具有反向主热交换器的单封装空气分离设备制造技术

技术编号:24865528 阅读:31 留言:0更新日期:2020-07-10 19:15
一种在冷箱(10)中进行低温空气分离的装置,其中,通过由从蒸馏塔抽出液态氧的位置与液态氧进行汽化以形成气态氧的位置(比如在辅助蒸发器中)之间的测地距离导致的液压力,产生了压力升高的气态氧(6)。为了增加上述两个位置之间的竖直距离,这些部件按以下顺序向下直接彼此堆叠:低压塔(2)、主冷凝蒸发器(3)、高压塔(1)、过冷器(5)、主热交换器(4)、以及(可选地具有相分离器(7)的)辅助蒸发器(6)。特别地,主热交换器(4)被定位成其冷端位于顶部以优化管道消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有反向主热交换器的单封装空气分离设备
本专利技术涉及一种空气分离方法和设备,更具体地是低温空气分离方法和设备。
技术介绍
在低温条件下进行空气精馏以产生大量高纯度氧气、氮气是众所周知的技术,并且在比如钢铁、石化、燃烧和电子等行业具有广泛的应用。用于产生氮气和氧气的低温空气分离设备通常包括在不同压力下运行的至少两个蒸馏塔、热交换单元、以及比如涡轮机、压缩机和泵等旋转机械。为了减少资本投资和运营成本并且增加设备的可靠性,有利的是使所采用的旋转机械的数量最少、并且使各种部件和管道的布局最优化。不同的应用通常需要在不同压力下的气态或液态空气分离产物。例如,浮法玻璃和有色金属应用需要在通常为2巴至10巴的低中压下的气态氧产物。由于气态氧是通过从在约1-2巴的低压下运行的塔的底部抽取的液态氧汽化而产生的,因此有时会使用比如液体泵或气态压缩机等旋转机械来将氧产物的压力提高到期望范围。US6,662,594描述了一种能够通过液压力来使在侧冷凝器中汽化的氧的压力增加的方法和设备。在所披露的设备中,侧冷凝器、过冷器、主热交换器、在较高压力下运行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气分离设备,包括:/n(a)主空气压缩机和空气冷却单元,该主空气压缩机和该空气冷却单元与空气净化单元处于流动连通以产生经压缩和净化的进料空气流(100);/n(b)按顺序向下彼此堆叠地布置的第一塔(1)、主冷凝蒸发器(3)和第二塔(2),其中,该第一塔(1)在高于该第二塔(2)的压力下运行;/n(c)辅助蒸发器(6),该辅助蒸发器具有设置在该第一塔(1)的底部下方的液化空间和汽化空间;/n(d)主热交换器(4),该主热交换器设置在该第一塔(1)与该辅助蒸发器(6)之间,用于在该经压缩和净化的进料空气流(100)与来自该第二塔(2)的返回气态流之间进行间接热交换;/n(e)用于至少将该...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空气分离设备,包括:
(a)主空气压缩机和空气冷却单元,该主空气压缩机和该空气冷却单元与空气净化单元处于流动连通以产生经压缩和净化的进料空气流(100);
(b)按顺序向下彼此堆叠地布置的第一塔(1)、主冷凝蒸发器(3)和第二塔(2),其中,该第一塔(1)在高于该第二塔(2)的压力下运行;
(c)辅助蒸发器(6),该辅助蒸发器具有设置在该第一塔(1)的底部下方的液化空间和汽化空间;
(d)主热交换器(4),该主热交换器设置在该第一塔(1)与该辅助蒸发器(6)之间,用于在该经压缩和净化的进料空气流(100)与来自该第二塔(2)的返回气态流之间进行间接热交换;
(e)用于至少将该经压缩和净化的进料空气流(100)引入该第一塔(1)中的器件;
(f)用于至少将来自该第一塔(1)的馏分(105,106,107)引入该第二塔(2)中的器件;
(g)用于将来自该主冷凝蒸发器(3)的液态氧流(110)输送到该辅助蒸发器(6)的汽化空间中的器件,其中,该已汽化的气态氧流(112)的至少一部分在该主热交换器(4)中被加热以形成气态氧产物(113),并且其余液态氧流(110)作为液态氧产物(111)被抽取;
(h)用于向该空气分离设备提供制冷的器件;
其中,该主热交换器(4)的配置方式是使得该返回气态流从该主热交换器(4)的顶部处的冷端进入、并从该主热交换器的底部处的热端离开。


2.如权利要求1所述的空气分离设备,进一步包括:
设置在该第一塔(1)与该主热交换器(4)之间的过冷器(5),其中,该返回气态流与从该塔(1)经过的液流进行热交换,然后所述返回气态流进入该主热交换器(4)的顶部处的冷端。


3.如权利要求2所述的空气分离设备,进一步包括:
用于将至少部分地液化的第一部分进料空气流(101)引入该辅助蒸发器(6)的液化空间中、并在其中部分或全部冷凝之后进一步引入相分离器(7)以分离成气态进料空气流(103)和液体进料空气流(104)的器件。


4.如权利要求3所述的空气分离设备,进一步包括:
涡轮膨胀机(8),该涡轮膨胀机用于使第二部分进料空气流(102)在其进入该第一塔(1)或该第二塔(2)之前膨胀,以向该空气分离设备提供制冷。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气分离设备,其中:
该第二塔(2)、该主冷凝蒸发器(3)、该第一塔(1)、可选的该过冷器(5)、该主热交换器(4)和该辅助蒸发器(6)按顺序向上彼此堆叠并容纳在一个冷箱(10)中。


6.在根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿兰·布里格利亚黑米·库尔茨埃里克·戴谢华丽巴蒂斯特·法拉
申请(专利权)人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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