[發明專利]全液體空分設備和工藝

在審

• 申請號: 202010165585.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111322832A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 薛魯;馬昆;賈盛蘭;周發州
• 申請（專利權）人: 蘇州市興魯空分設備科技發展有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

1.一種全液體空分設備，其特征在于：所述全液體空分設備包括空氣過濾系統、壓縮系統、預冷系統、純化系統、高溫膨脹機、低溫膨脹機、主換熱器和用于精餾空氣的精餾系統；

空氣經所述空氣過濾系統、所述壓縮系統、所述預冷系統、所述純化系統送至所述高溫膨脹機的增壓側，所述高溫膨脹機的增壓側連接所述低溫膨脹機的增壓側，所述低溫膨脹機的增壓側連接所述主換熱器內的第一條換熱管路，所述主換熱器內的第一條換熱管路包括與所述低溫膨脹機的增壓側連接的主路、由所述主路分支出的兩條支路，一條所述支路連接所述低溫膨脹機的膨脹側，另一條所述支路連接至所述精餾系統，所述低溫膨脹機的膨脹側分兩路分別連接所述主換熱器內的第二條換熱管路、所述精餾系統，所述精餾系統抽取一股壓力污氮氣并入所述主換熱器內的第二條換熱管路，所述主換熱器內的第二條換熱管路連接所述高溫膨脹機的膨脹側，所述高溫膨脹機的膨脹側再連接所述主換熱器內的第三條換熱管路，所述主換熱器內的第三條換熱管路的出口分兩路，一路連接所述純化系統提供吸附劑再生氣，另一路連接所述預冷系統；所述精餾系統的低壓污氮氣輸出口連接所述主換熱器內的第四條換熱管路，所述精餾系統的低壓氮氣出口連接至所述主換熱器內的第五條換熱管路，所述主換熱器內的第四條換熱管路和第五條換熱管路共同連接所述預冷系統。

2.一種全液體空分工藝，基于如權利要求1所述的全液體空分設備而實現，其特征在于：所述全液體空分工藝為：空氣經過濾、壓縮、預冷、純化后，經所述高溫膨脹機的增壓側和所述低溫膨脹機的增壓側連續增壓后，進入所述主換熱器內的第一條換熱管路換熱，所述主換熱器內的第一條換熱管路內的一部分空氣在所述主換熱器的中部被抽出并進入所述低溫膨脹機的膨脹端膨脹，另一部分空氣在所述主換熱器的底部成為高壓液空并進入所述精餾系統；經所述低溫膨脹機的膨脹端膨脹后的空氣分兩路分別進入所述主換熱器內的第二條換熱管路換熱和所述精餾系統精餾；所述精餾系統抽取一股壓力污氮氣并入所述主換熱器內的第二條換熱管路，經所述主換熱器內的第二條換熱管路混合、換熱后的污氮氣再進入所述高溫膨脹機的膨脹端膨脹成為低壓污氮氣，所述低壓污氮氣經所述主換熱器內的第三條換熱管路復熱成為低壓常溫污氮氣；一部分所述低壓常溫污氮氣進入所述純化系統而為所述純化系統提供吸附劑再生氣，另一部分所述低壓常溫污氮氣進入所述預冷系統；所述精餾系統產生的低壓污氮氣經所述主換熱器內的第四條換熱管路復熱，所述精餾系統產生的低壓氮氣經所述主換熱器內的第五條換熱管路復熱，經所述主換熱器內的第四條換熱管路復熱后的污氮氣和經所述主換熱器內的第五條換熱管路復熱后的氮氣共同連接進入所述預冷系統。

3.根據權利要求4所述的全液體空分工藝，其特征在于：空氣在所述壓縮機中被壓縮冷卻至~35bar、40℃。

4.根據權利要求4所述的全液體空分工藝，其特征在于：空氣在所述冷凍水換熱器中進一步冷卻至10~15℃。

5.根據權利要求4所述的全液體空分工藝，其特征在于：空氣進入所述中壓純化系統脫除水和二氧化碳。

6.根據權利要求4所述的全液體空分工藝，其特征在于：所述高壓液空經節流后進入所述精餾系統。

7.根據權利要求4所述的全液體空分工藝，其特征在于：所述精餾系統分離、液化得到液氮、液氧和液氬。