一种钢铁企业空气分离系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钢铁企业空气分离系统，第一高炉煤气膨胀机的出口与第一高炉煤气换热器相连，第二高炉煤气膨胀机的入口与第一高炉煤气换热器相连、出口与第二高炉煤气换热器相连，第三高炉煤气膨胀机的入口与第二高炉煤气换热器相连、出口依次与主换热器及第一空气预冷器相连；第一空气预冷器依次与空气压缩机、第二空气预冷器、分子筛纯化器、主换热器、空气膨胀机及精馏塔下塔的加工空气入口相连；精馏塔上塔的液氧出口、污氮出口及氮气出口分别与主换热器相连。本发明专利技术通过对高炉煤气余压余能的充分利用，避免了能量的浪费和对污氮加热所产生的额外能耗，实现了钢铁企业空气分离系统的节能低耗运行，具有巨大的经济效益及生态效益。

An Air Separation System for Iron and Steel Enterprises

The invention discloses an air separation system for iron and steel enterprises. The outlet of the first blast furnace gas expander is connected with the first blast furnace gas heat exchanger, the inlet of the second blast furnace gas expander is connected with the first blast furnace gas heat exchanger, the outlet is connected with the second blast furnace gas heat exchanger, the inlet of the third blast furnace gas expander is connected with the second blast furnace gas heat exchanger, and the outlet is sequentially replaced with the main one. The heat exchanger is connected with the first air pre-cooler; the first air pre-cooler is connected with the air compressor, the second air pre-cooler, the molecular sieve purifier, the main heat exchanger, the air expander and the processing air inlet of the lower tower of the distillation tower in turn; the liquid oxygen outlet, the dirty nitrogen outlet and the nitrogen outlet of the upper tower of the distillation tower are connected with the main heat exchanger respectively. By fully utilizing the residual pressure energy of blast furnace gas, the invention avoids the waste of energy and the additional energy consumption caused by the heating of polluted nitrogen, realizes the energy-saving and low-consumption operation of the air separation system in iron and steel enterprises, and has great economic and ecological benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁企业空气分离系统
本专利技术涉及一种空气分离系统，具体为一种钢铁企业空气分离系统。
技术介绍
众所周知中国是世界产钢大国，在钢铁企业中炼钢是用氧大户，氧气的可靠供应是保证钢铁正常生产的关键因素之一，据统计目前我国钢铁企业每年需要的氧气量高达210亿立方米而且还有进一步增加的趋势。此外，空气的另一种主要气体产品氮气也广泛应用于钢铁联合企业，如转炉溅渣护炉、料仓密封、高炉炉顶密封等。目前，钢铁企业空气分离主要采用深度冷冻法，常规电压缩制冷的空气分离技术耗电十分高，设备能耗约占空分成本的70％～80％，因此研究节能、高效的空气分离技术迫在眉睫。在传统炼铁高炉工艺流程中高炉炉顶压力可达150～200KPa，高压高炉煤气在膨胀机内等熵膨胀可以获得大量冷能，合理地回收利用该部分冷能可以提高空分设备效率，大幅降低钢铁企业空分成本。钢铁企业中高炉煤气用户所要求的高炉煤气入口压力一般为8-10KPa，利用高炉煤气等熵膨胀将其压力从150～200KPa降至8-10KPa所获得的温度约为-15～-20℃，而常规低温空分工艺温度约为-173～-196℃，因此，为实现利用高炉煤气余压余能进行空分需要对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁企业空气分离系统，其特征在于：包括第一高炉煤气膨胀机、第一高炉煤气换热器、第二高炉煤气膨胀机、第二高炉煤气换热器、第三高炉煤气膨胀机、空气膨胀机、第一空气预冷器、空气压缩机、第二空气预冷器、分子筛纯化器、主换热器、精馏塔下塔、精馏塔上塔；其中，第一高炉煤气膨胀机的出口与第一高炉煤气换热器的低温侧相连；第二高炉煤气膨胀机的入口与第一高炉煤气换热器的高温侧相连，出口与第二高炉煤气换热器的低温侧相连；第三高炉煤气膨胀机的入口与第二高炉煤气换热器的高温侧相连，出口依次与主换热器的高炉煤气通路及第一空气预冷器的高炉煤气侧相连；第一空气预冷器的空气侧依次与空气压缩机、第二空气预冷器的空气侧、分...

【技术特征摘要】
1.一种钢铁企业空气分离系统，其特征在于：包括第一高炉煤气膨胀机、第一高炉煤气换热器、第二高炉煤气膨胀机、第二高炉煤气换热器、第三高炉煤气膨胀机、空气膨胀机、第一空气预冷器、空气压缩机、第二空气预冷器、分子筛纯化器、主换热器、精馏塔下塔、精馏塔上塔；其中，第一高炉煤气膨胀机的出口与第一高炉煤气换热器的低温侧相连；第二高炉煤气膨胀机的入口与第一高炉煤气换热器的高温侧相连，出口与第二高炉煤气换热器的低温侧相连；第三高炉煤气膨胀机的入口与第二高炉煤气换热器的高温侧相连，出口依次与主换热器的高炉煤气通路及第一空气预冷器的高炉煤气侧相连；第一空气预冷器的空气侧依次与空气压缩机、第二空气预冷器的空气侧、分子筛纯化器、主换热器的空气通路、空气膨胀机及精馏塔下塔的加工空气入口相连；精馏塔上塔的液氧出口与主换热器的液氧通路相连，精馏塔上塔的污氮出口与主换热器的污氮通路相连，精馏塔上塔的氮气出口与主换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乐，张卫军，张晓虎，刘石，闫小伟，李依擎，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21