[发明专利]一种多段精馏制取高纯氮气装置及方法

说明书

本发明公开了一种多段精馏制取高纯氮气装置及方法，所述装置包括空气过滤器、空气压缩机、预冷机、纯化器、主换热器、两个精馏塔、两个冷凝器、过冷器、两个透平膨胀机，设备间通过管道连接，空气经过滤、压缩、预冷、纯化、降温后，进行第一段精馏，一部分成为高纯氮气1，剩余中一些与富氧液空1相变换热后成为回流液，其它进行第二段精馏后一部分成为高纯氮气2，剩余与富氧液空2相变换热后作为回流液，蒸发的富氧液空1和富氧液空2分别经主换热器复热、透平膨胀机降温、过冷器复热后合并，经主换热器复热后进行收集或放空。有益效果在于：通过设置两个精馏塔，可同时生产两种纯度的氮气，并且提高氮气提取率，富氧空气也可进行回收利用。

技术领域

本发明涉及气体分离方法与装置技术领域，特别是涉及一种多段精馏制取高纯氮气装置及方法。

背景技术

氮气，是一种无色无味的气体，是空气的主要成份，氮气用途非常广泛，在冶金、金属加工行业，用于退火保护气、烧结保护气、氮化处理等，这些行业对氮气纯度要就较高，有的甚至要求纯度大于99.9995%的高品质氮气，在化工、新材料行业，主要用于化工原料气、管道吹扫、气氛置换、产品输送等，在食品、医药行业，主要用于食品包装、食品保鲜、医药包装、医药置换气、医药输送气氛等，医药行业通常要求纯度为99.9%的氮气，在电子行业，用于电子产品的封装、烧结、退火、还原、储存等，电子行业对氮气要求一般比较高，通常需要99.9%及以上的氮气，在其他使用领域如煤炭、石油、油品运输等众多领域也得到广泛使用。

工业规模制氮有三类，膜分离制氮是非低温制氮技术的一种，具有设备操作维护简便、产气快、增容方便等特点，变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，在常温下，加压吸附，减压解吸，使氧和氮分离，从而制取氮气，深冷空分制氮是一种传统的空分技术，特点是产气量大，产品氮纯度高，但是深冷空分制氮通常只有单个精馏塔，氮气纯度相对固定，不能很好地满足不同客户的需求，而且还存在氮气提取率低等缺陷。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多段精馏制取高纯氮气装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：