[实用新型]降低空气分离综合能耗的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气分离系统，尤其是一种降低空气分离综合能耗的空气分离装置。

背景技术

空分的原料来自空气，具有取之不尽，用之不竭的特点，空分的经济性主要体现在节能。传统的思想观念束缚了空分综合能耗降低的考虑，如片面强调纯度、提取率，而不是全局考虑能耗。随着空分装置的大型化和内压缩空分的发展，如何节能具有非常迫切的重要性。此外某些化工装置对氮气中的氩的含量要求较低，现有技术一般难以满足要求，或即使满足要求，但加工空气量增大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种降低空气分离综合能耗的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型包括换热器，带上、下塔的压力精馏塔，过冷器，氧泵，下塔上部的冷凝蒸发器，空气输送管道，以及若干引出管道、连接管道，阀门；

所述换热器内设置有空气放热通道I、氮气复热通道I、污氮气复热通道I、氧复热通道I；

所述过冷器内设置污液空放热通道II、液空放热通道II、液氮放热通道II、氮气复热通道II、污氮气复热通道II；

所述换热器的空气放热通道I两端分别通过管道连接空气输送管道以及所述下塔下部的空气进口；

所述主冷凝蒸发器内设置氧蒸发通道III、氮气放热通道III；氧蒸发通道出口分别通过管道连接产品液氧引出管道与氧泵，所述氧泵的液氧出口依次连接换热器内的氧复热通道I、氧气引出管道；所述氮气放热通道III进口连接下塔顶部氮气出口，氮气放热通道III出口分为两束，其中一束通过管道连接过冷器的液氮复热通道II，另一束通过管道连接下塔回流液进口；液氮复热通道II的出口分别连接产品液氮引出管道和上塔的回流液口；

所述过冷器液空放热通道II两端分别通过管路连接所述下塔底部的液空出口与上塔的液空进口；

所述过冷器污液空放热通道II两端分别通过管路连接所述下塔下部的污液空出口与上塔的污液空进口；

所述上塔顶部的氮气出口通过管道依次与过冷器氮气放热通道II、换热器的氮气复热通道I、氮气引出管道连接；所述上塔上部的污氮气出口通过管道依次与过冷器污氮气复热通道II、换热器的污氮气复热通道I、污氮气引出管道连接；

其特征在于：所述换热器内设置有压力氮气复热通道I，所述下塔顶部的氮气出口还通过管道与换热器的压力氮气复热通道I进口连接，压力氮气复热通道I出口外接压力氮气产品引出管道。

采用上述装置，由于输送到用户管网的氮气产品全部来自从下塔顶部抽取的气氮作为压力氮气产品，而不是全部或部分取自上塔低压氮压缩。虽然会适当降低氧的提取率，但节约的功耗价值更大。且随着空分装置的氩产品价值的降低和内压缩膨胀空气进下塔空分的发展，为本实用新型的市场开拓提供了有利机遇。

作为上次装置的一种替换，本实用新型装置还包括液氮泵，所述换热器内的压力氮气复热通道I替换为内压缩氮复热通道I，内压缩氮复热通道外接更高压力的中压氮气引出管道；所述主冷凝蒸发器内的氮气放热通道III出口分为三束，其中一束通过管道连接过冷器的液氮放热通道II，另一束连接下塔回流液进口，第三束通过管道依次连接液氮泵、换热器内的内压缩氮复热通道I、中压氮气引出管道。

上述第二种装置，利用下塔产生的液氮内压缩的方法获得较高压力的中压氮气产品，也能较好的降低空分能耗。

作为上述第一种装置与第二种装置结合的第三种空分装置，其换热器内设置有压力氮气复热通道I、内压缩氮复热通道I，压力氮气复热通道I、内压缩氮复热通道I的出口分别外接压力氮气产品引出管道、中压氮气引出管道；下塔顶部的氮气出口通过管道与换热器的压力氮气复热通道I进口连接；主冷凝蒸发器内的氮气放热通道III出口分为三束，其中一束通过管道连接过冷器的液氮放热通道II，另一束连接下塔回流液进口，第三束通过管道依次连接液氮泵、换热器内的内压缩氮复热通道I、中压氮气引出管道。

上述第三种装置采用从下塔顶部抽取氮气作为压力氮气产品，又同时采用下塔产生的液氮内压缩的方法获得较高压力的中压氮气产品，也不失为一种较好的降低空分能耗的方法。且当氮内压缩量控制在一定范围内时，由于缩小了换热器冷端温差，节能更明显。