新式空分上塔技術(shù)方案

摘要：新式液柱增壓型規(guī)整填料上塔，以低能耗建立環(huán)境友好型生產(chǎn)流程的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：上塔規(guī)整填料塔液柱增壓能耗投資性價(jià)比

中圖分類號(hào)：TQll6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，當(dāng)今各行業(yè)內(nèi)部對(duì)高新技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)也日趨白熱化。一項(xiàng)好的技術(shù)帶來(lái)的是低能耗，高產(chǎn)出的高性價(jià)比回饋，使企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力大幅度提高的同時(shí)，增加了生產(chǎn)效益?？辗中袠I(yè)在鋼鐵冶金，化工，尤其是煤化工迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，也呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。于是空分技術(shù)的開(kāi)發(fā)也是極其重要的。本文著重通過(guò)三種上塔技術(shù)之間的性價(jià)比對(duì)比分析讓讀者對(duì)新式液柱增壓型蒸餾塔有一定的認(rèn)識(shí)。

在方案一中，上塔選用了篩板塔，空壓機(jī)排壓為0.56MPA(G)，但是空壓機(jī)的電機(jī)功率相對(duì)較高，運(yùn)行費(fèi)用也就相對(duì)較高一些（每小時(shí)相對(duì)高出%3-%5）。冷箱高度實(shí)際為32米，較之其它兩個(gè)方案較低，從而一次性投資比較低。方案二采用填料塔作為上塔，空壓機(jī)排壓為0.52MPA(G)，這也使得空壓機(jī)電機(jī)功率相對(duì)較低，使得運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，但是在一次性投資方面冷箱實(shí)際高度為44米，一次性投資有所增加。方案三較方案二多增加了一個(gè)液柱增壓流程，在方案二的基礎(chǔ)上使氧氣的出塔壓力增加到了100KPA，即升高了氧壓機(jī)的進(jìn)口壓力，單臺(tái)氧壓機(jī)排氣量可做到6500Nm3/h，1.6MPA.氧壓機(jī)的臺(tái)數(shù)可以由原來(lái)的三臺(tái)（兩用一備）減少到兩臺(tái)（一用一備），減少一次性投資。

比較三種方案的實(shí)際效益：

方案二相比于方案一改進(jìn)在于方案二中精餾塔采用規(guī)整填料塔。為了更直觀說(shuō)明篩板塔和填料塔兩者的優(yōu)劣勢(shì)，我們對(duì)兩種方案做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。篩板塔內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，操作時(shí)，液體由塔頂進(jìn)入，經(jīng)溢流管（一部分經(jīng)篩孔）逐板下降，并在板上積存液層。氣體（或蒸氣）由塔底進(jìn)入，經(jīng)篩孔上升穿過(guò)液層，鼓泡而出，因而兩相可以充分接觸，并相互作用。而填料塔塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面，氣體吸收時(shí)，液體由塔的上部通過(guò)分布器進(jìn)入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過(guò)填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。不同的接觸方式也使得填料塔產(chǎn)能調(diào)節(jié)范圍大，一般控制在40%-105%；而篩板塔的調(diào)節(jié)范圍小，只是70%-105%，同時(shí)填料塔有利于變負(fù)荷，壓降也要比篩板塔小些，這也降低了填料塔方案中的空壓機(jī)排壓，從而降低了單位制氧電耗。輔以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段和單體設(shè)備制造技術(shù)，使產(chǎn)品純度及提取率大大提高。以產(chǎn)每立方氧氣省電量0.04kwh.每小時(shí)產(chǎn)6500立方米氧氣計(jì)。每小時(shí)省電260kwh，一年8000小時(shí)省電208×104 kWh。雖然方案二在一次性投資成本方面增加了70萬(wàn)元，綜合考慮，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，方案二很大程度上降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也節(jié)約了能源，降低了對(duì)供電系統(tǒng)的要求。

方案三相比于方案二改進(jìn)在于方案三增加了液柱增壓流程。液柱增壓流程源于二十世紀(jì)八十年代，在此之前由于液化空氣不參加下塔精餾，使得該流程樣提取率比較低，而規(guī)整填料技術(shù)的運(yùn)用使得液柱增壓流程彰顯出了其本身的魅力。通過(guò)液柱增壓流程，氧壓機(jī)組進(jìn)氣壓力提高，使得機(jī)組擴(kuò)容，同時(shí)氧壓機(jī)組壓比減小，軸功率有所下降，達(dá)到了節(jié)能的目的，也使得運(yùn)行過(guò)程更加的穩(wěn)定。對(duì)于易損部件來(lái)講，這種流程增加了其使用壽命，減少了維修費(fèi)用?？偟膩?lái)說(shuō)，該流程升高了氧氣的出塔壓力，從而減少了空壓機(jī)的數(shù)量，由原本的3臺(tái)氧壓機(jī)縮減到2臺(tái)，減少了一臺(tái)氧壓機(jī)投資的同時(shí)減少了能耗。小時(shí)壓氧節(jié)能180kwh計(jì)，每年可以節(jié)約144×104 kWh電量。在維護(hù)方面，因?yàn)榭s減了一臺(tái)氧壓機(jī)，使得維護(hù)費(fèi)用至少降低25%。方案三較方案二基礎(chǔ)上增加46萬(wàn)元的投資顯而易見(jiàn)是極其值得的。新式液柱增壓型規(guī)整填料上塔，以低能耗建立環(huán)境友好型生產(chǎn)流程的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益，加強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在本套空分設(shè)備招標(biāo)過(guò)程中，最終中標(biāo)方的設(shè)計(jì)方案由最初的篩板上塔幾經(jīng)修改最終敲定為規(guī)整填料上塔，以節(jié)能帶來(lái)的高利潤(rùn)高性價(jià)比贏得了招標(biāo)方的青睞。可見(jiàn)如今技術(shù)力量在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中起到的舉足關(guān)鍵的作用。

我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，特別是近幾年冶金、石化、石油、化肥等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，給空分設(shè)備行業(yè)帶來(lái)難得的發(fā)展機(jī)遇。專家預(yù)測(cè)未來(lái)10年，氣體行業(yè)全國(guó)總銷售量將達(dá)到1000億元，年均增速將保持在15%左右。而目前興起的煤化工以及冶金領(lǐng)域內(nèi)新采用的部分新工藝等，對(duì)空分流程的要求將更加多樣化。中國(guó)已經(jīng)是空分設(shè)備制造大國(guó)，但是只有成為空分設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的強(qiáng)國(guó)，才能真正的將空分行業(yè)發(fā)展壯大。