Im Bereich der Kohlechemie besteht die Hauptaufgabe der Luftzerlegungsanlage darin, den Vergaser mit dem benötigten hochreinen Sauerstoff zu versorgen. Mit der Entwicklung der kohlechemischen Industrie wird eine große Menge Sauerstoff benötigt, und die Marktnachfrage nach flüssigem Sauerstoff hat auch die Luftzerlegungsanlage rasch entwickelt. Ein angemessenes Design kryogener Rohrleitungsmaterialien ist die Sicherheitsgarantie der Luftzerlegungsanlage. Die Kühlbox der Luftzerlegungsanlage wird im Allgemeinen vom Prozessunternehmer entworfen und geliefert. NEWTEK stellt das Design von kryogenen Pipeline-Materialien außerhalb der Kühlbox für ein Kohlechemikalienprojekt vor, das eine Luftzerlegungsanlage mit einer Leistung von 80,000 m3/h unterstützt. Der Prozessablauf wird kurz beschrieben. Die Luftzerlegungseinheit verwendet einen Prozessablaufplan mit vollständiger Niederdruck-Molekularsiebadsorption zur Luftreinigung, Luftturbinen-Booster-Expansionsmechanismus-Kühlung, interner Produktsauerstoff- und Stickstoffverdichtung und Luft-Booster-Zirkulation. Der Prozessablauf ist in ein Luftkompressionssystem, ein Luftvorkühlsystem, ein Molekularsieb-Reinigungssystem, ein Expandersystem, ein Destillationssystem, ein Flüssigkeitsspeicher-Standbysystem und ein öffentliches System unterteilt.
Die Rohluft wird durch einen selbstreinigenden Filter gefiltert, um mechanische Verunreinigungen wie Staub zu entfernen. Die gefilterte Luft gelangt in den Radialkompressor und dann in den Luftkühlturm. Die Luft gelangt nach dem Luftkühlturm in den Molekularsiebreiniger. Die gereinigte Luft wird in drei Ströme aufgeteilt, einer dient als Instrumentenluft der Luftzerlegungseinheit, einer gelangt in den Niederdruck-Plattenwärmetauscher und gelangt nach dem Abkühlen in den unteren Turm, und der andere gelangt zum Booster-Luftkompressor.
Diese Luft ist in drei Teile unterteilt:
① Nachdem die Luft durch das Laufrad der ersten Stufe des Booster-Luftkompressors unter Druck gesetzt wurde, wird sie als Instrumentenluft und Werksluft abgesaugt.
② Die Luft in der letzten Stufe des Boosters gelangt zur Druckbeaufschlagung in den Booster-Lüfter des Expanders und dann in den Hochdruck-Plattenwärmetauscher zum Wärmeaustausch mit flüssigem Sauerstoff, nachdem sie durch den Kühler auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Die Hochdruckluft gelangt in den unteren Turm, nachdem sie den Flüssigkeitsexpander passiert und gedrosselt hat.
③ Die vom Booster abgesaugte Luft gelangt in den Hochdruck-Plattenwärmetauscher und die vom Hochdruck-Plattenwärmetauscher abgesaugte Luft gelangt in den Expander. Die expandierte Luft wird zum unteren Turm geleitet.
Nachdem die Luft zunächst im unteren Turm destilliert wurde, werden flüssige Luft, flüssiger Stickstoff und schmutziger flüssiger Stickstoff erhalten, die im Kühler unterkühlt und gedrosselt in den oberen Turm gelangen. Nach weiterer Destillation im oberen Turm wird am Boden des oberen Turms flüssiger Sauerstoff gewonnen, der von der Flüssigsauerstoffpumpe komprimiert wird und in den Hochdruck-Plattenwärmetauscher gelangt. Nach der Wiedererwärmung wird es aus der Kühlbox ausgetragen und gelangt in das Sauerstoffleitungsnetz. Normaldruckstickstoff wird von der Oberseite des oberen Turms entnommen, durch den Niederdruck-Hauptwärmetauscher wieder erhitzt und an das Rohrleitungsnetz des Benutzers weitergeleitet. Ein Teil des flüssigen Sauerstoffs wird im Kühler entzogen und unterkühlt, um als Produkt in den Lagertank zu gelangen. Eine bestimmte Menge Argonanteil wird aus der Mitte des oberen Turms entnommen und zum Argon-Effizienzturm geleitet. Die Argonfraktion wird im Argon-Effizienzturm destilliert, um Rohargon zu gewinnen. Das Rohargon wird im Plattenwärmetauscher erneut erhitzt, verlässt die Kühlbox und gelangt in die Rohrleitung für verunreinigten Stickstoff. Flüssiger Stickstoff wird von der Oberseite des unteren Turms entnommen und zum Lagertank geleitet. Anschließend wird er aus dem Lagertank entnommen, mit flüssigem Stickstoff unter Druck gesetzt und gelangt in den Hochdruck-Plattenwärmetauscher. Nach dem erneuten Erhitzen verlässt es die Kühlbox. Ein Teil des flüssigen Stickstoffs wird im Kühler abgesaugt, unterkühlt und gelangt als Produkt in den Lagertank. Ein Teil der Flüssigkeit in den Flüssigsauerstoff- und Flüssigstickstoff-Lagertanks des Backup-Systems wird zum Transport auf LKWs verladen, ein Teil gelangt über Flüssigsauerstoff, Flüssigstickstoffpumpen und Wasserbadverdampfer in das Rohrleitungsnetz.
