空分装置与管廊协同设计

(中海油石化工程有限公司，山东 济南 250101)

在科学技术和社会经济高速发展的今天，石化、化工、电子、煤化工等企业与常规的钢铁冶金企业一起成为了大型空分装置的重要终端用户[1]。随着环境保护意识的增强以及节能增效的需要，现代石化、化工、冶金等产业开始往大型化、园区化发展。因此对空气产品的需求也越来越大，进而推动了空分技术往大型化发展；同时新工艺技术对N2、O2的纯度要求也越来越高。根据实现空气分离的原理不同，空分工艺主要有低温深冷技术、变压吸附法和膜分离技术[2]。相对于变压吸附法和膜分离技术，低温深冷技术在规模及产品纯度上有较大优势。本文介绍了新疆某公司年产12万t/a TDI项目中25000m3/h空分装置的设备布置及管道布置，从空分设备和管道与管廊布置协同设计角度，分析总结了空分工程设计与管廊协同设计的优势。

1 装置简介与组成

本装置采用采用低温蒸馏工艺，主要包括压缩及前置过滤系统，压缩机由汽轮机驱动、冷却系统(其中包括压缩空气预冷却系统以及汽轮机乏汽采用空冷及水冷的复合冷却系统冷却)、纯化系统、分馏系统及液氮液氧储罐区[3]。

图1 深冷法空分装置流程框图

2 设备布置

本项目空分设备布置按照工艺流程，道路南侧为压缩系统及汽轮机乏汽复合冷系统；道路北侧管廊东侧为压缩空气冷却系统、纯化系统，管廊西侧为分馏系统；液氮液氧储罐位于分馏系统北侧。装置设备布置于管廊两侧，各系统之间通过管廊连接。装置四周道路保证了消防的需要，同时为本装置内大型设备的安装提供了方便。

本装置在布置时，考虑到N2消音器在泄放时周围区域存在危险，故将N2消音器布置在管廊顶层，设置支撑，不妨碍桥架铺设，降低地面操作人员在泄放时窒息的风险的同时又可减少地面占地。

图2 空分设备布置图

图3 氮气消音器布置

3 管道布置

本装置在设备布置的时候考虑了设备与管廊协同布置，故连接各系统的管道通过管廊进出。由于本项目用气量较大，故进出各系统的管道管径大，管道上又有自控阀及流量计等需要经常检修的管道部件，本装置在管道布置时，将此类管道上的仪表、阀门、流量计等尽可能布置到管廊上，同时需检修的仪表阀门流量计等部件相互之间就近布置，并在管廊上设置通道与爬梯，方便操作人员巡检。

4 结束语

本文通过介绍某MDI项目空分设计中的设备和管道布置与管廊协同设计，提供了空分设计中处理部分特殊设备及管道的布置方法，为空分设计提供参考；同时不同项目的占地及总图规划不同，应根据实际情况做调整。但设计的原则是相通的，既保证安全又节省项目投资。