Số điện thoại: 0086-15531448603
E-mail:elena@hznuzhuo.com
Thiết bị tách khí KDON-32000/19000 là thiết bị công trình công cộng hỗ trợ chính cho dự án sản xuất ethylene glycol công suất 200.000 tấn/năm. Thiết bị này chủ yếu cung cấp hydro nguyên liệu cho đơn vị khí hóa áp suất cao, đơn vị tổng hợp ethylene glycol, thu hồi lưu huỳnh và xử lý nước thải, đồng thời cung cấp nitơ áp suất cao và thấp cho các đơn vị khác nhau của dự án ethylene glycol để làm sạch và niêm phong khi khởi động, cũng như cung cấp khí nén cho các đơn vị và khí nén cho thiết bị đo.
A. QUY TRÌNH KỸ THUẬT
Thiết bị tách khí KDON32000/19000 được thiết kế và sản xuất bởi Newdraft, áp dụng quy trình tinh chế hấp phụ phân tử áp suất thấp hoàn toàn, làm lạnh bằng cơ chế giãn nở tuabin tăng áp khí, nén oxy sản phẩm bên trong, nén nitơ áp suất thấp bên ngoài và tuần hoàn tăng áp khí. Tháp dưới sử dụng tháp sàng tấm hiệu suất cao, còn tháp trên sử dụng vật liệu đóng gói cấu trúc và quy trình sản xuất argon không hydro bằng chưng cất hoàn toàn.
Không khí thô được hút vào từ cửa hút, và bụi cùng các tạp chất cơ học khác được loại bỏ bởi bộ lọc không khí tự làm sạch. Sau khi lọc, không khí đi vào máy nén ly tâm, và sau khi được nén, nó đi vào tháp giải nhiệt không khí. Trong quá trình làm mát, nó cũng có thể làm sạch các tạp chất dễ tan trong nước. Không khí sau khi rời khỏi tháp giải nhiệt đi vào bộ lọc sàng phân tử để chuyển đổi. Khí carbon dioxide, axetylen và hơi ẩm trong không khí được hấp thụ. Bộ lọc sàng phân tử được sử dụng ở hai chế độ chuyển đổi, một chế độ hoạt động trong khi chế độ kia đang tái tạo. Chu kỳ hoạt động của bộ lọc khoảng 8 giờ, và mỗi bộ lọc được chuyển đổi một lần sau mỗi 4 giờ, và việc chuyển đổi tự động được điều khiển bởi chương trình có thể chỉnh sửa.
Không khí sau khi đi qua bộ hấp phụ sàng phân tử được chia thành ba luồng: một luồng được trích trực tiếp từ bộ hấp phụ sàng phân tử làm không khí điều khiển cho thiết bị tách khí, một luồng đi vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh áp suất thấp, được làm mát bằng amoniac và amoniac bị ô nhiễm hồi lưu, sau đó đi vào tháp dưới, một luồng đi đến bộ tăng áp khí, và được chia thành hai luồng sau khi nén ở giai đoạn đầu của bộ tăng áp. Một luồng được trích trực tiếp và sử dụng làm không khí điều khiển hệ thống và không khí thiết bị sau khi giảm áp suất, và luồng còn lại tiếp tục được tăng áp trong bộ tăng áp và được chia thành hai luồng sau khi nén ở giai đoạn thứ hai. Một luồng được trích ra và làm mát đến nhiệt độ phòng và đi đến đầu tăng áp của bộ giãn nở tuabin để tăng áp thêm, sau đó được trích qua bộ trao đổi nhiệt áp suất cao và đi vào bộ giãn nở để giãn nở và làm việc. Không khí ẩm đã giãn nở đi vào bộ tách khí-lỏng, và không khí đã tách đi vào tháp dưới. Không khí lỏng được tách ra từ bộ tách khí-lỏng đi vào tháp dưới dưới dạng không khí lỏng hồi lưu, và dòng còn lại tiếp tục được nén trong bộ tăng áp đến giai đoạn nén cuối cùng, sau đó được làm mát đến nhiệt độ phòng bằng bộ làm mát và đi vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh áp suất cao để trao đổi nhiệt với oxy lỏng và nitơ lỏng bị ô nhiễm hồi lưu. Phần không khí áp suất cao này được hóa lỏng thành. Sau khi không khí lỏng được tách ra từ đáy bộ trao đổi nhiệt, nó đi vào tháp dưới sau khi được điều tiết. Sau khi không khí được chưng cất sơ bộ trong tháp dưới, thu được không khí lỏng nghèo, không khí lỏng giàu oxy, nitơ lỏng tinh khiết và amoniac tinh khiết cao. Không khí lỏng nghèo, không khí lỏng giàu oxy và nitơ lỏng tinh khiết được làm lạnh siêu tốc trong bộ làm mát và được điều tiết vào tháp trên để chưng cất tiếp. Oxy lỏng thu được ở đáy tháp trên được nén bởi bơm oxy lỏng và sau đó đi vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh áp suất cao để gia nhiệt lại, rồi đi vào mạng lưới đường ống dẫn oxy. Nitơ lỏng thu được ở đỉnh tháp dưới được tách ra và đi vào bể chứa amoniac lỏng. Amoniac có độ tinh khiết cao thu được ở đỉnh tháp dưới được gia nhiệt lại bằng bộ trao đổi nhiệt áp suất thấp và đi vào mạng đường ống amoniac. Nitơ áp suất thấp thu được từ phần trên của tháp trên được gia nhiệt lại bằng bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có cánh tản nhiệt áp suất thấp, sau đó thoát ra khỏi hộp lạnh, rồi được nén đến 0,45 MPa bằng máy nén nitơ và đi vào mạng đường ống amoniac. Một lượng argon nhất định được chiết xuất từ giữa tháp trên và được đưa đến tháp xenon thô. Phân đoạn xenon được chưng cất trong tháp argon thô để thu được argon lỏng thô, sau đó được đưa đến giữa tháp argon tinh chế. Sau khi chưng cất trong tháp argon tinh chế, xenon lỏng tinh chế được thu được ở đáy tháp. Khí amoniac bẩn được hút ra từ phần trên của tháp trên, sau khi được làm nóng lại bởi bộ làm mát, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh áp suất thấp và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh áp suất cao rồi thoát ra khỏi hộp lạnh, nó được chia thành hai phần: một phần đi vào bộ gia nhiệt hơi nước của hệ thống tinh chế sàng phân tử làm khí tái sinh sàng phân tử, và phần khí nitơ bẩn còn lại đi đến tháp làm mát nước. Khi cần khởi động hệ thống dự phòng oxy lỏng, oxy lỏng trong bể chứa oxy lỏng được chuyển vào bộ hóa hơi oxy lỏng thông qua van điều chỉnh, sau đó đi vào mạng đường ống oxy sau khi thu được oxy áp suất thấp; khi cần khởi động hệ thống dự phòng nitơ lỏng, amoniac lỏng trong bể chứa nitơ lỏng được chuyển vào bộ hóa hơi oxy lỏng thông qua van điều chỉnh, sau đó được nén bởi máy nén amoniac để thu được nitơ áp suất cao và amoniac áp suất thấp, rồi đi vào mạng đường ống nitơ.
B. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Tùy thuộc vào quy mô và đặc điểm quy trình của thiết bị tách khí, hệ thống điều khiển phân tán DCS được áp dụng, kết hợp với việc lựa chọn các hệ thống DCS tiên tiến quốc tế, bộ phân tích trực tuyến van điều khiển và các thành phần đo lường và điều khiển khác. Ngoài khả năng hoàn thành việc điều khiển quy trình của tổ máy tách khí, hệ thống còn có thể đưa tất cả các van điều khiển về vị trí an toàn khi tổ máy ngừng hoạt động trong trường hợp xảy ra sự cố, và các bơm tương ứng vào trạng thái khóa liên động an toàn để đảm bảo an toàn cho tổ máy tách khí. Các tổ máy nén tuabin lớn sử dụng hệ thống điều khiển ITCC (hệ thống điều khiển tích hợp tổ máy nén tuabin) để hoàn thành các chức năng điều khiển ngắt quá tốc độ, điều khiển ngắt khẩn cấp và điều khiển chống xung áp của tổ máy, và có thể gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển DCS dưới dạng đấu dây cứng và truyền thông.
C. Các điểm giám sát chính của thiết bị tách khí
Phân tích độ tinh khiết của khí oxy và nitơ thành phẩm thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt áp suất thấp, phân tích độ tinh khiết của không khí lỏng ở tháp dưới, phân tích nitơ lỏng tinh khiết ở tháp dưới, phân tích độ tinh khiết của khí thoát ra khỏi tháp trên, phân tích độ tinh khiết của khí đi vào bộ làm mát phụ, phân tích độ tinh khiết của oxy lỏng trong tháp trên, nhiệt độ sau van lưu lượng không đổi của không khí lỏng hồi lưu bình ngưng thô, chỉ báo áp suất và mức chất lỏng của bộ tách khí-lỏng tháp chưng cất, chỉ báo nhiệt độ của khí nitơ bẩn thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt áp suất cao, phân tích độ tinh khiết của không khí đi vào bộ trao đổi nhiệt áp suất thấp, nhiệt độ không khí thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt áp suất cao, nhiệt độ và chênh lệch nhiệt độ của khí amoniac bẩn thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt, phân tích khí tại cửa chiết xuất phân đoạn xenon của tháp trên: tất cả đều nhằm mục đích thu thập dữ liệu trong quá trình khởi động và vận hành bình thường, có lợi cho việc điều chỉnh các điều kiện vận hành của thiết bị tách khí và đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị tách khí. Phân tích hàm lượng oxit nitơ và axetylen trong hệ thống làm mát chính, và phân tích hàm lượng hơi ẩm trong không khí tăng áp: để ngăn không khí có hơi ẩm xâm nhập vào hệ thống chưng cất, gây đông đặc và tắc nghẽn kênh trao đổi nhiệt, ảnh hưởng đến diện tích và hiệu suất trao đổi nhiệt, axetylen sẽ phát nổ sau khi tích tụ trong hệ thống làm mát chính vượt quá một giá trị nhất định. Phân tích lưu lượng khí làm kín trục bơm oxy lỏng, áp suất, nhiệt độ bộ gia nhiệt ổ trục bơm oxy lỏng, nhiệt độ khí làm kín mê cung, nhiệt độ không khí lỏng sau khi giãn nở, áp suất khí làm kín bộ giãn nở, lưu lượng, chỉ báo áp suất chênh lệch, áp suất dầu bôi trơn, mức dầu trong bể và nhiệt độ phía sau bộ làm mát dầu, lưu lượng dầu đầu vào cuối bộ giãn nở tuabin, đầu tăng áp, nhiệt độ ổ trục, chỉ báo rung động: tất cả nhằm đảm bảo hoạt động an toàn và bình thường của bộ giãn nở tuabin và bơm oxy lỏng, và cuối cùng là đảm bảo hoạt động bình thường của quá trình phân tách không khí.
Áp suất chính của hệ thống gia nhiệt sàng phân tử, phân tích lưu lượng, nhiệt độ không khí đầu vào và đầu ra của sàng phân tử (nitơ bẩn), chỉ báo áp suất, nhiệt độ và lưu lượng khí tái sinh sàng phân tử, chỉ báo điện trở hệ thống lọc, chỉ báo chênh lệch áp suất đầu ra của sàng phân tử, nhiệt độ hơi nước đầu vào, cảnh báo chỉ báo áp suất, cảnh báo phân tích H2O của bộ gia nhiệt khí tái sinh, cảnh báo nhiệt độ nước ngưng đầu ra, phân tích CO2 của sàng phân tử đầu ra không khí, chỉ báo lưu lượng tháp dưới và bộ tăng áp đầu vào không khí: để đảm bảo hoạt động chuyển mạch bình thường của hệ thống hấp phụ sàng phân tử và đảm bảo hàm lượng CO2 và H2O trong không khí đi vào hộp lạnh ở mức thấp. Chỉ báo áp suất khí điều khiển: để đảm bảo khí điều khiển cho quá trình tách khí và khí điều khiển cung cấp cho mạng đường ống đạt 0,6 MPa (G) nhằm đảm bảo hoạt động sản xuất bình thường.
D. Đặc điểm của thiết bị tách khí
1. Đặc điểm của quy trình
Do áp suất oxy cao trong dự án ethylene glycol, thiết bị tách khí KDON32000/19000 sử dụng chu trình tăng áp khí, nén oxy lỏng bên trong và nén amoniac bên ngoài, tức là, sự kết hợp giữa bơm tăng áp khí + bơm oxy lỏng + tuabin giãn nở tăng áp với hệ thống trao đổi nhiệt được bố trí hợp lý để thay thế máy nén oxy trong quy trình nén áp suất bên ngoài. Điều này giúp giảm thiểu các nguy cơ mất an toàn do việc sử dụng máy nén oxy trong quy trình nén bên ngoài. Đồng thời, lượng lớn oxy lỏng được trích xuất từ hệ thống làm mát chính có thể đảm bảo giảm thiểu khả năng tích tụ hydrocarbon trong oxy lỏng làm mát chính, đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị tách khí. Quy trình nén bên trong có chi phí đầu tư thấp hơn và cấu hình hợp lý hơn.
2. Đặc điểm của thiết bị tách khí
Bộ lọc không khí tự làm sạch được trang bị hệ thống điều khiển tự động, có thể tự động định thời gian xả ngược và điều chỉnh chương trình theo kích thước điện trở. Hệ thống làm mát sơ bộ sử dụng tháp đóng gói ngẫu nhiên hiệu suất cao và điện trở thấp, và bộ phân phối chất lỏng sử dụng bộ phân phối mới, hiệu quả và tiên tiến, không chỉ đảm bảo sự tiếp xúc hoàn toàn giữa nước và không khí mà còn đảm bảo hiệu suất trao đổi nhiệt. Một bộ lọc sương bằng lưới thép được đặt ở phía trên để đảm bảo không khí thoát ra từ tháp làm mát không khí không mang theo nước. Hệ thống hấp phụ sàng phân tử sử dụng phương pháp thanh lọc chu kỳ dài và lớp kép. Hệ thống chuyển mạch sử dụng công nghệ điều khiển chuyển mạch không gây va đập, và một bộ gia nhiệt hơi nước đặc biệt được sử dụng để ngăn hơi nước gia nhiệt rò rỉ sang phía nitơ bẩn trong giai đoạn tái tạo.
Toàn bộ quy trình của hệ thống tháp chưng cất sử dụng phần mềm mô phỏng tính toán tiên tiến quốc tế ASPEN và HYSYS. Tháp dưới sử dụng tháp sàng tấm hiệu suất cao, còn tháp trên sử dụng tháp đóng gói thông thường để đảm bảo hiệu suất chiết xuất của thiết bị và giảm tiêu thụ năng lượng.
E. Thảo luận về quy trình dỡ và xếp hàng hóa lên xe có điều hòa nhiệt độ
1. Các điều kiện cần đáp ứng trước khi bắt đầu quá trình tách khí:
Trước khi bắt đầu, hãy lập và viết kế hoạch khởi động, bao gồm quy trình khởi động và xử lý sự cố khẩn cấp, v.v. Tất cả các hoạt động trong quá trình khởi động phải được thực hiện tại chỗ.
Việc vệ sinh, súc rửa và vận hành thử hệ thống dầu bôi trơn đã hoàn tất. Trước khi khởi động bơm dầu bôi trơn, phải bổ sung khí làm kín để ngăn ngừa rò rỉ dầu. Trước tiên, phải tiến hành lọc tuần hoàn tự động bể chứa dầu bôi trơn. Khi đạt được độ sạch nhất định, đường ống dẫn dầu được kết nối để súc rửa và lọc, nhưng giấy lọc được thêm vào trước khi vào máy nén và tuabin và được thay thế liên tục để đảm bảo độ sạch của dầu đi vào thiết bị. Việc súc rửa và vận hành thử hệ thống nước tuần hoàn, hệ thống làm sạch nước và hệ thống thoát nước của thiết bị tách khí đã hoàn tất. Trước khi lắp đặt, đường ống giàu oxy của thiết bị tách khí cần được tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ và thụ động hóa, sau đó được nạp khí làm kín. Các đường ống, máy móc, thiết bị điện và thiết bị đo (trừ thiết bị phân tích và thiết bị đo lường) của thiết bị tách khí đã được lắp đặt và hiệu chuẩn đạt tiêu chuẩn.
Tất cả các loại bơm nước cơ khí, bơm oxy lỏng, máy nén khí, máy tăng áp, máy giãn nở tuabin, v.v. đều có các điều kiện để khởi động, và một số loại cần được thử nghiệm trên một máy riêng lẻ trước.
Hệ thống chuyển mạch sàng phân tử đã có điều kiện khởi động và chương trình chuyển mạch phân tử đã được xác nhận là có thể hoạt động bình thường. Việc gia nhiệt và làm sạch đường ống hơi nước cao áp đã hoàn tất. Hệ thống khí nén dự phòng đã được đưa vào sử dụng, duy trì áp suất khí nén trên 0,6 MPa(G).
2. Làm sạch đường ống của bộ phận tách khí
Khởi động hệ thống dầu bôi trơn và hệ thống khí làm kín của tuabin hơi, máy nén khí và bơm nước làm mát. Trước khi khởi động máy nén khí, mở van xả của máy nén khí và bịt kín cửa hút khí của tháp giải nhiệt bằng tấm chắn. Sau khi ống xả của máy nén khí được làm sạch, áp suất khí thải đạt áp suất định mức và đạt mục tiêu làm sạch đường ống, kết nối ống dẫn vào tháp giải nhiệt, khởi động hệ thống làm lạnh sơ bộ không khí (trước khi làm sạch, vật liệu lọc của tháp giải nhiệt không được đầy; mặt bích đầu vào bộ hấp phụ sàng phân tử phải được ngắt kết nối), chờ đến khi đạt mục tiêu, khởi động hệ thống lọc sàng phân tử (trước khi làm sạch, chất hấp phụ sàng phân tử không được đầy; mặt bích đầu vào hộp lạnh phải được ngắt kết nối), dừng máy nén khí cho đến khi đạt mục tiêu, đổ đầy vật liệu lọc của tháp giải nhiệt và chất hấp phụ sàng phân tử, và khởi động lại bộ lọc, tuabin hơi, máy nén khí, hệ thống làm lạnh sơ bộ không khí, hệ thống hấp phụ sàng phân tử sau khi đổ đầy, vận hành bình thường ít nhất hai tuần sau khi tái sinh, làm mát, tăng áp suất, hấp phụ và giảm áp suất. Sau một thời gian gia nhiệt, các đường ống dẫn khí của hệ thống sau bộ hấp phụ sàng phân tử và các đường ống bên trong tháp chưng cất có thể được thổi sạch. Điều này bao gồm các bộ trao đổi nhiệt cao áp, bộ trao đổi nhiệt hạ áp, bộ tăng áp khí, bộ giãn nở tuabin và các thiết bị tháp thuộc hệ thống tách khí. Cần chú ý kiểm soát lưu lượng khí đi vào hệ thống tinh chế sàng phân tử để tránh lực cản sàng phân tử quá lớn gây hư hại lớp vật liệu hấp phụ. Trước khi thổi khí vào tháp chưng cất, tất cả các đường ống dẫn khí đi vào hộp làm lạnh của tháp chưng cất phải được trang bị bộ lọc tạm thời để ngăn bụi, xỉ hàn và các tạp chất khác xâm nhập vào bộ trao đổi nhiệt và ảnh hưởng đến hiệu quả trao đổi nhiệt. Khởi động hệ thống dầu bôi trơn và khí làm kín trước khi thổi khí vào bộ giãn nở tuabin và bơm oxy lỏng. Tất cả các điểm làm kín khí của thiết bị tách khí, bao gồm cả vòi phun của bộ giãn nở tuabin, phải được đóng kín.
3. Làm mát sơ bộ và vận hành thử nghiệm cuối cùng của thiết bị tách khí
Tất cả các đường ống bên ngoài hộp làm lạnh đều được thổi sạch, và tất cả các đường ống và thiết bị bên trong hộp làm lạnh đều được làm nóng và thổi sạch để đáp ứng điều kiện làm mát và chuẩn bị cho thử nghiệm làm mát trần.
Khi quá trình làm mát tháp chưng cất bắt đầu, lượng khí do máy nén khí thải ra không thể đi vào tháp chưng cất hoàn toàn. Lượng khí nén dư thừa được thải ra khí quyển qua van thông hơi, nhờ đó giữ cho áp suất khí thải của máy nén khí không đổi. Khi nhiệt độ của từng phần trong tháp chưng cất giảm dần, lượng khí hút vào sẽ tăng dần. Lúc này, một phần khí hồi lưu trong tháp chưng cất được dẫn đến tháp làm mát bằng nước. Quá trình làm mát cần được thực hiện chậm và đều, với tốc độ làm mát trung bình từ 1 đến 2°C/giờ để đảm bảo nhiệt độ đồng đều ở từng phần. Trong quá trình làm mát, công suất làm mát của bộ giãn nở khí cần được duy trì ở mức tối đa. Khi không khí ở đầu lạnh của bộ trao đổi nhiệt chính gần đạt đến nhiệt độ hóa lỏng, giai đoạn làm mát kết thúc.
Duy trì giai đoạn làm lạnh của hộp lạnh trong một khoảng thời gian nhất định, kiểm tra và sửa chữa các chỗ rò rỉ và các bộ phận chưa hoàn thiện khác. Sau đó, dừng máy từng bước, bắt đầu nạp cát ngọc trai vào hộp lạnh, khởi động thiết bị tách khí từng bước sau khi nạp xong, và quay lại giai đoạn làm lạnh. Lưu ý rằng khi thiết bị tách khí được khởi động, khí tái sinh của sàng phân tử sử dụng không khí đã được lọc bởi sàng phân tử. Khi thiết bị tách khí được khởi động và có đủ khí tái sinh, đường dẫn dòng amoniac bẩn được sử dụng. Trong quá trình làm lạnh, nhiệt độ trong hộp lạnh giảm dần. Hệ thống nạp amoniac của hộp lạnh cần được mở kịp thời để tránh áp suất âm trong hộp lạnh. Sau đó, thiết bị trong hộp lạnh được làm lạnh thêm, không khí bắt đầu hóa lỏng, chất lỏng bắt đầu xuất hiện ở tháp dưới, và quá trình chưng cất của tháp trên và tháp dưới bắt đầu được thiết lập. Sau đó, từ từ điều chỉnh các van từng cái một để quá trình tách khí diễn ra bình thường.
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi:
Liên hệ: Lyan.Ji
Điện thoại: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
Whatsapp: 008618069835230
WeChat: 008618069835230
Thời gian đăng bài: 24/04/2025
