空分装置由正常气体工况进行变负荷(减负荷)操作时,一般要求在保障氮气产量不变和各产品纯度符合标准的情况下,氧气产量减产至最小值,这样一方面可以降低主线(炼铁、炼钢)生产异常造成的氧气放散,另一面可以降低空分装置成本。近几年由于钢铁产品市场比较低迷,主线生产节奏较慢,生产用氧存在阶段性不平衡,导致氧气放散率居高不下,但是氮气用量并没有减少。40000Nm3/h空分装置在之前的变负荷(减负荷)操作中,满足氮气产量的同时满足各介质产品纯度在标准范围内时,氧气的标准产量最低可以降低至38000m3/h,没有进行氧气标准产量38000m3/h以下的减负荷操作。因此,本文首先对空分装置流程进行梳理,结合以前变负荷(减负荷)操作中的经验和变负荷时操作记录的数据,总结出空压机机后压力和膨胀量对变负荷操作影响较为突出,其次选择空压机系统、膨胀机系统的收敛条件,依据设计数据和实际数据,通过运用Aspen Plus模拟对大型空分装置全流程建模和模拟,首先在其他条件不变的情况下,模拟、计算空分装置中的空压机系统机后压力变化时,各产品产量和纯度的变化;其次模拟和计算膨胀机系统中膨胀量变化时,各产品介质和纯度的变化。从而得出大型空分装置在变负荷(减负荷)时,空压机系统和膨胀机系统分别与各介质产量的变化趋势,并分析其原理,为实际操作方案奠定理论基础。将模拟结果进行实际操作,2019年实际操作过程中,由于空分装置运行方式调整和主线生产节奏较慢,有利于模拟的实践,同时依据模拟中数据的变化,并基于各参数每次调整时的安全幅度,编制操作方案后下发岗位人员执行,实践中将模拟结果应用在九号空分装置后,空分装置各工序运行平稳,氧气产量由38000m3/h降低至37000m3/h,如果不考虑氮气产量的影响,最低可达到36000m3/h,最后将实践中的各部分参数的操作方法,编制成标准化作业指导书供岗位人员学习和参考执行操作。