[实用新型]一种使用中压精馏塔降低空分能耗装置

说明书

一种使用中压精馏塔降低空分能耗装置，所述方法采用的低温精馏系统具有一个中压精馏塔、一个低压精馏塔和一个常压精馏塔，即在常规双塔低温精馏法的基础上增设一个中压精馏塔，其压力等级高于下塔，以增压机一级叶轮后中抽的中压空气作为原料，在压力氮气/内压缩氮气产品需求量达到一定量时，采用三塔精馏法能够大幅度提高低温精馏空分装置的提取率，减小原料气体的加工量，节省了空分装置的能耗。

技术领域

本发明涉及的是一种使用中压精馏塔降低空分能耗装置，更具体的说，通过增设一个中压精馏塔，即通过三塔精馏法降低氮氧产品比较高的空分装置的能耗装置。

背景技术

随着我国煤化工行业的迅速发展，下游煤化工工艺装置对空分装置的规模、产品压力和产品氮氧比的要求越来越高。部分大规模的煤化工装置对中高压氮气的需求量已经远远超出了其对中高压氧气的需求量，有些煤化工装置的氮氧产品需求比甚至超出了1.5。

目前，适用于特大型煤化工装置的特大型空分装置，主要是以内压缩空分流程为主，在生产过程中最主要的消耗之一是用于原料气体压缩机的能耗，内压缩空分装置提取大量的内压缩氮气或低压氮气产品会显著影响空分装置的提取率，使加工的原料空气量大幅度增加，能耗也随之大幅度增加。随着能源成本的不断上升，节能降耗成为空分装置最为重视的问题之一。采用内压缩低温精馏法的空分装置大多都采用双塔精馏工艺，该工艺具备流程简单，设备数量少，占地面积小，操作简便，运行稳定等特点，但是在氮氧产品比较大的情况下，内压缩双塔精馏工艺受限于其分离氮产品的能力，空分装置的整体提取率被大幅拉低，单位产品能耗偏高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种以增设一个中压精馏塔的方法来提高内压缩空分装置提取率，大幅度减小原料气体的加工量，从而节省了原料气体压缩机的能耗使用中压精馏塔降低空分能耗装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，

一种用于所述使用中压精馏塔降低空分能耗方法的装置，所述的装置包括：

一用于于获得压缩空气的原料空气压缩系统，该系统包括1台空气透平压缩机，1台空气透平增压机；

一用于原料空气冷却与吸附的预冷纯化系统，该系统包括1台水冷塔，1台空冷塔，2台分子筛及1台污氮气加热装置；

一用于整个低温精馏装置冷量制取的膨胀制冷系统，该系统至少包括1台中压增压透平膨胀机；

一用于获得产品气体的低温精馏系统，该系统包括1套低温换热器，1台中压精馏塔，1台低压精馏塔，1台常压精馏塔与1套低温流程泵；

一用于实现整个装置运行的自动控制系统，包括1套DCS系统，1套阀门，1套测量仪表和1套组分在线分析仪表。

本发明具有以下特点：

1）本发明通过增设一个中压精馏塔，降低了高氮氧比大型内压缩空分的能耗。本发明利用中压精馏塔底部的富氧液空在节流后作为自身冷源，蒸发后的富氧空气去低压塔进一步精馏，提高了内压缩空分装置的产氮能力，从而大幅度提高了高氮氧比大型内压缩空分装置的提取率，降低单位产品能耗。

2）本发明通过中压精馏塔生产中压液氮和中压氮气产品，在需要10bar左右产品氮气的情况下，可省去一台中压氮气压缩机或中压液氮泵，有效降低空分装置的能耗。

3）本发明氮气产品调配灵活，利用低压精馏塔生产的低压液氮可以作为液氮产品或去常压塔参与精馏，根据流程需要，当中压氮气产量需求较大时，也能通过增设中压液氮泵，将低压液氮增压后去中压精馏塔用于生产中压氮气产品。

本发明采用的三塔精馏法能够大幅度提高氮氧产品比较高的情况下的低温精馏空分装置的提取率，可以有效降低高氮氧产品比情况下大型空分设备的单位产品能耗。

附图说明