新式空分上塔技术方案

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摘要：新式液柱增压型规整填料上塔，以低能耗建立环境友好型生产流程的同时降低生产成本，增加生产效益，加强企业竞争力。

关键词：上塔规整填料塔液柱增压能耗投资性价比

中图分类号：TQll6 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

随着科学技术日新月异的发展，当今各行业内部对高新技术的竞争也日趋白热化。一项好的技术带来的是低能耗，高产出的高性价比回馈，使企业竞争力大幅度提高的同时，增加了生产效益。空分行业在钢铁冶金，化工，尤其是煤化工迅速发展的带动下，也呈现出一片欣欣向荣的景象。于是空分技术的开发也是极其重要的。本文着重通过三种上塔技术之间的性价比对比分析让读者对新式液柱增压型蒸馏塔有一定的认识。

在方案一中，上塔选用了筛板塔，空压机排压为0.56MPA(G),但是空压机的电机功率相对较高，运行费用也就相对较高一些（每小时相对高出%3-%5）。冷箱高度实际为32米，较之其它两个方案较低，从而一次性投资比较低。方案二采用填料塔作为上塔，空压机排压为0.52MPA(G),这也使得空压机电机功率相对较低，使得运行费用相对较低，但是在一次性投资方面冷箱实际高度为44米，一次性投资有所增加。方案三较方案二多增加了一个液柱增压流程，在方案二的基础上使氧气的出塔压力增加到了100KPA,即升高了氧压机的进口压力，单台氧压机排气量可做到6500Nm3/h，1.6MPA.氧压机的台数可以由原来的三台（两用一备）减少到两台（一用一备），减少一次性投资。

比较三种方案的实际效益：

方案二相比于方案一改进在于方案二中精馏塔采用规整填料塔。为了更直观说明筛板塔和填料塔两者的优劣势，我们对两种方案做一个简单的介绍。筛板塔内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，操作时，液体由塔顶进入，经溢流管（一部分经筛孔）逐板下降，并在板上积存液层。气体（或蒸气）由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并相互作用。而填料塔塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面，气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。不同的接触方式也使得填料塔产能调节范围大，一般控制在40%-105%；而筛板塔的调节范围小，只是70%-105%，同时填料塔有利于变负荷，压降也要比筛板塔小些，这也降低了填料塔方案中的空压机排压，从而降低了单位制氧电耗。辅以先进的计算机辅助设计手段和单体设备制造技术，使产品纯度及提取率大大提高。以产每立方氧气省电量0.04kwh.每小时产6500立方米氧气计。每小时省电260kwh，一年8000小时省电208×104 kWh。虽然方案二在一次性投资成本方面增加了70万元，综合考虑，长远来看，方案二很大程度上降低了生产成本，同时也节约了能源，降低了对供电系统的要求。

方案三相比于方案二改进在于方案三增加了液柱增压流程。液柱增压流程源于二十世纪八十年代，在此之前由于液化空气不参加下塔精馏，使得该流程样提取率比较低，而规整填料技术的运用使得液柱增压流程彰显出了其本身的魅力。通过液柱增压流程，氧压机组进气压力提高，使得机组扩容，同时氧压机组压比减小，轴功率有所下降，达到了节能的目的，也使得运行过程更加的稳定。对于易损部件来讲，这种流程增加了其使用寿命，减少了维修费用。总的来说，该流程升高了氧气的出塔压力，从而减少了空压机的数量，由原本的3台氧压机缩减到2台，减少了一台氧压机投资的同时减少了能耗。小时压氧节能180kwh计，每年可以节约144×104 kWh电量。在维护方面，因为缩减了一台氧压机，使得维护费用至少降低25%。方案三较方案二基础上增加46万元的投资显而易见是极其值得的。新式液柱增压型规整填料上塔，以低能耗建立环境友好型生产流程的同时降低生产成本，增加生产效益，加强了企业竞争力。在本套空分设备招标过程中，最终中标方的设计方案由最初的筛板上塔几经修改最终敲定为规整填料上塔，以节能带来的高利润高性价比赢得了招标方的青睐。可见如今技术力量在行业竞争中起到的举足关键的作用。

我国经济高速发展，特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等行业的持续稳定发展，给空分设备行业带来难得的发展机遇。专家预测未来10年，气体行业全国总销售量将达到1000亿元，年均增速将保持在15%左右。而目前兴起的煤化工以及冶金领域内新采用的部分新工艺等，对空分流程的要求将更加多样化。中国已经是空分设备制造大国，但是只有成为空分设备设计、制造的强国，才能真正的将空分行业发展壮大。