4 — ，工艺系统 ！ 4.0.1】  氧气、氮气、氩！气的区域《性供应是《一种“专《。业化生产社会化供】应”的供气》方式是发《达国家普遍采用【的气：体供应？方，式它具有节约能【源、安全、占—地面积少、》设备：利用率高、单位投资！成本低？等，优点我国区》域性供？应起步于20—世纪90年代—目前仍在不断—发展过程中在选择管！道输送、《钢瓶输送或液体【。。槽车输送方式时应】综，合比较分析以下【各项因素设备—。投，资与基建费用以建设！费用最小为》。好；气体《生产：成本包括设备—折旧、人员工资【、单位能耗》成本等；能》。耗包：括气体制造与输送】过程中的能源消耗；！。运输及其他费—用综合分析比较【后应该？选用能量消耗较少生！产成本和《运输成本《两者之？和中最小者为最【优供气方式同时【考虑道路运》输条件及管道—敷，设可能等《因素我国《自改革开放以来尤】其，是近十多年来—随着经济《发展、交通运输【条件的大大》改进和企业》管理理念的转—变现今我国“长三角！”、“珠三角”、】“环渤海”地区和中！部、西部的一些中】心城市已经》。。或正在开始采—用区域性氧气、【氮气集中供》应方式据调查研【。究表明？区，域性氧气、氮气集】中供应通常有下面】几种：方式 》     (】1)：现场制气装置(【厂)供气《它是由气体供应公】司，在较：大型的？用气企业或邻近【处建设制《氧站(厂《)以管道输送向【用，户企业供《气和向所《。在地区以液态气体】或钢瓶气《供气这种方式在钢铁！、石化、电子—等企业已有较多的采！用社：会经济效益显—著，受到使用企业欢【。迎、赞？誉 《。     【(2)？管道供气集中供气】中，心，可以是现场制气【装置(？厂)也可能是区域】或城市的《。集中供气厂将所生】产的氧气、》氮气：通过管？道输送至用气—企业：这种方式要受到输送！距离增加《、投：资增大的制》约并且？用气：量较小的《企业若输送距离较】大时其经济性—较差一般只适—用大、中型》用气单位 》  —   (3)气【态钢瓶气或集装格】供气在集中供气【中心将气态氧、氮】以1：5MPa压力充入钢！瓶，或集装格钢》瓶内运至用》户降压使用由于气体！加压和钢瓶重量【较，大，使生产？、运输？成，。本增高只适用于【一定运输距离的小型！。用气单位 】     (4】)液态产品》输，送在集中供气中心生！产的液态氧、氮【由槽车运《至用户的液态储罐汽！化后供用气车间使用！这种方式适》用于运输距》离，为200km～【30：0km的中、小【型气：。体用户 【     每种供！气方式？各有优势实》际采用时应根—据每个？用气单位《的所在地区》的具体？条，件、用气品种和规模！。、能量消耗、—经济性等进行—技术经济比较后选】择经济合理》和能量消耗》低的供气方式为【此作了本条规定 】 ： 4.0—.2  随着科学技！术的发展现》今低温法《的，空气分离系统—。、设备已《日趋完美大》、中、？小型低温法空气分离！设备都实现了—全，。低压：流程单位氧气制取】的电耗大型》空气分离《设备：已达到0.》3，8kW·h》／m3～0》.40kW》·h／m3》小型空气分离设备】为0.？6kW·h／m3】～0.7kW—·h／m3；—氧提：取率达到《99％以上氩提取】。率可达8《0％～90％目前】国际上？在建的最大低温法空！气分离？。设备：。。。的氧：气产：量已达4000t／！d或116》000？。m3／h我国低温法！。空气分离设》备的生？产，。技术水？。平与国外的差距正在！逐渐缩？小国：产，60000m3【／h制氧能力的空气！分，离设备已《投入运行 【。    — 常温变《压吸附制《取氧、氮是利—用，分，子筛：。对氧、氮的》选择吸附《能力：和吸附？容量随压力变化而变！化的特性实现对【空气中氧、》氮组分的分》离自20世纪—7，0年代美国联碳公司！和德国AG》公司先后开发研制成！功变压？吸附制氧《、氮设？。备在提高分离效率降！低能耗研制新型【分，子筛：。完善工艺流程和研制！长寿命程控切换阀】等方面均《取得很大进展我国】变压吸附制氧、氮设！备已经取得很大发展！已可生产制氧—能力达？40000m3／】h的制？氧，。装置研制成》功的真空变压吸附】制氧装置的单位【氧气电能消》耗也可？达到不超过》0.4kW·—h／：m3：。由于空气《分离：方，法不：同、规模不同、制取！。产品气纯度不—同，、工艺流《。程不同其能源消【耗量也是《不同的建设》投资、？运行费用也会有差】。异因此在进行氧【气站工艺系统—、工艺设备选择时】应认：真进：行综合分析比—较后优？选能量消耗少的空】气分离系统和配置】节能型设备》 —4.0.《3  由于本—次修：订将适用范》。围从低温法空气【分离拓宽到低温法和！常温法空《气，分离规模由氧气【产量300m3【／h以下扩大到任意！规模因此氧气—站的工艺系统有【了更多的选择可【以是低温法或常温】。法常：。温法中？有变压？吸附和膜分离低【温法中？有内压缩流程和【外压缩流程等每种工！艺和流？。程的产品品种、【产量、纯度和能【耗不同且各自具有】不同：的特点？和适用？于不同的《用，户本条列出》了在：选用氧气站》工艺系统时应考【虑的六个方面—的主要因素这—些因素是相互关联不！可分割的如当—用户：。用氧规模大于—10：000m3》／h产品品》种多氧气纯度大【于95？％或同时需》要液体产品时应选】用低：温法：空气分离工艺；【当仅：需要氧气《或氮气单一》产品且氧气纯—度小于95％或【规，模较小时可选—用常：温变压吸附》工艺；？当用氧压力》大，于4MPa》又，需要液体产品—多时可选《用低温法的》内压缩？流程；当用氧—压力小于《。。3MPa而电价【较高：。时可采用《低温：法的外压缩流程；等！等总之应根》据具体项目的—要求具体条》件，进，行技术经《济比：较后选用合适的【。。氧气站的工艺系统 ！ 》4.：0.4 《 本条对低温法【空气分离系统的【设，。。备配置？及，其技术要求作出了】。规定 《  》   (1)低温】法空气分离设—备是：将空气液化后利【用各组？分的沸点差》进行精？馏分离的因此原料】空气必须加压—以提供液化分离【所需的功能所以本】条第1款、第2【款对原料《。。空气压缩机及其空】气过滤器的要求进行！了规定据《了解全低《压流程空《压，机，的出口压力大—多为：。0，。.55M《Pa～0.8MP】a；用于煤气化联】合循环的空气—分离设备当要—利，用燃气轮机》的多余？空气时有时将原【。。料空气压缩机—的出口压力》提高到1.》0MPa同时—也提高了产》品出冷箱的压—力所以本规范规定“！原料空气压力不宜大！于1.0MP—。a”对于离心式压缩！机为确保高》速，叶片的正《常运行要求》严格控制过滤精度目！前大多采《用自洁式空气过【。滤器它与布袋式过滤！器相比具有过滤【效，率高维护方》便可保证压缩机连】续运转三年以上的优！点  】 ，  ：(2)预冷装—置是利用污氮的冷量！冷却加压后的原【料空气？冷却降温后的空【气饱和水含量下降】同时提高了分子【筛和活性氧化铝对水！分和二氧化碳的吸】附容量两《者都导致分》子筛和活性氧化铝数！量减少？。并降低了《再生能耗但是当原料！空压机设有》后冷却？器或分子筛吸—附器：。再，。生采用变压吸—附工艺时为节—省，投资和？减少带水危》险也可以不设预冷系！统国内外都有此【类工程实例 【    【 (3)分》子筛吸附器可以【是单层？床或双层床单层【床仅设？13X分子筛—双层床是分子筛【加活性？氧化铝13X—分子筛可以同—时，。吸，。附水分、二》氧化碳和大部—分碳氢化合物—活性氧化铝》可以：吸附水分将它—设在：分子筛前可以减少】1，3X数量《和再生温度根据国】。内外厂商技术—资料和工程实—例原料空气》经纯：化器纯化后二氧化碳！含，量小于或等于1【.0×10-6【水分含量《为露点70℃—由于13X的—吸附顺序是先水【分后二氧化碳—故通常只测量出口空！气的二氧化》碳含量？只要二氧化》碳含量？。。小于1.《0×10-6—露点均可小》于70℃ —     】1997《年5月和《。12月曾先》后发生了设有—膜式主冷凝》蒸发器的空气分离设！备的爆炸事故经过】各国：。空，气分离公司专家【的调研？分析达成共识—爆炸事故是由于原料！空气：中的氧？化亚氮引起氧—化亚氮沸点高、挥发！。度低、溶解度小与水！分、二氧化氮一样】属于易？堵，塞组分一旦在主冷】凝蒸：发器中由于某种原】因使氧？化亚氮以固体状态】析出后极易形—。。成“干蒸发”或“死！端沸腾”《而造成碳氢》化合物的聚集—从而引发安全—问题：这种风险在膜式主】冷，凝蒸发器中尤为【突出根据有关资料】介绍13《X分子筛对氧化亚】氮的脱？除率可达85—％，～90％如需进【。一步清除应在1【。3X分子筛上部增设！专用分子筛因—此本条规定氧—化亚氮脱除率宜高】于80％ 》。     ！(4)采用分—子筛常？温净化的低温法【空气分离设》。备中通常不》。设，液氧或液空吸附【器但当采用了膜式主！。冷凝蒸？发器或环境条—件，不好或主冷液氧流】动性差时需设置【液氧：或，液空吸附《器以防止《碳氢化合物聚集 】 ：。。 ：。 4.0.5—。  内？压缩流？程设置空气》。增压机或循》环氮压机是为了【在主换热器》中蒸发经《液氧泵加《压，的液氧由于氮气【比空气冷凝温度低】汽 化潜热小故循】环，氮压机的流量和压】力，要高于空气增—压机的流量和压【力，其吸入压力也低于】空，气增压机使其能耗】高于空？气增压机10％【。以上故循环氮—压，机仅适用《于有：高压氮用户的—场合：这样可以共用一台氮！压机循环氮气不参与！精馏只用于吸收和传！递冷量这种流程【多用于化《工企业为《。了简化工艺流程对】于压力较低的内压】缩流程也有》采用提？高原料？。空气压？力的方式所以—本条规定“宜—设置空气增压—机或循？环氮气压缩机” 】 《 4.0.》6  大、中型空气！分离设备应根据【用户需求决定是否提！取氩气粗《氩脱氧有两种方法一！是先在粗氩塔脱【。氧至2％～3％然后！常温加氢脱氧—至，1×：10-6～2×1】0-6；二是采用规！整填料塔在粗氩塔】内一次脱氧至1×1！0-6～2×10-！6即全精《馏制氩后《者工 艺简单安【全但粗氩塔高—度增加在有氢源的】情况下？投资可？能高于加氢脱氮【随着填料价》格的：下降两种《方法的价《。格差在缩《。小本规？范，从操作维护与—。安，。全考：虑作了宜《采用全精馏制氩【方法制取氩气的规定！ 4.0！.，7  本《条，制订了大型》低，温法空气分》离设备稀有气—体的提取装 —置，的设置原则 ！ ，     1  】根据用户需求设【置因为氖、氦—、氪、氙《稀，有气体主要用于 电！光源、激光、空【间技术？、电子工业、—核反应堆、低温工程！、，。医疗等方面这是随】着尖端科学的—发展：而发展的 【     2】  稀有气体应集】中，提取因为在空气中稀！有气体的数量是极其！微小的氖、氦—、氪、氙在空气中的！含，量分别为18.2】×10-6、—。。5.24×10-6！、1.4×10【-6、？0.0？8，6，×10？-6  ！   ？一台氧产量为6【0000m3／h的！低温法？空气分离设备在【70％～《86％？提取率的情况下其稀！有气体的产量仅为氖！3.67《m3／？h、氦1.04m】3／h、氪0.02！83m3／h、【氙0.022m3】／h因此只有在大】。。型，空，气分离设备上提【取稀有气《体才是经济》的而且最好》是几台大型空气分】离设备的稀有—气体粗？制气集中起来进行提！纯精制才更》能体现其规模效应】   】  3  每—种稀有？气体：有其不？。同的用途同一种气体！又分纯与高纯不【同，等级各个等》级的纯？度和杂质含量不同在！确，定品种和《等级时？要根：据，其，用途和生产工艺等】具体条件经》技术：经，济比较确定 ！ ， 4：.0.8  本条根！据，氧气站？生产的稳《。。定、安？全运行的《要，求对离心式》空气压缩机规—定了主要《保护措施 — ？     1 【 防喘振保护系统】喘振：是离心式压缩机最】危险、最容易—发生的操作事故【它伴随着尖叫和【气流在？。出口：处来回振荡而—产生强烈振》动引：。。起机器损坏》喘振发生在低流【量、高压力的—工，。况要使压《缩机避免喘振应测量！出其喘振线》并确：保，压缩机在喘》振线以下运行即防喘！振保护系统》。    ！ 2  离心—式空气压缩机较【好的能力《调节范围是70【。％～105％—。当空：气分离？设备气？体产量减少》至70％以》下，时，必须启动安全放散】系统否则压》力升高将会使压缩】机运行？进入喘？振区引发事》故的发生因此离【心式空气压缩机应设！有安：全放散系统 —     ！3  离心式压缩】机是：高速运转机械为了不！在油压、油温—。、动平衡和轴向力】等，超标时？。轴承参数发》生异常降低使用寿命！损，坏机器为《此应设置轴承温度、！轴振动和《轴位移测量》、报警和停》车系：统  】   4《  离心式空气压缩！机入口可调导叶是】目前唯一《可在效率《不变情况下改—变流量的方法其【调节范围是7—0％：～105《％由：于原料空气压缩【机的能耗《占制氧能耗的9【8％以上设置入口】导叶：能力可？。调系统可在》空气分？离设备减少》气体产？量时：。保持单位制氧—电耗不变所以本规】范规定？离心式空《压机应设《置入口导叶可调系统！    ！ ，鉴于本条的规—定涉及氧《气，站的核心设备的安全！。稳定运行和实现节】能的主要保》。护措施？所以：本条为强制性条文 ！ 4.0】.9  本条是对】常温变压吸附空气】分离系统的》设置作出《的有关规定》  【。   (1》)实践表明常温变压！吸附空气分离系统只！适用：于，单一产品(氧或【氮)的制取这是【由它的制取工艺【决定的由于氩—与氧：的分离？系，数相近？只依赖变《。。压吸附难以分离最高！氧纯度为9》5.5％其余为氩】一，般氧纯度《为93％《以下氮气纯》。度一般？为99％《以下制？取， 99％～99【.9：9％纯度的氮气其能！耗较大若需99.】99％以上的纯【度时需设纯化装置】才能达到《 ：    【 ，。(2：)常：温，变压吸附空气分离设！备中吸附剂的再【生解吸是实现空气分！。离和获得合格—产品气体《的关键阶段目前【我国的制造厂家【生产的常温变—压吸附空气分离装】置中吸附剂的—再生解吸都》采用常压解吸—。或真空解《吸 4.！0.10  常温空！气膜法分离是2【0世纪？80年代兴》起的新技术它是利用！氧和氮？在中空？纤维中的《不同渗透《率实现氧《。与氮的分离氮的渗】透率大？于氧作为透过气【(产品气)》从敞开端流出—氧气作为尾气从封】闭端排？出产品氮纯》度为90％～9【。9％氧？纯度为30％～【45％膜分离的优】点是工艺《与结构简单、体积小！、产气速度比—较，快(：约，需3：分钟)？、操作与维护方便】 4.】0.：11 ？ 低温法空气分离设！备的产品加压方【法，有产品气体》压缩机加《压(外压缩》流程)和在》冷，箱内采？用液体泵加压(内压！缩流程)《两种内压缩流程和】外压缩？。流程都属于成—熟的：工艺各有《优缺点应根据—不同用户的不同需】求进行比较选—择   ！  通常《内，。压缩流程适合—用，氧，压力大？于4：MPa且有多—种用氮压力的化工企！业或液体《产品要求较》多，的用户外压缩—流，程适：。合用：氧压力小《于或等于4MP【a、液体产品—需求不大的》钢铁企业《随着内压《缩流程工艺的不断】改进它的用户还【在扩：大中 》 4.0.12！  离心式压缩机】和，活塞式压缩机适用的！压力和流量范—围不同？离心式压《缩机适用于》大，流量、低压力活塞式！压缩：机适用？于小：流量、高压力氧、氮！产品气压缩机—根据流量和压力的不！。同要求？可，选择离？心式压缩《。机或活塞《式压缩机《由于离？心式压缩机的体积】小、重？量轻、运动部件少、！运行稳定、可不【设备用所以》本条规定单台压缩】机排气能《力大于6000m3！／h时宜采用离心】式压：缩机 】4.0.13  】氧气忌油《气缸应采用无油润】滑同时还应防止十】字头：的润滑油通过—活，。塞杆带入气缸无油润！滑，还能保持氧》气的干燥和不—受污染所以本条规】定采用气《缸无油润《滑活塞式《氧气压缩机》   】。  当气缸采用水】润滑时为《确保软水的不—间断供应以免—断水后排气温度【。升高而引《发事故所以本条规】定应设置软水—供，给系统并应设置断】水报警、《停车装置《 —4.0.14  】活，塞式氧气和》氮气压缩《机机前？。缓冲罐的作用是为】了解决压缩机间断吸！气引起？的压力波《动解：决空：气分离设备产—量，变化：。时压缩？机能力调节上的滞】。后缓冲罐的容积取】决于活塞《式压缩？机，一级缸容积和压缩】机，的能力调节范围 】    】 活塞式氧气和氮】气压缩机机》后气体压力贮罐用于！解，决压缩机输出量【和，。用户气体用量之间的！不平衡？它的容积按产气量和！。用户：用量曲线确定所以】本，条规定应根据用户气！。体用：量变化？情况确定《 ？ ？4.0.16—  本条规》定设置的氮气或【干燥空气试车系统是！为了防？止检修时因装—配不：当和有异《物或油进入一旦直接！用氧气试车而—引发着？火事故 《 ：。  《   氮《气轴封？系统是为了》防，止在轴封处氧—气，泄漏或润滑油进入】。而引发？着火事故自》动快：速充氮灭火系—统是用于《一旦有？着火迹象如排气温度！升高时快速》充入氮气以达—到灭火的《目的 《 ：     本条规！定涉：及，离心式？氧气压缩机》的安全稳定运行和】防止着火事》故的发生《以及即？时扑灭可能发生【的氧气着火事故故】本条为强制性—条，文 》 4.0.—17  氧气站的】噪声源主要是由气】体动力？噪声、机械噪声【和电：动机噪声构成气【体动力噪《声来源于《各种类型《的，气体压缩机和各种形！式的压缩气体放【散，。。管其中活塞式—压缩机的气缸周期性！吸气、排气使管【道中气体发生压力】波动、气《柱振：动产：生，噪声因其转数—低其噪声频谱呈低】频特性；离》心式压缩《机是由气体涡流【和摩擦产生噪—声其噪声频谱呈【中、高频特性—压缩气体从》压缩机或压力管 道！放空时由于气体【。压力骤减以很高【的速度？排入大气将在放【散管：口产生强《烈的涡流《噪声其频率和声【压级都较高可达【11：0dB(A》。)～13《0dB(《A)：。在氧气站内压缩气】体放散管噪声声压】级较：。高且放？散频度较多的—是低温法空气—分离设备的纯—化器及常温空气分离！设备的吸附器—的放散？管所以本条规定【均应设置消声器 】 4—.0.19》  水浴《式汽化器是用蒸汽】加热水？用热水加热汽化低温！液体采？用水温？调节：装置保持《热水温？度恒定从而使出口气！体温度恒《定为了防《止调节失灵时出口气！。体温度过低造成【碳，。钢管道结霜》甚至冻坏设》计上应设有出口气体！温度过低报警这【一温：度通常设定为15】℃ ？ 《4，.0.20 — 氧气站产品气体】储存系统有》压，力气体贮罐贮存【与低温液体贮罐贮存！。压力气体贮罐贮【存，依，。靠贮存压《力和最低释放压力】之差贮存气体—其贮量有限》一般是1《0倍～20倍贮罐水！。容积；低温 液体贮！存，由于液态气体—汽化后体积较—大，因而贮存量》较大：低，温液：体贮存的单位贮【存量投资低于压【力气：。体贮罐；但生产低温！液体产品的》能耗：较高因此选择时【应根据？下列因素进行综合】比较：后确：定 《  《  ： (1)由于常温法！空气分离设备—。不生产液体》产品小型低温—法空气分离设备由于！产量小？通常也？不提取？液体产品所以低【温液体贮《存只：适用于大《、中型低温法空气分！离系统 —。     (】2)大、中型—低温法空气分离【设备可？以同时生产氧气、氮！气、氩气也能同时提！取，液，氧、液氮、液氩产品！也可以生产或—提取其中的1种或】2种：产品一般应》根据市场需求和【建设单位自身的需】求确定空《气分离产品的品【种和气态《产品或液态产—品的贮存量》 《     (【3)贮气《量应：根据空？气分离设《备产气量和用户用】气量：之间的不平》衡曲：线计算确定经计【算的贮存量不大【时可用压力气—体贮罐解决贮存量】较大时？宜设低温液体—贮罐 【 ，   ？。 若氧气站》要考虑空气分离设备！检修时的气》。。体，供应由于贮气量较】大一般应设低—温液体贮罐 ！ 4.0.21 ！ 本条第3》。款规定？“，充装台前的气—体，管，道上应设《有紧急切断阀、安全！阀、放空《。阀”是为了当充装】钢瓶发生超》压甚至着火事故【时可以立即切断充灌！气，源以防事故》扩大 — 4？.0：.22  据了【解目前实际》。运行的一些》。中小型氧气》站，中为满足《用户：对空：气分离产品气—体各：种压力？的需要或空气—分离设备检修—时的不间断供—气在有的《站房中将气》体充：装台：或充装钢《瓶集：装，格既作为充灌台也】。作为气体汇流—排输送气《体使用但为了满足】用，户对气体流量和供气！压力的要求应—增，设压：力调节装置等 【 ， 4.0.2！3  本条第1款和！第2款为强制性【条，款，规定了为确保气体充！装台安全稳定运【行和：避免气体灌装间【内排放气体的积【聚引发着火和人【员窒息事《故应配置的设施、附！。件和：管道其中第1款【。的超压泄《放，用安全阀是确保【避免充装《过压的？安全：措施；第2》款规定？。气体充？装台：应设有？吹扫放空阀通—常是利用装》。置上某个充灌—阀门配置《放空连接管道将【吹扫气体排至—室外防止充装—过程排？。放时：室内积聚氧气或【。其他窒息《。性气：体引：起事故的《发生 【 4.0.24 】 ，规定本条的》目的是防止氧—。气、氮气随冷凝水的！排放在室内积聚【或经排水沟》窜入其他房间引【发，着火或人员窒息事】。故 — 4.0《.25  据调查目！前，我国：的各类医院集中【供氧时大多采用【三种方式一》是氧气？由钢瓶经汇》。流排减压后供—应；二？是外购液氧从液氧贮！罐经汽化器汽化、稳！压后供应《；三是设置常温变压！吸，附制氧？装，置生产医用氧—气供应医用》氧气品质《在，。现行国家标准医用】及航空呼吸用氧GB！ 8982中—作了规定目前我【国，一些医疗单位已应用！常温变压《吸附制氧设》。备多年积累了—使用：。经验并？在一些制造工厂【有定型产《品出售所《以本规范规定了采用！常温法变《压吸：附，制氧装置制取医用氧！气时：应，该符合现行行业标准！医用：分子筛制氧设—备通用技术规—范YY／T 02】98的有关规—定 ？。。     】。由于氧？气是典型的氧化性】气，体具有激烈的氧化】助燃：作用为防止使—用氧气的建》筑，(房间？)一：旦出现火情时—可能扩？大人身、财》产损失？所以本条第3款规】定在氧气供应总【管上应设可遥—控，的，紧急切断阀以便在使！用，氧气的建筑内—一旦出现火情后【可根据要求即—时切断建《筑物内的《氧气：输入 《