石炭化学工学の分野における空気分離ユニットの主な役割は、必要な高純度酸素をガス化炉に供給することです。石炭化学産業の発展に伴い、大量の酸素が必要となり、液体酸素の市場需要により、空気分離装置も急速に開発されました。極低温パイプライン材料の合理的な設計は、空気分離ユニットの安全性を保証します。空気分離ユニットのコールドボックスは通常、プロセス請負業者によって設計され、供給されます。 NEWTEK は、80,000 m3/h の空気分離ユニット プロジェクトをサポートする石炭化学物質向けに、コールド ボックスの外側に極低温パイプライン材料の設計を導入しました。処理の流れを簡単に説明します。空気分離ユニットは、空気を浄化するための完全低圧モレキュラーシーブ吸着、エアタービンブースター膨張機構の冷却、生成物の酸素と窒素の内部圧縮、およびエアブースター循環のプロセスフロープランを採用しています。プロセスフローは、空気圧縮システム、空気予冷システム、モレキュラーシーブ精製システム、エキスパンダーシステム、蒸留システム、液体貯蔵待機システムおよび公共システムに分かれています。
生の空気はセルフクリーニングフィルターでろ過され、ほこりなどの機械的不純物が除去されます。濾過された空気は遠心圧縮機に入り、次に空冷塔に入ります。空冷塔を通過した後の空気はモレキュラーシーブ精製器に入ります。精製された空気は 3 つの流れに分けられ、1 つは空気分離装置の計器空気として、1 つは低圧プレート熱交換器に入り、冷却後に下部塔に入り、もう 1 つはブースターエアコンプレッサーに進みます。
この空気は次の 3 つの部分に分かれています。
① 空気はブースタエアコンプレッサの一段目羽根車で昇圧された後、計器用空気や工場用空気として取り出されます。
② ブースタ最終段の空気は膨張機のブースタファンに入り昇圧され、冷却器で室温まで冷却された後、高圧プレート熱交換器に入り液体酸素と熱交換します。高圧空気は液体膨張機を通過して絞り込まれた後、下部塔に入ります。
③ ブースターから抽出された空気は高圧プレート熱交換器に入り、高圧プレート熱交換器から抽出された空気は膨張機に入ります。膨張した空気は塔下部に送られます。
空気が最初に下部塔で蒸留された後、液体空気、液体窒素、および汚れた液体窒素が得られ、これらは冷却器で過冷却され、絞りられて上部塔に入ります。上部塔でさらに蒸留した後、上部塔の底部で液体酸素が得られ、液体酸素ポンプで圧縮されて高圧プレート式熱交換器に入ります。再加熱後、コールドボックスから排出され、酸素パイプラインネットワークに入ります。常圧窒素は上部塔の頂部から抽出され、低圧主熱交換器によって再加熱されてユーザーのパイプラインネットワークに送られます。液体酸素の一部は冷却器で抽出され、過冷却されて製品として貯蔵タンクに入ります。一定量のアルゴン留分が上部塔の中央から抽出され、アルゴン効率塔に送られます。アルゴン留分はアルゴン効率塔で蒸留され、粗アルゴンが得られます。粗アルゴンはプレート熱交換器で再加熱され、コールドボックスを出て、汚れた窒素パイプラインに入ります。液体窒素は下部塔の塔頂から抜き出されて貯蔵タンクに送られ、さらに貯蔵タンクから抜き出されて液体窒素で加圧され、高圧プレート式熱交換器に入ります。再加熱後、保冷箱から取り出します。液体窒素の一部は抽出され、冷却器内で過冷却され、製品として貯蔵タンクに入ります。バックアップ システムの液体酸素および液体窒素の貯蔵タンク内の液体の一部は輸送のためにトラックに積み込まれ、一部は液体酸素、液体窒素ポンプ、および水浴蒸発器を通ってパイプライン ネットワークに入ります。
