[發明專利]降低液體空分能耗的方法

有效

• 申請號: 201010298135.2
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101943513A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 張瓊;楊美原;孔令權;郝迅
• 申請（專利權）人: 杭州川空通用設備有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 陳輝

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技術領域：

本發明涉及一種降低液體空分能耗的方法。

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背景技術：

隨著工業的快速發展，特別是近幾年造船業與電子行業的發展，各氣體公司都需要生產大量液體，以便于貯存及遠程運輸。為了占有市場份額，空分制造廠家一直圍繞著節省投資成本和節能降耗兩個目標進行開發和研究。流程的組織對設備投資、氧提取率和能耗都有很大影響，本專利提出的是一種新型的投資省、能耗低的流程組織，可使常規的全低壓循環流程能耗降低5~10%，意義非常重大，值得推廣。本發明力求經濟效益的最大化和增加投資的最小化，實施簡單富有成效，尤其適用于50～100TPD型裝置的液體空分。

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發明內容：

為了克服上述弊端，本發明提供了一種降低液體空分能耗的方法，在流程組織上進行優化，對少數設備和工藝路線部分改變，不增加投資，但可大大降低能耗，運行成本低且方便檢修、維護。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種降低液體空分能耗的方法，其特征在于：包括如下步驟：

一、空氣經吸入口吸入，經空氣過濾器濾去塵埃和機械雜質，進入空氣壓縮機進行壓縮，壓縮后的空氣進入用來吸附除去水份和二氧化碳的空氣純化系統，空氣純化系統中的吸附器由兩臺純化器組成；兩臺純化器采用外絕熱雙層床結構，當一臺運行時，另一臺則由來自冷箱中的污氮氣通過加熱器加熱后進行再生；吸附器里面的吸附劑采用13XP分子篩；

二、經純化系統凈化處理的空氣進入主換熱器被返流氣體冷卻到接近液化溫度去下塔的底部，進行第一次精餾，在下塔中，上升氣體與下流液體充分接觸，傳熱傳質后，上升氣體中氮的濃度逐漸增加；純氮氣進入下塔頂部的主冷凝蒸發器被冷凝，在氣氮冷凝的同時，主冷凝蒸發器中的液氧吸收氮氣冷凝釋放的熱量得到汽化；被冷凝的液氮一部分作為下塔的回流液參與精餾，其余經過冷器過冷節流后部分作為液體產品送出塔外，其余送入上塔參與精餾；

三、在下塔底部產生的液空也經過冷器過冷，節流后送入上塔參與精餾；在上塔內,經過再次精餾,得到產品液氧、氮氣和污氮氣；

四、上塔出來的污氮氣經過過冷器和主換熱器復熱到一定溫度后進入2號膨脹機組膨脹，2號膨脹機組膨脹后的污氮氣經過主換熱器復熱后分為兩股，一股進入循環氮壓機入口，另一股經過2號膨脹機組的增壓端增壓后進入純化系統作再生氣用；循環氮壓機增壓后出來的污氮氣進1號膨脹機組增壓端增壓,增壓后的污氮氣一部分經過主換熱器液化到一定溫度后送入上塔參與精餾，另一部分進入1號膨脹機組膨脹制冷，膨脹后的污氮氣經主換熱器復熱后進入循環氮壓機入口。

優選的，所述純化器為立式純化器。

優選的，所述加熱器為電加熱爐。

優選的，所述膨脹機組為增壓透平膨脹機組。

本發明吸附器具有高溫性能吸附的分子篩，從而取消了純化系統前面的預冷機組，簡化了流程，節省了成本和降低了能耗；膨脹后的污氮氣送入上塔參與精餾，提高了氧的提取率，降低了原料機和循環機的氣量，從而降低了能耗。例如一套2400NM3/H的液氧裝置，原料空氣量可減少300Nm3/h,循環氣量可減少300Nm3/h，另預冷機組可取消，總電耗可降低~100KW,?如果以1度電0.6元，1年運行8000小時計算電費年節約100X0.6X8000=480,000元，而新型裝置僅比常規裝置在上塔設備和分子篩上增加了投資，且增加投資費用很少，總的增加費用不超過十萬元，然而原料空壓機和循環機氣量減少了，預冷機組取消了，投資費用總體也將省下50萬。

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附圖說明：

圖1?為本發明的工藝流程圖；

圖中；AF-空氣過濾器?AC-空氣壓縮機；MS-純化器；EH-電加熱爐；NC-循環氮壓機；1ET-1號膨脹機組；2ET-2號膨脹機組；E1-主換熱器；C1-下塔；K1-主冷凝蒸發器；C2-上塔；E2-過冷器。

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具體實施方式：

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：一種降低液體空分能耗的方法，其特征在于：包括如下步驟：