[发明专利]一种低温分离制取超高纯气体的方法及低温分离系统

权利要求书

1.一种低温分离制取超高纯气体的方法，其特征在于所述的方法包括：将目标产品原料气通入第Ⅰ脱重塔，所述第Ⅰ脱重塔塔顶排出的气体经过塔顶冷凝器，冷凝的液体一部分作为回流液从塔顶回到所述第Ⅰ脱重塔，一部分作为采出的物料通入第Ⅱ脱重塔，所述第Ⅰ脱重塔塔釜排出重组分杂质；所述第Ⅱ脱重塔塔顶排出的气体经过冷凝器，冷凝的液体作为回流液从塔顶回到所述第Ⅱ脱重塔，未冷凝的轻组分杂质排出，塔釜排出重组分杂质；从所述第Ⅱ脱重塔中部采出物料通入脱轻塔，从所述脱轻塔塔顶排出的气体经过冷凝器，冷凝的液体作为回流液从塔顶回到所述脱轻塔，未冷凝的轻组分杂质排出，塔釜排出重组分杂质，从所述脱轻塔中部采出液体产品；

所述的原料气先经换热器后分为两部分，一部分作为目标产品原料气通入第Ⅰ脱重塔精馏，另一部分作为第Ⅰ脱重塔塔釜蒸发器的热源，其自身被冷凝为液体后又作为脱轻塔冷凝器的冷源；

由所述第Ⅰ脱重塔底部、所述第Ⅱ脱重塔底部、所述脱轻塔底部排出的重组分杂质，通过绕管式换热器将产品过冷，液体产品送入液体贮槽；所述的第Ⅰ脱重塔压力0.3~0.5Mpa，所述第Ⅱ脱重塔压力0.2~0.3Mpa，所述脱轻塔压力0.1~0.2 Mpa。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第Ⅰ脱重塔压力为0.3 Mpa；所述第Ⅱ脱重塔压力为0.2 Mpa；所述脱轻塔压力为0.1 Mpa；

所述目标产品原料气的纯度只需高于20%，所述超高纯气体为电子工业用超高纯气体包括电子工业用氧、氮、氢、氦、四氟化碳。

3.一种用于权利要求1或2所述低温分离制取超高纯气体的方法的低温分离系统，其特征在于所述的低温分离系统包括：一个用于脱除原料气中重组分杂质的第Ⅰ脱重塔，一个用于脱除原料气中轻组分杂质和重组分杂质的第Ⅱ脱重塔，一个用于脱除原料气中所有轻组分杂质和重组分杂质的脱轻塔，所述的第Ⅰ脱重塔中设置有用于原料气一部分与第Ⅰ脱重塔塔釜物料换热的塔釜再沸器，在第Ⅰ脱重塔与第Ⅱ脱重塔之间设置有用于所述第Ⅰ脱重塔顶部排出气与第Ⅱ脱重塔塔釜物料进行换热的第一冷凝蒸发器，在第Ⅱ脱重塔与脱轻塔之间设置有用于第Ⅱ脱重塔顶部排出气与脱轻塔塔釜物料进行换热的第二冷凝蒸发器；所述的脱轻塔配置有一个用于将所述脱轻塔塔顶排出气体进行冷却冷凝的脱轻塔塔顶冷凝器。

4.根据权利要求3所述的低温分离系统，其特征在于所述的低温分离系统还包括：用于储存液体产品的第一液体贮槽，一个储存液体、为脱轻塔冷凝器提供冷源的第二液体贮槽，一个用于将出第Ⅰ脱重塔塔釜再沸器的介质进行节流膨胀、作为脱轻塔冷凝器冷源的第一节流阀，一个用于冷却原料气的第一换热器，一个用于过冷液体产品的第二换热器以及用于将液体贮槽中的液体采出的产品管线。