摘 要：河南晋煤天庆煤化工有限责任公司现有2套25000m3/h的空分装置，该装置于2014年投产，自公司投产以来，随着天庆公司生产规模的扩大，对高压氮气的用量明显增加，针对系统存在的单套装置运行时高压氮气量不足的实际情况，提出了增加高压氮气量的技改方案，既满足一期运行所需负荷，又避免2套空分系统运行造成的能源浪费，以期对同类空分装置有借鉴意义。
　　关键词：空分设备;技改;高压氮气负荷
　　1 工艺简介
　　河南晋煤天庆煤化工有限责任公司（以下简称天庆公司）有2套25000m3/h的空分装置，该装置是天庆公司18/30/5煤化工项目配套项目，型号为：KDONAr25000/33000/700，主要流程为空气经自洁式过滤器净化，在空压机压缩至0.49MPa后进入空冷塔冷却至12℃以下，通过分子筛吸附器除去水、二氧化碳及部分碳氢化合物后，一部分直接进入冷箱，在低压主换热器中冷却后进入下塔;另一部分进入增压机进一步压缩，增压机一段出口部分约0.9MPa的空气送入仪表空气管网;从增压机的二段出口抽出部分气体（2.5MPa）进入增压透平膨胀机，膨胀后的空气进下塔;增压机末级出口的高压空气（6.5MPa）在高压主换热器和内压缩的液氧、液氮换热液化，经节流阀节流后进入气液分离器进行气液分离后进入下塔。在下塔顶部抽出20000Nm3/h的液氮经液氮泵加压至4.8MPa在主换热器内气化后作为高压氮气产品送后系统;在主冷底部抽出25000Nm3/h液氧经液氧泵加压至4.8MPa在主换热器内气化后作为高压氧气产品送出;一部分氮气13000Nm3/h从上塔顶部抽出经低压主换热器复热后进入氮压机压缩至0.66MPa作为低压氮气产品送管网;氩馏份由上塔抽出后进入粗氩塔Ⅰ底部与粗氩Ⅱ塔来的粗液氩热质交换后，进入粗氩Ⅱ塔下部，在粗氩Ⅱ塔顶部得到含氧小于lppm的工艺氩进入精氩塔，粗氩Ⅱ塔底部的粗液氩经粗液氩泵加压后返回上塔，粗氩Ⅱ塔冷凝器内的液空蒸气返回上塔;粗氩Ⅱ塔和精氩塔冷凝器的冷源分别采用过冷后的下塔液空和下塔液氮;精氩塔蒸发器的热源为下塔顶部的氮气。产出的液氧、液氮、液氩产品分别送入1503液氧、100m3液氮和150m3液氩储槽。从液氧储罐引出的液氧经泵加压至4.8MPa，在水浴式气化器的液氧通道中气化后送入氧气管网。从液氮储罐引出的液氮经泵加压至0.6MPa，在水浴式气化器的液氮通道中气化后送入低压氮气管网。
　　2 存在问题简述
　　天庆公司共有两期生产装置，一期装置生产尿素、二期装置生产煤制天然气，当一期生产装置正常运行时，只启动一套空分设备就可以满足高压氧气负荷（24000Nm3/h左右），但高压氮气负荷无法满足使用量（单套空分装置最多可以供应高压氮气负荷为23000Nm3/h左右，无法满足32000Nm3/h的系统使用量）。若此时运行两套空分装置虽然可以满足后系统对高压氧气、氮气的使用量，但也造成了极大地能源浪费。为了最大限度的挖潜增效，如何满足天庆公司只有一期装置运行时使单套空分运行并满足后系统高压氮气用量，成为亟待解决的问题。
　　3 技改方案
　　根据天庆公司空分装置实际情况进行技改，在利用原有设备的基础上增加两台往复式低温泵，从液氮储罐出液阀引出约9000Nm3/h的液氮进入往复式低温泵加压至4.8MPa，利用原有水浴式汽化器的高压液氧通道，气化至常溫后并入高压氮气管网，原高压氧气管网加盲板封死不用。往复式低温泵的回气管路接入液氮储罐的放空管，回收部分液体。
　　4 结语
　　此方法不仅解决了天庆公司只有一期装置运行时单套空分运行满足后系统32000Nm3/h的高压氮气用量，同时避免了两套空分装置运行带来的能源浪费，还利用了空分装置原有闲置设备。提高了空分装置高压氮气负荷的同时，降低了公司的运行成本，给公司带来了可观的经济效益。
　　作者简介：
　　胡晓锋（1990.06-），男，汉，河南安阳，本科，助理工程师，研究方向：化工工艺。
　　（河南晋煤天庆煤化工有限责任公司，河南 焦作 454550）