一种低温精馏制取液体的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种低温精馏制取液体的装置。一种低温精馏制取液体的装置，该装置中的过滤器、空压机、预冷系统和纯化系统依次连接，纯化系统引出的管路依次经过高温膨胀机和低温膨胀机后引入换热器中，换热器内的管路分为两路，第一管路由换热器末端引出后引入精馏系统中；第二管路由换热器中部引出经过低温膨胀机后分为第一支路和第二支路，第一支路直接引入精馏系统中；第二支路返程引入换热器复热，第二支路中部又由换热器引出后经过高温膨胀机再次引入换热器复热，最终由换热器引入到空压机进口或预冷系统中。该装置大大降低循环压缩机的排压，使整个空分系统运行的压力降低。

A device for producing liquid by cryogenic distillation

The utility model relates to a device for producing liquid by low-temperature distillation. A device for producing liquid by cryogenic distillation. The filters, air compressors, pre-cooling system and purification system are connected in turn. The pipes drawn from the purification system are introduced into the heat exchanger after the high-temperature expander and the low-temperature expander. The pipes in the heat exchanger are divided into two routes. The first pipe routes the end of the heat exchanger to lead out after the extraction. In the distillation system, the second tube route heat exchanger is divided into the first branch and the second branch after the middle part of the heat exchanger passes through the cryogenic expander, and the first branch is directly introduced into the distillation system; the second branch is re-heated by the heat exchanger during the return journey, and the second branch is re-heated by the heat exchanger after the middle part of the heat exchanger is drawn out by the heat exchanger and re-heated by the high temperature expander. The heat exchanger is introduced into the air compressor inlet or pre-cooling system. The device greatly reduces the exhaust pressure of the circulating compressor and reduces the pressure of the whole air separation system.

【技术实现步骤摘要】
一种低温精馏制取液体的装置
本技术涉及一种低温精馏制取液体的装置。
技术介绍
目前液体空分产品需求量仍然越大，但液体量较大且品种要求较多时，空分系统所涉及的动设备的数量及工作压力就比较高。常规的做法是原料气空压机经过三级压缩增压到0.62MPaA后进入预冷和纯化系统除去杂质，然后经过循环空压机增压后再进入高低温膨胀机进行增压和膨胀。为了膨胀后的空气返回循环空压机，高低温膨胀机膨胀后的压力比较高，这样就使循环空压机的进口压力较高，从而导致循环空压机、高低温膨胀机、高压板式的工作压力较高，因此就无形中增加了设备的投资成本，提高了设备操作的难度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种低温精馏制取液体的装置，该装置大大降低循环压缩机的排压，使整个空分系统运行的压力降低。为了实现上述的目的，本技术采用了以下的技术方案：一种低温精馏制取液体的装置，其特征在于：包括过滤器、空压机、预冷系统、纯化系统和冷箱；冷箱包括箱体，以及处于箱体内部的换热器和精馏系统，以及连接在箱体外侧的低温膨胀机和高温膨胀机；所述过滤器、空压机、预冷系统和纯化系统依次连接，纯化系统引出的管路依次经过高温膨胀机和低温膨胀机后引入换热器中，换热器内的管路分为两路，第一管路由换热器末端引出后引入精馏系统中；第二管路由换热器中部引出经过低温膨胀机后分为第一支路和第二支路，第一支路直接引入精馏系统中，精馏系统末端引出液氧输出管路和液氮输出管路；第二支路返程引入换热器复热，第二支路中部又由换热器引出后经过高温膨胀机再次引入换热器复热，最终由换热器引入到空压机进口或预冷系统中；所述第二支路与第一管路在换热器内进行热交换。作为优选，所述精馏系统包括冷凝蒸发器、过冷器、精馏上塔和精馏下塔；第一管路由换热器末端引出后引入精馏下塔，精馏下塔的塔顶区域通过冷凝蒸发器冷凝形成液氮，液氮输出管路在高压液氮泵的作用下，由精馏下塔的塔顶区域引出后经过冷器向外输出；所述精馏下塔通过管路依次连接过冷器和精馏上塔，精馏上塔通过管路与冷凝蒸发器构成回路，冷凝蒸发器与精馏下塔的塔顶区域进行热交换；所述液氧输出管路在高压液氧泵作用下，由冷凝蒸发器引出后经过冷器向外输出。作为优选，所述精馏上塔的塔顶引出废氮气管路，经过过冷器和换热器后分别连接空气纯化系统和预冷系统。作为优选，所述空气纯化系统包括蒸汽加热器和分子筛吸附器，蒸汽加热器与分子筛吸附器之间构成回路。该技术方案中，所采用的空冷塔与分子筛吸附器由于提高了操作压力，减小了加工空气的体积流量，容器的外形尺寸相应减小，从而减小设备的占地面积，节省部分压力容器的投资成本。另外由于容积设备外形尺寸的减小，可以避免出现运输尺寸超限的问题，非常适合特大型空气分离装置。作为优选，所述空气纯化系统包括两组并联设置的分子筛吸附器，两组分子筛吸附器交替使用。作为优选，预冷系统包括空气冷却塔和水冷却塔，水冷却塔与空气冷却塔之间构成回路。本技术采用上述技术方案，该技术方案涉及一种低温精馏制取液体的装置，该低温精馏制取液体的装置使用时，纯化后的空气进高低温膨胀机连续的增压，提高液化空气的压力，使液化更易进行。低温膨胀机膨胀后的部分空气作下塔的上升气，使下塔的精馏工况持续进行，同时部分低温膨胀机膨胀后的空气返回主换复热到一定的温度并进入高温膨胀机去膨胀到常压，一方面提高了冷量的品质另一方面增大了膨胀比，使单位制冷效果更佳。从而大大降低循环压缩机的排压，使整个空分系统运行的压力降低。此外，膨胀后的空气返回空压机，减少外部杂质对空压机叶轮的影响，同时干燥洁净的空气也减少了纯化系统的负荷，对延长整套空分的运行寿命有明显的提高；或者膨胀后的空气去水冷塔来降低冷冻水的温度。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的优选实施方案作进一步详细的说明。实施例1如图1所示的一种低温精馏制取液体的装置，包括过滤器1、空压机2、预冷系统、纯化系统和冷箱。冷箱包括箱体，以及处于箱体内部的换热器3和精馏系统，以及连接在箱体外侧的低温膨胀机4和高温膨胀机5。所述过滤器1、空压机2、预冷系统和纯化系统依次连接，纯化系统引出的管路依次经过高温膨胀机5和低温膨胀机4后引入换热器3中，换热器3内的管路分为两路，第一管路a由换热器3末端引出后引入精馏系统中。第二管路b由换热器3中部引出经过低温膨胀机4后分为第一支路c和第二支路d，第一支路c直接引入精馏系统中，精馏系统末端引出液氧输出管路e和液氮输出管路f。第二支路d返程引入换热器3复热，第二支路中部又由换热器3引出后经过高温膨胀机5再次引入换热器3复热，最终由换热器3引入到空压机2进口或预冷系统中。所述第二支路与第一管路a在换热器3内进行热交换。具体地，所述精馏系统包括冷凝蒸发器6、过冷器7、精馏上塔8和精馏下塔9。第一管路a由换热器3末端引出后引入精馏下塔9，精馏下塔9的塔顶区域通过冷凝蒸发器6冷凝形成液氮，液氮输出管路f在高压液氮泵的作用下，由精馏下塔9的塔顶区域引出后经过冷器7向外输出。所述精馏下塔9通过管路依次连接过冷器7和精馏上塔8，精馏上塔8通过管路与冷凝蒸发器6构成回路，冷凝蒸发器6与精馏下塔9的塔顶区域进行热交换。所述液氧输出管路e在高压液氧泵作用下，由冷凝蒸发器6引出后经过冷器7向外输出。所述空气纯化系统包括蒸汽加热器11和两组交替使用的分子筛吸附器10，两组分子筛吸附器10并联设置，蒸汽加热器11与分子筛吸附器10之间构成回路。所述预冷系统包括空气冷却塔12和水冷却塔13，水冷却塔13与空气冷却塔12之间构成回路。所述精馏上塔8的塔顶引出废氮气管路g，经过过冷器7和换热器3后分别连接空气纯化系统和预冷系统。具体是，废氮气管路g连接在空气纯化系统的蒸汽加热器11和预冷系统的水冷却塔13上。该技术方案中，所采用的空冷塔与分子筛吸附器10由于提高了操作压力，减小了加工空气的体积流量，容器的外形尺寸相应减小，从而减小设备的占地面积，节省部分压力容器的投资成本。另外由于容积设备外形尺寸的减小，可以避免出现运输尺寸超限的问题。上述技术方案涉及一种低温精馏制取液体的装置，该低温精馏制取液体的装置使用时，纯化后的空气进高低温膨胀机4连续的增压，提高液化空气的压力，使液化更易进行。低温膨胀机4膨胀后的部分空气作下塔的上升气，使下塔的精馏工况持续进行，同时部分低温膨胀机4膨胀后的空气返回主换复热到一定的温度并进入高温膨胀机5去膨胀到常压，一方面提高了冷量的品质另一方面增大了膨胀比，使单位制冷效果更佳。从而大大降低循环压缩机的排压，使整个空分系统运行的压力降低。此外，膨胀后的空气返回空压机2，减少外部杂质对空压机2叶轮的影响，同时干燥洁净的空气也减少了纯化系统的负荷，对延长整套空分的运行寿命有明显的提高。或者膨胀后的空气去水冷塔来降低冷冻水的温度。实施例2：本实施例是基于实施例1中低温精馏制取液体的装置，所采用的低温精馏制取液体的方法，其包括如下步骤：步骤1：原料空气经过空气过滤器去除灰尘和机械杂质，进入原料空气压缩机增压，再经过空气预冷系统降温，然后进入空气纯化系统用以去除原料空气中的H2O、CO2、C2H2等不纯物质。步骤2：纯化后的空气连续进入高温膨胀机和低温膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温精馏制取液体的装置，其特征在于：包括过滤器、空压机、预冷系统、纯化系统和冷箱；冷箱包括箱体，以及处于箱体内部的换热器和精馏系统，以及连接在箱体外侧的低温膨胀机和高温膨胀机；所述过滤器、空压机、预冷系统和纯化系统依次连接，纯化系统引出的管路依次经过高温膨胀机和低温膨胀机后引入换热器中，换热器内的管路分为两路，第一管路由换热器末端引出后引入精馏系统中；第二管路由换热器中部引出经过低温膨胀机后分为第一支路和第二支路，第一支路直接引入精馏系统中，精馏系统末端引出液氧输出管路和液氮输出管路；第二支路返程引入换热器复热，第二支路中部又由换热器引出后经过高温膨胀机再次引入换热器复热，最终由换热器引入到空压机进口或预冷系统中；所述第二支路与第一管路在换热器内进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种低温精馏制取液体的装置，其特征在于：包括过滤器、空压机、预冷系统、纯化系统和冷箱；冷箱包括箱体，以及处于箱体内部的换热器和精馏系统，以及连接在箱体外侧的低温膨胀机和高温膨胀机；所述过滤器、空压机、预冷系统和纯化系统依次连接，纯化系统引出的管路依次经过高温膨胀机和低温膨胀机后引入换热器中，换热器内的管路分为两路，第一管路由换热器末端引出后引入精馏系统中；第二管路由换热器中部引出经过低温膨胀机后分为第一支路和第二支路，第一支路直接引入精馏系统中，精馏系统末端引出液氧输出管路和液氮输出管路；第二支路返程引入换热器复热，第二支路中部又由换热器引出后经过高温膨胀机再次引入换热器复热，最终由换热器引入到空压机进口或预冷系统中；所述第二支路与第一管路在换热器内进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种低温精馏制取液体的装置，其特征在于：所述精馏系统包括冷凝蒸发器、过冷器、精馏上塔和精馏下塔；第一管路由换热器末端引出后引入精馏下塔，精馏下塔的塔顶区域通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世学，储波，阮家林，
申请(专利权)人：杭州福斯达深冷装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33