1.空压机中的气体压缩原理：

空压机：指气体在压缩机中的运动是沿垂 直于压缩机轴的径向进行的。
是工作轮在旋转的过程中，由于旋转离心 力的作用及工作轮中的扩压流动，使气体 的压力得到提高，速度也得到提高。随后 在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。 通过它可以把气体的压力提高

2.喘振现象 进口压力或流量突然(瞬间)降低，低过最低 允许工况点时，压缩机内的气体由于流量发 生变化，会出现严重的旋转脱离，形成突变 失速(指气体在叶道进口的流动方向和叶片 进口角出现很大偏差)，这时叶轮不能有效 提高气体的压力，导致机出口压力降低。但 是系统的压力没有瞬间相应地降下来，从而 发生气体从系统向压缩机倒流，当系统压力 降至低于机出口压力时，气体又向系统流动。 如此反复，使机组与管网发生周期性的轴向 低频大振幅的气流振荡现象。

在上塔T3212顶部得到的纯氮气（N2%＞99.99%） 经过冷器E3316与正流的液空、污液氮、纯液氮 及液氧换热后，再经板式换热器E3119进一步换 热，得到（0.087MPa、15℃）低压纯氮产品经 氮气压缩机C1761压缩至0.6MPaA、97℃、 40600m3/h送入管网。在上塔T3212顶部的污氮 气同样经过冷器E3316与正流的液空、污液氮、 纯液氮及液氧换热后，再经板式换热器E3117进 一步换热后出板式分为两股，一股（69000m3/h、 15℃）去往水冷塔E2417做换热介质，与冷却水 传质传热后放空；另一股（50000m3/h、15℃） 去分子筛的蒸汽加热器E2617，与蒸汽换热升温 到169℃解析分子筛1.4小时后放空。
七、氧气、氮气产品
1.氧气产品 液氧泵 P3656 （一用一备，一台运行时，另一台在线冷 备）作用：将主冷器底部液氧经泵压缩，进主换热器复热 后出冷箱，送入管网 2、低压氮气产品 氮气压缩机 C1761 (杭州杭氧透平机械)：为整体齿轮式 逐级压缩，逐级冷却等温型压缩机，由一电机带动。压缩 机的防喘振控制通过差压和流量的关系进行防喘振控制， 由于气体出口后未经末端冷却器冷却，只能通过放空管路 来进行。压缩机高速轴承均配置相互的两中测振探头，推 力方向配置了轴位移探头。主要是将来自低压力塔顶部的 低压纯氮气经过连续压缩，压缩至氮气产品所需的压力 0.6MPa 。
水冷塔 E2417 （为散堆填料塔，一个床层， 整个塔面101×127mm范围内均有一注水点） 作用：在水冷塔中循环冷却水与来自污氮换 热器的污氮进行热质交换后，使循环冷却水 被冷却。 冷冻机 K2476（开利公司） （冷冻机主要 由压缩机、冷凝器和蒸发器组成，采用电机 驱动齿轮增速，制冷量：480KW,冷冻水的 流量为108.3m3/h）作用：使出水冷塔的循 环冷却水得以进一步冷却，为空冷塔上部床 层提供冷量。


主空气压缩机 C1161（MAN TURBO,RIK125-1+1+1+1）：为四级透平 式压缩机，设内置式冷却器，逐级冷却的 单轴等温型压缩机。压缩机的流量通过进 口叶片调节器调整，末级出口管线设有防 喘振阀，通过导叶和防喘振阀控制压缩机 的出口压力和通流气量，以防止压缩机发 生喘振现象。主要将过滤后的空气压缩至 工艺所需压力0.63MPa

第二股（108000Nm3/h）进入低压板式换热器 E3117与返流的来自上塔顶部的污氮气进行换热， 温度降至－168.3℃；第三股空气（106000Nm3/h） 进入高压板式换热器E3116与来自产品液氧泵的液 氧进行换热，温度降至－172.2℃；三股空气汇聚 在一起进入下塔底部参与精馏。为了控制好三个换 热器的中部温差，同时从第一股（抽出3000Nm3/h） 和第二股（抽出12000Nm3/h）的空气中各抽出一 部分空气经阀门TV3129/TV3127进入板式换热器 E3119/E3117，从板式换热器E3119/E3117的中部 抽出汇合后再从板式换热器E3116的中部进入，换 热后（－172℃）汇入三股空气的集合总管中进入 下塔参与精馏。



3、其它各级低、中、高压氮产品 氮循环压缩机C1461(MAN TURBO)：为整体齿 轮型，设级间冷却器。三段五级压缩使氮气压力 得以提高。 入口导叶HV1411/1441/1451 防喘振 阀HV1410/1420/1430、（循环氮气压缩机）入 口阀1410，出口阀1416、出口放空阀PV1485 （一拖二机组）、FV3936.2、FV3933.2、 FV3937.2（氮气产品）。流程中设有防喘振阀， 目的是防止进入各压缩段的气量过小引起喘振。 作用是将压力塔顶部氮气多级压缩后，由各段抽 取高、中、低压力的氮气送入管网。

污氮放空消音塔 N2653 (钢筋混泥土结构， 含消声原件)作用：用于降低出分子筛的再 生用污氮放空时的汽流噪声。 四、热交换及制冷：由四台主换热器 （E3116A/B/C/D）、四台污氮换热器 （E3117A/B/C/D）、一台氮气换热器 （E3119）等组成。 主换热器 E3116A/B/C/D （为多通道铝制板 翅式换热器，为了减少热损失，充填了绝热 珠光砂的钢结构冷箱）作用：来自分子筛净 化后的工艺空气分配进多组换热器被反流的 污氮气和产品气体冷却至接近冷凝温度。
使液氧蒸发从而得到产品气氧。 高压液氧后备泵 P7116 将液氧贮槽 来的液氧压缩至需 要的产品压力

液氮贮存、输送：由两个1500m3液氮贮槽 （D7310、D7410）、水浴式蒸发器
（E7317）、水浴式蒸发器（E7116）及中压液 氧后备泵（P7368）、高压液氧后备泵（P7367） 等 组成。

三、空气净化：由分子筛吸附器 （A2626A/B）、再生蒸汽加热器 （E2617）、污氮放空消音塔（N2653）等 组成 分子筛吸附器 A2626A/B （立式径向流结构） 作用：吸附预冷后工艺空气中含有的剩余的 杂质，如水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳和一 些潜在有害的碳氢化合物。 再生蒸汽加热器 E2617 （蒸汽走管程，被 加热氮气走壳程）作用：将来自分馏塔的污 氮气加热到分子筛再生所需温度。
干燥器 A8326A/B （微热再生干燥器，干燥 器内的填料为4年更换一次）一层吸收掉空 气中的水份，另一层吸收掉CO2、多数烃类 如异丁烷和重质烃等。 仪表 空气缓冲罐 D8326 （容积为80m3,设 计压力为1.0MPa）保证送出界区的仪表空 气压力稳定。



空分装置流程简述
流量为262840Nm3/h的空气经过滤器S1146吸入及 N1151消音，过滤掉气体中99%的水份、机械颗粒 和粉尘，经入口导向叶片进入空气压缩机C1161， 经三段四级压缩后输出0.627Mpa，98.7℃进入空冷 塔E2416与中部的冷却水（0.625Mpa，26℃， 590m3/h）和顶部来自水冷塔E2417的14℃， 109m3/h冷却水经泵P2467A/B加压到0.623Mpa， 再经冷水机组冷却到10℃逆流换热后空气被冷却至 12℃经过除雾去沫后进入内装有林德专用分子筛的 吸附器A2626A/B中的一只，除去空气中含有CO2、 水分及碳氢化合物后，在分子筛出口温度升至18℃ 的空气分为三股，一股（32000Nm3/h）进入低压 板式换热器E3119与返流的上塔塔顶来的纯氮气进 行换热，温度降至－168.5℃；
过冷器 E3316 （铝制板翅式换热器，效率 高）作用：为低压力塔提供过冷回流液，改 善低压力塔精馏工况。 低压力塔 T3212 （共四个床层，在床层下 方设置收集器，收集上一床层的下液流体） 作用：经低压力塔进一步分离，在低压力塔 底部可以获得纯液氧，在顶部可以得到低压 纯氮气。



目前较为广泛采用的防喘振措施有两种： 1）压力控制。它属于单参数控制。通常设 有压力调节器，压缩机在设定压力下工作。 高于设定压力时，防喘振阀打开，放掉部 分压力，使排出压力保持在设定压力下。 同时防喘振阀与电机连锁，电机跳闸停机 时防喘振阀自动打开。 2）双参数控制。双参数是指压力和流量控 制。从控制方式上看更为先进一些。由于 有了智能手段，所以也比较可靠。
空分装置工艺 流程
赵明飞
空分装置简述


空分装置是为煤制氢装置壳牌气化炉提供高压高纯 氧气，为煤液化、煤制氢、加氢改质、轻烃加收、 锅炉、罐区等其它装置提供高、中、低压高纯氮气， 以及向全厂各装置提供仪表空气和工厂空气。同是 也生产少量液体产品储存到后备储罐系统中，用以 来保证生产的连续性。 空分装置由二套空分装置09、10单元（含一套共用 后备贮存系统）和一套空压站组成。以下内容均以 09单元为例；

五、增压透平膨胀机（CRYOSTAR）：
主要由增压机（C3420）和膨胀机 （X3420）、润滑油系统组成。主要是 将循环氮气压缩机抽出来的一小段氮气 压缩制冷。为装置提供冷量。 增压机末端冷却器 E3421 (立式管壳式 结构，冷却水走管程，冷却壳侧的来自 增压机出口的氮气，冷却后的气体进入 主换热器)


八、空压站：主要包括空气过滤器S8326A/B/C
（带消音器N8326A/B/C）、空压机C8326A/B/C、 干燥器 A8326A/B 和缓冲罐D8326 等 组成。



空压机 C8326A/B/C （包含有离心式空气压缩机（三级压 缩机头组件）、驱动电机、钢制底座、润滑油系统、冷却 系统、辅助设备、仪表和控制系统）作用：将过滤后的空 气压缩至1.0MPa。 空气过滤器 S8326A/B/C，为三台空压机提供干净的空气， 每台空气过滤器的能力为550m3/min. 消音器N8326A/B/C ,在故障和试机时排空气时降低气流噪 音

汽轮机 X1171 (MAN TURBO)：汽轮机进汽 端通过膜片联轴器与主空气压缩机联接，排汽 端通过膜片联轴器与氮气循环压缩机联接。中 压蒸汽（9MPa、530℃、14076t/h)经手动阀、 电动阀、速关阀、调速汽阀后进入汽轮机内膨 胀做功，做功后的负压蒸汽进入空冷器，在其 中乏汽被冷凝为水并形成一定的真空度，冷凝 水用冷凝液泵送出界区。作用：驱动空压机和 循环氮气压缩机S1146)、空 压机(C1161)、驱动汽轮机(X1171)、空压 机放空消音塔(N1153)等 组成。 空气过滤器 S1146（碳钢结构的滤房，内 置多组滤芯，配备反吹自洁系统，过滤精 度可达F7级，过滤效率≥99%（2μm））作 用：去除空气中灰尘和机械杂质，为后续 空气压缩提供干净气源