樊少波
（新疆国泰新华矿业股份有限公司丰喜运营部，新疆 昌吉831101）
［摘 要］新疆国泰新华矿业股份有限公司42 000 m3/h电拖空分装置（即用一台电机拖动空压机、另一台电机拖动增压机）于2016年3月开始进行方案讨论及初步设计，2018年7月建成投运，目前装置运行基本稳定，各运行参数均在设计指标范围内。对42 000 m3/h电拖空分装置建设基本情况——产品参数、工艺流程、设备配置进行介绍，总结其开车过程中出现的问题及采取的解决措施，对空分装置的主要能耗进行统计，并对42 000 m3/h电拖空分装置5.6 MPa氧气的生产成本进行测算，以部分呈现此等产能规模电拖空分装置的能耗水平和运行成本，供业内参考与交流。
［关键词］电拖空分装置；设计产品参数；工艺流程；设备配置；开车过程；能耗情况；生产成本测算
［中图分类号］TB657.7 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）05-0069-04
0 引 言
新疆国泰新华矿业股份有限公司（简称国泰新华矿业）煤基精细化工循环经济工业园一期项目主生产装置有200 kt/a甲醇装置、200 kt/a BDO装置、400 kt/a电石装置、42 000 m3/h电拖空分装置、2×350 MW自备电厂及相关的公用和辅助配套工程。项目于2014年4月开工建设，2018年底全面建成投产。
所谓电拖空分装置，即用一台电机拖动空压机、另一台电机拖动增压机，空压机和增压机均单独运行；所谓汽拖空分装置，即用一台汽轮机同时拖动空压机和增压机，空压机和增压机同时启动或同时停运。空分装置选择电拖还是汽拖，取决于诸多因素，通常而言，大型煤化工项目配套空分装置主要采用汽拖空分装置，而当地电价比较便宜的地方则可采用电拖空分装置。国泰新华矿业基于其产品结构及当地电价较低等因素，在可行性论证阶段认为，公司有2×350 MW自备电厂，电拖空分装置在运行成本方面有优势；就生产装置稳定运行方面，空分装置是为全厂提供氮气、氧气的关键装置，空分装置停车会导致全厂停产，而电网造成的影响会比蒸汽管网造成的影响小得多。综合各方面的因素，国泰新华矿业在立项阶段决定采用电拖空分装置。
42 000 m3/h电拖空分装置于2016年3月开始进行方案讨论及初步设计，2018年7月建成投运并运行正常，整个过程历时28个月，期间完成了初步设计、施工设计、设备订货、管道材料订货、土建基础施工、设备安装、管道安装、系统吹扫及开车等。目前本空分装置运行基本稳定，各运行参数均在设计指标范围内。以下对42 000 m3/h电拖空分装置的工艺流程、设备配置、开车过程、运行问题、能耗情况、运行成本等作一介绍，以供业内参考与交流。
1 电拖空分装置设计产品参数及工艺流程
1.1 设计产品参数
42 000 m3/h电拖空分装置主要包括空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、空气纯化系统、分馏塔系统、氮气压缩系统、全精馏制氩系统、液体贮存系统等，其设计产品参数详见表1。
1.2 工艺流程简述
1.2.1 空气过滤系统
来自大气的空气首先进入自洁式空气过滤器，在过滤器中除去灰尘和其他颗粒杂质后进入空压机进行三级压缩。
1.2.2 空气压缩系统
空气压缩系统采用一拖一的电拖形式，即空压机用1台21 500 kW的电机拖动、增压机用1台12 000 kW的电机拖动；空压机采用三级压缩，增压机采用六级压缩。压缩后的空气压力0.522 MPa、温度105 ℃、流量210 000 m3/h，送入空气预冷系统；压缩过程中产生的级间热量被中间冷却器内的循环冷却水带走。
1.2.3 空气预冷系统
来自空气压缩机压力0.522 MPa、温度105 ℃的空气进入空气冷却塔，分别经32 ℃的循环水和8 ℃的冷冻水冷却后温度降至10 ℃以下，之后进入空气纯化系统。
1.2.4 空气纯化系统
来自空气冷却塔压力约0.5 MPa、温度约10 ℃、流量约210 000 m3/h的空气进入分子筛吸附器，其中的水分、CO2、碳氢化合物被吸附后，CO2含量＜1×10-6的空气进入冷箱内。分子筛吸附器采用2台并联操作，一台吸附时另一台再生，4 h切换一次；分子筛吸附器下部装Al2O3、上部装13X-APG分子筛，中间用丝网隔开。再生阶段采用压力2.0 MPa、温度220 ℃的过热蒸汽作为热源，再生气源为冷箱顶部出来的污氮气。
1.2.5 分馏塔系统
更多内容详见《中氮肥》2021年第5期