近年、私の国で大規模な空気分離技術の開発により、多くの工場が高度な外国技術を導入しており、ますます独立したイノベーション技術がそれらに適用されており、空気分離装置は現在重要な製品の1つです。ダブルポンプ内部圧縮プロセスのプロセス革新では、エンタープライズ工場の経済的利益の改善を保証するために、安全性の問題と革新的なパフォーマンスの問題にも注意を払う必要があります。
コンテンツ
1つの主要な空気分離方法
1.1圧力スイング吸着の空気分離プロセス技術
1.2膜分離のプロセス技術
1.3極低温蒸留のプロセス技術
2つの大気分離ユニットにおけるデュアルポンプ内部圧縮の2つの技術原則とプロセスフロー
3実用プロセスイノベーション戦略
4結論
空気分離には、主に極低温と非結晶性の2つの形式が含まれます。後者の方法には、吸着、膜分離、化学分離が含まれます。酸素と窒素の液体生成物の大規模な生産に対する大きな需要があるため、特に高純度製品の場合、極低温分離法は、かけがえのない競争上の優位性があります。さらに、極低温分離法は、アルゴンなどのさまざまな希少ガスの同時生産を達成するための最も効果的な方法です。したがって、極低温法は、空気分離の現在の産業用途で最も重要な技術です。
圧力スイング吸着法のために、1950年代後半に開発されました。独自の柔軟性、比較的低い投資、エネルギー消費が低いことで広く認識されています。近年、圧力スイング吸着空気分離の酸素濃縮技術も、さまざまな分野で広く使用されています。後に出現した技術として、膜分離空気分離技術にはポリマー材料の分野が含まれ、徐々に認識され、広く使用されています。
圧力スイング吸着分離技術の基本原理は、異なる吸着速度に基づいて、空気中の窒素と酸素の分離要件を満たすことです。このプロセスの最も重要な部分は、ガス吸着の効果を達成できる吸着塔です。このようにして、酸素と窒素の間の交互のサイクルを効果的に満たすことができ、それにより連続的な繁殖の効果を達成できます。
膜分離技術の原理は、膜の溶解度と透過性の違いに応じて、効果的に分離効果を達成することです。ガスが膜に浸透すると、膜の両側での外部駆動と圧力差の作用下で、異なる透過性の条件下で、ガスは膜の異なる位置に集まり、ガス分離の効果を満たします。膜分離技術は、設置と動作が簡単でなければなりません。実際のノイズは比較的小さく、占有されているエリアも限られており、スタートアップ時間は短いです。ただし、老化後に膜を使用することはできないため、より高価なメンテナンスコストが発生し、ガスの純度も悪化します。膜分離は、現在の世界開発におけるハイテク形式です。それはポリマー材料科学です。膜分離には相変化がなく、再生する必要がないため、膜分離技術には高度な技術と低投資の利点があります。膜分離技術は現在広く使用されています。合成アンモニアによって放出された空気から対応する水素を回収し、天然ガスからヘリウムを抽出し、二酸化炭素を回収できます。メタノールなどの合成ガスも調整できます。さらに、ガス膜分離技術は、最大99.9％の純度で窒素を直接生成することができる空気分離にも使用できます。この方法は、50％以上の濃度で酸素が豊富な空気を直接生成することもできます。
いわゆる低温蒸留プロセスは、酸素と窒素のさまざまな沸点を使用して分離効果を達成します。さらに、高温と低圧は、ガスの沸点に影響を与える可能性があります。したがって、このプロセスは主に高圧と低温環境を使用して空気を液化し、蒸留後の蒸留後の蒸留塔での熱伝達後、窒素と酸素は空気から効果的に分離されます。このプロセスの主な利点は、ガス出力が比較的大きく、分離ガスの純度が非常に高いことです。ダブルポンプの内部圧縮プロセスを効果的に使用すると、投資が低くなり、安全性能も向上し、後の操作に便利です。圧縮された空気は、分子ふるい吸着器を通過して、主に水、CO2、炭化水素、熱交換器を通過して低温を冷却し、最終的に蒸留塔の酸素、窒素、アルゴンなどを分離します。このデバイスには、圧縮空気と圧縮窒素膨張の作業によって得られる冷たい容量が必要です。さらに、位置蒸留プロセスでは、その構造化された梱包技術も一般的なプロセスです。現在の環境では、構造化された梱包の形式が効果的に促進され、普及しています。連続熱と質量交換の効果を達成することができ、エネルギー消費を削減する効果も満たすことができます。さらに、構造化された梱包は、各ガスの純度がさらに改善されるように、酸素、窒素、アルゴンを効率的に分離できます。さらに、構造化された梱包は、幅広い変化と動作要件を達成することができ、さまざまな動作条件での迅速な適応にも役割を果たすことができます。実際の動作では、完全な蒸留水素を含まないアルゴン生産の技術は、極低温蒸留作業の重要な形態でもあります。完全な蒸留水素を含まないアルゴン生産の技術は、開発中の構造化された梱包に基づいて促進され、その完全な蒸留水素を含まないアルゴン生産は、多くの大規模な機器の使用に明らかな効果と利点があります。さらに、このテクノロジーは強力な安全性能もあり、そのプロセスフローは比較的単純であり、全体的な動作は非常に便利で効果的であり、テクノロジーによって生成されるアルゴンの純度も非常に高くなりますが、このテクノロジーのコストは非常に高く、信頼性は比較的低いです。
2つの大気分離ユニットにおけるデュアルポンプ内部圧縮の2つの技術原則とプロセスフロー
実際の条件のための極低温深凍結技術は、主に空気を圧縮して揚げて液化状態を形成します。主に、酸素や窒素などの空気成分のさまざまな沸点に基づいています。大気圧下で分離する空気成分の物理的特性を一般に表1に示します。その後、酸素と窒素混合物は蒸留によって分離されます。低ボーリングポイント成分の窒素と高ボーリングポイント成分の酸素は、蒸留トレイを介して質量と熱の間で交換されます。窒素は液相から蒸発し、酸素は気相の凝縮から液化型に変換することができ、それにより酸素と窒素分離の効果を達成できます。ダブルポンプ内部圧縮プロセステクノロジーの場合、その原則は、拡張された空気を使用して下部タワーに入ることです。液体酸素は主要な風邪から抽出され、液体酸素ポンプの圧縮システムを通過してユーザー圧力システムに移動し、メインの熱交換器で再加熱した後、ユーザーパイプラインに入ります。主な熱交換器では、正の流れが圧縮された空気と加圧された液体酸素が熱交換を実現し、液体酸素が蒸発して再加熱され、高圧空気が冷却され液化されます。ポジティブフローの高圧液化空気とブースターエキスパンダーによる完全な膨張と冷却の後、空気は下部の塔に入り、蒸留要件を満たします。内部圧縮プロセスは、液体酸素ポンプの助けを借りて空気を加圧するプロセスであり、外部圧縮プロセスの酸素圧縮効果を置き換えることができます。
この技術の特定のプロセスは、空気がエアフィルターによってろ過され、エアコンプレッサーによって圧縮され、蒸留塔に入る前に空冷塔で冷却されることです。窒素と酸素は分離され、窒素と酸素の異なる沸点を使用して個別に出力されます。ダブルポンプの内部圧縮原理を適用すると、全負荷での消費電力が6％減少し、システムの起動時間が大幅に短くなります。
このプロセスの利点は比較的大きいため、広く使用されています。炭化水素の凝集を排除し、爆発のリスクを排除する効果があり、液体酸素の流れ性をより強くし、特に操作中にデバイスをより安全で信頼性を高めることができます。ダブルポンプの内部圧縮の過程で、液体酸素ポンプと液体窒素ポンプの投資コストは外部コンプレッサーの投資コストよりも少なく、全体的な動作も非常に単純であり、検査と修復が容易です。さらに、その自動制御システムは、システム全体の動作をより便利にすることができます。これは、作業効率を改善し、運用効率をより信頼性が高く効果的にするのに非常に役立ちます。
現在の科学技術の急速な発展に伴い、その低温空気分離技術がさらに最適化され、開発されました。初期の開発では、元の空気の精製に焦点を当てた製品抽出速度の上昇にも焦点を当て、熱交換器の効率の改善とデバイス制御の最適化のための特定の要件を提案しました。したがって、大規模な空気分離装置の実際の開発では、空気分離プロセスレベルの改善の保証を提供するために、ダブルポンプ内部圧縮プロセステクノロジーの研究と革新に注意を払う必要があります。
消費電力を削減する目的での改修と最適化。空気分離装置の場合、それらがオンになると、高出力消費により運用コストが増加します。消費電力を削減するには、それを最適化して改善する必要があり、それにより全体的なコストを効果的に制御します。
可変負荷を調整すると、連続化学生産の特性があり、その後のプロセスは生産の負荷の変化に影響を与える可能性があります。システムの負荷安定性を確保し、その製品の品質と出力が影響を受けないようにするために、それを革新および最適化し、矛盾を解決し、システムの影響を受けずに出力と品質を作り、全体的な作業の効果的な実装を確保する必要があります。
高圧空気量の割り当てを強化します。空気分離ユニットの負荷は、需要に応じて調整できます。調整範囲が大きく、高圧窒素消費の大きな変動により、システムのコールドロスの問題を引き起こすのは簡単です。したがって、空気分離ユニットを革新および変換し、システムのコールド損失をよりよく制御するためにユニットにボールバルブを追加する必要があります。
私の国の石油と化学産業の発展は、徐々に科学と技術、専門化、規模に向かっています。空気分離プロセスの開発では、さまざまな形態の交換と更新も受けています。イノベーション後、その全体的な効果がさらに改善され、空気分離プロセス技術の効果的な使用の保証も提供され、さまざまな業界で効果的に使用され、独自の利点と役割を果たすことができます。
