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根據(jù)循環(huán)增壓機(jī)壓縮的介質(zhì)不同，流程形式可分為空氣循環(huán)和氮?dú)庋h(huán)。其中空氣循環(huán)又分為空氣循環(huán)單泵流程（液氧）和空氣循環(huán)雙泵流程（液氧和液氮），氮?dú)庋h(huán)只有一種形式，即氮?dú)庋h(huán)單泵流程。

 

以下具體簡(jiǎn)介三種空分流程型式：

* 空氣循環(huán)單泵流程

當(dāng)氣量在8000Nm3/h（30bar時(shí)）～20000Nm3/h(80bar時(shí))以上時(shí)，氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)能夠滿足，流量小壓力高時(shí)整機(jī)效率較低，流量大時(shí)整機(jī)效率較高，此時(shí)應(yīng)當(dāng)采用氮?dú)馔鈮嚎s流程，因?yàn)槟芎纳系獨(dú)馔鈮嚎s要較采用內(nèi)壓縮占較大優(yōu)勢(shì)。

空氣循環(huán)單泵流程中高壓液氧與高壓空氣換熱，液化空氣進(jìn)塔后大部分為參加精餾，導(dǎo)致這部分空氣當(dāng)中的氮?dú)馕捶蛛x，從而導(dǎo)致下塔氮?dú)夥蛛x量較外壓縮（全氣相進(jìn)料，外壓縮流程或者氮?dú)庋h(huán)單泵流程，液氮回下塔，其相當(dāng)于全氣相）少20～30%（空氣循環(huán)雙泵流程）。所以空氣循環(huán)單泵流程的下塔抽氮量較全氣相進(jìn)料的下塔要少。

* 空氣循環(huán)雙泵流程

一般氣量在8000Nm3/h（30bar時(shí)）～20000Nm3/h(80bar時(shí))以下時(shí)，采用氮透無法做，而采用活塞氮壓機(jī)則是一方面需要有備機(jī)，投資較高，同時(shí)備件費(fèi)用較貴；另一方面維護(hù)量較大，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行可靠性差，許多用戶均不愿選擇此種機(jī)型。同時(shí)下塔抽氮?dú)饪偭课闯^氧氣量的1.5倍時(shí)，此時(shí)采用空氣循環(huán)雙泵流程的能耗較低，推薦采用空氣循環(huán)雙泵流程。

空氣循環(huán)雙泵流程的液化空氣量大（有高壓氧的復(fù)熱空氣和高壓氮的復(fù)熱空氣，對(duì)精餾的影響較大，尤其下塔抽氮?dú)饬康淖畲罅棵黠@要小，不能滿足時(shí)需要增大空氣量。

* 氮?dú)庋h(huán)單泵流程

氮?dú)庋h(huán)單泵流程從下塔頂部外抽一股壓力氮?dú)獬隼湎洌?jīng)過增壓后外抽中高壓氮?dú)猱a(chǎn)品，同時(shí)剩余部分作為增壓復(fù)熱與膨脹工質(zhì)，與中高壓液氧進(jìn)行換熱的流程。

氮?dú)庋h(huán)單泵流程較空氣循環(huán)單泵流程的下塔抽氮量要多20%，氮?dú)庋h(huán)單泵流程本質(zhì)上與外壓縮流程的下塔相同（也為全氣相進(jìn)料，高壓板式中高壓氮?dú)馀c高壓液氧換熱，液化后返回下塔頂部），這對(duì)于下塔抽氮?dú)饬看蟪鲎畲蟪榈拗茣r(shí)要節(jié)省不小能耗,但是氮?dú)庋h(huán)單泵流程由于換熱器有循環(huán)量（增壓和膨脹），二次復(fù)熱不足損失，循環(huán)量（壓力氮?dú)猓┩獬閾Q熱附加能耗（換熱品質(zhì)差距大），氮?dú)庾鳛樵黾訌?fù)熱和膨脹制冷工質(zhì)要比空氣差而多增能耗，氮?dú)馀蛎浐笥捎陲柡忘c(diǎn)較空氣低（低4K，膨脹空氣中抽溫度低，這對(duì)于換熱是有利的）而產(chǎn)生的換熱器不可逆損失大(膨脹機(jī)機(jī)后帶液體限制)，膨脹空氣中抽溫度低而增強(qiáng)換熱所節(jié)省的能耗，同時(shí)中高壓產(chǎn)品規(guī)格與流程最佳增壓復(fù)熱壓力、膨脹制冷壓力的差距大而附加的能耗等各種因素導(dǎo)致氮?dú)庋h(huán)單泵流程自身優(yōu)越性不能體現(xiàn)，有可能導(dǎo)致氮?dú)庋h(huán)單泵流程能耗反而要高。

* 特點(diǎn)：

（1）對(duì)于空氣循環(huán)當(dāng)下塔抽氮?dú)獬^1.5倍的氧氣產(chǎn)品量時(shí)，由于破壞正常精餾工況而導(dǎo)致空氣量增大，此時(shí)氮?dú)庋h(huán)（氮?dú)庋h(huán)抽氮?dú)饪蛇_(dá)1.8倍，相當(dāng)于外壓縮下塔，為全氣相進(jìn)料，高壓氮?dú)馀c高壓液氧換熱，相當(dāng)于部分主冷）更占能耗優(yōu)勢(shì)，能耗增加原因主要是超出下塔抽氮限制，進(jìn)而導(dǎo)致空氣量增加，能耗增加，對(duì)于空氣循環(huán)單泵流程優(yōu)勢(shì)不明顯，對(duì)于空氣循環(huán)雙泵流程優(yōu)勢(shì)較大。

（2）當(dāng)下塔抽氮?dú)饬坎淮螅鞒绦枰笗r(shí)，如果是蒸汽驅(qū)動(dòng)，還需要投資汽輪機(jī)。氮?dú)庋h(huán)單泵流程的優(yōu)勢(shì)是能耗相差不多時(shí)，投資少一臺(tái)氮壓機(jī)（蒸汽驅(qū)動(dòng)時(shí)還有汽輪機(jī)），產(chǎn)品種類多時(shí)為多臺(tái)（中壓氮壓機(jī)，高壓氮壓機(jī)），部分產(chǎn)品規(guī)格可能量小而無法做，避免下塔抽氮?dú)饬看蟛捎貌糠指邏旱a(chǎn)品內(nèi)壓縮（量大時(shí)）而導(dǎo)致能耗較氮?dú)庋h(huán)高，另外一般需單獨(dú)配置儀表氣壓縮機(jī)。

（3）采用氮?dú)庋h(huán)單泵流程，一方面增壓機(jī)流量增大避開機(jī)器流量小而效率低的區(qū)域，另外當(dāng)中壓氮?dú)猱a(chǎn)品與膨脹空氣27bar越接近（理論上其他壓力也可以中抽），高壓氮?dú)馀c高壓氧氣產(chǎn)品的增壓復(fù)熱最佳壓力越接近，能耗越小，而偏離越大，能耗越大。

（4）穩(wěn)定運(yùn)行方面，氮?dú)庋h(huán)的機(jī)組需要采用進(jìn)口多軸機(jī)型，投資要較單軸機(jī)型略高，單軸機(jī)型一般壓力高、末級(jí)流量小時(shí)也無法滿足，效率較低導(dǎo)致能耗較高，產(chǎn)品壓縮機(jī)與增壓機(jī)合二為一，可靠性不好，但操作維護(hù)量小。

（5）對(duì)于氮?dú)庋h(huán)所配置的低溫膨脹機(jī)最好可以帶液體量7%左右的，這樣較好的平衡了換熱溫差，減小了不可逆損失，從而節(jié)省了能耗。對(duì)于中抽量大的，需要配置低溫冷氣機(jī)組或高溫膨脹機(jī)，來使得換熱器熱段溫差減小，不可逆損失減小，從而節(jié)省能耗。

當(dāng)下塔抽氮?dú)?/span>2倍以上，此時(shí)抽氮?dú)饬看?，?yīng)該選擇配置雙下塔（配置一個(gè)氣量占總氣量不小于30%的工作壓力為3bar的高純氮裝置）的空氣循環(huán)單泵流程（高純氮裝置冷凝器的液空蒸發(fā)氣體進(jìn)上塔，相當(dāng)于外壓縮流程上塔），對(duì)精餾而言，空氣循環(huán)雙下塔單泵流程對(duì)氧氮有利而對(duì)氬不利。

從2007年開始鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)趨緩，對(duì)空分設(shè)備的需求有所下降，這個(gè)缺額已經(jīng)被三大化工，特別是煤化工中煤制油項(xiàng)目的新增需求所填補(bǔ)。例如一個(gè)年產(chǎn)油品300萬t的煤制油項(xiàng)目就需要6萬等級(jí)空分設(shè)備10套左右，其它配套煤化工項(xiàng)目的空分裝置也越來越多，也就是說煤化工項(xiàng)目仍將是空分行業(yè)的最大用戶。