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空气分离是指从空气中分离其组分氧、氮并提取氩、氖、氦的过程,应用极为广泛。本论文通过对国内、外空气分离技术及其空气分离设备的制造厂商的调研与分析,结合兖州煤业榆林能化有限公司甲醇项目的实际,考虑了当地海拔高、气温低、风沙大等实际地理情况,经理论工艺计算和经济效益分析,确定了榆林甲醇项目空分装置采用二套40000Nm3/h等级的空气分离装置的工艺方案,否定了单套80000Nm3/h等级的空分装置的方案。
论文通过对空气过滤器系统、分子筛加热系统、增压透平膨胀机系统、空气冷却系统、液体产品的贮槽等分析研究,优化了设备选型和配置,提出了工艺流程设计方案;对内压缩、外压缩流程进行了能量和功耗分析,筛选出适于本甲醇项目的空气分离工艺方案,即采用二套内压缩流程的40000Nm3/h规模的空气分离装置。计算结果还表明如空压机组汽轮机凝汽器采用空气冷凝技术,每年可以减少消耗约400万吨水,对于西北缺水地区的可持续发展和综合性开发具有十分重要的意义。