[實用新型]液氧自增壓空分裝置

有效

• 申請號: 201020517838.5
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN201793370U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 張濤;張守坤;張書彩;李建偉;田大川
• 申請（專利權）人: 開封東京空分集團有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型涉及空分裝置領域，尤其是涉及一種液氧空分裝置。

背景技術

在現代煤化工領域，空分設備主要提供氧氣和氮氣，氧氣主要用作氣化劑和反應原料。過去，國內煤化工領域煤氣化過程基本上采用空氣作為氣化劑，氣化效率、碳轉化率和氣化爐能力都很低，國內很多企業因此面臨退出市場的困境。企業為了生存并適應市場的發展，降低能耗和生產成本，減少污染，對氣化爐原料氣進行富氧改造勢在必行。而采用常規的外壓縮空分流程，就需要配置氧氣壓縮和調壓系統，將氧氣壓力提高后再調壓輸送至用氣點，不僅增加了一次性投資和運行費用，也不符合節能降耗的國策。

如圖1所示，氧主換熱器3通過管路與主冷凝蒸發器2連接，氧主換熱器3的空氣管路和主換熱器6的空氣管路并聯連接后與第一精餾塔4連接。一路空氣經主換熱器6換熱送出，然后與經氧主換熱器3換熱送出的一路空氣混合進入第一精餾塔4。第二精餾塔5的出口與氧主換熱器3連接。氧氣從主冷凝蒸發器2進入氧主換熱器3換熱，然后送出。從主冷凝蒸發器2上部來的氧氣壓力較低，僅為20KPa，要得到更高壓力的氧氣就必須在外部增設壓縮系統。

常規的外壓縮空分流程，氧氣出塔壓力低，氧氣純度一定，無法自由調節氧氣純度。還需要配置氧氣壓縮和調壓系統，系統復雜，易損件多，一次投資大，運轉部件多，占地面積大，產生環境噪聲，運行費用和維護費用高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可以自由調節氧氣壓力和純度的液氧自增壓空分裝置。(從提供的文件里沒有找到何處改進實現了這個目的)

本實用新型的技術方案是：

液氧自增壓空分裝置，包括氧主換熱器、主冷凝蒸發器、第一精餾塔、第二精餾塔、主換熱器，氧主換熱器通過管路與主冷凝蒸發器連接；氧主換熱器的空氣管路和主換熱器的空氣管路并聯連接后，一路與第一精餾塔連接，包括液氧增壓器，所述液氧增壓器設有液氧入口、液氧出口、空氣入口和液空出口，所述氧主換熱器的空氣管路和主換熱器的空氣管路并聯連接后的另一路與液氧增壓器的空氣入口相連接，所述液空出口通過管道與第二精餾塔連接；所述液氧增壓器的液氧入口通過管道與主冷凝蒸發器連接，液氧增壓器的液氧出口通過管道與氧主換熱器連接。

本實用新型在空分分餾塔中的液氧增壓器內將氧氣壓力提高，增加極少的成本，氧氣出塔后壓力和純度都能做到自由調整，并且變工況迅速。本實用新型節省了氧氣壓縮和調壓系統的投資，降低了長期運行的成本，減少了占地面積和環境噪聲，系統運行可靠，維護費用低，降低了空分系統能耗，為后續工藝的穩定運行提供了保障。本實用新型不僅為企業節省了投資成本，降低能耗，提高生產效率，獲得重新生存的機會，還適應了國家保護環境、節能降耗的政策。本項目非常適合在煤化工領域同類工藝裝置中廣泛應用。

本實用新型降低了整個系統的投資成本和維護費用，系統運行可靠，維護費用低，經濟效益顯著，整體上處于同類技術的領先水平。

附圖說明

圖1原液氧空分裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型的結構示意圖；

圖3是液氧增壓器外形示意圖。

具體實施方式

如圖2、3所示，本實用新型包括液氧增壓器1設有液氧入口8、液氧出口9、空氣入口10、液空出口11。

氧主換熱器3的空氣出口與主換熱器6的空氣出口通過管道匯合，并聯連接后分成兩路，一路與液氧增壓器1的空氣入口10相連接，另一路直接與第一精餾塔4連接。液氧增壓器1的液空出口11通過管道與第二精餾塔5連接。

液氧增壓器1的液氧入口8通過管道與主冷凝蒸發器2連接，液氧從主冷凝蒸發器2下部取出，進入液氧增壓器1增壓蒸發。液氧增壓器1的液氧出口9通過管道與氧主換熱器3連接。

工作過程：

液氧從主冷凝蒸發器2下部取出，進入液氧增壓器1增壓蒸發，再經主換熱器3復熱后送出，送出為溫度15℃，壓力0.1Mpa(G)的氧氣。液氧增壓器1利用非純物質之間液化點和沸點的不同以及氣化潛熱，實現氧氣的增壓氣化。從氧主換熱器3、主換熱器6來的空氣一路按傳統流路進入第一精餾塔4下部，另一路經液氧增壓器1液化后進入第二精餾塔5參加精餾。通過調節進入液氧蒸發器的空氣和氧氣的流量等參數實現氧氣壓力和純度的調節。本實用新型合理布置設備和工藝配管，保證了各流路的通暢。