[發明專利]用于生產液氬和/或氬氣產品的方法和系統

在審

• 申請號: 201710831213.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109506419A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 修國華
• 申請（專利權）人: 修國華
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;B01D50/00;B01D53/00;B01D53/047;B01D53/86
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1.一種用于制備純化的液氬和/或氬氣產品的方法，所述方法包括：

a)使待處理的氣體混合物經受預處理以去除其中的油霧、粉塵和其它顆粒物從而獲得經預處理的氣體混合物；

b)使a)的所述經預處理的氣體混合物與催化氧化單元接觸，從而使所述氣體混合物中的還原性氣體被催化氧化，以獲得經催化氧化的氣體混合物；

c)使b)的所述經催化氧化的氣體混合物與脫氧單元接觸，并向所述脫氧單元中通入適當比例的氫氣以使其中的氧含量降低到2ppm以下，從而獲得經加氫脫氧的氣體混合物；

d)使c)的所述經加氫脫氧的氣體混合物與吸附單元接觸，以去除所述氣體混合物中的水、二氧化碳和/或碳氫化合物，從而獲得待精餾處理的氣體混合物；

e)測定d)的所述待精餾處理的氣體混合物的流量，并通過用精餾合格緩沖氣進行調節而使所述待精餾處理的氣體混合物的流量在精餾處理的流量操作彈性范圍之內；以及

f)使e)的所述待精餾處理的氣體混合物經低溫精餾處理以去除氮氣和氫氣，從而獲得純化的液氬和/或氬氣產品。

2.根據權利要求1所述的方法，其還包括：g)回收和/或純化f)中被去除的氫氣。

3.根據權利要求1所述的方法，其中在f)中，所述低溫精餾處理包括：

i)使e)的所述待精餾處理的氣體混合物的至少一部分成為物料流股；

ii)使i)的所述物料流股與熱源進行熱交換，得到氣化的物料流股；以及

iii)使ii)的所述氣化的物料流股與液態低溫冷凝介質進行熱交換，獲得純化的氬氣產品；并且，ii)的所述氣化的物料流股中的至少一部分被冷凝為回流液，所述回流液作為所述精餾處理的液態低溫冷凝介質。

4.根據權利要求1所述的方法，其中ii)中所述的熱源是通過對e)的所述待精餾處理的氣體混合物的至少一部分進行加壓升溫或加熱升溫處理而獲得的，所述熱源的壓力為所述低溫精餾處理中操作壓力下所述物料流股的露點溫度升高1-7℃時相應的氬的壓力，所述熱源的壓力比所述低溫冷凝介質的壓力高0.02-0.1MPa。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在i)中，對e)的所述待精餾處理的氣體混合物進行如下處理而得到所述物料流股：

ia)使e)的所述待精餾處理的氣體混合物經壓縮機壓縮成為高溫高壓待處理的氣體混合物流股；

ib)使ia)的所述高溫高壓待處理的氣體混合物流股在換熱器中經降溫處理而成為低溫高壓待處理的氣體混合物流股；以及

ic)使ib)的所述低溫高壓待處理的氣體混合物流股的至少一部分經節流膨脹后成為所述物料流股。

6.一種用于制備純化的液氬和/或氬氣產品的系統，所述系統包括：

預處理單元，其與待處理的氣體混合物流體連通并去除其中的油霧、粉塵和其它顆粒物從而獲得經預處理的氣體混合物；

催化氧化單元，其與所述預處理單元流體連通，所述催化氧化單元使所述經預處理的氣體混合物中的還原性氣體被催化氧化，以獲得經催化氧化的氣體混合物；

脫氧單元，其與所述催化氧化單元流體連通，向所述脫氧單元中通入適當比例的氫氣后，所述脫氧單元使所述經催化氧化的氣體混合物中的氧含量降低到約2ppm以下，從而獲得經加氫脫氧的氣體混合物；

吸附單元，其與所述脫氧單元流體連通，所述吸附單元包含吸附劑以去除所述經加氫脫氧的氣體混合物中的水、二氧化碳和/或碳氫化合物，從而獲得待精餾處理的氣體混合物；

第一緩沖單元，其與所述待精餾處理的氣體混合物流體連通并包含用于測定所述待精餾處理的氣體混合物的流量的流量測定裝置，所述第一緩沖單元中包含精餾合格緩沖氣，所述精餾合格緩沖氣被用于調節所述待精餾處理的氣體混合物的流量，并使該流量在精餾處理的流量操作彈性范圍之內；以及

低溫精餾單元，其與所述吸附單元及所述第一緩沖單元流體連通，以去除所述待精餾處理的氣體混合物中的氮氣和氫氣，從而獲得純化的液氬和/或氬氣產品。