全液体空分工艺流程说明

液体空分设备通常是指以直接生产液氧、液氮产品的空分设备，这种空分设备一般不生产或
少量生产气体产品。

    为了要获得大量的液氧和液氮产品，目前大致有二种方法：一是先生产气态产品，然后
再根据需要采用液化装置将气态产品液化，这种方法能耗相对较高；另一种方法是直接采
用液体空气设备生产液氧和液氮产品，与前者相比该法能耗较低，液体空分设备从流程的
组织上来看可以视为是常规气态产品空分设备和液化装置的二者结合体，因此其流程要相
对复杂一些。为了降低液体空分设备产品的中耗，应根据用户提出的需求条件，在工艺流程
的组织上要进行多个方案的技术比较。

    目前液体空分设备根据工作压力的等级不同，一般可分为低压循环和中压循环二大类，
在低压循环中按照制冷系统的组织方式不同又分成带增压透平膨胀机制冷和带增压透平膨
胀机加低温予冷机制冷的二种流程。在中压循环流程中因采用的制冷循环工质的不同一般分
成空气循环和氮气循环，同样在中压循环中按照制冷系统的组织方式不同也分成带增压透
平膨胀机加低温予冷机制冷和带高、低温增压透平膨胀机制冷的二种流程。

    液体空气设备流程的选择应根据用户提出的液体产品产量、纯度、品种等要求，来选择和
确定液体空分设备的工艺流程、单元设备的结构形式和组织方式。一般来说液氧产量小于
1000Lh 的属小型液体空分设备，目前多数是采用全低压(1.OMPa)利用空气循环制冷的工艺
流程。因为液体产量较小，同时为简化流程，达到操作方便，一般在流程中原料空气和制冷
循环空气可由一台压缩机提供。这种流程单位产品能耗较高。

    当液体产品在 2000-3000m 立方/h(折成气态)以上时，将属于中大型液体空气设备，由于
液体产品数量加大，要求装置必须提供更多的冷量。而在低压流程中气体的液化是通过相变
过程来实现的，因为工作压力低，气体膨胀产冷量小，最终气体液化率低，那么为要获得
大量的冷量就必须大幅度的提高循环空气量，这样会造成单位产品能耗的大幅度升高。因此
在工艺流程上必须由低压循环改为中压制冷循环，由于气体液化工作压力的提高，其相应
的液化温度也随之提高，那么单位气体液化所需的冷量就会减少，当气体液化压力超过其
临界压力而温度低于临界温度时，气体液化过程中就不存在等温的冷凝过程，而是直接变
成液体，这样就能减少中压流程中的循环气量，使单位液体产品能耗大大的降低，这正是
中压流程为什么经济性好的重要原因。在中大型液体空分设备中原料空气部分采用低压
(0.6MPa)，而循环气体为中压(压缩机压力为 2.5-3.OMPa),即分为空气循环和氮气循环二种。
关于在制冷循环中如何确定膨胀机的台数和运行方式及其参数，这将取决于用户提供的要
求。下面将对儿种工艺流程在组织中的技术问题进行分析讨论。

 低压小型液体空分设备工艺流程

    现对国内已开发成功的小型全低压液体空分设备在流程组织上的一些技术特点作一分析。

   本设备是采用低压带增压透平膨胀机及空气制冷循环的工艺流程。空气经空气过滤器被透
平空压机压缩至

1.0MPa(G)压力，经末级冷却器冷却后将全部空气送入增压机中增压，经