The invention relates to an air separation device and method for producing large liquid volume. The device comprises an air filter, an air compressor, a purification unit, a supercharger, a high and low temperature supercharged turbine expander and a cryogenic separation cold box unit. The compressed air part enters the lower tower directly through heat exchange, and the part enters the lower tower through cooling and throttling after turbocharger pressurization. The air extracted from the turbocharger enters the lower tower through double pressurization and double expansion of high and low temperature turbocharger expander. The product oxygen and nitrogen adopt double pump internal pressure process, and the argon production system adopts full reflux of oxygen-rich liquid and air. In the method of producing air separation unit with large liquid volume by cryogenic separation, supercharged air is pumped out, double supercharged and double expansion of turbo-expander with high and low temperature is used to enter the lower tower. The product oxygen and nitrogen are compressed by double pumps and the full reflux form of argon-making system is adopted, which satisfies the demand of large liquid volume air separation and large cooling capacity perfectly and makes full use of the circulation of logistics. Ring, reduce equipment, reduce energy consumption and improve the extraction rate.
【技术实现步骤摘要】
大液体量制取的空分装置及方法
本专利技术涉及空气低温分离
，尤其涉及一种大液体量制取的空分装置及方法。
技术介绍
随着钢铁和化工行业的快速发展，对工业气体如氧气、氮气和氩气的需求量也有很大的增长，特别是同一用户在不同生产阶段对气态和液态产品的需求量共同上升。气态产品具有供应方便和快速利用等优点，液态产品具有便于贮存运输等优点。常规外压缩空分装置最多可生产10%液体产品，常规内压缩空分装置最多可生产20%液体产品。近两年来受制于政府生态环境保护的强制要求，一些企业的生产特点被迫改变，对空分装置的要求也在随之发生改变，即同时满足正常气体产品需求，又要兼顾大液体量的生产。近年来在集中化程度较高的化工园区也出现了很多气体公司集中供应气体，在企业正常生产时气体公司生产供应气体，在企业减量生产时气体公司生产大量的液体产品再通过槽车外运对外销售。常规气体空分装置和常规全液体空分装置显然不能满足企业和气体公司的生产需要，会造成装置能耗的增加，不利于节能减排和生态环境保护。在这种形势下，制取大液体量的空分装置的研发已成为一种趋势。这种空分装置既满足了常规气体产品的要求，又可以...
【技术保护点】
1.一种大液体量制取的空分装置，包括空气过滤器（1）、空气压缩机（2）、空气纯化单元（3）、空气增压机（4）、低温机增压端（5）和低温膨胀机膨胀端（9）、低温机增压端冷却器（6）、高温机增压端（7）和高温膨胀机膨胀端（10）、高温机增压端冷却器（8）和深冷分离冷箱单元（27），所述深冷分离冷箱单元（27）包括主换热器（11）、下塔（12）、冷凝蒸发器（13）、上塔（14）、过冷器（15）、液氮泵（16）、液氧泵（17）、粗氩塔Ⅰ（18）、粗氩塔Ⅱ（19）、循环液氩泵（20）、精氩塔（21），其特征在于：所述粗氩塔Ⅰ（18）包括塔体和塔体顶部的冷凝器，所述精氩塔（21）包括塔...
【技术特征摘要】
1.一种大液体量制取的空分装置，包括空气过滤器（1）、空气压缩机（2）、空气纯化单元（3）、空气增压机（4）、低温机增压端（5）和低温膨胀机膨胀端（9）、低温机增压端冷却器（6）、高温机增压端（7）和高温膨胀机膨胀端（10）、高温机增压端冷却器（8）和深冷分离冷箱单元（27），所述深冷分离冷箱单元（27）包括主换热器（11）、下塔（12）、冷凝蒸发器（13）、上塔（14）、过冷器（15）、液氮泵（16）、液氧泵（17）、粗氩塔Ⅰ（18）、粗氩塔Ⅱ（19）、循环液氩泵（20）、精氩塔（21），其特征在于：所述粗氩塔Ⅰ（18）包括塔体和塔体顶部的冷凝器，所述精氩塔（21）包括塔体、塔体顶部的冷凝器和塔体底部的蒸发器，所述空气压缩机（2）入口经空气过滤器（1）输入原料大气，所述空气压缩机（2）出口通过第一管道（101）与所述空气纯化单元（3）入口相连通，所述空气纯化单元（3）出口分别连通第二管道（102）和第三管道（103），所述第二管道（102）经所述主换热器（11）与所述下塔（12）底部入口相连通，所述第三管道（103）与所述空气增压机（4）入口相连通，所述空气增压机（4）出口通过第四管道（104）经所述主换热器（11）及第八节流阀（26）与所述下塔（12）中下部入口相连通，所述下塔（12）底部出口通过第十一管道（111）经所述过冷器（15）、精氩塔（21）蒸发器及第一节流阀（22）与所述粗氩塔Ⅰ（18）冷凝器入口相连通，所述下塔（12）中下部出口经过冷器（15）分别连通第十二管道（112）和第十三管道（113），所述第十二管道（112）经第二节流阀（23）与所述上塔（14）中部入口相连通，所述第十三管道（113）经第三节流阀（24）与所述精氩塔（21）冷凝器入口相连通，所述下塔（12）顶部出口通过第十四管道（114）与所述冷凝蒸发器（13）入口相连通，所述冷凝蒸发器（13）下部出口连接一第十五管道（115），所述第十五管道（115）分别连通第十六管道（116）、第十七管道（117）和第十八管道（118），所述第十六管道（116）与所述下塔（12）顶部入口相连通，所述第十七管道（117）经液氮泵（16）及主换热器（11）出所述深冷分离冷箱单元（27），所述第十八管道（118）经过冷器（15）分别连通第十九管道（119）和第二十管道（120），所述第十九管道（119）经第四节流阀（25）与所述上塔（14）上部入口相连通，所述第二十管道（120）出所述深冷分离冷箱单元（27），所述冷凝蒸发器（13）底部出口分别连通第二十一管道（121）和第二十二管道（122），所述第二十一管道（121）经液氧泵（17）及主换热器（11）出所述深冷分离冷箱单元（27），所述第二十二管道（122）出所述深冷分离冷箱单元（27），所述上塔（14）顶部出口连通第二十三管道（123），所述第二十三管道（123）经过冷器（15）及主换热器（11）出深冷分离冷箱单元（27）与所述空气纯化单元相连通（3），所述上塔（14）底部连接一第二十四管道（124），所述第二十四管道（124）与所述第二十三管道（123）对接，所述上塔（14）中下部出口通过第三十一管道（131）与所述粗氩塔Ⅱ（19）底部入口相连通，所述粗氩塔Ⅱ（19）顶部通过第三十二管道（132）与所述粗氩塔Ⅰ（18）底部相连通，所述粗氩塔Ⅰ（18）底部通过第三十三管道（133）经循环液氩泵（20）与所述粗氩塔Ⅱ（19）上部相连通，所述粗氩塔Ⅱ（19）底部通过第三十四管道（134）与所述上塔（14）中下部入口相连通，所述粗氩塔Ⅰ（18）冷凝器出口分别连通第三十五管道（135）和第三十六管道（136），所述第三十五管道（135）与所述粗氩塔Ⅰ（18）上部相连通，所述第三十六管道（136）与所述精氩塔（21）中部相连通，所述粗氩塔Ⅰ（18）冷凝器顶部通过第三十七管道（137）与所述上塔（14）中部入口相连通，所述精氩塔（21）冷凝器上部连接一第三十八管道（138），所述第四十管道（138）与所述第三十九管道（137）对接，所述精氩塔（21）冷凝器顶部连接一第三十九管道（139），所述第三十九管道（139）出所述深冷分离冷箱单元（27），所述精氩塔（21）蒸发器底部连接一第四十管道（140），所述第四十管道（140）出所述深冷分离冷箱单元（27）。2.根据权利要求1所述的一种大液体量制取的空分装置，其特征在于：所述下塔（12）是筛板塔或规整填料塔，所述上塔（14）、粗氩塔Ⅰ（18）、粗氩塔Ⅱ（19）和精氩塔（21）是规整填料塔，所述主换热器（11）、冷凝蒸发器（13）、过冷器（15）、粗氩塔Ⅰ（18）冷凝器、精氩塔（21）蒸发器和冷凝器均为真空钎焊板翅式换热器。3.根据权利要求1所述的一种大液体量制取的空分装置，其特征在于：所述空气增压机（4）设置一中抽出口，所述中抽出口分别连通第五管道（105）和第六管道（106），所述第五管道（105）依次经所述低温机增压端（5）、低温机增压端冷却器（6）、高温机增压端（7）、高温机增压端冷却器（8）、主换热器（11）、低温膨胀机膨胀端（9）与所述下塔（12）底部入口相连通，所述第六管道（106）依次经主换热器（11）、高温膨胀机膨胀端（10），主换热器（11）与所述下塔（12）底部入口相连通。4.根据权利要求1所述的一种大液体量制取的空分装置，其特征在于：所述粗氩塔Ⅰ（18）冷凝器底部设置一液空回流口，所述液空回流口连接第四十一管道（141），所述第四十一管道（...
【专利技术属性】
技术研发人员：骞绍显，卓跃光，王庆波，韦向攀，彭喜魁，刘洪仁，陈洪杰，张伟杰，王志锋，杨文娟，苏建龙，
申请(专利权)人：开封空分集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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