儲運罐區空壓站設計淺析

李亞（安徽實華工程技術股份有限公司，山東合肥 230091）

儲運罐區空壓站設計淺析

李亞（安徽實華工程技術股份有限公司，山東合肥 230091）

在化工生產中，在空壓站中的作業是一項重要的工藝流程。由于儲運罐區壓縮空氣操作的特殊性，對儲運罐區空壓站的設計也必須要遵循一定的要點。本文主要針對儲運罐區空壓站的設計進行了淺要分析。

儲運罐區；空壓站；設計

空壓站是一個重要的裝置，主要用于提供壓縮空氣。在化工生產中，一般需要依靠空壓站作業來為全廠提供潔凈的壓縮空氣。空壓站中的主要設備有壓縮裝置、凈化裝置及儲存裝置等。由于儲運罐區壓縮空氣操作的特殊性，對儲運罐區空壓站的設計也必須要遵循一定的要點。以下筆者就結合自身經驗來談談儲運罐區空壓站設計的相關要點。

1 儲運罐區空壓站的工藝流程

根據實際生產需要、儀表使用要求以及氮氣使用要求，一般儲運罐區空壓站的工藝流程主要如下：首先，通過空壓機將吸入的空氣進行壓縮處理，然后依次送入到空氣緩沖罐、油氣分離器中進行除雜處理，之后再將經處理后潔凈的空氣送入冷干機中進行冷凍干燥，一般空氣經冷干處理后，在常壓下壓力露點能夠達到零下四十攝氏度左右，最后再分兩路將處理完畢的空氣送出；其中一路送去儀表空氣儲罐，不用時儲存在其中，用時再輸送給各儀表；另一路則送去制氮裝置。對壓縮空氣進行“三級過濾”，然后送入到膜分離器中進行處理，可以得到純度約95%的成品氮氣，其在常壓下壓力露點通常為零下四十攝氏度左右。將符合要求的氮氣送入氮氣緩沖罐，不用時儲存在其中，用時再輸送至氮氣吹掃點。

2 儲運罐區空壓站的執行規范標準和用氣要求

2.1 執行規范標準

儲運罐區空壓站的執行規范主要有：《壓縮空氣站設計規范（GB50029-2003）》、《工業企業噪聲控制設范（GBJ87-1985）》。執行標準主要有：《工業企業設計衛生標準（GBZ1-2010）》。

2.2 用氣要求

在儲運罐區空壓站中，相應儀表所使用的壓縮空氣必須是無塵、無油、無水的氣體，其在常壓下壓力露點必須要在零下二十攝氏度，儲存壓力應達到0.7MPa，操作壓力應達到0.6MPa。氮氣必須是無塵、無油、無水的氣體，其純度必須要達到95%及以上，在常壓下壓力露點必須要在零下五十攝氏度，儲存壓力應達到0.7MPa，操作壓力應達到0.6MPa，間歇使用。

3 儲運罐區空壓站的主要設備選型

3.1 主要設備選型及參數

首先由于儲運罐區空壓站的儀表空氣通常需要連續使用，所以在選擇空壓機時應充分考慮到最大負荷量能夠滿足儀表風量。其次，由于氮氣主要是在管道吹掃和清理管道的時候使用，并且往往一個月才需要吹掃一次，所以氮氣的單次使用量較大，因此在選擇空壓機時，也應充分考慮到其最大負荷量，即保證最大負荷量能夠滿足單次吹掃量。以我廠一個庫區為例，根據其總容量，計算出其每次吹掃的最大氮氣使用量344Nm3，儀表空氣使用量80Nm3/h。吹掃為間歇操作，每天工作3小時，壓縮空氣單次最大使用量1090Nm3，需配備兩臺無油螺桿空壓機，每臺3Nm3/min，排氣壓力1.0MPa；一臺膜分離制氮機，80Nm3/h，排氣壓力0.85MPa；一臺冷凍式干燥機。

3.2 設備的聯鎖及安全保護

空氣壓縮機一般選用帶有自動負荷調節、氣壓超壓停機、氣壓偏低開機等聯鎖功能的機器。

3.3 制氮工藝的選擇

在化工生產中，氮氣的主要作用是管道吹掃和清理管道，其次作為一種保護氣和密封氣使用。一般是先通過空氣分離法提取出空氣中的氮氣，然后再通過相應的工藝進行處理。常用的工藝主要有兩種：一種是PSA變壓吸附工藝，一種是膜分離工藝。其中，PSA變壓吸附工藝是利用了“在相同壓力下，氧氣比氮氣更易被吸附”的原理，膜分離工藝則是應用了“在相同壓力下，氧氣比氮氣的滲透率高”的原理；PSA變壓吸附工藝是在常溫下通過吸附-均壓-解吸-吸附的過程進行制氮，膜分離工藝則是在常溫下通過讓壓縮空氣在分離膜中連續通過進行制氮；PSA變壓吸附工藝的操作壓力為0.85MPa，膜分離工藝的操作壓力則為1.3 MPa；PSA變壓吸附工藝的操作溫度為45℃及以下，膜分離工藝的操作溫度則為40-50℃；PSA變壓吸附工藝的啟動時間約為40min，膜分離工藝的啟動時間則約為5min；兩者的產品種類均為氣氮，純度上PSA變壓吸附工藝略高于膜分離工藝。總體來說，兩種工藝的操作流程均較簡單，當氮氣純度≤97%時，使用兩種工藝均可；當氮氣純度＞99%時，選擇膜分離工藝較為穩定；當所需氮氣純度＞97%時，由于膜分離工藝成本較高，故可選擇PSA變壓吸附工藝。總而言之，在實際作業時，應根據實際情況和需要而合理選擇制氮工藝。

3.4 儲罐的選擇

根據實際用氣量、末端使用壓力以及管路氣損等情況，一般可選用一個儀表空氣儲罐，容積20m3；兩個氮氣儲罐，容積75m3。

4 結語

綜上所述，本文根據實際工作經驗，結合儲運罐區空壓站的實際用氣量特點，對儲運罐區空壓站的具體設計進行了淺要分析，該設計基本可以滿足實際作業需求，可在設計時加以參考。

[1]陳曉莉.儲運罐區空壓站設計淺析[J].化工中間體，2015，(12):63-64.

[2]祝春強.石化儲運罐區工藝安全管理研究[J].化工管理，2014，(29):180-181.

[3]王丹.我國油氣儲運罐區設計與管理措施[J].中小企業管理與科技(上旬刊)，2014，(04):117-118.

[4]李賽飛.煉油廠空壓站的設計要點[J].煤炭與化工，2014，(12):132-134.