空分裝置工藝流程采用液氧泵內(nèi)壓縮流程。

1）空氣壓縮

空氣進(jìn)入自潔式空氣過(guò)濾器，過(guò)濾除去懸浮固體顆粒(污垢，灰塵等)后，進(jìn)入空氣壓縮機(jī)壓縮至所需壓力，壓縮機(jī)級(jí)間的熱量被級(jí)間冷卻器中的冷卻水帶走。空氣壓縮機(jī)升壓后的空氣，經(jīng)冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水通過(guò)氣側(cè)疏水器排放。

2）空氣預(yù)冷和純化系統(tǒng)

由空氣壓縮機(jī)送出的熱空氣從底部進(jìn)入直接接觸式空冷塔，并與上塔噴淋而下的冷卻水和冷凍水直接接觸，空氣被冷卻和清洗。冷卻水由冷卻水泵提供，空冷塔所需要的冷凍水由水冷卻塔產(chǎn)生，并通過(guò)冷凍水泵升壓，經(jīng)冷水機(jī)組（夏季和二氧化碳超標(biāo)時(shí)使用）進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入空冷塔頂部。在水冷塔塔內(nèi)，冷卻水（循環(huán)水或新鮮水）與來(lái)自冷箱的部分干燥污氮直接逆流接觸，使部分水蒸發(fā)并隨污氮排放，同時(shí)使冷卻水降溫產(chǎn)生冷凍水。

離開(kāi)空冷塔含有剩余雜質(zhì)如水分、二氧化碳和微量碳?xì)浠衔锏睦淇諝膺M(jìn)入兩臺(tái)分子篩吸附器之一，并采用兩臺(tái)交替循環(huán)操作方式，一臺(tái)吸附除去剩余雜質(zhì)，生產(chǎn)潔凈干燥的空氣，另一臺(tái)則通過(guò)再生加熱器將來(lái)自冷箱的污氮加溫后送入含有飽和水及其它雜質(zhì)的分子篩吸附器，排出的污氮?dú)鈱⑽狡鞔矊拥乃值葞ё叨刮絼┰偕Ｎ絼榉肿雍Y和活性氧化鋁。吸附和再生的順序操作在DCS控制下自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行，每個(gè)循環(huán)周期約為480分鐘。再生加熱器的熱源正常操作采用1.0MPaG的飽和蒸汽，特殊再生時(shí)采用2.5MPaG的飽和蒸汽。

3）熱交換和制冷

由分子篩吸附器送出的干燥空氣分成二股，第一股干燥空氣在低壓主換熱器中與返流氣體(壓力氮?dú)狻⑽鄣?span>)換熱達(dá)到接近空氣液化溫度約-170℃后進(jìn)入下塔進(jìn)行精餾。第二股空氣進(jìn)入空氣增壓機(jī)進(jìn)一步升壓，其中一部分空氣從空氣增壓機(jī)的Ⅱ段抽出，壓力約為2.8MPaA，送膨脹機(jī)的增壓端增壓后進(jìn)入高壓主換熱器，在高壓主換熱器內(nèi)被返流氣體冷卻，再經(jīng)膨脹機(jī)膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入汽液分離器，產(chǎn)生的氣體進(jìn)入下塔，液體節(jié)流后送入上塔。另一部分空氣經(jīng)空氣增壓機(jī)的末級(jí)排出，壓力約為7.2MPaA經(jīng)末級(jí)冷卻器后進(jìn)入高壓主換熱器，與返流的液氧和其他氣體換熱后被冷卻，并經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入下塔中部。

由空氣增壓機(jī)Ⅰ段抽出干燥空氣，作為儀表空氣和工廠空氣送儀表空氣貯罐。

4）空氣分離

a. 下塔（高壓塔）：

送入下塔底部的空氣穿過(guò)塔板向上流動(dòng)使塔板上的液體部分蒸發(fā)，使易揮發(fā)的氮從液體中蒸出，蒸發(fā)潛熱的交換使穿過(guò)塔板空氣中的氣體氧被冷凝。氧在沿塔向下流動(dòng)的液體中富積，同時(shí)氮?dú)饧兌仍谙蛩斄鲃?dòng)的氣體中逐步增加，從而在下塔塔釜中得到富氧液體空氣，下塔頂部得到液氮和中壓氮?dú)狻?span>

下塔從上到下產(chǎn)生以下產(chǎn)品：

液氮

中壓氮?dú)?span>

貧液空

富氧液空

下塔各產(chǎn)品去向如下：

① 富氧液空：

一部分經(jīng)過(guò)冷器過(guò)冷后節(jié)流進(jìn)入上塔，作為其回流液。

一部分過(guò)冷后送入粗氬塔冷凝器做冷源，被蒸發(fā)后送入上塔。

② 頁(yè)液空：

過(guò)冷節(jié)流后進(jìn)入上塔，作為其回流液。

③ 液氮：

一部分液氮在過(guò)冷器中過(guò)冷后送入上塔頂部作回流液。

一部分液氮在過(guò)冷器中過(guò)冷后作為產(chǎn)品送出。

④ 中壓氮?dú)?span>

一部分去主冷。

一部分抽出去低壓換熱器復(fù)熱后作產(chǎn)品氣。

b. 上塔（低壓塔）：

頂部產(chǎn)生氮?dú)?，上部污氮?dú)狻⒅胁砍槿屦s份，底部產(chǎn)生液氧。氧的最后提純?cè)谏纤瓿伞Ｉ纤木s原理與下塔的精餾原理基本相同。在塔內(nèi)氧濃度隨向下流動(dòng)的液體而逐漸增加，氮純度隨向上升的蒸氣而逐漸增加。氧產(chǎn)品從上塔的底部以液態(tài)形式抽出，經(jīng)液氧泵增壓到所需的壓力再經(jīng)高壓主換熱器復(fù)熱后送出界區(qū)。

塔各產(chǎn)品去向如下：

              ①頂部送出的氮?dú)猱a(chǎn)品經(jīng)過(guò)冷器和高壓換熱器復(fù)熱，大部分進(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)升壓后作為產(chǎn)品送出界區(qū)。剩余部分送水冷卻塔作為冷卻水的冷源。

② 從上塔上部送出的污氮?dú)怏w經(jīng)過(guò)冷器和低壓、高壓換熱器復(fù)熱，一部分送分子篩再生加熱器升溫至分子篩所需的再生溫度后送吸附器進(jìn)行再生。另一部分進(jìn)入水冷塔用于制造低溫冷凍水供空冷塔使用。

              ③ 氬餾份從上塔中部抽出，經(jīng)粗氬塔精餾在塔上部產(chǎn)生粗氬氣；

④ 液氧從上塔底部抽出，在液氧泵中被壓縮至所需壓力，然后送到高壓換熱器中通過(guò)與高壓空氣進(jìn)行熱交換而得到高壓氧氣。

c. 粗氬塔

粗氬塔的設(shè)置是為了提高空分裝置的氧氣的提取率及減小空氣壓縮機(jī)的排氣量。從上塔（低壓塔）中部抽出一股富含氬氣的氧氣、氬氣和微量氮?dú)獾幕旌衔餁饬?，送入粗氬塔底部，在塔?nèi)氬氣在隨氣流上升的過(guò)程中逐漸富集，產(chǎn)生的粗氬氣經(jīng)塔頂粗氬冷凝蒸發(fā)器得到粗液氬和粗氬氣，粗液氬作為粗氬塔回流液，粗氬氣進(jìn)入低壓換熱器復(fù)熱到常溫送出冷箱并匯集進(jìn)入污氮?dú)夤苈?。冷凝蒸發(fā)器的冷源為上塔抽出的經(jīng)過(guò)冷和節(jié)流后的液體空氣，經(jīng)粗氬冷凝器蒸發(fā)后的液空蒸汽和底部少量液空分別由粗氬塔頂部和上部返回上塔（低壓塔）。塔底產(chǎn)生的粗液氬由粗氬塔底部返回上塔。