一种液体空分装置以及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液体空分装置以及工艺，包括：空气过滤系统，用于除去空气的尘埃和机械杂质；空气压缩系统；空气预冷系统；分子筛系统，用于对洗涤后的空气进行纯化；热端膨胀机；冷端膨胀机；主换热器；精馏系统；其中，所述空气压缩系统所驱动压缩机的动能是通过背压式汽轮机提供的。本发明专利技术利用硫酸生产装置的全部蒸汽，驱动本发明专利技术中空气压缩系统的蒸汽轮机，从而蒸汽轮机使得驱动压缩机的空分装置，不仅二次利用硫酸生产装置的全部蒸汽，而且经过汽轮机减温减压后的蒸汽供下游用户。本发明专利技术能够配合硫酸生产装置进行使用，发挥其经济效益，又可生产液氧、液氮、液氩等空气产品，实现新的经济效能，且具有产业上的利用价值。且具有产业上的利用价值。且具有产业上的利用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种液体空分装置以及工艺


[0001]本专利技术涉及一种液体空分装置以及工艺，属于空分


技术介绍

[0002]现有液体空分装置都是电机驱动或者使用全凝式汽轮机驱动的压缩机，造成单位能耗高，能源利用率低的粗放型，因此急待寻找一种单位能耗低又能高效率利用经济效益高的方式。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种液体空分装置以及工艺，解决了现有技术中电机驱动或者使用全凝式汽轮机驱动的压缩机造成单位能耗低。
[0004]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]一种液体空分装置，包括：
[0006]空气过滤系统，用于除去空气的尘埃和机械杂质；
[0007]空气压缩系统，用于对过滤后的空气进行压缩；
[0008]空气预冷系统，用于对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；
[0009]分子筛系统，用于对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；
[0010]热端膨胀机；
[0011]冷端膨胀机；
[0012]主换热器；
[0013]精馏系统，用于精馏空气；
[0014]其中，所述空气压缩系统所驱动压缩机的动能是通过背压式汽轮机提供的。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述空气过滤系统包括自洁式空气过滤器。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，所述分子筛系统包括多个纯化器和多个蒸汽加热器，其中一个纯化器和一个蒸汽加热器为一套设备，每套设备均能够独立实现空气纯化；
[0017]当一套设备工作时，另一套设备被分馏塔的冷箱的经蒸汽加热器加热的污氮气加热再生。
[0018]为解决上述技术问题，本专利技术还进一步提供下述技术方案：
[0019]一种液体空分工艺包括：通过空气过滤系统除去空气的尘埃和机械杂质；然后通过空气压缩机对过滤后的空气进行压缩；通过空气预冷系统对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；通过分子筛系统对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；纯化后的空气与分馏塔的冷箱的低温循环空气混合，然后进入空气压缩系统的循环空气压缩机压缩并冷却后，一部分压缩后空气进入主换热器被返流气体冷却到后抽出，送入热端增压透平中进行膨胀制冷，膨胀后的空气返回主换热器并在其中与冷端膨胀机部分膨胀复热后的空气混合，继续复热至常温，再离开冷箱作为循环空气去循环压缩机；
[0020]离开循环压缩机的其余空气进入热端膨胀机的增压端增压，并经增压机后冷却器冷却后进入冷端膨胀机的增压端，进行增压并经冷端增压机后冷却器冷却，然后进入主换热器，被冷却后，部分空气被抽出送入冷端膨胀机膨胀制冷，其余空气继续在主换热器中冷却液化后经节流进入下塔参与精馏；
[0021]被抽出送入冷端膨胀机膨胀制冷的空气经过膨胀后进入汽液分离器，分离后的液体进入上塔上部，分离后的气体部分送入下塔参与精馏，其余空气进入主换热器复热作为循环空气离开冷箱；
[0022]进入下塔的空气经过精馏，得到产物一、产物二、产物三，三者分别从下塔底部、下塔下部及冷凝蒸发器导出，进入过冷器，被从上塔来的氮气、污氮气冷却过冷，部分液氮作为产品送出冷箱进入液氮储罐，其余进入上塔；
[0023]在上塔中，经过精馏分别在冷凝蒸发器底部、上塔上部、上塔顶部得到液氧、污氮气、氮气，部分氮气被氮压机抽出经压缩后外输；
[0024]剩余氮气、污氮气分别从上塔顶部、上塔上部抽出进入过冷器，热交换后进入主换热器，复热后部分污氮气进入分子筛纯化系统，作为再生气，其余污氮气、部分氮气进入水冷却塔作为冷源。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，所述产物一为富氧液空、液空、液氮；所述产物二为富氧液空、液空；产物三为部分液氮。
[0026]作为本专利技术的一种优选方案，所述工艺包括将液氧、液氮、液氩经各自泵、充装装置充装槽车。
[0027]本专利技术所达到的有益效果：
[0028]本专利技术利用硫酸生产装置的全部蒸汽，驱动本专利技术中空气压缩系统的蒸汽轮机，从而蒸汽轮机使得驱动压缩机的空分装置，不仅二次利用硫酸生产装置的全部蒸汽，而且经过汽轮机减温减压后的蒸汽供下游用户，从而一举两得。
[0029]因此，本专利技术能够配合硫酸生产装置进行使用，发挥其经济效益，又可生产液氧、液氮、液氩等空气产品，实现新的经济效能，且具有产业上的利用价值。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的液体空分工艺的工艺流程图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0032]本专利技术提供了一种液体空分装置，包括：空气过滤系统，用于除去空气的尘埃和机械杂质；空气压缩系统，用于对过滤后的空气进行压缩；空气预冷系统，用于对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；分子筛系统，用于对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；热端膨胀机；冷端膨胀机；主换热器；精馏系统，用于精馏空气；其中，所述空气压缩系统所驱动压缩机的动能是通过背压式汽轮机提供的。
[0033]作为本专利技术的一种优选方案，所述空气过滤系统包括自洁式空气过滤器。
[0034]作为本专利技术的一种优选方案，所述分子筛系统包括多个纯化器和多个蒸汽加热
器，其中一个纯化器和一个蒸汽加热器为一套设备，每套设备均能够独立实现空气纯化；
[0035]当一套设备工作时，另一套设备被分馏塔的冷箱的经蒸汽加热器加热的污氮气加热再生。
[0036]如图1所示，为解决上述技术问题，本专利技术还进一步提供下述技术方案：
[0037]一种液体空分工艺包括：通过空气过滤系统除去空气的尘埃和机械杂质；然后通过空气压缩机对过滤后的空气进行压缩；通过空气预冷系统对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；通过分子筛系统对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；纯化后的空气与分馏塔的冷箱的低温循环空气混合，然后进入空气压缩系统的循环空气压缩机压缩并冷却后，一部分压缩后空气进入主换热器被返流气体冷却到后抽出，送入热端增压透平中进行膨胀制冷，膨胀后的空气返回主换热器并在其中与冷端膨胀机部分膨胀复热后的空气混合，继续复热至常温，再离开冷箱作为循环空气去循环压缩机；
[0038]离开循环压缩机的其余空气进入热端膨胀机的增压端增压，并经增压机后冷却器冷却后进入冷端膨胀机的增压端，进行增压并经冷端增压机后冷却器冷却，然后进入主换热器，被冷却后，部分空气被抽出送入冷端膨胀机膨胀制冷，其余空气继续在主换热器中冷却液化后经节流进入下塔参与精馏；
[0039]被抽出送入冷端膨胀机膨胀制冷的空气经过膨胀后进入汽液分离器，分离后的液体进入上塔上部，分离后的气体部分送入下塔参与精馏，其余空气进入主换热器复热作为循环空气离开冷箱；
[0040]进入下塔的空气经过精馏，得到产物一、产物二、产物三，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体空分装置，其特征在于，包括：空气过滤系统，用于除去空气的尘埃和机械杂质；空气压缩系统，用于对过滤后的空气进行压缩；空气预冷系统，用于对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；分子筛系统，用于对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；热端膨胀机；冷端膨胀机；主换热器；精馏系统，用于精馏空气；其中，所述空气压缩系统所驱动压缩机的动能是通过背压式汽轮机提供的。2.根据权利要求1所述的液体空分装置，其特征在于，所述空气过滤系统包括自洁式空气过滤器。3.根据权利要求2所述的液体空分装置，其特征在于，所述分子筛系统包括多个纯化器和多个蒸汽加热器，其中一个纯化器和一个蒸汽加热器为一套设备，每套设备均能够独立实现空气纯化；当一套设备工作时，另一套设备被分馏塔的冷箱的经蒸汽加热器加热的污氮气加热再生。4.一种基于权利要求3所述的液体空分装置的液体空分工艺，其特征在于，所述工艺包括：通过空气过滤系统除去空气的尘埃和机械杂质；然后通过空气压缩机对过滤后的空气进行压缩；通过空气预冷系统对压缩后的气体先后进行冷却和洗涤；通过分子筛系统对洗涤后的空气进行纯化，使得水分、二氧化碳及碳氢化合物被除去；纯化后的空气与分馏塔的冷箱的低温循环空气混合，然后进入空气压缩系统的循环空气压缩机压缩并冷却后，一部分压缩后空气进入主换热器被返流气体冷却到后抽出，送入热端增压透平中进行膨胀制冷，膨胀后的空气返回主换热器并在其中与冷端膨胀机部分膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志林，张须生，尹振中，孙玉和，杨宏美，佘奥，仲严，戴敏，于小平，李林，
申请(专利权)人：江苏索普新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：