Interne Kompressionsprozess-Luftzerlegungsausrüstung
Besonderheit
Das von der Luft getrennte flüssige Produkt (hauptsächlich flüssiger Sauerstoff) wird in der Kühlbox durch eine Flüssigsauerstoffpumpe auf hohen Druck gebracht und dann durch Wärmeaustausch mit Hochdruckluft in einem Wärmetauscher verdampft, wodurch schließlich gasförmiger Sauerstoff mit hohem Druck entsteht.
Zu den Kernkomponenten gehören
Hauptluftkompressor
Bietet Luft mit mittlerem Druck (ca. 0,5–0,7 MPa).
01
Luftverstärker
Erhöhen Sie einen Teil der Luft auf hohen Druck (z. B. 4,0–10,0 MPa, passend zum erforderlichen Sauerstoffdruck).
02
Flüssigsauerstoffpumpe
Die Kernausrüstung, die den flüssigen Sauerstoff im Kondensatorverdampfer auf den Zieldruck unter Druck setzt.
03
Hochdruckwärmetauscher
Die zentrale Wärmeaustauschausrüstung, in der flüssiger Hochdrucksauerstoff Wärme mit Hochdruckluft austauscht, wodurch flüssiger Sauerstoff verdampft und Hochdruckluft verflüssigt wird.
04
Destillationssystem
Ähnlich wie beim herkömmlichen Verfahren, aber die Zuluft hat zwei Ströme mit hohem Druck und mittlerem Druck.
05
Parameter
|
Sauerstoffproduktion |
Sauerstoffreinheit |
Sauerstoffdruck |
Enddruck von Sauerstoff |
Stickstoffprodukte |
Produktion von flüssigem Sauerstoff/flüssigem Stickstoff |
Sauerstoffverbrauch der Einheit |
|
10.000–120.000 Nm³/h |
Größer als oder gleich 99,6 % (Industriequalität) |
4,0 –10,0 MPa(G) |
0,8–3,0 MPa (G) oder höher |
Reinheit kleiner oder gleich 5 ppm O₂ |
Bis zu 1 % der Sauerstoffproduktion können erreicht werden |
Ungefähr 0,40–0,50 kWh/Nm³ bei 4,0 MPa Sauerstoff |
(Nur als Referenz)
Warum ist es die gängige Wahl für die groß angelegte Luftzerlegung- geworden?
Der interne Kompressionsprozess dominiert bei der großtechnischen Luftzerlegung (normalerweise bezieht er sich auf eine Sauerstoffproduktion größer oder gleich 20.000 Nm³/h) aus folgenden Gründen:
Skaleneffekte sind offensichtlich
Großanlagen reagieren äußerst empfindlich auf den Energieverbrauch. Wenn der Maßstab groß genug ist, können die durch den Einsatz komplexerer interner Komprimierungsprozesse erzielten Energieeinsparungsvorteile (niedrige Betriebskosten) die höheren Anfangsinvestitionen (hohe Investitionskosten) erheblich ausgleichen.
01
Sicherheitsanforderungen sind harte Indikatoren
Groß- bedeutet, dass die Folgen eines Sicherheitsunfalls (z. B. einer Explosion des Hauptkühlsystems) unvorstellbar sind. Der interne Kompressionsprozess eliminiert im Wesentlichen die beiden traditionellen Risiken der Hauptexplosion kalter Kohlenwasserstoffansammlungen und der Zündung des Hochdrucksauerstoffkompressors und erfüllt damit die höchsten Anforderungen an die Eigensicherheit in der modernen Industrie.
02
Passender nachgeschalteter Prozessdruck
Moderne kohlechemische (z. B. Kohlevergasung) und groß angelegte metallurgische Prozesse erfordern im Allgemeinen einen Sauerstoffdruck zwischen 4,0 und 10,0 MPa, was dem effizienten Arbeitsbereich des internen Kompressionsprozesses entspricht.
03
Hohe Systemintegration
Große Fabriken verfolgen ein integriertes Design, und der interne Kompressionsprozess integriert die Produktion von Hochdrucksauerstoff in hohem Maße in das Cold-Box-System, wodurch der Bedarf an externen großen dynamischen Geräten (Sauerstoffkompressoren) und deren komplexen Hilfssystemen reduziert wird, was die Gesamtauslegung und -verwaltung erleichtert.
04
Anwendbare Branchen und Szenarien
- Moderne kohlechemische und petrochemische Industrie:Kohlevergasung zur Herstellung von Methanol/Olefinen/Ethylenglykol, Kohle zu Öl, Rückstandsvergasung usw. Dies ist der wichtigste Anwendungsbereich.
- Großflächiger Stickstoffdünger und synthetisches Ammoniak:eine neue Kohlevergasungsanlage zur Herstellung von synthetischem Gas.
- Hochdrucksauerstoffangereicherte Metallurgie:Einige verbesserte Schmelzprozesse erfordern die direkte Injektion von Hochdrucksauerstoff in den Ofen.
- IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle Power Generation):Stellt Hochdrucksauerstoff für den Vergaser bereit.
- Zusammenfassung anwendbarer Szenarien: Newly built large-scale projects with large scale, high required oxygen pressure (especially>4,0 MPa), extreme Anforderungen an die Produktionssicherheit und das Streben nach Wirtschaftlichkeit über den gesamten Lebenszyklus.
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