[發明專利]空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201110151042.1
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102230716A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 陳錫順;奚征楠;吳小峰
• 申請（專利權）人: 杭州優埃基空分設備有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

1.?一種空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，包括壓縮機、主換熱器和精餾塔，壓縮機的出口連接有純化裝置，其特征是，所述的精餾塔包括上塔和下塔，所述的上塔底部設有冷凝蒸發器，所述的純化裝置連接有增壓機，所述的增壓機的出口連接有氧換熱器，所述的氧換熱器的出口與下塔的底部連接，所述的下塔底部進口與主換熱器的出口連接，所述的下塔底部的出口連接有液空過冷器，所述的液空過冷器第一出口與上塔中部連接，所述的上塔底部第一出口和下塔頂部第一出口同時與主換熱器連接，所述的上塔底部第二出口和下塔頂部第二出口同時與液空過冷器連接，所述的液空過冷器第二出口與上塔頂部連接，所述的上塔底部第三出口連接有液氧過冷器，所述的液氧過冷器第一出口連接有低溫液體泵，所述的低溫液體泵的出口管穿過氧換熱器，所述的上塔頂部出口管同時穿過液空過冷器和液氧過冷器，再次穿過主換熱器與污氮膨脹機連接，所述的污氮膨脹機出口管依次穿過液空過冷器、主換熱器和復熱器與膨脹機增壓器連接。

2.根據權利要求1所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的增壓機和氧換熱器之間連接有預冷機。

3.根據權利要求2所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的預冷機為水冷卻器。

4.根據權利要求1或2或3所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的液空過冷器的第二出口管上設有液氮出口。

5.根據權利要求1或2或3所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的液氧過冷器和低溫液體泵的連接管上設有液氧出口。

6.根據權利要求1或2或3所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的氧換熱器上設有壓力氧出口。

7.根據權利要求1或2或3所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的裝置，其特征是，所述的主換熱器上設有氮氣出口。

8.根據權利要求1所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的方法，其特征在于采用下述步驟：

a)經過壓縮機壓縮的空氣，在預冷機中冷卻并在純化裝置中除去水分、二氧化碳及乙炔等有害雜質后，一路空氣經主換熱器，與返流氣體換熱冷卻到飽和溫度及部分液化后，進入精餾塔下塔的底部，另一路空氣經增壓機增壓及水冷卻器冷卻后進入氧換熱器，與返流壓力氧換熱后冷卻到接近飽和溫度，經節流膨脹后進入精餾塔下塔的底部；

b)?兩股原料空氣經分離出液體后成為下塔的上升氣流，在塔板上與下流液體充分接觸進行熱質交換，在下塔的底部得到富氧液空；

c)富氧液空被引出下塔后，經液空過冷器被上塔頂部抽出的返流污氮及膨脹后污氮過冷，再經節流膨脹進入上塔中部作為上塔精餾的回流液，在下塔的頂部得到氮氣，少部分氮氣可作產品引出，經復熱后外供，大部分氮氣在兩塔之間的冷凝蒸發器與液氧換熱被冷凝成液氮，其中一部分液氮成為下塔精餾的回流液，其余的液氮從冷凝蒸發器下部引出后，經液空過冷器被上塔頂部抽出的返流污氮及膨脹后污氮過冷，少部分液氮作為產品外供，大部分液氮經節流膨脹進入上塔頂部作上塔精餾的回流液；

d)經上塔頂部精餾的回流液在塔板上下流液體與上升氣流充分接觸進行熱質交換，在上塔底部得到液氧，積在冷凝蒸發器里，引出一部分液氧經液氧過冷器后可作為產品外供和經低溫液體泵升壓后再在氧換熱器復熱后去使用點，大部分液氧在冷凝蒸發器內被氮氣加熱成氧氣作為上塔的上升蒸汽，上塔頂部得到返流污氮，返流污氮被引出上塔后，去過冷器、主換熱器冷段，經復熱后去膨脹機產冷，膨脹后的污氮再經過冷器及主換熱器復熱后去工藝使用點。

9.根據權利要求8所述的空氣增壓返流膨脹內壓縮空氣分離的方法，其特征是，所述的下塔的操作壓力為1.14Mpa以下，上塔的操作壓力為0.32Mpa以下。