關于空分裝置變氧氣量生產的探討

李忠 崔艷

摘 要 空分裝置變氧氣量生產對于提升空分裝置的應用范圍，以及技術的先進行都起到了重要的意義與價值。根據現今技術發展的現狀，對空分裝置變氧氣量生產的原理進行分析，再對空分裝置變氧氣量生產的可能性進行分析與探究，最終則是針對空分裝置變氧氣量所產生的負荷調整范圍進行了解，從而更好地促使生產的適應性得以提升，保障空分裝置的投資回報價值，減少對氧氣放散率的技術支持。

關鍵詞 空分裝置;氧氣量生產;探討

前言

使用氧氣量生產的方式，能夠促使空分裝置實現較大幅度的負荷調節，從而有效的提升裝置對氧氣的利用效率，將氧氣的分散率有效減少，最終能夠達到節能增效的目的。變氧氣量生產的工作原理為，在交替的活動中向精餾塔內輸入一定數量的液氧或液氮，在精餾塔內進行能量的轉換之后，能夠產出相應數量的液氮與液氧，從而實現空分裝置的變負荷生產。

1空分裝置變氧氣量生產原理

在對空分裝置進行使用時，就是不斷交替的向精餾塔內輸送液氧，在能量轉換之后可以得到相同冷量的液氧，以此來完成空分裝置的變負荷生產。在這個發展的過程中，空分裝置儲存的液氧槽需要作為緩沖，當高峰區域或者是不足時，可以將液氮在泵中注入蒸發器，隨后氣化增加了氧氣的體積。液氮能夠將一部分的冷量帶入其中，塔內也會相應地使用同量飽和氮氣轉換成為液態，在此時就會將部分的液氮存儲在儲存罐中，就會導致頂部的氮氣量不斷減少。相應的當氧氣使用過剩時，所儲存的液氮就會由原來的狀態轉變成為新的狀態，就會將相應數量的氧氣轉換成為液態，可以將液氧儲存在主冷凝器中，盡可能減少對氧氣的消耗量，這樣一來就可以實現空分裝置變氧氣量的生產[1]。

2空分裝置變氧氣量生產可行性分析

2.1 減量生產工況

將液氮輸入精餾塔時，相應的氧氣也會被轉化成為液氧，就能夠實現減量生產。從生產技術的角度來講，在液氧使用的周期內液氮的含量充足，就可以有效實現對氧氣的減量生產。根據實際的理論結果推算來看，從外界將液氮冷量生產的液氧進行輸入，可以有效降低氧氣產量有著一定的可行性。但這是在制冷系統相對而言工況比較明確的情況下，對負荷的調整范圍與液氮的含量之間有著正比例的關系，所以對于液氮輸入量比較明確的情況下，想要對液氧的生產量進行調整，就需要先對負荷進行調整。當生產工況中的氧氣量減少后，液氮就會通過上塔回流進入到系統中去，所以使用精餾系統的工況是需要對其進行優化的。當氧氣的產量在不斷減少，空分裝置的性能就可以得到明顯的提升，也促使產品提取率得到了提升，如果氮產量在不變的情況之下，氮氣中的氧含量就會相應的減少，所以可以保障所得到的氧氣產量與純度[2]。

2.2 增量生產工況

當主冷凝器將輸入的部分液氧進行氣化之后，就會將帶入進去的冷量轉換成為相應的氮氣，就能夠實現氧氣的增量生產。在這樣的一個生產過程中，氧氣的負荷調整范圍需要與液氧之間的輸入量保持著一定的正相關關系。在增量生產的工況過程中，液氮出現氣化主要是通過主冷凝器蒸發所實現的，就會減少對上塔的回流液，但是在一定的程度上也影響了最終的精餾部分，對于上塔回流與氧氣負荷都產生了不同程度的影響，最終導致空分裝置出現性能下滑。當產品提取的效率發生變化時，對于氬氣的提取率也是會受到影響的。將設備的膨脹率調節降低，在一定的程度之上能夠降低對液氮的產出，并且同時減小氧氣的增量生產工況，對于裝置的系統運行會產生一定的影響。為了防止連續的注入液氧導致出現碳氫化合物濃縮的現象，就需要在對進行生產的過程中適當地對液氧進行調整，可以有效避免問題的出現。

3空分裝置變氧氣量生產負荷的調整范圍

在使用空分裝置變氧氣的生產過程中，對于符合的調整范圍怎樣確定以及確定的準確性等，都會影響到設備的運行的安全性、穩定性。在對范圍進行調整時，需要對用氧量的周期變化特征進行考慮，使用合適的設備提升工作開展的效率，并將其調節在合理的負荷范圍之內，降低生產工況中存在的環境壓力。當上塔的適應能力在比較確定的情況之下，對膨脹機的調節范圍進行提升，就需要對整個設備的負荷調整范圍增加。當膨脹機使用的負荷已經確定時，在對負荷范圍進行調整時就與上塔的適應能力之間有著直接的關聯。從整體的發展來看，當膨脹機實現120%的負荷時，上塔就需要適應110%的負荷變化能力，而此時空分裝置需要實現75%的氧氣生產需求，在對整體進行負荷調整時需要參照該比例關系進行[3]。

在增量生產的過程中，裝置使用的氧氣負荷與膨脹機負荷的變化范圍、設備本身的適應能力等都有著一定的關系。在對主冷凝器進行使用時，的適應能力往往與設備的性能之間有著密切的關系，可以隨著負荷的調整變化將基礎的適應能力進行提升。根據相關的研究顯示，在施工中膨脹機需要滿足80%的負荷時，主冷蒸發器就必須要適應105%的符合要求，而總體的裝置在此時就需要承載120%的負荷。通過對研究結論的分析，當使用中膨脹機與主冷蒸發器的設計能夠滿足相應的要求時，性能出現下降就不再是影響因素，氧氣的增量負荷變化范圍會進一步的得到擴大。綜上所述，在變氧氣量的生產過程中，空分裝置中的冷量是處在平衡的狀態。當減量生產時，液氮的輸入主要是從氧氣量增加獲取的。所以在對空分裝置的使用中，調節范圍實際上與用氧的周期之間也存在著一定的關聯，在定期的時間之內進行增量與減量的工況調換，就能夠保障整體的負荷調整范圍得以補充[4]。

4結束語

綜上所述，經過空分裝置變氧氣量進行生產的分析論證以及基本原理來看，空分裝置變氧氣量的生產實際上是切實可行的，但是在使用的時候需要將其調節在合適的范圍之內進行適應，避免在使用的過程中出現超負荷運轉，保障系統整體的運行穩定性。在對其進行操作的過程中，要對一些變負荷處理過程中出現的比例影響因素進行克服，尤其是在氧氣的增量生產環節，要及時地對參數進行調整避免影響設備使用性能。

參考文獻

[1] 林陽.一起空分裝置主冷碳氫化合物含量超標的分析和處理[J].氣體分離，2020（2）：72-73.

[2] 馮光.淺析空分裝置高壓氧氣管道選材原則[J].化工設計，2020， 30（2）：29-30，34.

[3] 侯明霞.空分裝置氧氣管道設計問題剖析與優化[J].上海化工， 2018，43（10）：41-44.

[4] 郭艷，武麗娜，陳睿謙，等.煤化工空分裝置氧氣管道的質量控制要點[J].化工設計通訊，2017，43（11）：10-11，18.