张玉岭
浙江华亿工程设计股份有限公司 浙江绍兴 312300
摘 要：空压站在精细化工厂区压缩空气作业中起到至关重要的作用。本文在阐述精细化工厂生产特征及空压站结构组成的基础上，就精细化工厂区中的空压站设计要点展开分析，期望能提升空压站设计、应用水平，满足精细化工厂生产需要。
关键词：空压站；精细化工厂；设计要点
精细化工是一种综合性较强的技术密集型工业，同时也是当前化工产业中最具活力的新兴研究领域。在精细化工场区生产中，做好空压站的设计与应用极为关键，其直接关系着精细化化工的生产效率与质量，对于化工科技及产业发展具有积极作用。
一、精细化工厂生产特征及空压站结构组成
1、精细化工厂生产特征
精细化是国家化学工业结构调整与转型升级的重要方向，其不仅具有产品种类多、附加值高的特点，而且精细化工产品的用途极为广泛，产品关联度较高。在精细化工厂生产中，生产车间包含了较多的气动设备，这些设备阀门较多，受精细化工厂生产工序间歇性特征影响，这些气动设备的用气量波动较大，同时用气量不均衡的特征尤为显著。目前在精细化工厂生产中，甲、乙类气动设备的应用较多，与其他设备相比，这些设备具有较高的防爆要求，譬如对于车间内的储罐类设备，在精细化工生产中多通过氮气进行保护。新时期，要进一步提升精细化工生产效率与质量，需重视厂区空压站的系统设计，确保精细化工厂空压站运行的稳定性、安全性。
2、精细化工厂空压站结构组成
在精细化工厂生产中，压缩空气是极为重要的一项公辅工程，其能为精细化工厂各类设备的稳定运行提供不竭动力。空压站是精细化工厂进行空气压缩的主要站点，其不仅包含空气压缩机、储气罐，而且涉及空气处理净化设备、冷干机等诸多单元。空压机是压缩空气生产的核心设备，其包含了活塞式和螺杆式两种形态；压缩空气储气起到分离压缩空气中水分、油分的作用，同时其还能实现分离后空气的有效存储；干燥机能在冷媒压缩机的支撑下，将高热的压缩空气将至露点温度，然后实现空气中气态水分的有效分离；最后在除尘、除油过滤器作用下，能实现压缩空气的净化处理，使得压缩空气满足90%以上的精细化工企业生产需要。在精细化厂区空压站设计安装中，应在《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》（GB19153-2009）、《压缩空气站设计规范》(GB_50029-2014）指导下，重视不同设备之间的距离控制，最大限度地保证空压机使用寿命，确保空压站使用安全性[1]（见表1）。
表1 空压站设备间距设计
相邻设备 空压机与储气罐 储气罐与初级过滤器 初级过滤器与干燥机 干燥机与精密过滤器 设备与机房四边墙体的直线距离
间距（m） ≥50 ≥40 ≥40 ≥40 ≥100
二、基于精细化工厂区的空压站设计要点
1、选址及站房布置设计
精细化工厂区空压站基础设计中，应注重压站选址、站房布置两个环节的系统把控。在站房选择中，应考虑空压站的应用特征，结合实际情况开展布置工作。在精细化工厂区内，为保证厂区生产用气质量，空压站多布置在负荷中心，这样能防止长距离运输中用气质量下降。同时考虑到空压站功能发挥需要其他公辅工程作为支撑，故而应尽可能确保空压站站房选址部位有可靠的循环水及电力支撑条件。此外，在站房选择，应在避开易燃易爆区的基础上，尽可能地将空压站设置在全年最小风频的下风侧，避免有毒有害气体、粉尘对空压站运作的影响。
站房布置是空压站设计中的和重要任务，相比于其他工程项目，精细化工区空压站的规模较小，其生产类比属于丁、戊类，在厂房布置中，严格按照与其他工辅工程共建的要求进行空压站布局设计，同时应避免自然通风、采光对空压站的影响。另外在压缩空气储气罐布置中，应将其布置在设备间的北侧室外，并严格按照作业流程，对设备间进行布置，确保设备间管道连接规范，且具有充足的检修空间。
2、工艺系统设计
作为精细化工厂区空压站设计的关键内容，空压站工艺系统的设计对于空气压缩工作开展及作业安全性具有积极作用。在精细化工厂区生产中，具体生产业务所需要的气源种类较多，除压缩空气、洁净空气外，氮气等都是精细化工厂生产中重要的气源类型。在实际生产中，应结合不同的应用类型，合理选择压缩空气应用方式。譬如，当精细化工生产项目对气源含水率、洁净度要求不高时，可通管道吹扫、压缩的方式，进行压缩空气的系统使用。而在各类仪表中，应注氮气净空气的使用；当精细化工生产过程有防爆要求，需进行氮封保护时，需注重氮气的规范使用，并且所使用氮气的纯度需保持在97%以上。
3、设备选型设计
空压机设备选型控制中，需重视空压机、储气罐、空分设备的系统选择。在空压机选择中，需考虑精细化工厂的用气类型，实际生产中，除气动设备、阀门外，氮气保护等生产过程用气工作均属于低压用气，这些工艺过程不存在超过1MPa的中高压工艺用气；受此影响，设备用气过程具有排气压力不高的特点，基于此，螺杆式空压机在这些工艺生产中的应用较多，其能有效地提升生产过程排气运行的稳定性；并且在实际生产中，这些螺杆式压缩机的连续工作时间可长达数万小时，这使得在选用一台螺杆式空压机组后，就能基本满足精细化工厂的生产需要。储气罐选型设计中，用气波动会对储气罐的使用造成影响，当储气罐用气波动较大时，空压站使用的安全性会受到影响。对此在空压站设置中，应在考虑压缩及机排气量的基础上，尽可能选择较大的储气罐；同时应结合温度、湿度、空气洁净程度，重视储气罐材质的规范选择。譬如在冷干空气及氮气存储中，要求其储气罐内壁使用不锈钢钢材。精细化工厂生产中，低温精馏法、非低温分离法是两种较为常见的空气分离方式，在空分设备选择中，还应结合设备启动时间、单位耗能、占地面积、产品纯度等要素，进行设备的系统选择。目前，考虑到精细化工厂用气量小但波动大特点，较多的企业选择变压吸附空气分离设备来获取氮气，这为精细化工生产活动的开展创造了有利条件。
4、确定供气能力
要进一步提升空压站设计水平，满足精细化工厂生产需要，需对空压站的供气能力进行系统设计。在实际生产中，精细化工厂空压站供气能力不仅与各车间用气设备平均消耗量有较大关系，而且受最大消耗量和用气特点的影响，基于此，应结合实际情况，进行设备供气能力的有效分析。目前，设备供气能力确定分两种方式，一是根据平均消耗量计算设备供气能力，二是通过最大用气量计算供气能力。在实际用气计算中，除考虑上述因素外，还需要考虑管道漏损、设备磨损、不可预见等因素带来的损耗，满足实际应用需要。
结语
空压站的设计与应用对于精细化工厂生产具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到精细化工厂生产特征及空压站功能结构组成，然后结合实际情况，开展空压站选址布置、工艺、设备选型、工期能力系统设计，才能有效提升空压站设计质量，促进精细化工厂稳定发展。
参考文献：
[1]宋总涛.浅谈空压站能耗管理系统设计[J].中国新技术新产品，2020(4):25-26.张玉岭
浙江华亿工程设计股份有限公司 浙江绍兴 312300
摘 要：空压站在精细化工厂区压缩空气作业中起到至关重要的作用。本文在阐述精细化工厂生产特征及空压站结构组成的基础上，就精细化工厂区中的空压站设计要点展开分析，期望能提升空压站设计、应用水平，满足精细化工厂生产需要。
关键词：空压站；精细化工厂；设计要点
精细化工是一种综合性较强的技术密集型工业，同时也是当前化工产业中最具活力的新兴研究领域。在精细化工场区生产中，做好空压站的设计与应用极为关键，其直接关系着精细化化工的生产效率与质量，对于化工科技及产业发展具有积极作用。
一、精细化工厂生产特征及空压站结构组成
1、精细化工厂生产特征
精细化是国家化学工业结构调整与转型升级的重要方向，其不仅具有产品种类多、附加值高的特点，而且精细化工产品的用途极为广泛，产品关联度较高。在精细化工厂生产中，生产车间包含了较多的气动设备，这些设备阀门较多，受精细化工厂生产工序间歇性特征影响，这些气动设备的用气量波动较大，同时用气量不均衡的特征尤为显著。目前在精细化工厂生产中，甲、乙类气动设备的应用较多，与其他设备相比，这些设备具有较高的防爆要求，譬如对于车间内的储罐类设备，在精细化工生产中多通过氮气进行保护。新时期，要进一步提升精细化工生产效率与质量，需重视厂区空压站的系统设计，确保精细化工厂空压站运行的稳定性、安全性。
2、精细化工厂空压站结构组成
在精细化工厂生产中，压缩空气是极为重要的一项公辅工程，其能为精细化工厂各类设备的稳定运行提供不竭动力。空压站是精细化工厂进行空气压缩的主要站点，其不仅包含空气压缩机、储气罐，而且涉及空气处理净化设备、冷干机等诸多单元。空压机是压缩空气生产的核心设备，其包含了活塞式和螺杆式两种形态；压缩空气储气起到分离压缩空气中水分、油分的作用，同时其还能实现分离后空气的有效存储；干燥机能在冷媒压缩机的支撑下，将高热的压缩空气将至露点温度，然后实现空气中气态水分的有效分离；最后在除尘、除油过滤器作用下，能实现压缩空气的净化处理，使得压缩空气满足90%以上的精细化工企业生产需要。在精细化厂区空压站设计安装中，应在《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》（GB19153-2009）、《压缩空气站设计规范》(GB_50029-2014）指导下，重视不同设备之间的距离控制，最大限度地保证空压机使用寿命，确保空压站使用安全性[1]（见表1）。
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二、基于精细化工厂区的空压站设计要点
1、选址及站房布置设计
精细化工厂区空压站基础设计中，应注重压站选址、站房布置两个环节的系统把控。在站房选择中，应考虑空压站的应用特征，结合实际情况开展布置工作。在精细化工厂区内，为保证厂区生产用气质量，空压站多布置在负荷中心，这样能防止长距离运输中用气质量下降。同时考虑到空压站功能发挥需要其他公辅工程作为支撑，故而应尽可能确保空压站站房选址部位有可靠的循环水及电力支撑条件。此外，在站房选择，应在避开易燃易爆区的基础上，尽可能地将空压站设置在全年最小风频的下风侧，避免有毒有害气体、粉尘对空压站运作的影响。
站房布置是空压站设计中的和重要任务，相比于其他工程项目，精细化工区空压站的规模较小，其生产类比属于丁、戊类，在厂房布置中，严格按照与其他工辅工程共建的要求进行空压站布局设计，同时应避免自然通风、采光对空压站的影响。另外在压缩空气储气罐布置中，应将其布置在设备间的北侧室外，并严格按照作业流程，对设备间进行布置，确保设备间管道连接规范，且具有充足的检修空间。
2、工艺系统设计
作为精细化工厂区空压站设计的关键内容，空压站工艺系统的设计对于空气压缩工作开展及作业安全性具有积极作用。在精细化工厂区生产中，具体生产业务所需要的气源种类较多，除压缩空气、洁净空气外，氮气等都是精细化工厂生产中重要的气源类型。在实际生产中，应结合不同的应用类型，合理选择压缩空气应用方式。譬如，当精细化工生产项目对气源含水率、洁净度要求不高时，可通管道吹扫、压缩的方式，进行压缩空气的系统使用。而在各类仪表中，应注氮气净空气的使用；当精细化工生产过程有防爆要求，需进行氮封保护时，需注重氮气的规范使用，并且所使用氮气的纯度需保持在97%以上。
3、设备选型设计
空压机设备选型控制中，需重视空压机、储气罐、空分设备的系统选择。在空压机选择中，需考虑精细化工厂的用气类型，实际生产中，除气动设备、阀门外，氮气保护等生产过程用气工作均属于低压用气，这些工艺过程不存在超过1MPa的中高压工艺用气；受此影响，设备用气过程具有排气压力不高的特点，基于此，螺杆式空压机在这些工艺生产中的应用较多，其能有效地提升生产过程排气运行的稳定性；并且在实际生产中，这些螺杆式压缩机的连续工作时间可长达数万小时，这使得在选用一台螺杆式空压机组后，就能基本满足精细化工厂的生产需要。储气罐选型设计中，用气波动会对储气罐的使用造成影响，当储气罐用气波动较大时，空压站使用的安全性会受到影响。对此在空压站设置中，应在考虑压缩及机排气量的基础上，尽可能选择较大的储气罐；同时应结合温度、湿度、空气洁净程度，重视储气罐材质的规范选择。譬如在冷干空气及氮气存储中，要求其储气罐内壁使用不锈钢钢材。精细化工厂生产中，低温精馏法、非低温分离法是两种较为常见的空气分离方式，在空分设备选择中，还应结合设备启动时间、单位耗能、占地面积、产品纯度等要素，进行设备的系统选择。目前，考虑到精细化工厂用气量小但波动大特点，较多的企业选择变压吸附空气分离设备来获取氮气，这为精细化工生产活动的开展创造了有利条件。
4、确定供气能力
要进一步提升空压站设计水平，满足精细化工厂生产需要，需对空压站的供气能力进行系统设计。在实际生产中，精细化工厂空压站供气能力不仅与各车间用气设备平均消耗量有较大关系，而且受最大消耗量和用气特点的影响，基于此，应结合实际情况，进行设备供气能力的有效分析。目前，设备供气能力确定分两种方式，一是根据平均消耗量计算设备供气能力，二是通过最大用气量计算供气能力。在实际用气计算中，除考虑上述因素外，还需要考虑管道漏损、设备磨损、不可预见等因素带来的损耗，满足实际应用需要。
结语
空压站的设计与应用对于精细化工厂生产具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到精细化工厂生产特征及空压站功能结构组成，然后结合实际情况，开展空压站选址布置、工艺、设备选型、工期能力系统设计，才能有效提升空压站设计质量，促进精细化工厂稳定发展。
参考文献：
[1]宋总涛.浅谈空压站能耗管理系统设计[J].中国新技术新产品，2020(4):25-26.