空分后备系统与氮气管网的优化

201910月第42卷第51Oct.2019Vol.42No.5LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustry空分后备系统与氮气管网的优化蒋占礼蒋占礼(中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司，宁夏银川750002)摘要摘要：通过对空分装置与后备液氮系统中压氮气、事故氮气平衡上存在的不足进行分析，提出相应改进措施以及后化建议，从而保证装置的安全稳定运行。关键词关键词：空分装置后备系统中压氮气中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司(简称宁能化)宁东工业园，以煤炭为原料生产甲醇、醋酸、聚乙烯醇、1,4-丁二醇等各类化工产品。其中，甲醇生产装置空分单元由2套空分装置(KDON-45000/25000)、一套液体储存及后备系统组成。此两套空分装置主要为煤制气装置提供245000m3/h的高压氧气(8.5MPa),为甲醇装置及园区提供225000m3/h的低压氮气(0.45MPa及7000(5000+2000)m^/h的事故氮气(0.45MPa),氮气、氧气气瓶充装以及仪表空气和工厂空气。1后备系统简介及流程后备系统简介及流程1.1后备系统简介宁能化低压氮气(0.45MPa,简称N3)由空分装置直接生产，其他压力等级的氮气、液氮由后系统产生％后备系统作为各等级压力氮气的提供，能的单元%宁能化氮气后备系统由21000m3的液氮储槽，储存塔提取的纯液氮。两台液氮储为平底拱盖、式，。后低温液体1%表1后备系统装置参数情况后备系统装置参数情况及.压力等级/MPa/台式单/(m3-h-1)及介液氮充瓶(P603)16.51活塞泵400气氮充瓶高压液氮泵(P609/610)13.22活塞泵300热偶保护气液氮充(P604)0.451变频泵20液氮充中压液氮(P608)5.91变频泵15000中压氮气事故氮泵(P605/P606)0.52变频泵2000事故氮气事故氮泵(P607)0.51工5000事故氮气液氮输送泵!P611/P612)0.452工75〜400去净合冷箱液氧充瓶(P603)16.51塞400气氧充瓶液氧充(P604)0.451变频泵20液氧充-1.2后备系统流程液体氮储存在2台液氮储槽中，液氮经2台液氮储底流出合并至六路不同等级的液氮输入口总管处％六路不同等级的液氮经泵加压后往各自管网，其中需的气氮经汽化器汽化后。这六路液氮分别为：第一路液氮充瓶(P603)升压至16.5MPa，入水浴式汽化器(E606)汽化后送至充瓶站％第二路液氮后(P611!P612)升压至0.5MPa,直接去净化装置深冷分离工序冷箱冷却收稿日期：2019-04-28；收到修改稿日期：2019-09-12%作者简介：蒋占礼，男，1977年出生，，工,2002年毕业于宁夏化工工业，现在中化长城能源化工(宁夏)有限公司甲醇运行部工作％联系电话：15809580306；E-mail：39685626@qq.com%第5期蒋占礼.空分后备系统与氮气管网的优化307用。第三路通过高压液氮泵(P609/610)升压至13.2MP-，经水浴式汽化器(E606)汽化后去气化装置作为热偶保护气。第四路通过中压液氮泵(P608)升压至5.9MPa，经水浴式汽化器(E604)汽化后去中压氮气管网。第五路通过事故氮泵(P605/P606、P607)升压至0.45MPa,经水浴式汽化器(E605)汽化后分别送至甲醇、园区事故氮气(0.45MPa,简称N4)管网。第六路通过液氮充车泵(P604)升压至0.8MPa，充装槽车。2后备系统存在的问题及改进措施后备系统存在的问题及改进措施2.1两路事故氮气供气存在缺陷原设计事故氮气分为甲醇事故氮气管网和园区事故氮气管网。其中，甲醇事故氮气管网由P605/P606加压后经汽化器汽化后送出,园区事故氮气由P607加压后经汽化器汽化后送出°P605、P606为变频离心泵,P607为工频泵,P607没有备用泵,一旦出现故障,就无法保证园区其他工序的事故氮气供给。改进措施：将送园区与送甲醇两条事故氮气联通，以作互为备用。由送园区的N4与送甲醇的N4压力相等，均为0.45MPa,在P605、P606的总管加与P607的连通阀,1所示,正常生产时此通阀关闭，当P605/P606、P607有一路有故障时,可缓慢打开连通阀送入另一路氮气图1改进后事故氮泵连通流程通过将送甲醇与送园区事故氮泵出口液氮连通，的两路事故氮保的。2.2压氮气送园区由于原设计园区氮气存在较大出入，在园区后装置出现常时，加：压氮气的使用，而现有管网又不能满足。1)改进措施一：将空分低压氮气至事故氮气管网送至园区。园区氮气的,用现有装置,通过事故氮气管压氮气,后改用事故氮气压氮气缺的。将分生产的压氮气通过管送至事故氮气管网，通过事故氮气管网送至园区后用。后送两路N4与分送