液体膨胀机在内压缩流程空分设备中的应用

　　空分设备作为整个煤化工项目的公用气体提供者，对整个煤化工项目的运行起着关键性作用，是煤化工项目配套的关键设备。杭氧作为国内空分行业的龙头企业，为我国煤化工行业提供了一套套高质量的空分设备。在这些空分设备中，许多新技术得到了成功应用，从而使空分设备的技术发展日新月异。其中，液体膨胀机作为一项新技术、新设备，已在高液体比空分设备和大型空分设备中逐渐显示出优势。而且随着煤化工技术的发展，大型空分设备尤其是特大型空分设备的市场需求越来越大，液体膨胀机的应用将会越来越多。

　　1 国内外液体膨胀机的发展及应用概述

　　在常规内压缩空分流程中，有一股高压空气经与高压液氧或高压液氮换热而获得的高压液空，这股液空需要被送入下塔参与精馏。常规内压缩流程中采用高压节流阀来对高压液空进行降压，然后将其送入下塔(如图1所示) 。但采用高压节流阀节流是典型的不可逆过程，节流的高压液体能量不仅被白白浪费，而且耗散在低温系统中导致温度升高，使空分设备气体提取率降低，总能耗增加; 同时，伴随有汽蚀现象，大大缩短了高压节流阀的使用寿命。因此，使用液体膨胀机来代替液体高压节流阀(如图2所示) ，不仅可以降低能耗，而且还能解决高压节流阀汽蚀问题。

　　目前，液体膨胀机技术已被发达国家数家公司掌握，且早已进入工业应用阶段。法国Cryostar 公司是液体膨胀机先进技术代表之一，于1983年制造出第一台全液空膨胀机，此后的20多年不断通过技术改进，提高膨胀机效率和降低汽化率。到1999年，法国Cryostar公司生产的液空膨胀机在满负荷工况下的等熵效率超过84% (测试值) ，产品的应用范围也从空分设备扩展到液化天然气装置等领域。此外，美国的LOTOFLOW公司、ATLAS公司等均有自己的液体膨胀机产品。

　　近年来，采用液体膨胀机代替液体高压节流阀所产生的经济效益和社会效益受到了国内空分行业的关注，但至今国内在此领域还仅处于研发阶段，未进入真正的工业应用阶段。

　　在国内空分设备中已使用的及拟使用的液体膨胀机，均是高价从国外公司购进的产品，都使用在国外空分设备生产厂家配套的空分设备中，如扬子石化3850m³/h 空分设备、首钢35000m³/h 空设备、兖矿集团6000m³/h 空分设备等。而在国内空分设备生产厂家中，目前仅有杭氧为其两个用户提供的空分设备中使用了液体膨胀机。

　　2 液体膨胀机的应用实例

　　为某用户提供的43000m³/h 空分设备的主要性能指标见表1。