化工企业空分装置液氮气化技术改造及应用

何 艳， 梁 栋

(阳煤集团寿阳化工有限责任公司，山西 寿阳 045400)

1 概述

阳煤集团寿阳化工有限责任公司40万t/a(一期20万t/a)乙二醇项目，主要由水处理装置、锅炉装置、空分装置、煤浆制和气化装置、粗煤气变换、煤气净化装置以及乙二醇合成、精馏等装置组成。其中，空分装置为项目提供所需要的氧气和氮气；氮气分为4个等级，低压氮气为冷箱直接外送，3个等级的高压氮气为液氮经过水浴式汽化器气化后送至各装置，液氮气化所需热源来自锅炉装置产生的蒸汽。

2 存在问题

空分装置外送的氮气主要用于机组密封气、原煤筒仓、产品储罐、反应器内催化剂等的保护氮气，以及系统管道吹扫、置换等。且原煤筒仓、产品储罐等的保护气需要连续供应。原设计水浴式汽化器气化氮气的流程可以满足系统正常运行时的需求，但是，在锅炉装置停车检修的情况下，蒸汽停止供应，液氮无法液化，导致保护氮气无法外送，会出现筒仓温度升高、原料/产品储罐无保安氮气，存在安全隐患等情况。且管道置换、保压也需要用到氮气。所以，原流程和设备无法满足系统停车期间的蒸汽需求。如果使用外购氮气瓶来满足氮气需求，投资太大，且外购氮气的品质也无法保证。

3 改造方案

经过对原设计流程及设备的可改造性研究后，决定对原来的流程进行改造。改造方案主要为：在原有水浴式汽化器的流程中增加电加热器，与水浴式气化器形成互为备用，当蒸汽供应不足时切换为电加热器对液氮进行加热气化，当蒸汽满足需求时，切换为原流程。……