一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，它由空分氮气液化，产品液氮过冷，LNG冷能和混合制冷工质循环三部分组成，所述空分氮气液化包括氮液化主换热器，不同压力等级氮气压缩机，高压氮气节流阀，液氮储罐；所述产品液氮过冷至少包括液氮过冷换热器，液氮节流阀，液氮三通阀；所述LNG冷能和混合制冷工质循环包括LNG供给截止阀，混合工质压缩机，混合工质节流阀，LNG和混合工质换热器，它具有降低空分设备能耗同时省去了空气膨胀机，提高了空分设备运行稳定性和可靠性。
An air separation energy saving device for liquid nitrogen production using LNG cold energy and mixed refrigerant cycle
【技术实现步骤摘要】
一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置
本专利技术涉及的空分节能领域，具体涉及一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置。
技术介绍
LNG再利用需要将其汽化（在进入都市天然气管网前需要加热升温），传统LNG采用直接海水汽化或燃气加热器加热方式，造成了LNG优质冷能的极大浪费，随着我国LNG工业的不断发展，越来越多的企业与研究单位开始重视LNG冷能的再利用；空分设备是石油化工、冶炼等行业的基础性配套设施，设备能耗较高。本专利技术将LNG汽化冷能用于空分设备的节能化改造，提出了一种利用LNG冷能和混合制冷工质的生产液氮的空分节能设备，混合制冷工质循环为LNG提供过冷量，将LNG汽化冷能用于空分氮气液化，所产部分液氮作为产品输出，部分液氮作为空分设备冷源，用来冷却高压空气，降低空分设备能耗同时省去了空气膨胀机。
技术实现思路
本专利技术一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能设备，充分回收LNG汽化废弃冷量，用来生产液氮和降低空分设备能耗。本专利技术充分利用LNG汽化产生的废弃冷量，以混合制冷工质过冷LNG，然后LNG汽化冷量液化空分氮气。液化后部分氮气作为产品输出，部分作为空分设备冷源，冷却高压空气，降低空分设备能耗同时省去了空气膨胀机，提高了空分设备运行稳定性和可靠性。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，它由空分氮气液化，产品液氮过冷，LNG冷能和混合制冷工质循环三部分组成，其特征在于所述空分氮气液化包括氮液化主换热器，不同压力等级氮气压缩机，高压氮气节流阀，液氮储罐；所述产品液氮过冷至少包括液氮过冷换热器，液氮节流阀，液氮三通阀；所述LNG冷能和混合制冷工质循环包括LNG供给截止阀，混合工质压缩机，混合工质节流阀，LNG和混合工质换热器。作为优选:所述LNG截止阀进口连接LNG储罐，其出口分别接换热器冷端的进口、换热器热端进口，所述换热器冷端的出口连接用户NG管网，换热器冷端的进口连接换热器冷端的出口，换热器冷端的出口连接混合工质压缩机进口，所述换热器热端的进口连接混合工质压缩机的出口，换热器热端出口连接换热器热端进口。换热器热端出口连接混合工质节流阀进口，混合工质节流阀出口连接换热器冷端进口，换热器热端出口连接氮液化主换热器冷端进口。作为优选:所述氮液化主换热器的热端进口连接空分氮气抽口，所述氮液化主换热器冷端出口汽化LNG与换热器冷端出口汽化LNG汇流后连接NG供给管网，所述氮液化主换热器热端出口连接氮液化主换热器热端进口，所述主换热器冷端进口连接液氮过冷换热器冷端出口，所述主换热器冷端出口连接氮气用户管网。作为优选:所述主换热器热端的进口连接氮气压缩机出口，主换热器热端出口连接换热器热端进口。主换热器冷端进口连接换热器冷端出口，主换热器冷端出口连接三通阀进口。主换热器冷端进口连接换热器冷端出口，主换热器冷端出口连接三通阀进口。作为优选:所述主换热器热端进口连接氮气压缩机出口，主换热器热端出口连接氮气压缩机进口，氮气压缩机出口连接主换热器热端进口，主换热器热端出口连接三通阀进口，三通阀出口连接氮气压缩机进口。主换热器热端出口连接三通阀进口，三通阀出口连接氮气压缩机进口。作为优选:所述换热器热端出口分别连接液氮节流阀进口、液氮节流阀进口。液氮节流阀出口连接换热器冷端进口，所述换热器冷端进口连接液氮储罐氮气出口。作为优选:所述液氮节流阀的出口连接液氮储罐液氮进口，液氮储罐液氮出口连接液氮过冷换热器的热端进口，液氮储罐液氮出口连接液氮截止阀进口，液氮截止阀出口连接空分设备液氮进口。作为优选:所述液氮过冷换热器的热端出口连接分流阀的进口，分流阀的出口分别连接液氮产品出口、液氮节流阀的进口，所述液氮节流阀的出口连接液氮过冷换热器冷端进口。本专利技术一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能设备，充分回收LNG汽化废弃冷量，用来生产液氮和降低空分设备能耗。本专利技术充分利用LNG汽化产生的废弃冷量，以混合制冷工质过冷LNG，然后LNG汽化冷量液化空分氮气。液化后部分氮气作为产品输出，部分作为空分设备冷源，冷却高压空气，降低空分设备能耗同时省去了空气膨胀机，提高了空分设备运行稳定性和可靠性。附图说明图1为本专利技术构成示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作详细的介绍：如图1所示为本专利技术一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能设备构成示意图，图中各序号所示组成部分的明晰如下：1、氮液化主换热器，2（3、4）、氮气压缩机，5（6）、液氮节流阀，7、换热器，8（9）、三通阀，9，10、液氮储罐，11、混合工质压缩机，12、LNG截止阀，13、换热器，14、换热器，15、混合工质节流阀，16、分流阀，17、液氮节流阀，18、液氮过冷换热器，19、液氮截止阀，20、空分氮气，21、出氮液化主换热器1空分氮气，22、空分氮气，23、21和22汇流氮气，24、出氮液化主换热器1热端氮气，25、出换热器7冷端氮气，26、出氮液化主换热器1冷端氮气，27、24和26汇流氮气，28、出压缩机2氮气，29、出氮液化主换热器1热端氮气，30、出压缩机3氮气，31、出氮液化主换热器1热端氮气，32、出氮液化主换热器1冷端氮气，33、出换热器7冷端氮气，34、8和32汇流氮气，35、出压缩机4氮气，36、出氮液化主换热器热1端氮气，37、出换热器7热端液氮，38、做冷源液氮，39、进液氮储槽10液氮，40、进液氮过冷换热器18热端液氮，41、回空分液氮，42、出液氮过冷换热器18热端过冷液氮，43、反流液氮，44、进液氮过冷换热器18冷端液氮，45、出液氮过冷换热器18冷端液氮，46、出氮液化主换热器1热端氮气，47，来自储槽LNG，48、进换热器13冷端LNG，49、进换热器14热端LNG，50、出换热器14热端LNG，51、出氮液化主换热器1热端NG，52、出换热器13冷端NG，53、51和52汇流NG，54、混合工质压缩机，55、高压混合工质，56、出换热器15热端混合工质，57、节流混合工质，58、出液氮储槽10冷氮气。如图1所示，本专利技术一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能设备，至少由空分氮气液化，产品液氮过冷，LNG冷能和混合制冷工质循环三部分组成。其中空分氮气液化至少包括氮液化主换热器，不同压力等级氮气压缩机，高压氮气节流阀，液氮储罐；产品液氮过冷至少包括液氮过冷换热器，液氮节流阀，液氮三通阀；LNG冷能和混合制冷工质循环至少包括LNG供给截止阀，混合工质压缩机，混合工质节流阀，LNG和混合工质换热器。本专利技术利用LNG废气冷量实现氮气液化，液化氮气一部分作为产品输出，一部分作为空分设备冷源，省去了空气膨胀机。本专利技术在充分利用LNG废气冷量生产液氮同时，降低了空分能耗和运营成本。本专利技术设备启动前，所有阀门均关闭。设备启动前期，空分氮气20部分通过氮液本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，它由空分氮气液化，产品液氮过冷，LNG冷能和混合制冷工质循环三部分组成，其特征在于所述空分氮气液化包括氮液化主换热器，不同压力等级氮气压缩机，高压氮气节流阀，液氮储罐；所述产品液氮过冷至少包括液氮过冷换热器，液氮节流阀，液氮三通阀；所述LNG冷能和混合制冷工质循环包括LNG供给截止阀，混合工质压缩机，混合工质节流阀，LNG和混合工质换热器。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，它由空分氮气液化，产品液氮过冷，LNG冷能和混合制冷工质循环三部分组成，其特征在于所述空分氮气液化包括氮液化主换热器，不同压力等级氮气压缩机，高压氮气节流阀，液氮储罐；所述产品液氮过冷至少包括液氮过冷换热器，液氮节流阀，液氮三通阀；所述LNG冷能和混合制冷工质循环包括LNG供给截止阀，混合工质压缩机，混合工质节流阀，LNG和混合工质换热器。
2.根据权利要求1所述的利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，其特征在于所述LNG截止阀（12）进口连接LNG储罐，其出口分别接换热器（13）冷端的进口、换热器（14）热端进口，所述换热器（13）冷端的出口连接用户NG管网，换热器（13）冷端的进口连接换热器（14）冷端的出口，换热器（13）冷端的出口连接混合工质压缩机（11）进口，所述换热器（13）热端的进口连接混合工质压缩机（11）的出口，换热器（13）热端出口连接换热器（14）热端进口,换热器（14）热端出口连接混合工质节流阀（15）进口，混合工质节流阀（15）出口连接换热器（14）冷端进口，换热器（14）热端出口连接氮液化主换热器（1）冷端进口。
3.根据权利要求1所述的利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，其特征在于所述氮液化主换热器（1）的热端进口连接空分氮气抽口，所述氮液化主换热器（1）冷端出口汽化LNG（51）与换热器（13）冷端出口汽化LNG（52）汇流后连接NG供给管网，所述氮液化主换热器（1）热端出口连接氮液化主换热器（1）热端进口，所述主换热器（1）冷端进口连接液氮过冷换热器（18）冷端出口，所述主换热器（1）冷端出口连接氮气用户管网。
4.根据权利要求1或2或3所述的利用LNG冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置，其特征在于所述主...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏鸿雁，何晖，袁士豪，韩帅，宁燕，常运建，王定伟，余卓玮，胡洋，
申请(专利权)人：杭州杭氧股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。