[发明专利]一种集成高纯氮和氩气回收的方法及装置

摘要

本发明公开了一种集成高纯氮和氩气回收的方法及装置，该方法利用辅助冷凝蒸发器的连接作用，氩气回收流路与空气氮气流路进行了冷量交换，把膨胀机产生的多余冷量输送到氩气回收流路，可以显著降低外界加入的液氩量。降低设备的运营成本。同时，本发明利用回收现场会有液氩提供的便利，用液氩提供冷量，再利用低温精馏法脱除氮气、氢气，提高了氩气的回收率和氢气的利用率，简化了低温精馏的流程和操作，降低了运行能耗。此外，本发明还利用集成的空气氮气流路，通过膨胀机产生冷量，冷箱内自产氮气，可降低再生气的限制，提高回收氩气的提取率。

主权项

1.一种集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤(1)：待回收氩气经过氩气压缩机加压、除一氧化碳器除CO后进入第一冷却器冷却；步骤(2)：经步骤(1)中所述第一冷却器冷却后的回收氩气与加入的氢气混合后进入除氧器除氧并放热，获热的氩气再经第二冷却器降温、氩气预冷纯化系统中冷却纯化；步骤(3)：经步骤(2)中冷却纯化后的氩气进入精馏冷箱，经过主换热器降温至液化点，进入设立于精氩塔底部的氩塔再沸器进行部分液化；步骤(4)：经步骤(3)中所述氩塔再沸器部分液化的气液混合流体通过粗氩节流阀节流降压送入所述精氩塔中上部参与精馏；步骤(5)：经步骤(4)中所述精氩塔精馏产生的纯液氩在所述精氩塔塔底积聚，将所述精馏塔底部抽出的纯液氩经纯液氩节流阀节流降压与外界补充液氩一并进入所述冷凝蒸发器的蒸发侧蒸发为氩气，并且氩气经过所述主换热器复热回收冷量，送出所述精馏冷箱，进入纯氩气用户管道；步骤(6)：经步骤(4)中所述精氩塔精馏产生的氩气在所述精氩塔顶部积聚，所述精氩塔顶部的氩气一部分进入所述冷凝蒸发器气体侧冷凝为液体，流入所述精氩塔顶部；再一部分进入辅助冷凝蒸发器气体侧冷凝为液体；步骤(7)：空气经过空压机压缩、空气预冷纯化系统冷却纯化后进入所述精馏冷箱内的所述主换热器进行降温；步骤(8)：经所述步骤(7)中所述主换热器中部抽出一部分降温后空气，进入膨胀机膨胀后送入精氮塔，参与精馏；另一部分降温后空气经所述氮塔再沸器部分液化后进入气液分离器进行气液分离；步骤(9)：经所述步骤(8)中所述气液分离器进行气液分离后液体分为两部分，一部分液体直接进入所述精氮塔底部参加精馏；另一部分进入所述辅助冷凝蒸发器液化所述精氩塔顶部出来的气体，本身被汽化后的气体与从所述气液分离器出来的气体混合后送入所述精氮塔底部参加精馏；步骤(10)：经步骤(9)中所述精氮塔精馏的氮气从所述精氮塔顶部送入所述氮塔冷凝蒸发器高温侧降温冷却为液氮后送回所述精氮塔顶部，做为下降的液体，参与所述精氮塔的精馏；步骤(11)：将所述精氮塔底部抽出的富氧液空经过节流阀调整压力后，送入所述氮塔冷凝蒸发器汽化为富氧气。