Équipement de séparation d'air de processus de compression interne
Fonctionnalité
Le produit liquide séparé de l'air (principalement de l'oxygène liquide) est pressurisé à haute pression à l'intérieur de la boîte froide par une pompe à oxygène liquide, puis vaporisé par échange de chaleur avec de l'air à haute -pression dans un échangeur de chaleur, pour finalement obtenir de l'oxygène gazeux à haute-pression.
Les composants de base comprennent
Compresseur d'air principal
Fournit de l'air à moyenne pression (environ 0,5-0,7 MPa).
01
Surpresseur d'air
Augmentez une partie de l'air à haute pression (telle que 4,0 à 10,0 MPa, correspondant à la pression d'oxygène requise).
02
Pompe à oxygène liquide
L'équipement de base qui met sous pression l'oxygène liquide dans l'évaporateur du condenseur à la pression cible.
03
Échangeur de chaleur haute pression
L'équipement d'échange thermique de base, où l'oxygène liquide à haute-pression échange de la chaleur avec de l'air à haute-pression, provoquant la vaporisation de l'oxygène liquide et la liquéfaction de l'air à haute-pression.
04
Système de distillation
Semblable au processus conventionnel, mais l'air d'alimentation comporte deux flux de haute pression et de moyenne pression.
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Paramètre
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Production d'oxygène |
pureté de l'oxygène |
pression d'oxygène |
Pression finale d'oxygène |
Produits azotés |
Production d'oxygène liquide/azote liquide |
Consommation unitaire d'oxygène |
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10 000 à 120 000 Nm³/h |
Supérieur ou égal à 99,6 % (qualité industrielle) |
4,0 –10,0 MPa(G) |
0,8-3,0 MPa (G) ou plus |
Pureté Inférieure ou égale à 5 ppm O₂ |
Jusqu'à 1 % de la production d'oxygène peut être atteint |
Environ 0,40-0,50 kWh/Nm³ à 4,0 MPa d'oxygène |
(Pour référence seulement)
Pourquoi est-il devenu le choix courant pour la séparation de l'air-à grande échelle ?
Le processus de compression interne domine dans la séparation de l'air-à grande échelle (faisant généralement référence à une production d'oxygène supérieure ou égale à 20 000 Nm³/h) pour les raisons suivantes :
Les économies d’échelle sont évidentes
Les installations à grande échelle-sont extrêmement sensibles à la consommation d'énergie. Lorsque l'échelle est suffisamment grande, les avantages en matière d'économie d'énergie- obtenus grâce à l'utilisation de processus de compression interne plus complexes (faible Opex) peuvent compenser considérablement l'augmentation de l'investissement initial (Capex élevé).
01
Les exigences de sécurité sont des indicateurs concrets
À grande-échelle signifie qu'une fois qu'un accident de sécurité se produit (comme une explosion du système de refroidissement principal), les conséquences sont inimaginables. Le processus de compression interne élimine fondamentalement les deux risques traditionnels d'explosion de l'accumulation principale d'hydrocarbures froids et d'allumage du compresseur d'oxygène à haute pression, répondant ainsi aux exigences les plus élevées en matière de sécurité intrinsèque de l'industrie moderne.
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Adaptation de la pression du processus en aval
Les processus chimiques modernes du charbon (tels que la gazéification du charbon) et les-processus métallurgiques à grande échelle nécessitent généralement une pression d'oxygène comprise entre 4,0 et 10,0 MPa, ce qui correspond à la plage de fonctionnement efficace du processus de compression interne.
03
Intégration élevée du système
Les grandes usines recherchent une conception intégrée, et le processus de compression interne intègre fortement la production d'oxygène à haute-pression dans le système de boîte froide, réduisant ainsi le besoin d'équipements dynamiques externes de grande taille (compresseurs d'oxygène) et de leurs systèmes auxiliaires complexes, facilitant ainsi la configuration et la gestion globales.
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Industries et scénarios applicables
- Industries chimiques et pétrochimiques modernes du charbon :gazéification du charbon pour produire du méthanol/oléfines/éthylène glycol, du charbon en pétrole, gazéification des résidus, etc. Il s'agit de son domaine d'application le plus important.
- Engrais azoté à grande échelle et ammoniac de synthèse :un nouveau dispositif de gazéification du charbon pour produire du gaz synthétique.
- Métallurgie enrichie en oxygène haute pression :Certains processus de fusion améliorés nécessitent une injection directe d'oxygène à haute-pression dans le four.
- IGCC (Production d’électricité à cycle combiné par gazéification intégrée) :Fournit de l'oxygène à haute-pression pour le gazogène.
- Résumé des scénarios applicables : Newly built large-scale projects with large scale, high required oxygen pressure (especially>4,0 MPa), exigences extrêmes en matière de sécurité de production et recherche d'une économie d'exploitation sur tout le cycle de vie.
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