外行学空分(200)一一提氩的能耗

Yb2021

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     空气是近似氧氮二元物系的氧氩氮三元物系。氧氩氮三元物系精馏分离至少需要两个依次精馏塔，其中依次精馏第一精馏塔是氮一氩氧精馏塔，从依次精馏第一精馏塔顶部得到纯度合格的氮气产品，从依次精馏第一精馏塔底部得到氧氩混合气体（其中含氩4.5%，含氮0.5%，含氧95%），氧氩混合气体在依次精馏第二精馏塔中进行精馏分离，从依次精馏第二精馏塔底部得到纯度合格的氧气产品（含氩0.5%，含氮微乎其微）！在依次精馏第二精馏塔顶部得到合格的工艺氩气，工艺氩气在精氩塔中脱氮得到纯度合格的氩气产品。
    目前氧氩氮三元物系精馏工艺方案是经隔板模型优化后的依次精馏组织方案。其中氩馏分引出口以上的上塔（空分塔）为依次精馏第一精馏塔氮一氩氧精馏塔近似氧氮精馏塔，粗氩冷凝塔加氩馏分引出口以上的上塔是依次精馏第二精馏塔氮氩一氧精馏塔近似氧氩精馏塔。
    提氩的能耗就是氧氩氮三元物系精馏工艺方案中的依次精馏第二，第三精馏塔的精馏能耗（开式热泵供冷供热方案能耗）。但是依次精馏第二精馏塔氮氩一氧精馏塔近似氧氩精馏塔的精馏能耗现包括把氧气产品纯度从95提高至99.5%以上的能耗，也包括工艺氩气的能耗。两者之间能耗如何分配仍然是一个问题。
5 ]& l, {* U! N: t1 Z5 O$ J  K    明确了空气氧氩氮三元物系依次精馏工艺方案，讨论提氩的能耗就解决了第一个问题。还需要解决开式热泵供冷供热方案的问题。
  Y6 Q& W$ n' C    以处理干空气50000NM3/h的空分装置，不同的供冷供热方案，提氩的能耗也有很大的差距。
   双塔流程的氧氩氮三元物系依次精馏工艺方案，采用以空气为循环工质的一拖三开式热泵供冷供热精馏工艺方案。进入下塔的压力空气中，用于依次精馏第二，第三精馏塔供冷供热的空气数量占空气总量的25%-30%！12500-15000NM3！提气亚能耗875-1050KWh！
4 ]# v* p$ l! t4 `0 ?' s) ]    基于新单塔流程的氧氩氮三元物系精馏工艺方案，当采用空气，氮气双开式热泵供冷供热方案时，用于依次精馏第二，第三精馏塔供冷供热的压力空气15000NM3（用于依次精馏第二精馏塔），压力氮气600NM3（用于依次精馏第三精馏塔！压缩功耗的950KWh！
   基于新单塔流程的氧氩氮三元物系依次精馏工艺方案，采用空气，氮气，工艺氩气三开式热泵供冷供热方案时，工艺氩气压缩量14000NM3（其中13550NM3用于依次精馏第二精馏塔，450NM3用于依次精馏第三精馏塔），压力氮气100NM3，总供冷供热能耗550kWh！
- a2 _  v/ `2 w' r$ y  v  x    不讲氧氩氮三元物系依次精馏工艺方案。不讲氧氩氮三元物系依次精馏隔板模型优化组织方案，不讲开式热泵供冷供热方案，讨论提氩的能耗岂不是无根之木无源之水？！