迪爾空分的一個煉鋼用戶早期投建的空分設(shè)備,當時由于工藝需求的氮氣用量較小,為了減少投資,采用了氧、氮氣1:1的分子篩吸附凈化流程,沒有配置冷水機組,用大量抽取污氮氣去水冷塔以降低冷卻水溫度。
隨著煉鋼工藝的改進和煉鋼容量的加大,導致氮氣用量增加,原空分設(shè)備的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)能力已不能滿足煉鋼工藝的生產(chǎn)需求。投建新設(shè)備投資較大并且相關(guān)問題較多,通過考察分析,決定對老空分進行改造以滿足鋼廠氮氣需求。
在氧氮比例為1:1的情況下,出冷箱氮氣和污氮氣的比例為1:3,通過流程計算發(fā)現(xiàn),在一定的加工空氣量下,出冷箱氮氣和污氮氣的比例可以達到3:1。
因改造費用和工期的限制,決定利用原有的換熱器和冷箱內(nèi)管道,把冷箱內(nèi)氮氣和污氮氣的總管道和上塔上的相應接口對調(diào)。對于原來全部的污氮氣由主換熱器頂部抽出的流程,冷箱外去分子篩吸附器的污氮氣管接到原氮氣出冷箱總管,原污氮氣出冷箱總管與用戶氮氣管網(wǎng)相連。
改造后,出冷箱的污氮氣量較少,基本滿足分子篩再生氣的需求,而去水冷塔的氮氣量大幅減少,因此需增加冷水機組以補充缺少的冷量,冷水機組的負荷由新增氮氣的需求量來決定,新增氮氣需求越大,冷水機組的制冷量也就越大。對于原來部分污氮氣由主換熱器中部抽出去分子篩純化器的流程,改造后污氮氣從主換熱器的頂部抽出,溫度要比改造前有所升高,可以通過改造,從冷水機組旁通一股冷凍水到膨脹機增壓端后冷卻器上,通過降低冷卻水進后冷卻器的溫度,降低增壓空氣進入冷箱的溫度,從而降低改造后污氮氣出冷箱的溫度。
通過上述一系列的改造,用戶用較小的投資,較短的周期,充分挖潛了原空分設(shè)備的潛力,達到了較大幅度提高氮氣產(chǎn)量的目的。