大型空分项目工程设计策划与实施.pptx

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中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,大型空分项目工程设计策划与实施,报告人：

李永先,Contents目录,空分项目前期规划设计,空分成套设备招标应注意的问题,空分项目的主要管理模式,空分项目设计进度的主要控制点,01,02,03,04,序,Foreword,近年来，随着煤化工行业的迅速发展，空分装置的规模日益增大。

在煤化工产业发展的推动下，以深冷分离为主的空分技术在产业链中日趋重要，空分装置逐渐成为产业链中的核心和龙头装置。

这就要求通过对空分项目进行高效的计划、组织、领导、控制和协调，实现项目目标。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,PART01,空分项目的前期规划设计,概述设计规模设计标准,总图布置方案产品方案工艺技术选择,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,在项目的可行性研究或总体设计阶段确定空分装置的规模及系列数、设计标准、总图布置方案、产品方案、工艺技术路线，为项目实施阶段的顺利执行奠定基础。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,设计规模,01,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,0203,04,生产氧气规模按照全厂各使用氧气的生产装置和辅助设施的最大用量。

生产氮气规模制氮规模宜按下列氮气用量之和确定：

全厂各生产装置及辅助设施的正常生产最大用量（连续用量）；-个氮气主要用户的事故最大用量或开车、停车、检修期间用量（间断用量）与其正常生产最大用量的差值；满足特殊工艺操作要求。

生产液体的规模从操作性和经济性综合考虑；特殊的工艺操作要求；建设方的液体销售要求而确定的容量。

后备系统的设置原则为满足工艺装置提出的事故备用时间所需要的容量；建设方的液体销售要求而确定的容量。

无要求时，一般按24小时考虑备用。

01,02,03,04,从成本和能耗看空分规模越大越好业界公认，空分设备的主要成本组成与空分设备大小的0.55-0.65次方成正比。

空分的运行效率随着设备的增大明显提高。

国家产业政策考虑财政部、国家发改委、工信部发布的国家进口不予免税的重大技术装备和产品目录（每年更新）：

2011年以前，8万空分不予免税2012-2014年，10万空分不予免税从2015年开始，所有规格不予免税。

与工艺装置系列数的匹配性由于受压缩机的限制，单套空分的负荷调节范围为75-105%。

为了适合负荷调节的需要，以煤化工为例，空分的系列数应与气化炉的系列数存在一定对应关系。

压缩机选型及运输限制从节约成本和提高效率两方面考虑，空分的规模尽量与压缩机的气量相匹配。

如：

RIKT140在茂名地区对应9万等级的空分较为合理。

空分系列数如何确定,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,设计标准,项目所在国家政策法规及强制性标准的强制性条款，应无条件执行和满足。

国家政策法规强制性标准地方政策标准,国际通用标准国内行业标准顾客要求,设备商标准制造厂标准,参照执行，不应低于国家和行业标准的规定。

当较国家和行业标准要求高时，应结合项目实际情况确定是否必须执行，不宜一切从高。

在国家标准无具体规定时，可参照执行行业标准的规定。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,总图布置方案的确定-总图位置,考虑风向的影响GB50030氧气站设计规范3.0.1规定：

氧气站宜远离产生污染的生产车间布置，布置在空气洁净的地区，并在有害气体和固体尘粒散发源的全年最小频率风向的下风侧。

3.0.2规定：

空气分离设备吸风口与乙炔、碳氢化合物等发生源之间的最小水平距离应符合表3.0.2-1的规定。

其中规定了：

与乙烯、合成氨、硝酸、煤气、硫化物生产装置的最小水平距离为300米。

空分装置总图位置影响因素,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,考虑与公用工程装置的位置空分装置是用汽用水大户，空分装置的布置应考虑靠近动力中心和循环水场，使公用工程供应距离尽量短。

考虑与工艺装置的相对位置空分装置宜靠近最大用户处。

煤化工装置，在满足规范最小间距要求的前提下，空分装置尽量靠近气化装置布置，以缩短供氧距离，节省氧气管道投资。

其他影响因素噪声的影响：

空分装置周边噪音可能大于85dB。

空分装置的布置位置应与办公楼、厂外居民区保持合理的距离。

产品运输的影响：

考虑液氧、液氮产品的运输，空分装置应尽量靠近厂外运输道路。

注意一个误区：

最小频率风向的下风侧=最大频率风向的上风侧。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,中石化宁波工程公司EPC总承包项目中天合创鄂尔多斯煤化工项目6x8.2万空分装置总图布置,空分装置,CO2放空筒,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,0102,案例1：

通过扩散分析软件对空气质量进行模拟计算在煤化工装置，特别关注两个排放点：

低温甲醇洗尾气排放锅炉烟气排放,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,案例1：

通过扩散分析软件对空气质量进行模拟计算（续）,图为某煤化工项目采用PHAST软件对各种排放工况的模拟结果（展示2个工况）。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,根据模拟结果确定低温甲醇洗尾气必须送至厂区内侧的高架火炬区域放空。

总图布置方案的确定-系列布置,随着煤化工规模的日益增大，配套空分装置的规模亦随之增大。

但由于设备运输条件、压缩机单机能力、负荷调节范围的影响，空分单系列规模不宜过大，于是大型空分向多系列发展。

因此，目前世界空分设计能力为15万等级，已经到了需求极限。

多系列布置时应充分考虑模块化设计。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例1：

神华宁煤10套10.5万空分总图布置*1,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例1：

神华宁煤10套10.5万空分总图布置*2,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例1：

神华宁煤10套10.5万空分总图布置*3,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

中天合创6套8.2万空分总图布置*1,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

中天合创6套8.2万空分总图布置*2,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

中天合创6套8.2万空分总图布置*3,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

中天合创6套8.2万空分总图布置*4,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

中天合创6套8.2万空分总图布置*5,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例3：

浙石化炼化一体化4套8.3万空分总图布置*1,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例3：

浙石化炼化一体化4套8.3万空分总图布置*2,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,产品方案的确定,空分装置和后备系统的产品规格冷箱的规模后备系统的规模,总体院提供的全厂的氧氮平衡条件用气的参数及正常、最大、事故流量,氧、氮的规模和压力等级氮气等级原则不多于3个确定稀有气体是否提取,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例1：

典型氧气、氮气平衡表,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

典型空分装置的产品方案一览表,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,注释1：

正常值为装置设计工况。

注释2：

液体工况，按照总氧量6x82000Nm3/h设计，产液氧工况气氧产量相应减小。

总液体量为6x5000Nm3/h，液氧、液氮的产量可以在此范围内调节。

注释3：

本装置不外供仪表空气和工厂空气，仅考虑自用部分。

注释4：

设置3x50%互为备用液氧泵，2台运行，1台冷备。

注释5：

设置2x100%互为备用液氮泵，1台运行，1台冷备。

注释6：

设置2x100%互为备用液氮泵，1台运行，1台冷备。

注释7：

Nm3是指在101.325kPa，273K下气体的体积。

示例2：

典型空分装置的产品方案一览表（注释）,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,工艺技术的选择,石油化工装置氧气压力较高，氮气提取量大，液体需求多，操作灵活性要求高。

推荐采用空压机增压机、氮水预冷、分子筛前端净化、中压空气膨胀、全精馏、液氧内压缩工艺流程，根据需要考虑设置液体膨胀机和氮压机。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,PART02,空分成套设备招标应注意的问题,概述技术条件界面分工,文件交付性能保证其他,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,技术条件包括项目设计基础、执行标准、产品规格、设备技术要求、强制的供货商清单等界面分工设计界面和界区交接点、供货范围和工作范围。

文件交付为满足设计、安装的文件内容深度及交付要求。

性能保证规定工艺性能保证值、性能考核方法及质保期。

空分成套设备招标应注意的问题概述,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,空分成套设备招标应注意的问题技术条件,设计基础现场自然条件和公用工程条件。

特别是明确空分装置的设计点，性能考核的基础。

中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,执行标准招标方提供详细的标准规范清单包括法律法规、综合性、设备、材料标准、项目的统一规定等。

产品规格在总体设计基础上提出空分装置产品规格一览表，给出初步的产品方案，如内压缩、外压缩等。

技术要求针对本项目分专业提出综合性要求。

逐台设备阐述具体技术要求，主要是设备形式、配置要求和材质要求。

示例1：

典型空分装置的设计点,最热月平均气温,最热月平均湿度,最热月平均气压,空冷器设计气温,公用工程的界区参数,空气质量分析数据分子筛的设计点,CO2的设计量必须结合空气扩散计算确定,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,示例2：

典型空气分析数据,设计值,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,执行的标准规范清单,Class01,Class02Class03Class04Class05,执行标准的优先级,中石化宁波工程有限公司SinopecNingboEngineeringCo.,Ltd.,中华人民共和国的法律、法规,国际通用标准ASM