[实用新型]带氩可变工况上塔

说明书

技术领域

本发明涉及空气分离装置，具体涉及一种带氩可变工况上塔。

背景技术

在低温法制取空气产品的流程中，分馏塔是其中的核心部件，分馏塔主塔由上塔、下塔组成。在分馏塔主塔中，上塔的馏分进出口最多，设计最复杂，理论塔板的分布对氧气提取率的影响最大。一些厂家出于降低成本考虑，暂不设氩系统，但要求预留氩抽口。以便将来可直接增加氩系统，而不必改造上塔。为了确保将来氩系统能正常运行，一般做流程计算时，分两步进行：一、按提取氩工况来确定上塔填料的分布；二、校核该填料分布在不提取氩时氧的提取率。在不提取氩时，现有上塔在不提取氩时氧提取率最高仅能达到93％，氧提取率较提取氩时降低了3％～7％，降低了生产效率；此外，在改变工况即由不提取氩改为提取氩时，虽然不必改造上塔，但仍需要增加氩系统，增加了系统成本，从而增加了生成成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种在各种工况下保证较高氧提取率的带氩可变工况上塔。

本发明是这样实现的：所述上塔的顶端设有氮气产品出口，塔中由上而下分布了五段填料，在塔身上，由上而下，对应于塔内第一段填料之上的位置设有液氮进料口，对应于塔内第一段与第二段填料之间的位置设有污氮出口，对应于塔内第二段与第三段填料之间的位置设有液体空气进料口，对应于塔内第三段填料之下、第四段填料之上设有液体空气蒸汽进料口和膨胀空气进料口，所述液体空气蒸汽由液体空气经粗氩塔的主冷凝蒸发器汽化后得到，对应于塔内第四段填料之下、第五段填料之上设有气氩馏分出口和液氩馏分进料口，对应于第五段填料之下设有氧气产品出口，其特征在于：所述上塔在塔身上还增设有一个液体空气进料口和一个膨胀空气进料口，其中，新增液体空气进料口设置在对应于塔内第三段填料之下、第四段填料之上的位置，新增膨胀空气进料口设置在对应于塔内第四段填料之下、第五段填料之上的位置。

如上所述的新增液体空气进料口在塔身上、原有液体空气进料口下方2.050-4.100米的环形范围内；新增膨胀空气进料口在塔身上、原有膨胀空气进料口下方2.050-4.100米的环形范围内。

如上所述的新增液体空气进料口在塔身上、原有液体空气进料口下方3.075米处的圆周上，新增膨胀空气进料口在塔身上、原有膨胀空气进料口下方3.690米处的圆周上。

如上所述的新增液体空气进料口在塔身上、原有液体空气进料口正下方3.075米处，新增膨胀空气进料口在塔身上、原有膨胀空气进料口正下方3.690米处。

本发明的有益效果在于：

(1)通过增设一组液体空气和膨胀空气进料口，在不提取氩时，使用新增设的液体空气和膨胀空气进料口，使得富氩区上移，利用了上塔的精馏潜力，使氧提取率提高了2％-5％，达到95％-98％；

(2)由于增加了一组液体空气和膨胀空气进料口，在改变工况即由不提取氩改为提取氩时，本发明的上塔只需封闭原有液体空气和膨胀空气进料口，使用新增液体空气和膨胀空气进料口即可，节省了改造系统的成本，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的带氩可变工况上塔的结构示意图，

图2是应用本发明的KDON12000/12000空分装置中分馏塔的结构示意图，

图3是应用本发明的KDON12000/12000空分装置在带氩工况下上塔氧、氮、氩组分分布图，

图4是应用本发明的KDON12000/12000空分装置在校核不带氩工况下采用原进料口时上塔氧、氮、氩组分分布图，

图5是应用本发明的KDON12000/12000空分装置在校核不带氩工况下采用新增进料口时上塔氧、氮、氩组分分布图，

图中：1.上塔，2.氮气产品出口，3.液氮进料口，4.污氮(废氮气)出口，5.液体空气进料口，6.液体空气蒸汽进料口，7.膨胀空气进料口，8.气氩馏分出口(预留氩抽头)，9.液氩馏分进料口，10.氧气产品出口，11.下流液氧，12.上升氧蒸汽，13.液体空气进料口，14.膨胀空气进料口，15.下塔，16.主冷凝蒸发器，17.粗氩塔，18.主冷凝蒸发器，19.膨胀机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步阐述如下：