[实用新型]全精馏提氩富氧空分装置

说明书

本实用新型提供的全精馏提氩富氧空分装置，涉及空气分离设备领域，包括空气预处理段、精馏段和精氩段；精馏段包括下塔、上塔、冷凝蒸发器、主换热器、增压机/膨胀机、增压后冷却器、过冷器，下塔底部的富氧液空出口与过冷器的富氧液空流道连接后分为二路，与上塔的富氧液空进口连接，和与粗氩冷凝器进液口连接；上塔底部的液氧进入冷凝蒸发器，自冷凝蒸发器出口分为二路，一路作为产品液氧连接纯液氧产品输送管道，另一路与液体泵、下塔底部的富氧液空出口依次连接；上塔下部的氩馏份依次经过第一粗氩塔、第二粗氩塔和精氩塔得到纯液氩；本实用新型的有益效果是富氧空分装置提氩，增加装置产品品种，提高经济效益。

技术领域

本实用新型涉及一种深冷空气分离设备领域，具体涉及一种全精馏提氩富氧空分装置。

背景技术

空气是指地球大气层中的气体混合，它主要由78％的氮气、21％氧气、 0.94％的稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙)，0.03％的二氧化碳，0.03％的其他物质(如水蒸气、杂质等)组成的混合物，其中稀有气体主要是氩成分。

空分设备是空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。空分设备是一个大型的复杂系统，主要包括动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等。

动力系统主要是指空气压缩机，空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品，从本质上说是通过能量转换来完成，而装置的能量主要是由空气压缩机输入；净化系统由空气预冷系统和分子筛纯化系统组成，经压缩后的原料空气温度较高，空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度，同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质，分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质；空分设备的制冷系统是通过膨胀机实现的，整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环；空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统共同完成的，现有技术中换热器主要使用铝制板翅式换热器；空分设备的核心是精馏系统，实现空气成分的低温分离，由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成；空分设备生产的氧气和氮气需要一定的压力才能满足后续系统的使用，通过产品输送系统的各路管道完成；空分设备生产的液氧和液氮等产品，进入液体贮存系统；现有的大型空分设备均采用计算机集散控制系统，实现自动控制。

本设备的主要产品是液氮、液氧和富氧空气，富氧空气主要应用于炼钢炉、玻璃炉窑、金属冶炼等的助燃。一般助燃用富氧空气需要的压力在0.1-0.2MPa。常规的富氧空分设备采用双级精馏，上塔底部直接得到富氧气体经主换复热后再经氧压机加压至所需压力，或在上塔底部得到富氧液空，经液氧泵内压缩或自增压至所需压力后再复热出分馏塔冷箱。

现有的空分设备的制冷系统，由于需要达到的各气体的露点，进而消耗大量的电能，增加了生产成本；此外，常规的富氧空分设备在得到富氧气的同时可以生产副产品纯氮气、液氮，无法同时生产纯氧气或纯液氧，更无法同时生产氩气或液氩。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种全精馏提氩富氧空分装置，能有效降低全精馏提氩富氧空分过程的耗电量，同时还可以同时生产副产品纯液氮和氧气或液氧，以及生产液氩或氩气。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种全精馏提氩富氧空分装置，包括空气预处理段，所述空气预处理段被用于制备干燥纯化空气传输至精馏段；

还包括精馏段和提氩段，所述精馏段包括下塔、上塔、冷凝蒸发器、主换热器、增压后冷却器、增压机、膨胀机和过冷器；所述冷凝蒸发器设置在下塔和上塔之间；所述提氩段包括第一粗氩塔、第二粗氩塔、精氩塔、工艺液氩泵、粗氩冷凝器、精氩蒸发器和精氩冷凝器；