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[空分工艺] 外行学空分(99)一一氧氮二元物系和氧氮氩三元物系问题(二)

本帖最后由 Sunqh 于 2021-8-25 20:59 编辑
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到此为止。这里不少人看杭氧所编的《深冷技术》,没人会看美国的《化学工程》。我心态平和,与尤总无利害冲突,与这个论坛的所有人都没有利害冲突。
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# m) Q3 Q' G% z/ @' L; j9 h1 G“措手不及”主要指杭氧销售人员和西安交大教授这些人,尤总即兴提出单塔流程,杭氧销售人员没能当时就说出尤总方法不可行的理由,那是由于他们没做准备。事实是,不是单塔不能生产氧氮气产品,只是能耗不利。西安交大教授也是,可能当时没看出问题来,还与尤总“相见恨晚”了,但这不能算数,几天甚至几个月后,深思熟虑后的结论,那才算数。
2021-8-25 19:50:07
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交流学习希望在融洽的氛围中进行,完全没必要带情绪、带节奏- ?0 c, L: |( O& I9 R9 K1 A
分享《单塔制氧专利工程化论证报告》供参考% C2 ]1 l/ S9 E9 k$ U4 i
单塔制氧专利工程化论证报告 2011-11-11-ZH.pdf (1.77 MB, 下载次数: 13)
2021-8-26 11:21:56
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本帖最后由 Sunqh 于 2021-8-26 20:54 编辑
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好的,谢谢!先要看一下,几天后才发表意见。
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先看到下塔塔板数12块,上塔33块,有点离谱了。现双塔流程空分下塔理论板数38块左右,上塔理论塔板数75~80块左右。即使按氧—氮二元计算,上塔理论塔板数会减少一些,但下塔不会减少,下塔本来就跟二元精馏分离很接近。2 X2 ^* a( ]8 e4 `9 m

" `# A. z; A5 j) r) {空气三元计算时,下塔能耗最低时的理论塔板数是40块左右;空气氧氮二元计算时,下塔45块理论塔板数能耗最低。都是指筛板塔,实际塔板数还要除以0.7: |' f/ o& k8 O0 D6 p2 I
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上塔二元计算时的理论塔板数大约是三元计算的60%,因此上塔二元计算时,45块左右比较合适,33块少了。
2021-8-26 12:30:14
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很期待与先生就厦大的论证报告进行深入交流。
2021-8-29 07:31:47 来自手机
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本帖最后由 Sunqh 于 2021-8-30 14:40 编辑 " ]7 Z4 n, l9 ^1 }

4 z7 V7 L$ ~9 t, ~/ g应该说,厦大做这个论证报告是认真的,格式很好,值得学习和借鉴。但如果作者对空分了解更多一点,报告应当能做得更好。以下谈一点我个人看法。3 S' ^" w. P# t) P3 z: O

/ C" J* ^. R7 A6 C* S# F' t& ~% Y- c1、        氧气液化单耗。报告中氧气液化单耗取1.3kWh/Nm3,这个取值太大了,目前一般是0.5左右。氧气最小液化功0.25kWh/Nm3,液化流程效率50%,实际液化功0.5。改为0.5后,气体工况与液体工况单耗没有太明显差别。! }: O* g* J# q4 d, ]
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2、        图中有开空10000和Praxair20000与单塔的比较,图中将液氩当作液氧了,而且假定空压机和增压机等的效率与单塔4空压机相同。应当注意到,单塔实际是生产95%氧气,开空生产99.6%氧气,Praxiar是99.8%氧气。如果单塔也生产99.6%以上,单耗还要增加15%~20%。8 {9 h- s' v# _$ r7 N* j) E+ z2 I
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3、        作为对照的双塔流程下塔12块塔板,上塔33块,这不是典型流程。一般下塔理论塔板数38块,上塔75。氧氮二元精馏时,上塔45合适。塔板数太少,精馏塔不可逆损失大,适当增加塔板数后损失减少。
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" `5 Z5 T1 g- o* v& [6 u2 o# b4、        将空气当作氧氮二元,实际生产的是95%氧气。如果双塔也是生产95%氧气,那么在下塔38块时,膨胀空气量可以大增,10000空分的液氧产量可达到1400Nm3/h左右,双塔单耗不会比单塔高。
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3 g6 B  ~  p2 p6 [, t: q! h5、        机器效率。脱离机器效率的单耗并无意义,所以要比较双塔和单塔哪个更好时,应该用相同效率的机器才能说明问题。一般氮压机效率不会比空压机更高。正如低温泵效率通常低于水泵,低温空气增压机和氮压机的效率也低于常温压缩机,我见过唯一的一台低温空气增压机的绝热效率是71%,还是进口设备。厦大选取低温空气增压机效率85%和低温氮压机效率83.4%太高了。
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) v+ Q. ]' j, W$ G: C0 l* g6、        单塔的主换热器损失比双塔大,而对照双塔的精馏塔损失更大,主要原因是塔板数太少。另外生产95%低纯氧时,普通的双塔流程确实不是最好,所以开空和川空都开发了低纯氧三塔流程。普通双塔回流液氮量占比45%,液空回流55%。二元计算时,因空气中氮比氧多,所以精馏段回流液是瓶颈,液氮多一些液空少一些较好。但三元精馏时,氩氧精馏的提馏段才是瓶颈,液空回流多一些合适。2 ?, p( J. [1 R7 |' D8 _
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7、        单耗对照表中,34有少量液空回流,12只有液氮回流,34精馏塔损失明显小一些,所以液氮和液空回流配合才是最好。- w; A0 M, v7 D2 i
2021-8-30 11:09:26
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单耗比较机器效率损失比较
单耗比较.jpg
机器效率.jpg
损失比较.jpg
2021-8-30 11:11:16
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单塔流程的氮气常温压缩与低温压缩比较,低温压缩单耗高11%。如果考虑到低温氮压机效率选取太高,低温增压更不可行。
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单塔1单耗高,单塔4单耗低,主要是机器效率相差较大引起的。
2021-8-30 11:15:07
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开空10000数据
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膨胀空气进上塔空分流程中氧、氩提取率与液体产量关系的探讨.pdf

206.94 KB, 下载次数: 29, 下载积分: 空分币 -1

2021-8-30 11:20:41
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机器效率相同时,开空10000单耗反而比Praxair低,外压缩流程比内压缩能耗低
2021-8-30 11:22:01
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这个氧气液化单耗有问题,目前先进水平是0.5kWh/Nm3左右,氧气分离单耗0.35kWh/Nm3左右。电价0.60元/kWh,加上水费,折算0.65,1吨液氧700Nm3,水电成本(0.5+0.35)*700*0.65=387元/吨,还有液氧损耗、税费、管理费、机器折旧等,成本400多一点。实际价格500~600元/吨左右,小赚一点,最低时液氧价格低至接近400,但很少低于400+ J: R5 S3 b+ w7 o' h) d. e

0 z' k% W4 j  u' J! O0 Y/ K如果液化单耗1.3,仅水电成本就是(1.3+0.35)*700*0.65=751元/吨,销售价500~600,根本没法生存。
氧气液化单耗.jpg
2021-8-30 15:00:59
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