多套新型压缩机气液分离设施的功能对比

　　1液体空分设备流程选择原则

　　液体空分设备流程的选择，不仅要考虑氧的提取率和能耗，同时还要考虑流程简单、操作方便、设备投资费用较低。总之，应根据装置大小的不同和用户的具体要求，来确定*佳流程和配套形式。

　　空气循环流程的氧提取率相对较低，在液氮与液氧产量比例约为05时，氧提取率可达93%左右，氩提取率可达73%左右。当液氮量加大时氧提取率急剧下降，在液氮与液氧产量比例约为15时，氧提取率只有72%左右，此时采用空气循环流程就不太合适。可见，在液体空分设备的液氮与液氧产量比例小于05时，采用空气循环流程有很明显的优势。

　　低压氮循环流程，实质为1套液氧空分设备内置1套氮液化设备，因而液氮产量不受限制，氧和氩提取率相对较高。当液氮与液氧比例为25左右时，氧提取率可达99%，氩提取率可达90%.

　　2两种流程液体空分设备比较

　　21流程比较

　　2115100m3 /h液体空分设备流程5100m 3 /h液体空分设备流程，采用双温空气膨胀的中压空气循环流程。空气循环压缩机设置在分子筛纯化系统后面，从循环压缩机出来的空气，一部分经串联的两台膨胀机增压端两级增压后，进入主换热器冷却到适当的温度，然后大部分气体进入冷端膨胀机进行膨胀，其余部分高压空气由主换热器冷端抽出后节流进入下塔中部参与精馏。膨胀后的循环气流，一部分通过主换热器复热后返回循环压缩机的吸入口，另一部分进入下塔参与精馏。还有一部分循环压缩机出来的空气经主换热器冷却到一定温度后进入热端膨胀机进行膨胀，膨胀后的空气由主换热器复热后返回循环压缩机的吸入口。

　　AF空气过滤器TC1空压机TC2循环压缩机RU制冷机AC空冷塔WC水冷塔MS1、MS2分子筛吸附器EH电加热器B1、B2膨胀机增压端ET1热端膨胀机ET2冷端膨胀机E1主换热器C1下塔K1主冷C2上塔C701粗氩！塔C702粗氩？塔E701粗氩冷凝器C703精氩塔E702精氩冷凝器E0703精氩蒸发器2128000m3/h液体空分设备流程8000m3 /h液体空分设备流程，采用双温氮气膨胀的低压氮气循环流程。由下塔顶部抽取的部分氮气，通过主换热器复热后进入氮气循环压缩机入口作为原料气。由上塔抽取的低压氮气经主换热器复热后送至低压氮气循环压缩机，被压缩至055MPa（A）左右后，一部分进入高压氮气循环压缩机中进一步增压至28MPa（A），压缩后的高压氮气分两股：一股在主换热器冷却到适当的温度后进入热端膨胀机进行膨胀，膨胀后气体再次进入主换热器复热后返回高压氮气循环压缩机的进口端；另一股进入膨胀机增压端串级增压后，进入主换热器冷却到适当的温度后，其中大部分气体进入冷端膨胀机进行膨胀制冷，膨胀后气体经主换热器复热后返回高压氮气循环压缩机的进口端，小部分高压氮经液化过冷后由主换热器冷端抽出，再节流进入下塔参与精馏。低压氮气循环压缩机出来的另一部分气体作为产品送入用户管网。

　　22主要性能参数比较

　　5100m3/h液体空分设备与8000m 3/h液体空分设备的主要性能参数比较。

　　3主要配套部机的比较

　　31压缩机系统

　　5100m3/h液体空分设备配套的压缩机是Ingersollrand生产的C140X3型空压机和C125MX3B型循环空气压缩机。8000m 3/h液体空分设备配套的压缩机是由沈阳透平机械股份有限公司生产的SVK323S型空压机、SVK162S型低压氮气压缩机和SVK163H型高压氮气压缩机。

　　32空气预冷系统

　　5100m3/h液体空分设备的空气预冷系统采用空冷塔+水冷塔+1台冷水机组的结构，低温水采用开式循环，即冷冻水通过空冷塔底部回水池。

　　8000m3 /h液体空分设备的空气预冷系统采用空冷塔+2台冷水机组的结构，低温水采用封闭循环，即空冷塔顶部回水去冷水机组。

　　33分子筛纯化系统

　　5100m 3 /h液体空分设备配套的分子筛吸附器采用外绝热结构，再生加热装置采用电加热炉。

　　8000m 3 /h液体空分设备配套的分子筛吸附器采用内绝热结构，再生加热装置采用蒸汽加热器。

　　34精馏塔系统5100m 3 /h液体空分设备上塔氩馏分抽口位置上段筒体采用不变径的结构，同时氩馏分抽口处采用筛板和填料的复合结构。8000m 3 /h液体空分设备上塔氩馏分抽口位置上段筒体采用缩径的结构，同时氩馏分出口处采用填料的单体结构。

　　4两套液体空分设备的主要特点

　　41 5100m3/h液体空分设备

　　（1）流程简单、设备数量少、启动时间短、操作简单、维护方便、投资费用少。

　　（2）氩的提取对塔板位置的敏感度相对较小，加上上塔氩馏分抽口处采用塔板与填料的复合结构，因此整个系统操作压力稳定，操作时适应能力较强。

　　（3）膨胀机的制冷量主要取决于膨胀量和焓降。而膨胀机的焓降决定于膨胀前温度。膨胀前温度越高，则焓降就越大，这就是高温、高焓降效应。由于中压空气露点较高，因此出主换热器的空气温度较高，冷、热端膨胀机膨胀前温度可提高，因此焓降较大，单位气体膨胀制冷量大，可减少循环压缩机气量。

　　42 8000m3/h液体空分设备

　　（1）由于从下塔抽取部分氮气，使主冷的液氮冷凝量减少，因此送入上塔的回流液氮减少，使精馏塔的回流比达到比较合理的数值，这样可以充分利用上塔的精馏潜力，提高氧的提取率。

　　（2）氧和氩提取率高，能耗低。

　　（3）氮膨胀的工质比空气膨胀的工质要干净，因而膨胀机可以在更安全的条件下运行。

　　5结论

　　由以上分析可知，2套液体空分设备各有千秋。设计液体空分设备时，需结合用户实际用液量、投资费用和电价等多方面情况，选择合理的流程和配置，这样才能真正满足用户需求。