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)

Sunqh · 发表于 2021-9-3 21:18:20

请看宝钢2#液化装置性能参数

Yb2021 · 发表于 2021-9-4 09:45:24

说实在话，我没有看明白。最大的疑问是这个宝钢液化站氧气液时，原料气是复热后的常温氧气还是未复热的氧气？是常压的氧气还是压力氧气？从图上看不出来。这个不确定，其它就没有意义了。另外我从中看到涡轮增压的绝热效率83%，先生讲涡轮增压效率50%*-60%，认为论证报告85%太高了。厦大论证报告中涡轮增压机是绝热效率，先生所讲的涡轮增压机效率是等温效率。那么厦大论证报告中的涡轮增压机效率设定就不存在什么太高的问题了。请先生再思考一下！

Yb2021 · 发表于 2021-9-4 09:52:55

我直接指出先生氧气液化实际有效能效率及计算过程错误，先生不直接回答却给我推送宝钢液化站的技术指标，这能解决什么问题？先生要吗直接进行氧气液化过程模拟计算要么直接指出我的错误先生及文章作者正确不是来得直接爽快，何必绕这以大一圈？毫无必要！

Sunqh · 发表于 2021-9-4 10:26:29

宝钢液化氧气来自管网，钢厂管网氧气都是常温，没有低温的，因为是间断用氧，管网压力最高30，最低20atm以下。

事实胜雄辩。《制氧技术》第2版365页，3000t/d肯定错了，3000Nm3/h或300t/d

尤总引用的氧液化单耗在《制氧技术》上确实有，但那是50年前的单耗。

Sunqh · 发表于 2021-9-4 10:32:38

本帖最后由 Sunqh 于 2021-9-4 10:36 编辑

目前国产液化装置的单耗仍比进口设备高一些，宝钢的是进口，《制氧技术》上这个可能是杭氧的。另外，在内压缩流程中多生产液氧产品的边际能耗经常比外置液化装置更低。

以上王催春翻译的文章来自于1989年的“林德科技报告”，可惜我没能找到原文。

Yb2021 · 发表于 2021-9-4 14:38:09

(制氧技术)中的气氧液化功毫无疑问是以常温压常压的气氧为原料进行液化，其数据1,22--1,46Kwh确实偏高，主要是教科书的内容总是落后于最先的技术进岁，这是可以理解的，但是教科书的内容相对于文章有一个很大的好处，那就是可靠性高，各种因素考虑充分规范反映已经形成共识内容。而文章和论文的价值在于前沿和突破，没有争议的文章和论文无争议内容本质上说是毫无价值可言，所以引用时要非常慎重。
讨论到现在我已经知道为什么先生会认为一般来说气氧液化功为0,5Kwh，液氧其实大部分都是由空分装置直接生产的，而空分装置的氧气和液氧能耗计算其实是一笔糊涂帐。而唯一用气氧液化生产液氧的大概也只有钢铁厂，钢铁厂用氧量极大波动也极大，因此有必要建设气氧液化装置及液氧气化装置以平衡丰欠。而氧气来自管网其压力是30αtm(不可能是20atm，如果管网压力低到20“tm那么就应该启动液氧气化装置了。)30αtm压力氧气的有效能大约是1,25Kwh，所有先生气氧液化功耗一般为0,5Kwh也就顺理成章了。厦大论证报告如果将气氧液化功从1,3kWh调整为1,0Kwh就比较恰当了。

Yb2021 · 发表于 2021-9-4 14:50:03

讨论到现在，我们是不是渐入佳境了？

Sunqh · 发表于 2021-9-4 20:09:02

是尤总渐入佳境，我是无可奈何了。“30αtm压力氧气的有效能大约是1,25Kwh”从何而来？明明30atm压力氧气的有效能是0.15kWh/Nm3，其中分离功有效能0.05kWh/Nm3，压力有效能0.1kWh/Nm3，压力有效能折算成实际压缩功0.15kWh/Nm3左右，宝钢的单耗加上氧气压缩功，就与《制氧技术》书上的0.648接近了。

外置液化装置生产液氧不是效率最高的，由于氧气的压缩和膨胀很危险，液化氧气都需要用氮气作为媒介，压缩和膨胀的都是氮气，氧气和氮气、液氮换热得到液氧，多了这一层转换，效率就会下降一些。

如果将液化装置与空分装置联合，膨胀机产生的冷量提供给空分装置，空分装置直接抽出液氧产品，这样效率更高，可以做到0.5kWh/Nm3以下。

尤总搞合成氨的，对空分没有什么概念。我们30atm氧气生产成本0.29元/Nm3左右，销售价0.35，还能赚钱。如果有效能就1.25kWh/Nm3，电价0.6多，那不是要亏死了？

Yb2021 · 发表于 2021-9-5 09:54:48

现在我总结一下我与先生就氧气实际液化功与先生的讨论过程。有好事者在中国空分网上传了厦大新单塔流程的论证报告，先生研究了几天后提出了七个问题与我讨论，其它都是一些小问题，有的当时没有解决而现在已经解决的问题，有些属于应该在设计阶段详细讨论解决的问题。只有第一个问题即氧气实际液化功的问题是非常重要的甚至于颠覆性的问题。
先生同意液氧的能耗等于气氧的能耗加上气氧实际液化功。但认为气氧实际液化功不是论证报告中的1,3Kwh而是0,5Kwh。
我回复先生论证报告中的数据引自(制氧技术)书中的表述是氧气实际液化功是1,22-1,47Kwh。这一点已经得到先生的确认。
先生对氧气实际液化功0,5Kwh做了进一岁说明，液氧有效能0,25Kwh，气氧实际液化效率50%！我回复先生(制氧技术)中的数据虽然可能滞后，但不可能出现如此重大的偏差。希望先生对液氧有效能及液化实际效率的数据复查一下，最好做一下实际计算，也许先生是自信也许是不屑，先生肯定没有进行计算。反而给我推送了几篇论文以证明液化实际效率50%是可靠的。
我认真看了论文，直接指出论文在计算实际液化有效能效率中存在严重的错误，并请先生指教。先生不予答复，又给我推送了宝钢液化站的技术数据。
我看了，不是很明白，要求先生明确宝钢液化站气氧原料气的温度压力。先生回复是30αtm。
我估算了30αtm氧气的压力能大约是0,125Kwh(先生的数据是0,1Kwh)，当然就知道宝钢液化站的实际液化效率是30%！但是在输入时由于老眼昏花弄成了1,25Kwh，结杲引来先生好一通改论。这恐怕不是讨论问题的友善态度，先生应该展现顶尖深冷空分专家的应有风度。并兑现之前的承诺。而不是东拉西扯硬拗最后感谢先生的较真精神，让我一日千里地进步着。

Sunqh · 发表于 2021-9-5 10:40:58

本帖最后由 Sunqh 于 2021-9-6 08:19 编辑

环境压力101.3kPa，温度300K时，近似将30atm氧气当作理想气体。

30atm氧气的压力有效能是101.3*300/273.15*ln(30)/3600=0.105kWh/Nm3，怎么会估算出0.125来？

氧气分离功是101.3*300/273.15*ln(1/0.21)/3600=0.048kWh/Nm3

我并不知道“林德科技报告”中的液化效率50%从何而来，尤总的计算不知所云，我不好说什么。

液化装置损失主要有压缩损失，膨胀损失，换热损失等，几种损失应该是相加不是相乘。液化装置生产液氧时，换热器内部温差很大，不可逆损失大。液化装置与所有空分装置结合都能提高流程效率，无论是外压缩流程、内压缩流程，还是尤总的新单塔流程，其中与内压缩流程结合的效率最佳。

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