[发明专利]一种等压分离制取氧氮的空分装置

权利要求书

1.一种等压分离制取氧氮的空分装置，该装置包括空气纯化系统、预冷系统、精馏系统和补冷系统，其特征在于：

所述装置的补冷系统，是指从制冷工质贮罐(18)出来的液态制冷工质(19)，经液压泵(20)增压后，经回冷器(21)、过冷器(42)形成制冷工质过热蒸汽(24)，经膨胀机(25)膨胀降温后，再经回冷器(21)返回制冷工质贮罐(18)，通过过冷器(42)对空分系统补入所需的冷量，从而形成制冷工质的冷力循环回路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

设有辅助冷交换器(41)：从制冷工质贮罐(18)出来的液态制冷工质(19)，经液压泵(20)增压后，经回冷器(21)、过冷器(42)、辅助冷交换器(41)形成制冷工质过热蒸汽(24)，经膨胀机(25)膨胀降温后，再经回冷器(21)返回制冷工质贮罐(18)，通过过冷器(42)、辅助冷交换器(41)对空分系统补入所需的冷量，从而形成制冷工质的冷力循环回路。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述装置的下塔(8)粗馏得到的富氧液空(11)，经液空吸附器(12)脱乙炔、过冷器(42)过冷后，可节流降压后送入上塔(10)，或不经节流等压送入上塔(10)；

所述装置的下塔(8)引出的氮气(23)经过冷器(42)冷凝成液氮(22)后，可节流降压后送入上塔(10)，或不经节流等压送入上塔(10)，或直接进入主冷交换器(6)回收冷量后作为产品氮气(39)输出；

所述装置精馏系统分离出的氧气(35)从上塔(10)引出，经主冷交换器(6)或经辅助冷交换器(41)、主冷交换器(6)回收冷量后作为产品氧气(36)输出；

所述的装置分离出的氮气(23)从上塔(10)顶部引出，经主冷交换器(6)、或经辅助冷交换器(41)、主冷交换器(6)回收冷量后作为产品氮气(39)输出。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

设有氮气液化器(29)：从制冷工质贮罐(18)出来的液态制冷工质(19)，经液压泵(20)增压后，经回冷器(21)、氮气液化器(29)、过冷器(42)、回冷器(21)，回到制冷工质贮罐(18)；氮气(23)经氮气液化器(29)冷凝形成产品液氮(22)，或经液氮增压泵(31)、主冷交换器(6)回收冷量后，作为高压氮气(32)输出。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于：

所述的膨胀机（25）的制动设备（28）采用风机、电机、液压泵或压气机。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：

设有节流阀（27）：

从制冷工质贮罐（18）出来的液态制冷工质（19），经液压泵（20）、回冷器（21）、或和氮气液化器（29）、过冷器（42）、或和辅助冷交换器（41）形成制冷工质过热蒸汽（24），经膨胀机（25）膨胀降温后，再经回冷器（21）、节流阀（27），返回制冷工质贮罐（18），通过过冷器（42）、或和辅助冷交换器（41）对空分系统补入所需的冷量，从而形成制冷工质的冷力循环回路；

通过设置的节流阀（27）可以方便调节补冷系统的压力。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

设有液氧增压泵（33）：上塔（10）精馏得到的液氧（14），经液氧泵（15）、液氧吸附器（16）脱除乙炔及碳氢化合物后，再经液氧增压泵（33）增压后，经主冷交换器（6）回收冷量后，作为产品高压氧气（34）送出。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

所述的精馏系统包括下塔（8）、冷凝蒸发器（9）、上塔（10），采用一体式或分体式的结构。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述的空气纯化系统包括纯化器（4），采用分子筛纯化器、可逆式冷交换器或石头蓄冷器，保证空分装置连续稳定运行。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述的主冷交换器（6）、氮气液化器（29）、过冷器（42）、辅助冷交换器（41）可设置一个或多个，对空气（5）、氮气（23）、富氧液空（11）进行过冷处理。