化工现场的气源压力因具体应用场景和工艺需求而异,常见压力范围覆盖低压至中压,具体包括仪表空气压力(0.4-0.7MPa)、普通工业压缩空气压力(0.6-1.0MPa)、化工蒸汽压力等级(低压≤1.57MPa、中压1.58-3.82MPa)以及特殊工艺气源压力(可达8.5MPa及以上)。以下为详细分析:
一、仪表空气压力
仪表空气是化工现场用于驱动气动执行机构(如气动阀、气动泵)的气源,其压力通常要求为 0.4-0.7MPa(表压)。这一压力范围既能满足大多数气动设备的驱动需求,又能避免因压力过高导致的设备损坏或能耗增加。例如,气动阀的静态耗气量一般为20L/h,在0.4-0.7MPa压力下可稳定运行。
在化工生产中,压缩空气还广泛用于金属加工、塑料制品生产、物料输送等环节。此时,压缩空气的压力通常在 0.6-1.0MPa 之间。例如:
- 金属加工:喷砂、切割等工艺需要0.7-1.0MPa的压缩空气以提供足够的冲击力;
- 塑料制品生产:吹塑、注塑等工艺需0.6-0.8MPa的压缩空气驱动模具或辅助成型。
三、化工蒸汽压力等级
化工现场的蒸汽系统根据压力分为多个等级,不同等级对应不同的应用场景:
- 低压蒸汽:压力≤1.57MPa,主要用于加热、保温或驱动低压蒸汽轮机;
- 中压蒸汽:压力1.58-3.82MPa,常见于化工反应釜的加热、蒸馏塔的再沸器等场景;
- 次高压/高压蒸汽:压力3.83-13.7MPa,用于大型化工装置(如合成氨、甲醇生产)的高温高压反应过程。
典型案例:
- 石油化工园区以3.82MPa的过热蒸汽为主,满足高温反应需求;
- 普通工业园区(如纺织、食品行业)以≤1.0MPa的低压蒸汽为主,用于生产加热或消毒。
四、特殊工艺气源压力
部分化工工艺(如气化、合成)需更高压力的气源:
- 气化工艺:煤浆和氧气的压力由泵提供,常见压力等级包括2.7MPa、4.0MPa、6.5MPa、8.5MPa等。高压力可提高气化强度,减少后续气体压缩功耗。例如,单台直径3.2m的气化炉在4.0MPa压力下,日产合成氨可达760吨;
- 合成工艺:合成气压缩、氨合成等环节需6.5-8.5MPa的高压气源,以确保反应效率。
五、压力选择的核心原则
化工现场气源压力的选择需综合以下因素:
- 工艺需求:根据反应温度、物料性质、设备类型确定最低压力要求;
- 经济性:高压气源需更高能耗和设备投资,需平衡成本与效益;
- 安全性:避免压力过高导致设备超压运行,引发泄漏或爆炸风险;
- 标准合规:符合国家相关标准(如工业压缩空气压力范围0.6-0.8MPa)及行业规范。