流液。
纯氮气：在下塔顶部获得纯度为99.99%的纯氮气，一少部分取出经过主换热器换热后送给用户。其余部分进入主冷凝蒸发器中被液氧冷凝成液氮，而液氧吸收热量蒸发成气氧。
纯液氮：一部分液氮回下塔作为下塔回流液体，；另一部分液氮经过冷器过冷后、经节流阀节流后进入上塔顶部参加精馏。
上塔产品：上塔底部产出液氧，顶部产出污氮气。
各种物流进入上塔，经过上塔的进一步分离，在上塔顶部获得纯度为～96%的污氮气，底部获得纯度为99.53%的液氧。污氮气经过冷器、主换热器复热后出冷箱，复热后的污氮气分成两部分，一部分做为分子筛吸附器的再生用气，另一部分也送入水冷塔给水冷却。液氧由上塔底部抽出经过液氧泵加压后进入主换热器与正流气体换热，经过换热液氧被气化后出主换热器复热至常温送给用户。

以上只是空分的一种形式..还有其它工艺....但都大同小异....

Answer 2

大气通过自洁式空气过滤器被空压机吸入。压缩空气冷却后进入预冷系统冷却，送入分子筛纯化器去除掉空气中的二氧化碳和碳氢等有害杂质。清洁空气然后送入冷箱，进入主换热器被反流气体冷却到流程所需的温度。一部分冷却后的空气进入膨胀机膨胀制冷。膨胀后的空气进入分流塔，或主换热器复热。剩余空气进入分流塔进行低温分离。分离后的氧气、氮气和废弃经主换热器复热后出冷箱。废气出冷箱后进纯化器再生分子筛，还有一部分废气进预冷系统提供冷量。

几乎每套空分设备的流程都不相同。流程是空分厂家根据产品气液状态、设备规模、氧氮比例、投资规模、能耗要求等很多因素设计的，不存在一个统一的规范。 总的原理就是预冷系统将压缩后的热空气预冷，然后纯化系统去除有害杂质，然后进冷箱。 冷箱里面，通过膨胀机制冷，通过换热器进行各股气体之间的热交换达到工艺要求的温度，通过分流塔和主冷进行空气分离。

以上纯手工输入，如还有问题欢迎随时来问。