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目錄

1.基礎設計條件和裝置性能.........................................................4

1.1設計基礎....................................................................4

1.2制氧裝置的性能預計值........................................................10

1.3合同裝置的操作彈性及操作特性................................................13

附件1.1裝置各種工況下的能耗表......................................................14

附件1.2裝置的物料平衡表............................................................15

2.工藝和設備描述................................................................17

2.1概述........................................................................17

2.2流程描述....................................................................19

2.3設計文件的編制..............................................................22

2.4設備設計....................................................................24

2.5制氧裝置安全運行的設計特點..................................................31

附件2-1總體平面布置圖............................................................35

附件2-2流程示意圖(PFD)...................................................................................................................................36

附件2-3DCS結構圖................................................................37

附件2-4電控單線示意圖............................................................38

3.買賣雙方的供貨范圍............................................................40

3.1賣方供貨范圍...............................................................40

3.2買方的供貨范圍..............................................................75

附件3-1供貨商清單..................................................................85

附件3-2賣方供貨范圍的交貨條件......................................................90

附件3-3進口設備清單................................................................96

附件3-4儀表清單...................................................................100

附件3-5兩年備件清單...............................................................101

附件3-6設計及供貨范圍分工簡表.....................................................106

附件3-7超限設備清單...............................................................107

4.設計分工、聯(lián)絡和設計審查.....................................................109

4.1工程設計范圍匯總...........................................................109

4.2賣方的設計范圍.............................................................111

4.3買方工程設計范圍...........................................................114

4.4供買方之間的設計聯(lián)絡.......................................................117

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5.買賣雙方資料的交付...........................................................121

5.1賣方所供的設計文件的范圍和交付進度........................................121

5.2買方提供賣方的設備技術文件的范圍和交付進度.................................127

6,保證值和驗收試驗.............................................................129

6.1概述......................................................................129

6.2保證項和保證值.............................................................131

附件6-1性能考核方案...............................................................133

7.賣方技術人員現(xiàn)場服務及待遇和買方人員的派遣...................................150

7.1賣方技術人員現(xiàn)場服務.......................................................150

7.2買方人員的派遣.............................................................155

附件7-1標準培訓計劃...............................................................158

附件7-2出國派遣計劃...............................................................160

8.設計標準和制造規(guī)范及質(zhì)量控制與檢驗...........................................163

8.1規(guī)范與標準.................................................................163

8.2設備與材料的檢驗和質(zhì)量標準.................................................163

8.3質(zhì)量控制與檢驗............................................................168

9.供貨與安裝調(diào)試總體進度表.....................................................171

9.1設備和材料的提供...........................................................171

9.2項目執(zhí)行...................................................................172

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第一章

基礎設計條件和裝置性能

附件1.1裝置各種工況下的能耗表

附件1.2裝置的物料平衡表

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1.基礎設計條件和裝置性能

1.1設計基礎

本空分裝置的設計基于如下數(shù)據(jù):

1.1.1現(xiàn)場條件

□大氣溫度(°C)

極端最高溫度40.4℃

極端最低溫度-21.8℃

年平均溫度13.6℃

設計溫度28℃

大氣壓力(kPa)

年平均大氣壓力100.79kPa

冬季平均大氣壓力101.79kPa

夏季平均大氣壓力99.45kPa

設計大氣壓99.45kPa

相對濕度(％)

年平均相對濕度69%

最熱月份平均相對濕度80%

最冷月份平均相對濕度66%

設計相對濕度80%

風速

風速(10米高處最大風速)27m/s

風壓(10米高處)40kg/m2

年平均最大風速20m/s

最大瞬時風速29m/s

最大風壓8?9級

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□風向及頻率

?全年主導風向/頻率東南南/10%

?次主導風向/頻率東南南和南南/9%

□基礎的荷載200—270kN/m2

□降雨量（mm）

?年平均785.9mm

?晝夜最大降雨量289.0mm

?年最高降雨量1245.8mm

□雪荷載

?最大積雪厚度230.0mm

?設計積雪負荷30kg/m2

?年最多積雪日8?10天

□打雷和閃電

?打雷和閃電天數(shù)50?70天雷電天數(shù)

?雷電流一

?土壤電阻率（地下0.8米處）4歐姆

□地質(zhì)

?設計地震烈度（麥氏震級）7度

?海拔高度63.0~65.0m

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1.1.2空氣組成及大氣分析數(shù)據(jù)

不含重塵、油、異常含量的碳氫化合物和腐蝕成分的正常工業(yè)空氣:

N278.118%*

O220.95%

Ar0.932%*

3

NH30.258mg/m

CO5.0ppmvol

CH45.0ppmvol*

c2H60.1ppmvol*

C2H20.5ppmvol

C2H40.1ppmvol*

C3H80.05ppmvol*

C3H60.2ppmvol*

co2<350ppmvol

C4及重碳氫化合物1.0ppmvol*

0.078mg/m3

NOX（NO+NO2）

N2O0.35ppmvol*

3

H2S0.011mg/m

3

S020.15mg/m

TST（總懸浮含量）0.19mg/m3

機械雜質(zhì)（灰塵）30mg/Nm3（空氣）

ppmvol:每一百萬分之一（容積）

注：

L本空分裝置是基于上述空氣組成及大氣分析數(shù)據(jù)而設計的，并能夠安全運行。若用戶今后提供

的現(xiàn)場空氣質(zhì)量與之不符，賣方將根據(jù)實際數(shù)據(jù)進行必要的確認或增加相應的安全措施。

2.帶*標注的含量是參照國際EIGA標準,其他數(shù)據(jù)來自于用戶的技術規(guī)格書。

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1.1.3制氧裝置界區(qū)內(nèi)的公用工程條件

買方向制氧裝置的界區(qū)不中斷地、足量地輸送如下公用工程條件:

□電源

?電壓：6kV±10%

三相三線中性點絕緣

380V/220V(±10%)三相四線或直流220V

?頻率：50Hz±0.5Hz

?短路電流43KA(max)

31.5KA(min)

□循環(huán)冷卻水

?界區(qū)總管供水壓力蕓0.35MPa(G)

?界區(qū)回水總管壓力0.2MPa(G)

?供水設計溫度32℃

?回水設計溫度42℃

?冷卻器的設計污垢系數(shù)0.00035m2.k/w

?PH值7-8.5

?腐蝕率：0.125mm/年(對碳鋼設備)

注:

□1.本空分裝置是基于上述冷卻水條件而設計的，并能夠安全運行。若用戶今后提供數(shù)據(jù)

與之不符，賣方將根據(jù)實際數(shù)據(jù)進行必要的確認或采取相應的措施。

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□蒸汽

中壓蒸汽(SI)

?壓力3.82MPa(G)

?溫度450℃

低壓蒸汽I(S2)

?壓力1.0MPa(G)

?溫度190℃

低壓蒸汽n(S3)

?壓力0.5MPa(G)

?溫度160℃

□冷冷凝液輸出界區(qū)

蒸汽冷凝液

?壓力0.5MPa(G)

?溫度~50℃

□啟動和停車時的儀表空氣

買方提供不含塵、油和化學雜質(zhì)的儀表空氣

?流量350Nm3/h

?壓力0.40~0.45MPa(G)

?溫度常溫

?在0.1Mpa(A)時的露點-50℃

?含塵Wlmg/n?

?含油量W8Ppm

□儀表空氣(空分裝置提供)

?流量2000Nm3/h

?壓力0.40~0.45MPa(G)

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?溫度常溫

?在O.lMpa(A)時的露點-50℃

?質(zhì)量無油無塵

□液氨

?液氨溫度：40℃

?液氨壓力：1.6Mpa(A)

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1.2制氧裝置的性能預計值

1.2.1預計產(chǎn)量

在穩(wěn)定的工況、設計條件以及廠區(qū)內(nèi)公用系統(tǒng)供給如第L1節(jié)中保證的條件下，裝置將生

產(chǎn)：

產(chǎn)量Nm'/h"）產(chǎn)量Nm3/h產(chǎn)量Nm3/h產(chǎn)量Nm3/h產(chǎn)量Nm3/h純度出界區(qū)壓力

產(chǎn)品名稱工況1工況2工況3工況4工況5%(V)MPa（G）/C⑵

（液氧工況）（氣氧工況）（液氮工況）（105%工況）（70%工況）

5000054800515005780032000/環(huán)境

氧氣I&99.6%O26.0

W10ppmN

氧氣115200520052005200520020.02/環(huán)境

液氧48000330004800進入貯槽

氮氣I48000480004800048000480000.01/環(huán)境

>99.99%N2

氨氣II550040004000400040000.40~0.45/環(huán)墉

W50PpmO2

液氮進入貯槽

01500150015000

>99.9993%Ar

液氨進入貯槽

23002300230023001610

lppm(O2)

W2Ppm時)

無油無塵

儀表空氣0.40~0.45/常油

20002000200020002000露點＜-50℃

注：

（l）Nn?/h是指：0℃,1.013bar（A）狀況下的干燥氣體的體積流量。

⑵送入買方管網(wǎng)前，在冷箱出口處測量。

（3）工況1將作為考核工況。

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1.2.2公用工程消耗

在穩(wěn)定的工況下根據(jù)第L1節(jié)所述的現(xiàn)場設計條件和界區(qū)內(nèi)所配的公用工程條件，本設備

生產(chǎn)考核工況下產(chǎn)品的預計消耗：

□電耗

當在第1.1節(jié)所述的設計大氣條件下運行，所供產(chǎn)品的產(chǎn)量、純度和壓力達到第6.2節(jié)

中的數(shù)值時，設備的總耗電（按電機輸入功率計）：270kW。

上述電耗所包括的機器如下：

-高壓液氧泵803慶或心

-粗僦泵（P10A或B）

-冷凍水泵860慶或8）

-汽輪機冷凝水泵

-低溫液體膨脹機制動電機（回收功率）

□循環(huán)冷卻水流量

以下設備消耗總的冷卻水流量估計約10,900nr7h（C01D/C02D,一拖二方案）。

-空氣壓縮機的級間冷卻器,后冷卻器以及油冷卻器

-空氣增壓機的級間冷卻器，后冷卻器以及油冷卻器

-增壓透平膨脹機的后冷卻器和油冷卻器

-電機制動的低溫液體膨脹機油冷卻器

-空冷塔（補充水）

-蒸汽輪機凝氣器

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□蒸汽耗量

A.中壓蒸汽(S1)

空氣壓縮機和增壓機(C01和C02)采用全凝式蒸汽輪機驅動，蒸汽條件為

3.82MPa(G),450℃,所需的中壓蒸汽流量約為:-133T/h(C01D/C02D,一拖二方

案)。

B.低壓蒸汽I(S2)

為保證空氣凈化系統(tǒng)的再生，再生蒸汽加熱器(E08)將消耗低壓蒸汽:

-低壓蒸汽1.0MPa(G)

-峰值消耗-2900kg/h

-平均消耗-1300kg/h

□開車用儀表空氣

在合同裝置開車和停車過程中，買方需提供壓力0.40~0,45MPa(G),流量約350Nn?/h

的儀表空氣。

□密封氮氣(開車時可用干燥儀表空氣代替)

供合同裝置低溫液氧泵密封用:

?流量20Nn?/h

?壓力~0.40MPa(G)

供合同裝置低溫液鼠泵密封用:

?流量lONm'/h

?壓力~0.40MPa(G)

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1.3合同裝置的操作彈性及操作特性

1.3.1操作彈性

本制氧裝置預計在不外加任何設備以及主空壓機不放空和增壓機出口氣體不回流的情

況下，能以設計氧產(chǎn)量的70%~105%（設計條件下）變負荷工況范圍內(nèi)運行。

裝置運行負荷的調(diào)整將通過調(diào)節(jié)進冷箱的空氣流量來控制，可自動變負荷也可手動。

1.3.2操作特性

?合同裝置利用率

在用戶按照操作說明和建議進行操作和維護的情況下，按一天運行24小時考慮，裝置的年

運轉率為98%（約每年8600小時）。

?操作周期

在正常運行情況下，裝置需要完全解凍的操作周期為：3年。

?啟動時間

徹底加溫解凍后，從膨脹機啟動到獲得設計產(chǎn)品的流量和純度所需的起動的時■間：氧、

氮產(chǎn)品不大于36小時；在氧、氮產(chǎn)品達到設計的流量和純度后，氨產(chǎn)品約再加20小

時。

采用低溫液氮回灌分儲塔,啟動時間不大于24小時。

短暫停車后重新啟動得到氧氣所需的時間為：

?停車4小時約2小時

?停車24小時約6~8小時

?解凍時間

?裝置排液后加溫解凍時間：W24小時。

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附件L1裝置各種工況下的能耗表

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附件1.2裝置的物料平衡表

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第二章

工藝和設備描述

附件2-1總體平面布置圖

附件2-2流程示意圖(PFD)

附件2-3DCS結構圖

附件2-4電控單線示意圖

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2.工藝和設備描述

2.1概述

本制氧裝置流程使用填料塔的液氧泵內(nèi)壓縮工藝并帶有前端凈化系統(tǒng)(分子篩加活性氧化

鋁)流程。

流程和工藝遵循最先進和最通用的國際慣例,并貫徹以穩(wěn)定運行為前提的設計模式。

本裝置的安全設計將在第2.5節(jié)中專門作詳細的介紹。

本制氧裝置可分為如下主要流程單元設備：

?1臺空氣過濾器(F01)

?1臺空氣壓縮機(CO1)

?1臺空氣增壓機(C02)

?1臺由公用的蒸汽輪機(C01D/C02D),用于驅動空氣壓縮機(C01)和空氣增壓機(C02)

?由1臺空冷塔(E07)、1臺氨換熱器、2臺冷凍水泵(P60A/B)和1臺氮水塔(E60)等組成

的空氣預冷系統(tǒng)

?1套用氧化鋁和分子篩的徑向流雙層床純化器(R01/R02)的空氣凈化系統(tǒng)，帶1臺用

于正常再生的蒸汽加熱器(E08),1臺用于特殊再生的電加熱器(E09)

?1臺用于Nz/02/Ar分離的冷箱，主要構成如下：

換熱器包括：

-1組主換熱器(E01)

-1臺過冷器(E03)

-1臺主冷凝蒸發(fā)器(E02)

-1臺粗盤冷凝器(E10)

-1臺精筑塔冷凝器(E16)

-1臺精氮塔蒸發(fā)器(E15)

-1臺蒸發(fā)就冷凝器(E34)

精微塔包括：

-1只中壓塔(K01)

-1只低壓塔(K02)

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-1只純氮塔（K03）

-1只粗氮塔（K10）

-1只精氮塔（K11）

低溫流程泵包括：

-2臺液氧泵（P03A/B）

-2臺粗氮泵（P10A/B）

?1臺帶透平增壓機（D01C）的透平膨脹機（D01）

?1臺帶電機制動的低溫液體膨脹機（D02）

?1套1000M3液氧貯槽系統(tǒng)

?1套500M3液氮貯槽系統(tǒng)

?1套500M3液氮貯槽系統(tǒng)

?1臺200M3,2.5Mpa氮氣球罐

此外，這套裝置還包括如下輔助設備：

?1套過程控制的操作儀表和分析儀器

?1套制氧裝置的電氣設備

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2.2流程描述

2.2.1壓縮、預冷和前端凈化

從進口空氣過濾器(F01)出來的流程空氣被去除了塵埃和其他機械雜質(zhì)后，經(jīng)過多級離心

空壓機(C01)壓縮至所需壓力，經(jīng)后冷卻器常溫水冷卻后進入單級空冷塔(E07),空氣在

空冷塔中經(jīng)低溫水進行冷卻清洗后送至吸附器。大量有害元素像SO2,SO3,NE可以被

去除。該低溫水是通過循環(huán)水在氮水塔(E60)冷卻后得到的。

所采用的單級空冷塔與兩級塔相比，主要優(yōu)勢是：

-方便維護，安全性高：水為閉式回路并不與總的冷卻水管相連，這樣冷卻水就無

塵埃，且限制了水受碳氫化合物污染后再污染空氣的可能性。

-可靠性更高：因是閉式回路流程，所以無足夠的水完全裝滿空冷塔，因而也就

沒有使水進入吸附器甚至冷箱的可能性。

從空冷塔(E07)出口出來的空氣通過由兩只充填氧化鋁和分子篩的純化器(R01)和(R02)所

組成的一個吸附水、二氧化碳和碳氫化合物的吸附系統(tǒng)。這兩個純化器交替運行：當一

只在運行的時候，另一只被來自冷箱的污氮再生。

在吸附劑加熱再生階段，常規(guī)再生時，污氮氣在一再生蒸汽加熱器(E08)中加熱至約

164c后送到純化器；必要時可用特殊再生電加熱器(E09)加熱至290c進行特殊再生。

所采用的徑向流雙層床吸附器有如下優(yōu)點：

-占地面積小

-減小壓降

-無床層流態(tài)化的危險

2.2.2空氣精儲

凈化后的空氣分為三部分：

一部分凈化空氣主氣流直接進入冷箱，并在主換熱器(EO1)中與氣態(tài)產(chǎn)品進行對流熱交換

而冷卻至接近于露點。

這股氣流然后進入中壓塔(KO1)底部作首次分離。上升氣體和下降液體接觸后其氮含量升

高。所需回流液來自中壓塔頂部的主冷凝蒸發(fā)器(E02)中被沸騰氧氣冷凝的液氮。

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另一部分凈化空氣經(jīng)增壓機(C02)壓縮至一定壓力中抽送入透平增壓機(D01C)中增壓后送

入冷箱。在主換熱器(E01)中冷卻至適當溫度抽出，然后經(jīng)透平膨脹機①01)膨脹后送入

中壓塔(K01)o

剩余的凈化空氣在空氣增壓機(C02)中壓縮至所需壓力，然后在冷箱的主換熱器中液化，

并經(jīng)一液體膨脹機膨脹后作為液體回流液進入中壓塔(K01)和低壓塔(K02)。這股高壓空

氣用于氣化高壓液氧。

從上到下，中壓塔(K01)產(chǎn)出如下產(chǎn)品：

?中壓氮氣

?純液氮

?純氮回流液

?液氮產(chǎn)品

?低純氮回流液

?富氧液空

純氮回流液、低純氮回流液、富氧液空在過冷器(E03)中過冷后，經(jīng)節(jié)流送入低壓塔

(K02)和純氮塔(K03)。一部分純氮回流液在進入純氮塔之前抽出作為液氮產(chǎn)品輸出。中

壓氮氣則從下塔頂部抽出經(jīng)主換熱器復熱后作為中壓氮氣產(chǎn)品輸出。

低壓塔(K02)產(chǎn)生如下產(chǎn)品：

?在底部的液氧

?常壓氣氧

?在頂部的污氮

?在中間位置的富僦儲份

從低壓塔(K02)的底部抽出液氧，該液氧分為二部分：一部分經(jīng)過冷器(E03)過冷后作為

液氧產(chǎn)品輸出；一部分經(jīng)高壓液氧泵(P03A/B)增壓至6.0MPa(G)后進入主換熱器(E01),在

其中被氣化并復熱至大氣溫度后作為高壓氧氣產(chǎn)品送入氧氣管網(wǎng)。

常壓氧氣則直接從主冷頂部抽出，經(jīng)主換熱器復熱后作為產(chǎn)品輸出。

純氮塔(K03)產(chǎn)生：

?在頂部的純氣氮經(jīng)主換熱器復熱后作為常壓氮氣產(chǎn)品輸出。

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2.2.3氨的精鐳和提取

為了提取氨，從低壓塔(K02)中間位置抽出的僦譙份被送入粗家塔(K10)中，在此去除氧

氣成份。該塔的回流液由粗顯塔冷凝器(E10)中的富氧液空的蒸發(fā)而產(chǎn)生。

然后粗液家流入精僦塔(K11)中分離去除氮的成份，產(chǎn)品液疑送至貯槽。貯槽中蒸發(fā)的液

量送回冷箱，經(jīng)冷凝器(E34)冷凝后返回儲槽。

精氨塔(KI1)底部的蒸發(fā)熱量由一精氨塔蒸發(fā)器(E15)冷凝來自中壓塔的少量中壓氮氣而產(chǎn)

生。被冷凝的液氮進入精室塔冷凝器(E16)中和污液氮同時被蒸發(fā)用于冷凝上升蒸氣，從而

向精氮塔(K11)提供回流液。

2.2.4冷量需求

空分所需的冷量由二部分組成，大部分是通過透平膨脹機(D01)膨脹低溫增壓空氣來獲

得。透平膨脹機的制動通過增壓機(D01C)來實現(xiàn)。另小部分由帶電機制動的低溫液體

膨脹機獲得。

2.2.5產(chǎn)品輸出的分配

高壓氣氧輸出

氣氧直接從冷箱輸出，壓力為6.0MPa(G)。

常壓氣氧輸出

氣氧直接從冷箱輸出，壓力為0.02MPa(G)。

液氧輸出

液氧直接從冷箱輸出，送入液氧貯槽。

中壓氣氮輸出

在冷箱的出口得到壓力為040MPa(G)o

常壓氣氮輸出

在冷箱的出口得到壓力為0.01MPa(G)o

液氮輸出

液氮直接從冷箱輸出，送入液氮貯槽。

液/輸出

液氮直接從冷箱輸出，送入液氨貯槽。

污氮輸出

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部分污氮用來再生純化器(RO1/R02),其余的用來冷卻氮水塔(E60)中的冷卻水。

儀表和解凍所需的干燥空氣

儀表空氣(在正常操作時)和解凍所需的干燥空氣在吸附器的出口處抽取并送至：

?儀表空氣管網(wǎng)

?透平膨脹機的加熱、解凍和吹掃(必要時)

密封氮氣

正常運行時，出冷箱中壓氮氣。

液體排放蒸發(fā)器

所有排放的低溫液體收集在一只排液蒸發(fā)器(E80)中，由此蒸發(fā)至大氣。

氣體的排放

裝置所排放的氣體在向大氣放空之前應先通過消音器(S0LS02)。

2.3設計文件的編制

設備由賣方根據(jù)其規(guī)范和操作慣例，使用公認的設計規(guī)范而設計的。文件用中文或中/英文

進行表達(分賣方和權威機構所簽發(fā)的若無中文、但用英文或法文進行證明、記錄、圖冊或

其他文件除外)。由賣方提供的所有圖紙和技術文件將使用中華人民共和國法定計量單位。

本項目所采用的主要法定單位的清單如下:

基本單位

?米(m)

?公斤(kg)

?秒(s)

?安培(A)

?攝氏度(℃)

派生出來的單位

?流量Nm3/h(0°C,101.325kPa干空氣)

?壓力kPa或MPa

?流速m/s

?質(zhì)量kg

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?力N（牛頓）

?能量J（焦）或kJ（千焦）

?功率W（瓦）或kW（千瓦）

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2.4設備設計

以下內(nèi)容僅作為設計原則，不作為工程設計范圍或供貨范圍的規(guī)定（特殊注明除外）。

2.4.1管道設計

通用管道

?所有流程管道?般應置于地面之上。架空管道應置于管架或管廊中。

?消防水管一般埋在地面以下。

?所有進出界區(qū)的管道應盡量集中布置。截止閥、盲板或8字盲板若流程需要，應予安

裝。

?管道應合理支撐以允許自由熱膨脹。

轉動機器的管道

?為減小施加于機器和管道的連接部分的應力，對用于轉動機器的管道應給予足夠的柔

性和適當?shù)闹瘟Α?/p>

?轉動機器的管道布置應確保在維護時可取下內(nèi)部零件、罩殼和機器機身，而對其連接

管道沒有干擾。

閥門

?閥門、控制閥、儀表等的布置應便于維修，并便于工作人員的操作和通行。

?控制閥和毗鄰管道及其支撐的布置應便于在不影響相鄰管道的情況下取下閥門。

?冷箱內(nèi)閥門的布置應便于在不從冷箱內(nèi)取出珠光砂的情況下進行閥門維護。

管道的選材（除主換熱器集氣管和主換熱器與過冷器的連接管為鋁管，其余部分如下）：

冷箱內(nèi)

?空氣管道不銹鋼

?氧氣管道不銹鋼

?氮氣管道不銹鋼

?污氮管道不銹鋼（冷箱的氣體密封管道除外）

?液僦管道不銹鋼

冷箱夕卜

?氣氧管道不銹鋼

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?空氣管道碳鋼

?氣氮管道碳鋼

?污氮管道碳鋼

?液氧管道不銹鋼

?液氮管道不銹鋼

?液僦，管道不銹鋼

?氣僦管道不銹鋼

?低溫液體排放管道