化工厂空压站的设计要点及设备选型

梁艺凡

（中化环境科技工程有限公司，辽宁沈阳 110000）

压缩空气是工业生产领域中最环保的动力源，主要应用于石油、化工、电力、机械、食品、医药等行业。因为它有取之不尽，用之不竭的优势，并且用途非常广泛，所以化工厂基本上都会配备一个空压站作为辅助生产设施，用来生产压缩空气、仪表空气及氮气。其主要用途见表1。

表1 公辅工程气体的用途

综上所述，化工企业中的空压站起着举足轻重的作用，不可或缺。通常，化工厂空压站布置在公用工程楼内，属于公辅工程系统。

1 压缩空气、氮气工艺流程图

1）压缩空气制备工艺流程图

（1）方案一流程见图1。

图1 工艺流程框图

（2）方案二流程图见图2。

图2 工艺流程框图

2）氮气制备工艺流程

（1）方案一流程见图3。

图3 工艺流程框图

（2）方案二流程见图4。

图4 工艺流程框图

2 空压站内设备的选型与配置

空压站内主要生产压缩空气和氮气两种气体。包括两个工艺过程：一个是气体生产；一个是气体净化也称后处理。根据化工厂生产所需气体的纯度（包括含尘量和含油量等）和露点，确定压缩空气和氮气工艺过程以及设备配置。根据厂区需要的用气量进行空压站内设备选型。

1）压缩空气

通常来讲，根据化工厂所在地气候条件（温度和压力）下是否会结露甚至结冰，确定压缩空气的露点，进而确定压缩空气生产工艺过程及设备配置。

对于我国南方地区温度相对偏高，通常情况下-23℃露点基本能满足用气要求，故选择压缩空气制备方案一的工艺过程，配置空气压缩机、空气缓冲罐、精密过滤器（一级、二级过滤）、冷冻式干燥机、精密过滤器（三级）、压缩空气储气罐等设备。根据厂区所需气量进行设备选型。

对于我国北方地区温度偏低，通常情况下-40℃露点基本能满足用气要求，故选择压缩空气制备方案二的工艺过程，配置空气压缩机、空气缓冲罐、高效除油器、微热再生干燥器、粉尘精滤器、压缩空气储气罐等设备。根据厂区所需气量进行设备选型。

2）仪表空气

仪表气源应采用清洁、干燥的空气，并且在操作（在线）压力下的露点，应比装置所在地历史上年（季）极端最低温度至少低10℃，故仪表空气的露点要达到-40℃[2]，选择压缩空气制备方案二的工艺过程，配置空气压缩机、空气缓冲罐、高效除油器、微热再生干燥器、粉尘精滤器、压缩空气储气罐等设备。根据厂区所需气量进行设备选型。

3）氮气

化工厂区对于氮气的要求一般露点-20℃即可，故选择方案一的工艺过程，配置过滤后合格的压缩空气、空气缓冲罐、制氮机、氮气缓冲罐等设备，可以不配置微热再生干燥器。制氮机产出的氮气露点达到-40℃效果更好，因为含水量越少，制氮机内的分子筛使用周期更长。弊端是增加了微热再生吸干机的处理量，机器价格相对昂贵，导致成本增加。根据厂区所需气量及所需氮气纯度进行设备选型。

3 空压站内设备布置

1）空压站避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以及粉尘等有害物质的场所，并宜位于全年最小频率风向的下风侧[1]。

2）空压站朝向宜使机器间有良好的自然通风，并宜减少西晒。因为空压站内机组大量散热，夏季机器间内气温很高，故其朝向对站内的通风降温有很大影响。充分利用自然通风是效果显著又经济易行的降温措施。

3）由于空气压缩机运行过程中产生震动，设在多层建筑内时，宜布置在厂房底层[1]。

4）气体储罐应布置在室外或独立建筑内。布置在室外时，宜布置在建筑物的阴面。当设置在阳面时，宜加设遮阳棚，避免太阳直射。

5）空压站内空压机组机器间通道的净距要符合《压缩空气站设计规范》中表4.0.8-1、表4.0.8-2的要求。

4 空压站设计、施工过程中需要注意的问题

1）空气压缩机在设计过程中需要做设备基础。

2）空压站内需要设置排水沟或地漏。

3）现场施工过程中要注意消音器的安装位置，并且需要增设雨棚。