一种液氧液化空分装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液氧液化空分装置，本液氧液化空分装置在主换热器后无需设置气液分离器和节流阀，直接进入中压塔精馏，保证换热温差的情况下尽量提高低压塔操作压力，利用低压塔内返流气体压力增设气体膨胀机，气体膨胀机制冷相对于节流阀制冷效率高，降低了装置能耗；采用新增一台返流气体膨胀机，替代中压空气节流阀，提高制冷效率，降低了装置的能耗，通过提高精馏塔操作压力，充分利用上塔压力，采用多台膨胀机制冷，降低能耗，装置负荷操作范围大。作范围大。作范围大。

【技术实现步骤摘要】
一种液氧液化空分装置


[0001]本技术涉及空气深冷分离
，具体涉及一种液氧液化空分装置。

技术介绍

[0002]空分设备为国民经济的许多部门提供生产用气体和液体。随着各行各业的快速发展，工业气体的需求量有较大的增长，特别是液体产品的需求量逐年上升。液体产品具有储存便利、供应方便、质量保证和输送效率高等优点，现越来越受到气体生产商的青睐，液体产品的需求量逐年上升，市场潜力很大。如果仅靠空分设备副产液体根本不能满足市场的需求，全液体空分设备的应用已成为一种趋势。
[0003]为了要获得液氧和液氮产品，目前大致有二种方法:一是先生产气态产品，然后再根据需要采用液化装置将气态产品液化，这种方法能耗相对较高；另一种方法是直接采用液体空分设备生产液氧和液氮产品，与前者相比该法能耗有所降低。由于液体空分设备提供的是高品位的低温液体产品，单位产品能耗显然要高于气体空分设备，常规的小型液化装置采用的低压单膨胀流程，中压空气设置气液分离器并通过节流阀进入中压塔，能耗相对较高，因此如何降低能耗就成了流程组织中的关键问题，目前的全液体空分设备都存在单位能耗高、装置负荷调节范围小等问题。

技术实现思路

[0004]1、技术要解决的技术问题
[0005]针对现有全液体空分设备都存在单位能耗高、装置负荷调节范围小等问题的技术问题，本技术提供了一种液氧液化空分装置，它能提高制冷效率，降低了装置的能耗，通过提高精馏塔操作压力，充分利用上塔压力，采用多台膨胀机制冷，降低能耗，装置负荷操作范围大。
[0006]2、技术方案
[0007]为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：
[0008]一种液氧液化空分装置，包括通过管路依次连接的空气过滤器、空气压缩机、预冷模块、纯化模块、增压透平膨胀机的增压端、冷却器、低温冷气机组和增压透平膨胀机的膨胀端，还包括主换热器、中压塔、冷凝蒸发器、低压塔、过冷器和风机制动膨胀机，所述冷凝蒸发器分别与中压塔和低压塔相连接，所述冷却器和低温冷气机组，以及低温冷气机组和增压透平膨胀机的膨胀端之间的管路分别经过主换热器的制冷通道，所述增压透平膨胀机的膨胀端连接有第一管路，所述第一管路经过主换热器的复热通道后连接至空气压缩机的进口端，所述纯化模块的出口端还连接有第二管路，所述第二管路经过主换热器的制冷通道后与中压塔连接，所述中压塔的液空出口连接有第三管路，所述第三管路经过过冷器的制冷通道后连接至低压塔，所述中压塔的液氮出口连接有第四管路，所述第四管路经过过冷器的制冷通道后连接至低压塔，所述冷凝蒸发器的液氧出口连接有第五管路，所述第五管路经过过冷器的制冷通道后连接至贮槽，所述中压塔的污氮出口连接有第六管路，所述
第六管依次经过过冷器的复热通道、风机制动膨胀机的膨胀端、主换热器的复热通道后连接至纯化模块。
[0009]可选地，所述第三管路上设有第一节流阀。
[0010]可选地，所述第四管路上设有第二节流阀(。
[0011]可选地，还包括冷箱，所述增压透平膨胀机的膨胀端、风机制动膨胀机(的膨胀端、主换热器、中压塔、冷凝蒸发器、低压塔和过冷器均安装于冷箱内。
[0012]可选地，所述中压塔为筛板塔或规整填料塔。
[0013]可选地，所述低压塔为筛板塔或规整填料塔。
[0014]可选地，所述主换热器、冷凝蒸发器和过冷器均为真空钎焊板翅式换热器。
[0015]可选地，所述低压塔为压力塔。
[0016]3、有益效果
[0017]采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0018]本液氧液化空分装置在主换热器后无需设置气液分离器和节流阀，直接进入中压塔精馏，保证换热温差的情况下尽量提高低压塔操作压力，利用低压塔内返流气体压力增设气体膨胀机，气体膨胀机制冷相对于节流阀制冷效率高，降低了装置能耗；采用新增一台返流气体膨胀机，替代中压空气节流阀，提高制冷效率，降低了装置的能耗，通过提高精馏塔操作压力，充分利用上塔压力，采用多台膨胀机制冷，降低能耗，装置负荷操作范围大。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例提出的一种液氧液化空分装置的结构示意图；
[0020]1、空气过滤器；2、空气压缩机；3、预冷模块；4、纯化模块；5、增压透平膨胀机；6、冷却器；7、低温冷气机组；8、主换热器；9、中压塔；10、冷凝蒸发器；11、低压塔；12、过冷器；13、风机制动膨胀机；14、第一节流阀；15、第二节流阀；a1、第一管路；a2、第二管路；a3、第三管路；a4、第四管路；a5、第五管路；a6、第六管路；。
具体实施方式
[0021]为进一步了解本技术的内容，结合附图1及实施例对本技术作详细描述。
[0022]结合附图1，本实施例的一种液氧液化空分装置，包括通过管路依次连接的空气过滤器1、空气压缩机2、预冷模块3、纯化模块4、增压透平膨胀机5的增压端、冷却器6、低温冷气机组7和增压透平膨胀机5的膨胀端，还包括主换热器8、中压塔9、冷凝蒸发器10、低压塔11、过冷器12和风机制动膨胀机12，所述冷凝蒸发器10分别与中压塔9和低压塔11相连接，所述冷凝蒸发器10的制冷通道与中压塔9的顶端氮气区域连通，所述冷凝蒸发器10的辅热通道与低压塔11的底部液氧区域连通，所述冷却器6和低温冷气机组7，以及低温冷气机组7和增压透平膨胀机5的膨胀端之间的管路分别经过主换热器8的制冷通道，所述增压透平膨胀机5的膨胀端连接有第一管路a1，所述第一管路a1经过主换热器8的复热通道后连接至空气压缩机2的进口端，所述纯化模块4的出口端还连接有第二管路a2，所述第二管路a2经过主换热器8的制冷通道后与中压塔9连接，所述中压塔9的液空出口连接有第三管路a3，所述第三管路a3经过过冷器12的制冷通道后连接至低压塔11(本实施例中，所述第三管路a3上设有第一节流阀14)，所述中压塔9的液氮出口连接有第四管路a4，所述第四管路a4经过过
冷器12的制冷通道后连接至低压塔11(本实施例中，所述第四管路a4上设有第二节流阀15)，所述冷凝蒸发器10的液氧出口连接有第五管路a5，所述第五管路a5经过过冷器12的制冷通道后连接至贮槽，所述中压塔9的污氮出口连接有第六管路a6，所述第六管路a6依次经过过冷器12的复热通道、风机制动膨胀机12的膨胀端、主换热器8的复热通道后连接至纯化模块4。
[0023]本液氧液化空分装置的工作原理：原料空气经过空气过滤器1过滤后经空气压缩机2压缩，压缩后压力为～1.0MPa(G)、温度～40℃气体进入预冷模块进行冷却，冷却至8～17℃，冷却后气体进入纯化模块，经过纯化模块吸附掉水、二氧化碳及部分碳氢化合物，从纯化模块排出的气体分为两部分：一部分进入增压透平膨胀机5增压端，增压后送入冷却器6，冷却后进入主换热器8，与返流气体进行热交换，冷却后从主换热器8上部抽出，温度
‑
10～
‑
20℃进入低温冷气机组冷却至...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氧液化空分装置，其特征在于：包括通过管路依次连接的空气过滤器、空气压缩机、预冷模块、纯化模块、增压透平膨胀机的增压端、冷却器、低温冷气机组和增压透平膨胀机的膨胀端，还包括主换热器、中压塔、冷凝蒸发器、低压塔、过冷器和风机制动膨胀机，所述冷凝蒸发器分别与中压塔和低压塔相连接，所述冷却器和低温冷气机组，以及低温冷气机组和增压透平膨胀机的膨胀端之间的管路分别经过主换热器的制冷通道，所述增压透平膨胀机的膨胀端连接有第一管路，所述第一管路经过主换热器的复热通道后连接至空气压缩机的进口端，所述纯化模块的出口端还连接有第二管路，所述第二管路经过主换热器的制冷通道后与中压塔连接，所述中压塔的液空出口连接有第三管路，所述第三管路经过过冷器的制冷通道后连接至低压塔，所述中压塔的液氮出口连接有第四管路，所述第四管路经过过冷器的制冷通道后连接至低压塔，所述冷凝蒸发器的液氧出口连接有第五管路，所述第五管路经过过冷器的制冷通道后连接至贮槽，所述中压塔的污氮出口连接有第六管路，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭喜魁，朱郑洋，张金华，陈秋杏，王继超，李杨康，
申请(专利权)人：浙江智海化工设备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：