液化 当必须将大部分工厂生产作为液体产品生产时,必须在基础空气分离设备中添加(或集成到)基础空气分离设备中的补充制冷单元。 这些装置称为 液化器 ,它们使用氮气作为主要工作流体。所需的液化器容量是通过考虑销售到当地商业液体市场的散装液体产品的预期日需求量以及生产额外液体以备回到同一空气分离服务的任何现场天然气客户来确定的。厂。液化器容量可以从空气分离设备容量的一小部分到设备的氧气加氮气和氩气的最大生产能力。 几十年来,液化器中使用的基本工艺循环一直没有改变。新旧液化器之间的基本区别在于,随着低温换热器制造技术的改进,低温换热器的最大工作压力等级已经提高。如果采用更高的峰值循环压力和更高效率的膨胀机,那么典型的新液化器可以比30年前制造的液化器更节能。 经典的“ 独立 ”液化器吸收接近环境温度和压力的氮气,压缩,冷却,然后膨胀高压流以产生冷冻。在一些液化器系统中,使用环境友好形式的制冷剂的第二制冷系统提供一些较高的温度负荷。 独立的液化循环仅产生液氮。如果需要生产液氧,并且ASU和液化器都是新装置,则一部分液氮生产将被送到ASU以提供冷却,这需要从中取出所需量的液氧。冷箱子。 如果将液化器添加到现有的ASU中,则ASU可能不是设计为允许高速液氧取出。在这种情况下,一种解决方案是通过同时蒸发液氮来添加额外的热交换器回路以液化气态氧。 在高度集成的 空气分离和液化设备中,大多数(如果不是全部)用于空气分离和产品液化的制冷都在液化器部分中产生。制冷通过热交换器转移到设备的空气分离部分,并注入液氮作为蒸馏塔回流。高度集成的商业液体生产工厂的建造成本更低,热力学效率更高。从允许生产液氮和液氧的各种混合物的意义上讲,它们可以非常灵活。 当设计一个 全新的空气分离设备时,要解决的一个重要问题是ASU和NLU(氮气液化器单元)是否通常串联运行,或者是否需要独立运行。仅散装液体的植物是与空气分离过程循环紧密结合的良好候选者。具有大量管道燃气需求的“背负式”工厂可能希望能够独立于液化器运行。 能够在不操作液化器的情况下操作 ASU可能是有利的: 运动操作利用液化器在满负荷运行时最节能的事实,并且独立液化系统的关闭和启动可以相对容易地完成并且 对空气分离设备操作几乎没有不利影响。当运动操作所带来的效率节省与利用较低成本动力时段(夜晚,周末等)的生产运行时间相结合时,与降低液体生产率下的恒定运行相比,可以实现显着的运营成本节省。
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