淺談氣體深冷分離工藝

本文聚焦于氣體深冷分離工藝技術(shù)的探討，從技術(shù)特征、方案挑選到技術(shù)措施進(jìn)行全面分析，旨在提升氣體分離效率與純度，促進(jìn)技術(shù)優(yōu)化與行業(yè)健康發(fā)展，同時(shí)強(qiáng)調(diào)安全管理與環(huán)保要求，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)目標(biāo)。

摘要：隨著我國(guó)氣體深冷分離技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提升，目前工藝技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，涉及到氣體的分離、處理，以此來滿足工藝技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化要求。文章首先分析了氣體深冷分離工藝的技術(shù)特征，其次對(duì)氣體深冷分離工藝技術(shù)的方案與挑選策略進(jìn)行了闡述，并在最后對(duì)氣體分離工藝的技術(shù)措施進(jìn)行了探討，希望可以有效提升氣體深冷分離工藝的技術(shù)發(fā)展策略，促進(jìn)行業(yè)的平穩(wěn)健康發(fā)展。

氣體深冷分離技術(shù)可以有效提升氣體的分離質(zhì)量，獲得更為純凈的氧氣。通過溫度控制的方法，可以對(duì)空氣中的各個(gè)組分進(jìn)行精餾分離處理，獲得純度較高的產(chǎn)品，這就是深冷分離工藝的技術(shù)特征。在氣體深冷分離工藝技術(shù)的優(yōu)化過程當(dāng)中，為了進(jìn)一步滿足氣體生產(chǎn)公司的發(fā)展需要，獲取更高質(zhì)量的氣體，就必須做好技術(shù)改進(jìn)與升級(jí)，現(xiàn)就氣體深冷分離工藝技術(shù)的基本特征分享如下。

一、氣體深冷分離工藝概述

氣體深冷分離工藝是一種通過多種組分混合氣體經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)分離手段實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分離，最終獲取純凈氣體產(chǎn)品的技術(shù)。該技術(shù)在應(yīng)用過程當(dāng)中會(huì)經(jīng)歷壓縮、降溫、液化、膨脹等多個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)內(nèi)部組分自身的物理性質(zhì)不同，可以采用溫度控制-氣化的方式進(jìn)行分離，這也是氣體深冷分離工藝的技術(shù)核心之一。在利用深冷分離工藝技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮到高壓低溫物理分離工藝的過程，包括節(jié)流制冷、減壓工藝以及節(jié)流控制工藝等內(nèi)容，通過多種工藝協(xié)調(diào)，才可以實(shí)現(xiàn)能源控制效率最大化，提升工藝應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在整個(gè)技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，還需要考慮到環(huán)保等方面的問題，確保該技術(shù)可以得到應(yīng)用和推廣。

二、氣體深冷分離工藝技術(shù)方案挑選

1.深冷分離工藝方案挑選

深冷分離工藝方案的挑選對(duì)于提升氣體深冷分離工藝的實(shí)施效果十分關(guān)鍵。一般來說，根據(jù)回收深度與要求不同，可以劃分為深冷、淺冷等技術(shù)類型。其中淺冷是指制冷溫度在零下25~40℃左右的溫度，而深冷則是在零下90~100℃左右的溫度，對(duì)比上述溫度我們可以發(fā)現(xiàn)，深冷技術(shù)的應(yīng)用可以獲取更為純凈的氣體，特別針對(duì)乙烷這種特殊類型的氣體更是如此。在回收天然氣方面，可以挑選的處理方式有油吸法、直接冷凍和膨脹等多種技術(shù)方法。在挑選工藝時(shí)，則需要綜合考慮到多個(gè)部分的內(nèi)容與要求，包括成本、技術(shù)現(xiàn)狀以及公司適應(yīng)性等方面，著重做好方案的規(guī)劃可以有效提升技術(shù)應(yīng)用的效果。

2.深冷分離工藝流程挑選

流程挑選方面，一般來說廠家在原料氣的流率、進(jìn)廠壓力等方面都存在一定的差異，特別是在原料氣的內(nèi)部組分方面更是具有顯著的區(qū)別，再加上用戶的實(shí)際濃度、純度要求各不相同，所以在進(jìn)行流程挑選時(shí)應(yīng)該結(jié)合多種因素進(jìn)行合理、科學(xué)挑選。一般來說，可以影響到處理廠生產(chǎn)的主要因素包括原料氣的內(nèi)部組分、回收C的要求以及溫度熱值等方面的要求，在進(jìn)行原料氣的預(yù)處理時(shí)也需要優(yōu)先考慮到上面的多個(gè)選項(xiàng)，做出最為合理科學(xué)的挑選后，提升產(chǎn)品裝置的技術(shù)應(yīng)用效果，這也是符合深冷分離工藝技術(shù)基本預(yù)期的流程挑選模式。

3.膨脹機(jī)負(fù)載挑選

挑選合理的膨脹機(jī)負(fù)載對(duì)于提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性具有一定價(jià)值。結(jié)合目前生產(chǎn)實(shí)際情況來看，大多數(shù)膨脹機(jī)軸上功率都采用增壓機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中，這些設(shè)備的應(yīng)用范圍較寬，相比于負(fù)載泵具有更廣泛的適應(yīng)性，所以一般不采用負(fù)載泵來提供負(fù)載。當(dāng)入場(chǎng)壓力較低時(shí)，需要借助于膨脹制冷的方式進(jìn)行預(yù)增壓，這個(gè)過程當(dāng)中需要挑選合適的膨脹機(jī)來作為增壓設(shè)備。根據(jù)案例分析情況來看，入廠壓力在5Mpa以下時(shí)需要挑選膨脹機(jī)配合實(shí)現(xiàn)深冷分離工藝技術(shù)，該技術(shù)在正常操作時(shí)能滿足生產(chǎn)實(shí)際要求，同時(shí)其功耗并不會(huì)太高，整體應(yīng)用效率在70%以上，可以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

三、氣體分離工藝技術(shù)措施

氣體深冷分離工藝技術(shù)最大的特征就是利用各個(gè)組分的沸點(diǎn)不同來獲得純度較高的氣體產(chǎn)品，這也是技術(shù)開發(fā)的主要任務(wù)目標(biāo)。根據(jù)氣體深冷工藝的特征，現(xiàn)就技術(shù)優(yōu)化策略分析如下。

1.氣體深冷分離技術(shù)核心技術(shù)

借助于混合氣體中不同組分之間的沸點(diǎn)區(qū)別，可以對(duì)各個(gè)組分進(jìn)行精準(zhǔn)分離，這也是氣體深冷分離技術(shù)的基本點(diǎn)。在整個(gè)分離過程當(dāng)中，為了避免出現(xiàn)雜質(zhì)成分影響設(shè)備的情況，需要做好設(shè)備的日常管理工作，對(duì)于雜質(zhì)的成分進(jìn)行預(yù)先處理，在低溫生產(chǎn)中也要避免出現(xiàn)成分凝固，確保技術(shù)的應(yīng)用水平。值得注意的是，利用深冷分離工藝技術(shù)時(shí)，往往需要借助于較低的溫度與一定的壓力，在這樣的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)裝置的控制具有一定的難度。所以，實(shí)現(xiàn)氣體深冷分離技術(shù)的應(yīng)用也需要結(jié)合分離凈化處理的控制工作，確保整個(gè)技術(shù)可以在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在深冷工藝技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中，為了獲取更多的冷量，必須做好密封性管理，通過回收利用、換熱器等設(shè)備來進(jìn)行干預(yù)，有效提升分離過程當(dāng)中的溫度控制水平，提升工藝安全性。在設(shè)計(jì)氣體的深冷分離技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，需要優(yōu)先挑選出最佳生產(chǎn)工具設(shè)備，通過提升體系的運(yùn)轉(zhuǎn)效率來確保最快達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求與目標(biāo)參數(shù)，從而避免年出現(xiàn)超壓運(yùn)行的情況，避免對(duì)生產(chǎn)過程產(chǎn)生不利的影響。

2.氧氣和氮?dú)獾纳罾浞蛛x工藝技術(shù)

利用深冷分離工藝進(jìn)行氧氣、氮?dú)獾姆蛛x是最基本的分離技術(shù)，這也是原料氣雜質(zhì)凈化的基本環(huán)節(jié)。在去除雜質(zhì)氣體時(shí)，需要借助于換熱器進(jìn)行冷卻，之后在塔中進(jìn)行預(yù)分離處理，隨后塔的頂部可以得到富氧液空。在下部的氮?dú)鈩t會(huì)出現(xiàn)一部分進(jìn)入到換熱器當(dāng)中被送出，其余的部分則在主冷凝的部分形成液氮，從而使得加熱蒸發(fā)后形成向上的液氧。在抽出后可以劃分為三個(gè)部分，第一個(gè)部分是回流液；第二個(gè)部分經(jīng)過冷卻后進(jìn)入到液氮的分離器中被儲(chǔ)存起來；最后一個(gè)部分則抽取一部分液氮回送到塔頂部作為回流液。在整個(gè)過程當(dāng)中，上塔經(jīng)過了精餾，底部得到了高純度的液氧，經(jīng)過加壓后被送到主換熱器的復(fù)熱部分，最終被送到界區(qū)。

3.氣體深冷分離工藝設(shè)備管理

深冷分離工藝離不開設(shè)備的應(yīng)用與管理，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，挑選合適的深冷分離裝備對(duì)于更好的提升氣體分離效果具有重要的作用。在常規(guī)條件下，挑選自潔式空氣過濾器可以有效去除混合氣體中的雜質(zhì)與粉塵，通過將混合氣體送至分餾塔中，還可以實(shí)現(xiàn)混合氣體的分離與處理，盡快獲取凈化的氣體，在純度的要求上也更容易達(dá)到目標(biāo)。在離心式氣體壓縮塔應(yīng)用過程當(dāng)中，出口排出高壓氣體，而精餾塔設(shè)備也可以在很大程度上滿足混合氣體的分離要求，更好的滿足氣體分離的客觀需要。

總結(jié)

綜上所述，氣體深冷分離技術(shù)對(duì)于強(qiáng)化氣體深冷分離效果，提升生產(chǎn)轉(zhuǎn)換率具有重要的作用和價(jià)值。借助于壓縮機(jī)的制冷控制策略，可以有效提升壓力與溫度控制水平，以此來實(shí)現(xiàn)混合器的精準(zhǔn)分離，獲得目標(biāo)產(chǎn)品的同時(shí)可以獲得多種純凈的副產(chǎn)品。在應(yīng)用深冷分離處理技術(shù)的過程當(dāng)中，氣體的分離安全性也需要得到足夠的重視，通過避免出現(xiàn)氣體的泄漏事故，可以有效防范環(huán)境污染問題，提升氣體分離工藝的安全性，并下降生產(chǎn)成本，提升氣井分離效率，以此來實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)目標(biāo)與要求。