凯德空分国内首套全低压180正流膨胀铝塔一次开车成功！

KDON-180/350型全低压正流膨胀空分设备研制开发成功



设备主要技术性能指标

氧产量:180m3/h,纯度99.6%O2

氮产量:350m3/h,O2≤10ppm

工作压力:0.7MPa(G)

启动时间:~20小时

配用空压机VW-22/7型(电机功率132KW)

我公司针对在用氧的同时不需大量纯氮气用户的需求,决定开发全低压正流膨胀小型空分设备,并对开发成功的可能性作了全面认真的分析,对流程参数的选择,组织、进行了多方案的计算比较，从理论上解决了一些重大技术关键。2003年我公司开始研制开发KDON-180/350型全低压正流膨胀（全铝结构，对流型塔板）小型空分设备，于2004年初在常州一次调试开车成功。各项技术指标均达到设计要求，得到用户好评，该设备的开发成功属国内首创。

我公司在KDON-180/350型空分设备的予冷机组，纯化器、透平膨胀机，分馏塔等单元设备上应用了与众不同的技术，同时在设备的安全性能、启动性能，适应度负荷的操作性能等方面都有一定的改善和提高。并在该设备开发成功的基础上，我公司又设计开发了KDON-100/200、KDON-120/250、KDON-200/400、KDON-1000/2000型等全低压空分设备，日前均以进入安装调试阶段。

我国小型空分设备的发展，在工艺流程上大致经历了三个主要阶段。第一阶段是高压（10~15MPa）节流，采用碱洗加干燥剂清除空气中水份和二氧化碳的工艺流程。我国在50年代开发成功的首套（30m3/h）小型空分设备就采用了这种工艺流程。该流程的空分设备操作不便，安全性差，运转周期短、能耗指标高，现已被淘汰。

第二阶段是中压（2~4.5MPa）带活塞式（或透平式）膨胀机、采用分子筛吸附清除空气中水份和二氧化碳的工艺流程。这一流程从开发成功至今， 一直是我国小型空分设备的主导流程，只是随着科学技术的发展，对流程中的部分工艺和单元设备进行了更新完善。如活塞式空压机从有油润改为无油润滑；分子筛纯化器的吸附剂从5月型改为13X型；中压主换热器和主冷由管式改为极翅换热器，使小型空分设备的运转周期，操作安全，能耗等技术经济指标均有了很大改善。便从90年代后我国大型空分设备发展迅速，大型空分又能附产大量的液体产品，由于液体经济便宜、运输贮存方便、产品质量稳定可靠，使那些拥有能耗指标较高的中压小型空分设备的制氧站受到严重威胁，许多地压的小型制氧厂纷纷停产。为了保留和发展小型容发设备的生存空间，需要尽快的开发出节能型的全低压小型空分设备。

第三阶段是全低压（0.7MPa）带透平膨胀机，采用分子筛吸附清除空气中水份和二氧化碳的工艺流程。这一流程的开始发是根据近几年市场及用户的需求提出来的，并投入了较大的技术力量。全低压小型空分设备的研制开发成功，是小型空分技术上的重大突破，由于运转成本的降低，使其设备市场又有了新的发展。

目前全低压小型空分设备的工艺流程，一般有正流膨胀（膨胀后空气入上塔）和返流膨胀（出上塔污氮（膨胀））两种。由于空分设备的产量越小，其单位加工空气的冷损失就越大，也就是说要有较大比例量的膨胀空气，才能保持装置冷量平衡。小型空分采用正流膨胀，一般来说允许入上塔的膨胀空气量要小于膨胀空气总量，势必有一小部分膨胀空气不能入上塔参与精馏，而被排至污氮气中，从而影响了氧的提取率；采用返流膨胀就不存在这一问题，所以，正流膨胀的开发难度略高。当要求同样生产180m3/h氧气产品时，采用正流膨胀流程，可以同时生产350~400m3/h纯氮；而返流膨胀流程只能生产100m3/h纯氮。所以对使用氧气的同时又需要较大用量纯氮气的用户，选择正流膨胀的空分设备是最适宜的。国内现有最小的全低压正流膨胀的空分设备是350m3/hO2，氧产量在80m3/h、120m3/h和180m3/h小型全低压空分设备均采用返流膨胀流程，现已开发成功，并获广泛应用。