[發明專利]一種精餾法制備高純氣體的方法和系統

在審

• 申請號: 201711193861.6
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109833638A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張吉良
• 申請（專利權）人: 成都杰順實業有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/42;C01B7/07;C01B7/075;C01C1/02
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1.一種精餾法制備高純氣體的方法，包括如下步驟：

(1)將目標氣體原料通入脫輕塔，所述脫輕塔塔頂排出的氣體經過塔頂冷凝器，冷凝的液體作為回流液從塔頂回到所述脫輕塔，未冷凝的輕組分雜質物流排出；所述脫輕塔塔釜采出的物料通入脫重塔，從所述脫重塔塔頂采出提純氣體，塔釜排出重組分雜質物流；

(2)將經過所述脫輕塔塔頂冷凝器換熱的冷卻介質與所述脫重塔塔頂采出的提純氣體合并后壓縮為壓縮氣體，所述壓縮氣體至少分為兩部分，第一部分作為脫輕塔塔釜再沸器的熱源，第二部分作為脫重塔塔釜再沸器的熱源；將所述兩部分壓縮氣體冷凝后形成的液體儲存；

(3)將步驟(2)儲存的液體分為三部分，第一部分經節流膨脹作為所述脫輕塔塔頂冷凝器的冷卻介質；第二部分經節流膨脹作為所述脫重塔的回流液；第三部分作為產品采出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述壓縮氣體還分出第三部分，所述第三部分壓縮氣體被冷凝為液體，與所述第一、第二部分壓縮氣體冷凝形成的液體合并儲存。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目標氣體為在壓力10Mpa以下和溫度-50～50℃之間時能夠液化的氣體。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述目標氣體原料的純度高于90％，優選為高于95％，更優選為高于99％。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述高純氣體為電子工業用高純氣體。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述高純氣體為電子工業用氨、氯、氯化氫、三氯氫硅、二氯二氫硅、四氯化硅、氟化氫、三氟化硼、磷化氫、氧化亞氮、六氟化硫、三氯化硼、六氟化硫、三氯化硼、磷烷、硅烷(SiH4)或二氧化碳；或焊接切割用燃氣丙烯、丙烷或焊接用二氧化碳；或工業氣體二氧化碳、無水氟化氫、六氟化硫、異丁烯、乙烯、丙烯、丁二烯、異丁烷(HC-600a)或1-丁烯。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述目標氣體原料不具有腐蝕性。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述高純氣體為電子工業用氯化氫、電子工業用高純氯或電子工業用高純氨。

9.一種實施權利要求1-8任一項所述方法的系統，包括：

一個脫輕塔，用于脫除目標氣體原料中的輕組分雜質；

一個脫輕塔塔頂冷凝器，用于將所述脫輕塔塔頂排出氣體冷卻冷凝；

一個脫重塔，用于脫除所述脫輕塔塔釜采出的物料中的重組分雜質；

一個壓縮機，用于將經過所述脫輕塔塔頂冷凝器換熱后的冷卻介質與所述脫重塔塔頂采出的提純氣體合并后壓縮為壓縮氣體；

一個脫輕塔塔釜再沸器，用于所述壓縮氣體的第一部分與脫輕塔塔釜物料的換熱；

一個脫重塔塔釜再沸器，用于所述壓縮氣體的第二部分與所述脫重塔塔釜物料的換熱；

一個液體儲罐，用于儲存至少所述壓縮氣體的第一部分和第二部分冷凝形成的液體；

第一節流閥，用于將所述液體儲罐中液體的第一部分進行節流膨脹，作為所述脫輕塔塔頂冷凝器的冷卻介質；

第二節流閥，用于將所述液體儲罐中液體的第二部分進行節流膨脹，作為所述脫重塔的回流液；

所述液體儲罐連接有產品管線，用于將所述液體儲罐中液體的第三部分作為產品采出。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述系統還包括一個冷凝器，用于將所述壓縮氣體的第三部分進行冷凝，所得液體儲存于所述液體儲罐。