Telefon: 0086-15531448603
E-mail:elena@hznuzhuo.com
KDON-32000/19000 hava ayırma ünitesi, 200.000 ton/yıl kapasiteli etilen glikol projesinin ana destekleyici kamu mühendislik ünitesidir. Başlıca basınçlı gazlaştırma ünitesine, etilen glikol sentez ünitesine, kükürt geri kazanımına ve atık su arıtma tesisine ham hidrojen sağlar; ayrıca etilen glikol projesinin çeşitli ünitelerine başlatma temizleme ve sızdırmazlık işlemleri için yüksek ve düşük basınçlı azot sağlar; ayrıca ünite havası ve enstrüman havası da temin eder.
A. TEKNİK SÜREÇ
KDON32000/19000 hava ayırma ekipmanı, Newdraft tarafından tasarlanıp üretilmiştir ve tam düşük basınçlı moleküler adsorpsiyon arıtma, hava takviye türbini genleşme mekanizması soğutma, ürün oksijeninin içten sıkıştırılması, düşük basınçlı azotun dıştan sıkıştırılması ve hava takviye sirkülasyonu proses akış şemasını benimser. Alt kule yüksek verimli elek plakalı kule kullanırken, üst kule yapılandırılmış dolgu ve tam damıtma hidrojen içermeyen argon üretim prosesini benimser.
Ham hava girişten emilir ve toz ile diğer mekanik kirlilikler kendi kendini temizleyen hava filtresi tarafından uzaklaştırılır. Filtreden sonraki hava santrifüj kompresöre girer ve kompresör tarafından sıkıştırıldıktan sonra hava soğutma kulesine girer. Soğutma sırasında, suda kolayca çözünen kirlilikler de temizlenebilir. Soğutma kulesinden çıkan hava, moleküler elek arıtıcısına girerek arıtma işlemine tabi tutulur. Havadaki karbondioksit, asetilen ve nem emilir. Moleküler elek arıtıcısı iki modda çalışır; biri çalışırken diğeri rejenerasyondur. Arıtıcının çalışma döngüsü yaklaşık 8 saattir ve her 4 saatte bir arıtıcı değiştirilir; otomatik geçiş, düzenlenebilir program tarafından kontrol edilir.
Moleküler elek adsorberinden sonraki hava üç akıma ayrılır: bir akım, hava ayırma ekipmanı için cihaz havası olarak doğrudan moleküler elek adsorberinden alınır; bir akım düşük basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörüne girer, geri akışlı kirli amonyak ve amonyak ile soğutulur ve daha sonra alt kuleye girer; bir akım hava yükselticiye gider ve yükselticinin birinci kademe sıkıştırmasından sonra iki akıma ayrılır. Bir akım, basıncı düşürüldükten sonra doğrudan alınır ve sistem cihaz havası olarak kullanılır; diğer akım ise yükselticide basınçlandırılmaya devam eder ve ikinci kademede sıkıştırıldıktan sonra iki akıma ayrılır. Bir akım alınır ve oda sıcaklığına soğutulur ve daha fazla basınçlandırma için türbin genleştiricisinin yükseltme ucuna gider; daha sonra yüksek basınçlı ısı eşanjöründen geçirilerek genleşme ve iş için genleştiriciye girer. Genleşmiş nemli hava gaz-sıvı ayırıcıya girer ve ayrılan hava alt kuleye girer. Gaz-sıvı ayırıcıdan alınan sıvı hava, sıvı hava geri akış sıvısı olarak alt kuleye girer ve diğer akım, son aşama sıkıştırmaya kadar yükseltici ünitede basınçlandırılmaya devam eder, ardından soğutucu tarafından oda sıcaklığına soğutulur ve sıvı oksijen ve geri akış kirletici azot ile ısı alışverişi için yüksek basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörüne girer. Yüksek basınçlı havanın bu kısmı sıvılaştırılır. Isı eşanjörünün altından alınan sıvı hava, kısma işleminden sonra alt kuleye girer. Hava alt kulede ilk damıtıldıktan sonra, düşük saflıkta sıvı hava, oksijence zengin sıvı hava, saf sıvı azot ve yüksek saflıkta amonyak elde edilir. Düşük saflıkta sıvı hava, oksijence zengin sıvı hava ve saf sıvı azot, soğutucuda aşırı soğutulur ve daha fazla damıtma için üst kuleye kısılır. Üst kulenin altından elde edilen sıvı oksijen, sıvı oksijen pompası tarafından sıkıştırılır ve ardından yeniden ısıtma için yüksek basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörüne girer ve daha sonra oksijen boru hattı ağına girer. Alt kulenin üst kısmından elde edilen sıvı azot, çekilerek sıvı amonyak depolama tankına girer. Alt kulenin üst kısmından elde edilen yüksek saflıktaki amonyak, düşük basınçlı ısı eşanjörü ile yeniden ısıtılarak amonyak boru hattı ağına girer. Üst kulenin üst kısmından elde edilen düşük basınçlı azot, düşük basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörü ile yeniden ısıtıldıktan sonra soğuk kutudan çıkar ve azot kompresörü ile 0,45 MPa'ya sıkıştırılarak amonyak boru hattı ağına girer. Üst kulenin ortasından belirli bir miktarda argon fraksiyonu çekilerek ham ksenon kulesine gönderilir. Ksenon fraksiyonu, ham argon kulesinde damıtılarak ham sıvı argon elde edilir ve bu da rafine argon kulesinin ortasına gönderilir. Rafine argon kulesinde damıtıldıktan sonra, kulenin dibinde rafine sıvı ksenon elde edilir. Kirli amonyak gazı, üst kulenin üst kısmından çekilir ve soğutucu, düşük basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörü ve yüksek basınçlı plakalı kanatlı ısı eşanjörü tarafından yeniden ısıtıldıktan ve soğuk kutudan çıktıktan sonra ikiye ayrılır: bir kısmı moleküler elek arıtma sisteminin buhar ısıtıcısına moleküler elek rejenerasyon gazı olarak girer ve kalan kirli azot gazı su soğutma kulesine gider. Sıvı oksijen yedekleme sisteminin çalıştırılması gerektiğinde, sıvı oksijen depolama tankındaki sıvı oksijen, regülatör vanası aracılığıyla sıvı oksijen buharlaştırıcıya aktarılır ve düşük basınçlı oksijen elde edildikten sonra oksijen boru hattı ağına girer; sıvı azot yedekleme sisteminin çalıştırılması gerektiğinde, sıvı azot depolama tankındaki sıvı amonyak, regülatör vanası aracılığıyla sıvı oksijen buharlaştırıcıya aktarılır ve daha sonra amonyak kompresörü tarafından sıkıştırılarak yüksek basınçlı azot ve düşük basınçlı amonyak elde edilir ve ardından azot boru hattı ağına girer.
B. KONTROL SİSTEMİ
Hava ayırma ekipmanının ölçeğine ve proses özelliklerine göre, uluslararası alanda gelişmiş DCS sistemleri, kontrol vanası çevrimiçi analizörleri ve diğer ölçüm ve kontrol bileşenlerinin seçimiyle birlikte DCS dağıtık kontrol sistemi benimsenmiştir. Bu sistem, hava ayırma ünitesinin proses kontrolünü tamamlamanın yanı sıra, ünitenin kaza sonucu kapanması durumunda tüm kontrol vanalarını güvenli bir konuma getirebilir ve ilgili pompaları emniyet kilitleme durumuna geçirerek hava ayırma ünitesinin güvenliğini sağlayabilir. Büyük türbin kompresör üniteleri, ünitenin aşırı hız devre kesme kontrolü, acil durum kapatma kontrolü ve aşırı basınç önleme kontrolü fonksiyonlarını tamamlamak için ITCC kontrol sistemlerini (türbin kompresör ünitesi entegre kontrol sistemleri) kullanır ve kablolama ve iletişim yoluyla DCS kontrol sistemine sinyal gönderebilir.
C. Hava ayırma ünitesinin ana izleme noktaları
Düşük basınçlı ısı eşanjöründen çıkan ürün oksijen ve azot gazının saflık analizi, alt kule sıvı havasının saflık analizi, alt kule saf sıvı azotunun analizi, üst kuleden çıkan gazın saflık analizi, alt soğutucuya giren gazın saflık analizi, üst kuledeki sıvı oksijenin saflık analizi, ham kondenser geri akış sıvı hava sabit akış vanasından sonraki sıcaklık, damıtma kulesi gaz-sıvı ayırıcısının basınç ve sıvı seviyesi göstergesi, yüksek basınçlı ısı eşanjöründen çıkan kirli azot gazının sıcaklık göstergesi, düşük basınçlı ısı eşanjörüne giren havanın saflık analizi, yüksek basınçlı ısı eşanjöründen çıkan hava sıcaklığı, ısı eşanjöründen çıkan kirli amonyak gazının sıcaklığı ve sıcaklık farkı, üst kule ksenon fraksiyon ekstraksiyon portundaki gaz analizi: bunların tümü, başlatma ve normal çalışma sırasında veri toplamak içindir ve hava ayırma ünitesinin çalışma koşullarının ayarlanmasına ve hava ayırma ekipmanının normal çalışmasının sağlanmasına fayda sağlar. Ana soğutmadaki azot oksit ve asetilen içeriğinin analizi ve takviye havasındaki nem içeriğinin analizi: Nemli havanın damıtma sistemine girmesini, katılaşmaya ve ısı eşanjörü kanalının tıkanmasına neden olmasını, ısı eşanjörü alanını ve verimliliğini etkilemesini önlemek için; asetilen, ana soğutmada belirli bir değeri aştığında patlayacaktır. Sıvı oksijen pompası şaft sızdırmazlık gazı akışı, basınç analizi, sıvı oksijen pompası yatak ısıtıcı sıcaklığı, labirent sızdırmazlık gazı sıcaklığı, genleşmeden sonraki sıvı hava sıcaklığı, genleştirici sızdırmazlık gazı basıncı, akışı, diferansiyel basınç göstergesi, yağlama yağı basıncı, yağ tankı seviyesi ve yağ soğutucu arka sıcaklığı, türbin genleştirici genleşme ucu, takviye ucu yağ giriş akışı, yatak sıcaklığı, titreşim göstergesi: Tüm bunlar, türbin genleştiricisinin ve sıvı oksijen pompasının güvenli ve normal çalışmasını ve nihayetinde hava fraksiyonlamasının normal çalışmasını sağlamak içindir.
Moleküler elek ısıtma ana basıncı, akış analizi, moleküler elek havası (kirli azot) giriş ve çıkış sıcaklıkları, basınç göstergesi, moleküler elek rejenerasyon gazı sıcaklığı ve akışı, arıtma sistemi direnç göstergesi, moleküler elek çıkış basınç farkı göstergesi, buhar giriş sıcaklığı, basınç gösterge alarmı, rejenerasyon gazı çıkış ısıtıcısı H2O analiz alarmı, kondensat çıkış sıcaklığı alarmı, hava çıkış moleküler elek CO2 analizi, hava giriş alt kule ve takviye akış göstergesi: moleküler elek adsorpsiyon sisteminin normal anahtarlama çalışmasını sağlamak ve soğuk kutuya giren havanın CO2 ve H2O içeriğinin düşük seviyede olmasını sağlamak için. Enstrüman hava basıncı göstergesi: hava ayırma için kullanılan enstrüman havasının ve boru hattı ağına verilen enstrüman havasının 0,6 MPa (G) değerine ulaşmasını sağlayarak üretimin normal çalışmasını sağlamak için.
D. Hava ayırma ünitesinin özellikleri
1. Proses özellikleri
Etilen glikol projesindeki yüksek oksijen basıncı nedeniyle, KDON32000/19000 hava ayırma ekipmanı, hava takviye çevrimi, sıvı oksijen iç sıkıştırma ve amonyak dış sıkıştırma prosesini benimser; yani, hava takviye ünitesi + sıvı oksijen pompası + takviye türbin genleştirici, ısı eşanjör sisteminin makul bir şekilde organize edilmesiyle birleştirilerek dış basınç prosesindeki oksijen kompresörünün yerini alır. Dış sıkıştırma prosesinde oksijen kompresörlerinin kullanımından kaynaklanan güvenlik riskleri azaltılır. Aynı zamanda, ana soğutma tarafından çekilen büyük miktarda sıvı oksijen, ana soğutma sıvı oksijeninde hidrokarbon birikme olasılığını en aza indirerek hava ayırma ekipmanının güvenli çalışmasını sağlar. İç sıkıştırma prosesi daha düşük yatırım maliyetine ve daha makul bir konfigürasyona sahiptir.
2. Hava ayırma ekipmanının özellikleri
Kendi kendini temizleyen hava filtresi, otomatik zamanlamalı geri yıkama yapabilen ve direnç boyutuna göre programı ayarlayabilen otomatik bir kontrol sistemi ile donatılmıştır. Ön soğutma sistemi, yüksek verimli ve düşük dirençli rastgele dolgulu bir kule kullanır ve sıvı dağıtıcısı, su ve hava arasında tam teması sağlamakla kalmayıp aynı zamanda ısı değişim performansını da garanti eden yeni, verimli ve gelişmiş bir dağıtıcı kullanır. Hava soğutma kulesinden çıkan havanın su taşımamasını sağlamak için üst kısma bir tel örgü nem giderici yerleştirilmiştir. Moleküler elek adsorpsiyon sistemi, uzun döngülü ve çift katmanlı yatak arıtma yöntemini kullanır. Anahtarlama sistemi, darbesiz anahtarlama kontrol teknolojisini kullanır ve rejenerasyon aşamasında ısıtma buharının kirli azot tarafına sızmasını önlemek için özel bir buhar ısıtıcısı kullanılır.
Damıtma kulesi sisteminin tüm süreci, uluslararası alanda gelişmiş ASPEN ve HYSYS yazılım simülasyon hesaplamalarını kullanmaktadır. Alt kule yüksek verimli elek plakalı kule, üst kule ise cihazın ekstraksiyon oranını sağlamak ve enerji tüketimini azaltmak için standart dolgu kulesi kullanmaktadır.
E. Klimalı araçların boşaltılması ve yüklenmesi sürecine ilişkin tartışma
1. Hava ayrıştırma işlemine başlamadan önce karşılanması gereken koşullar:
Başlamadan önce, başlatma süreci ve acil durum kaza yönetimi gibi unsurları içeren bir başlatma planı düzenleyin ve yazın. Başlatma sürecindeki tüm işlemler sahada gerçekleştirilmelidir.
Yağlama yağı sisteminin temizliği, yıkama ve test işlemleri tamamlandı. Yağlama yağı pompası çalıştırılmadan önce, yağ sızıntısını önlemek için sızdırmazlık gazı eklenmelidir. İlk olarak, yağlama yağı tankının kendiliğinden sirkülasyonlu filtrasyonu yapılmalıdır. Belirli bir temizlik seviyesine ulaşıldığında, yıkama ve filtreleme için yağ boru hattı bağlanır, ancak kompresör ve türbine girmeden önce filtre kağıdı eklenir ve ekipmana giren yağın temizliğini sağlamak için sürekli olarak değiştirilir. Hava ayırma sisteminin sirkülasyon suyu sistemi, su temizleme sistemi ve drenaj sisteminin yıkama ve devreye alınması tamamlandı. Kurulumdan önce, hava ayırma sisteminin oksijenle zenginleştirilmiş boru hattı yağdan arındırılmalı, asitle temizlenmeli ve pasifleştirilmeli, ardından sızdırmazlık gazı ile doldurulmalıdır. Hava ayırma ekipmanının boru hatları, makineleri, elektrik aksamı ve aletleri (analitik aletler ve ölçüm aletleri hariç) kurulmuş ve kalibre edilerek kalifiye edilmiştir.
Çalışır durumdaki tüm mekanik su pompaları, sıvı oksijen pompaları, hava kompresörleri, basınç yükselticiler, türbin genleştiriciler vb. çalıştırma koşullarına sahiptir ve bazıları öncelikle tek bir makine üzerinde test edilmelidir.
Moleküler elek değiştirme sistemi başlatma koşullarına sahip ve moleküler değiştirme programının normal şekilde çalışabildiği doğrulandı. Yüksek basınçlı buhar boru hattının ısıtılması ve temizlenmesi tamamlandı. Yedek enstrüman hava sistemi devreye alındı ve enstrüman hava basıncı 0,6 MPa(G)'nin üzerinde tutuldu.
2. Hava ayırma ünitesi boru hatlarının temizlenmesi
Buhar türbini, hava kompresörü ve soğutma suyu pompasının yağlama yağı sistemi ve sızdırmazlık gazı sistemini çalıştırın. Hava kompresörünü çalıştırmadan önce, hava kompresörünün havalandırma vanasını açın ve hava soğutma kulesinin hava girişini kör bir plaka ile kapatın. Hava kompresörü çıkış borusu temizlendikten sonra, egzoz basıncı nominal egzoz basıncına ulaşır ve boru hattı temizleme hedefi onaylanır, hava soğutma kulesi giriş borusu bağlanır, hava ön soğutma sistemi çalıştırılır (temizlemeden önce, hava soğutma kulesi dolgusu doldurulmamalıdır; hava giriş moleküler elek adsorber giriş flanşı bağlantısı kesilmelidir), hedef onaylanana kadar beklenir, moleküler elek arıtma sistemi çalıştırılır (temizlemeden önce, moleküler elek adsorber adsorbanı doldurulmamalıdır; hava giriş soğuk kutu giriş flanşı bağlantısı kesilmelidir), hedef onaylanana kadar hava kompresörü durdurulur, hava soğutma kulesi dolgusu ve moleküler elek adsorber adsorbanı doldurulur ve doldurma işleminden sonra filtre, buhar türbini, hava kompresörü, hava ön soğutma sistemi, moleküler elek adsorpsiyon sistemi yeniden çalıştırılır, rejenerasyondan sonra en az iki hafta normal çalışma, soğutma, basınç artışı, adsorpsiyon ve basınç düşüşü yapılır. Bir süre ısıtıldıktan sonra, moleküler elek adsorberden sonraki sistemin hava boruları ve fraksiyonlama kulesinin iç boruları temizlenebilir. Bu, yüksek basınçlı ısı eşanjörleri, düşük basınçlı ısı eşanjörleri, hava yükselticileri, türbin genleştiricileri ve hava ayırma kulesi ekipmanlarını içerir. Yatak tabakasına zarar verebilecek aşırı moleküler elek direncini önlemek için moleküler elek arıtma sistemine giren hava akışının kontrolüne dikkat edilmelidir. Fraksiyonlama kulesine hava üflemeden önce, fraksiyonlama kulesi soğuk kutusuna giren tüm hava borularına, toz, kaynak cürufu ve diğer safsızlıkların ısı eşanjörüne girmesini ve ısı değişim etkisini etkilemesini önlemek için geçici filtreler takılmalıdır. Türbin genleştiricisine ve sıvı oksijen pompasına hava üflemeden önce yağlama yağı ve sızdırmazlık gazı sistemi çalıştırılmalıdır. Türbin genleştiricisinin nozulu da dahil olmak üzere hava ayırma ekipmanının tüm gaz sızdırmazlık noktaları kapatılmalıdır.
3. Hava ayırma ünitesinin çıplak soğutması ve nihai devreye alınması
Soğuk kutunun dışındaki tüm boru hatları üflenerek temizlenir ve soğuk kutunun içindeki tüm boru hatları ve ekipmanlar ısıtılıp üflenerek soğutma koşulları sağlanır ve çıplak soğutma testine hazırlık yapılır.
Damıtma kulesinin soğutulması başladığında, hava kompresöründen çıkan hava tamamen damıtma kulesine giremez. Fazla sıkıştırılmış hava, havalandırma vanası aracılığıyla atmosfere boşaltılır ve böylece hava kompresörünün çıkış basıncı değişmeden kalır. Damıtma kulesinin her bir bölümünün sıcaklığı kademeli olarak azaldıkça, içeri çekilen hava miktarı da kademeli olarak artacaktır. Bu sırada, damıtma kulesindeki geri akış gazının bir kısmı su soğutma kulesine gönderilir. Soğutma işlemi, her bir bölümün sıcaklığının homojen olmasını sağlamak için ortalama 1-2℃/saat soğutma hızıyla yavaş ve eşit bir şekilde gerçekleştirilmelidir. Soğutma işlemi sırasında, gaz genleştiricisinin soğutma kapasitesi maksimumda tutulmalıdır. Ana ısı eşanjörünün soğuk ucundaki hava sıvılaşma sıcaklığına yaklaştığında, soğutma aşaması sona erer.
Soğuk kutunun soğutma aşaması bir süre boyunca sürdürülür ve çeşitli sızıntılar ve diğer tamamlanmamış parçalar kontrol edilip onarılır. Ardından makine kademeli olarak durdurulur, soğuk kutuya inci kumu yüklenmeye başlanır, yüklemeden sonra hava ayırma ekipmanı kademeli olarak çalıştırılır ve tekrar soğutma aşamasına geçilir. Hava ayırma ekipmanı çalıştırıldığında, moleküler eleğin rejenerasyon gazının moleküler elek tarafından arıtılmış havayı kullandığına dikkat edilmelidir. Hava ayırma ekipmanı çalıştırıldığında ve yeterli rejenerasyon gazı olduğunda, kirli amonyak akış yolu kullanılır. Soğutma işlemi sırasında, soğuk kutudaki sıcaklık kademeli olarak düşer. Soğuk kutuda negatif basınç oluşmasını önlemek için soğuk kutu amonyak dolum sistemi zamanında açılmalıdır. Daha sonra soğuk kutudaki ekipman daha da soğutulur, hava sıvılaşmaya başlar, alt kulede sıvı görünmeye başlar ve üst ve alt kulelerin damıtma işlemi kurulmaya başlanır. Ardından, hava ayırma işleminin normal şekilde çalışması için vanalar tek tek yavaşça ayarlanır.
Daha fazla bilgi edinmek isterseniz, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin:
İletişim: Lyan.Ji
Tel: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
Whatsapp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Yayın tarihi: 24 Nisan 2025
