一种空气分离制取液氮的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种空气分离制取液氮的装置和方法。空气分离制取液氮的装置包括下塔、上塔、设置于上塔底部内的下塔顶部冷凝蒸发器、上塔顶部冷凝蒸发器和过冷器；原料提供装置与下塔相连接，下塔与下塔顶部冷凝蒸发器相连接，还经过冷器与上塔相连接，下塔顶部冷凝蒸发器分别与下塔、上塔相连接，上塔与上塔顶部冷凝蒸发器相连接，还经过冷器与上塔顶部冷凝蒸发器相连接，上塔顶部冷凝蒸发器分别与上塔、液氮用户相连接。方法为：空气和液空送入下塔中精馏，得到的液空送入上塔中精馏，得到的氮气冷凝为液氮后送入上塔中参与精馏，上塔中精馏得到的氮气被液化后送至液氮用户。本发明专利技术能够提高精馏提取率，还能够同时提高液氮产品产量。产量。产量。

【技术实现步骤摘要】
一种空气分离制取液氮的装置和方法


[0001]本专利技术涉及空气分离
，具体涉及一种通过空气分离方式制取液氮的装置和方法。

技术介绍

[0002]现有的通过空气分离方式制取液氮的方案多为将原料空气直接送入各个精馏塔中分别进行精馏，这种方案的缺陷在于：精馏提取率相对较低，液氮产量较小，难以满足客户需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种能够提高精馏提取率、提高液氮产量的空气分离制取液氮的装置和方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种空气分离制取液氮的装置，用于分离原料提供装置提供的空气和液空而制取液氮并提供给液氮用户，所述空气分离制取液氮的装置包括：下塔、上塔、设置于所述上塔底部内的下塔顶部冷凝蒸发器、上塔顶部冷凝蒸发器和过冷器；所述下塔具有空气进口、液空进口、氮气出口、液空出口、液氮进口，所述上塔具有液空进口、液氮进口、氮气出口、富氧液空出口，所述下塔顶部冷凝蒸发器具有氮气进口、液氮出口，所述上塔顶部冷凝蒸发器具有氮气进口、富氧液空进口、液氮出口、富氧气体出口；所述原料提供装置分别与所述下塔的空气进口、液空进口相连接，所述下塔的氮气出口与所述下塔顶部冷凝蒸发器的氮气进口相连接，所述下塔的液空出口经所述过冷器与所述上塔的液空进口相连接，所述下塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口分为两路并分别与所述下塔的液氮进口、所述上塔的液氮进口相连接，所述上塔的氮气出口与所述上塔顶部冷凝蒸发器的氮气进口相连接，所述上塔的富氧液空出口经所述过冷器与所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧液空进口相连接，所述上塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口分为两路并分别与所述上塔的液氮进口、所述液氮用户相连接，所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧气体出口与工艺所需位置相连接。
[0005]所述下塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口经所述过冷器与所述上塔的液氮进口相连接。
[0006]所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧气体出口经所述过冷器与所述工艺所需位置相连接。
[0007]所述空气分离制取液氮的装置还包括冷箱，所述下塔、所述上塔、所述下塔顶部冷凝蒸发器、所述上塔顶部冷凝蒸发器和所述过冷器均设置于所述冷箱内。
[0008]所述空气分离制取液氮的装置还包括设置在所述下塔的液空出口与所述上塔的液空进口之间的第一节流阀。
[0009]所述空气分离制取液氮的装置还包括设置在所述下塔顶部冷凝蒸发器的液氮出
口与所述上塔的液氮进口之间的第二节流阀。
[0010]所述空气分离制取液氮的装置还包括设置于所述上塔的富氧液空出口与所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧液空进口之间的第三节流阀。
[0011]所述空气分离制取液氮的装置还包括设置于所述上塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口与所述液氮用户之间的第四节流阀。
[0012]所述空气分离制取液氮的装置还包括主换热器，所述原料提供装置经所述主换热器分别与所述下塔的空气进口、液空进口相连接，所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧气体出口经所述主换热器与工艺所需位置相连接。
[0013]一种空气分离制取液氮的方法，采用上述的空气分离制取液氮的装置，用于分离原料提供装置提供的空气和液空而制取液氮并提供给液氮用户，所述空气分离制取液氮的方法包括以下步骤：步骤1：将所述空气和液空分别送入所述下塔中进行精馏，得到富氧液空和氮气；步骤2：将在所述下塔中得到的液空过冷后送入所述上塔中进行精馏而得到富氧液空和氮气，将在所述下塔中得到的氮气送入所述下塔顶部冷凝蒸发器中冷凝得到液氮，再将所述下塔顶部冷凝蒸发器中得到的液氮分别送入所述下塔和所述上塔参与精馏；步骤3：将所述上塔中得到的富氧液空和氮气分别送入所述上塔顶部冷凝蒸发器进行热量交换而分别得到富氧气体和液氮，将所述上塔顶部冷凝蒸发器得到的所述富氧气体送至所述工艺所需位置，将所述上塔顶部冷凝蒸发器得到的所述液氮分别送至所述上塔和所述液氮用户。
[0014]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术能够提高精馏提取率，还能够同时提高液氮产品产量，满足用户需求。
附图说明
[0015]附图1为本专利技术的空气分离制取液氮的装置的原理图。
[0016]以上附图中：C1、下塔；C2、上塔；K1、下塔顶部冷凝蒸发器；K2、上塔顶部冷凝蒸发器；E2、过冷器。
具体实施方式
[0017]下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。
[0018]实施例一：如附图1所示，一种用于分离原料提供装置提供的空气和液空而制取液氮并提供给液氮用户的空气分离制取液氮的装置，包括下塔C1、上塔C2、下塔顶部冷凝蒸发器K1、上塔顶部冷凝蒸发器K2和过冷器E2（液空液氮过冷器E2），其中，下塔顶部冷凝蒸发器K1设置于上塔C2底部内。
[0019]下塔C1具有空气进口、液空进口、氮气出口、液空出口、液氮进口，空气进口位于下塔C1的中下部，用于将空气送入下塔C1中，液空进口位于下塔C1的中部，用于将液空送入下塔C1中，液空出口位于下塔C1底部，用于将下塔C1底部汇集的富氧液空送出下塔C1，氮气出口位于下塔C1的顶部，用于将精馏产生的氮气送出下塔C1，液氮进口位于下塔C1的顶部，用于将液氮送入下塔C1中。上塔C2具有液空进口、液氮进口、氮气出口、富氧液空出口，液空进口位于上塔C2中部，用于将富氧液空送入上塔C2中，液氮进口位于上塔C2的上部，用于将液
氮送入上塔C2中，液氮进口可以设置多个以送入不同来源的液氮，氮气出口位于上塔C2的顶部，用于将精馏产生的氮气送出上塔C2，富氧液空出口位于上塔C2底部，用于将上塔C2底部汇集的富氧液空送出下塔C1。下塔顶部冷凝蒸发器K1具有氮气进口、液氮出口，氮气进口位于下塔顶部冷凝蒸发器K1的顶部，用于将氮气送入下塔顶部冷凝蒸发器K1中进行热量交换，液氮出口位于下塔顶部冷凝蒸发器K1的底部，用于将氮气冷凝成的液氮送出下塔顶部冷凝蒸发器K1。上塔顶部冷凝蒸发器K2具有氮气进口、富氧液空进口、液氮出口、富氧气体出口，氮气进口位于上塔顶部冷凝蒸发器K2的上部，用于将氮气送入上塔顶部冷凝蒸发器K2中进行热量交换，富氧液空进口位于上塔顶部冷凝蒸发器K2的底部，用于将富氧液空送入上塔顶部冷凝蒸发器K2中进行热量交换，液氮出口位于上塔顶部冷凝蒸发器K2的下部，用于将氮气冷凝成的液氮送出上塔顶部冷凝蒸发器K2，富氧气体出口位于上塔顶部冷凝蒸发器K2的顶部，用于将富氧液空加热形成的富氧气体送出上塔顶部冷凝蒸发器K2。过冷器E2中具有多条换热管路。
[0020]原料提供装置分别与下塔C1的空气进口、液空进口相连接，下塔C1的氮气出口与下塔顶部冷凝蒸发器K1的氮气进口相连接，下塔C1的液空出口经过冷器E2与上塔C2的液空进口相连接，下塔顶部冷凝蒸发器K1的液氮出口分为两路并分别与下塔C1的液氮进口、上塔C2的液氮进口相连接，上塔C2的氮气出口与上塔顶部冷凝蒸发器K2的氮气进口相连接，上塔C2的富氧液空出口经过冷器E2与上塔顶部冷凝蒸发器K2的富氧液空进口相连接，上塔顶部冷凝蒸发器K2的液氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气分离制取液氮的装置，用于分离原料提供装置提供的空气和液空而制取液氮并提供给液氮用户，其特征在于：所述空气分离制取液氮的装置包括：下塔、上塔、设置于所述上塔底部内的下塔顶部冷凝蒸发器、上塔顶部冷凝蒸发器和过冷器；所述下塔具有空气进口、液空进口、氮气出口、液空出口、液氮进口，所述上塔具有液空进口、液氮进口、氮气出口、富氧液空出口，所述下塔顶部冷凝蒸发器具有氮气进口、液氮出口，所述上塔顶部冷凝蒸发器具有氮气进口、富氧液空进口、液氮出口、富氧气体出口；所述原料提供装置分别与所述下塔的空气进口、液空进口相连接，所述下塔的氮气出口与所述下塔顶部冷凝蒸发器的氮气进口相连接，所述下塔的液空出口经所述过冷器与所述上塔的液空进口相连接，所述下塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口分为两路并分别与所述下塔的液氮进口、所述上塔的液氮进口相连接，所述上塔的氮气出口与所述上塔顶部冷凝蒸发器的氮气进口相连接，所述上塔的富氧液空出口经所述过冷器与所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧液空进口相连接，所述上塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口分为两路并分别与所述上塔的液氮进口、所述液氮用户相连接，所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧气体出口与工艺所需位置相连接。2.根据权利要求1所述的一种空气分离制取液氮的装置，其特征在于：所述下塔顶部冷凝蒸发器的液氮出口经所述过冷器与所述上塔的液氮进口相连接。3.根据权利要求1所述的一种空气分离制取液氮的装置，其特征在于：所述上塔顶部冷凝蒸发器的富氧气体出口经所述过冷器与所述工艺所需位置相连接。4.根据权利要求1所述的一种空气分离制取液氮的装置，其特征在于：所述空气分离制取液氮的装置还包括冷箱，所述下塔、所述上塔、所述下塔顶部冷凝蒸发器、所述上塔顶部冷凝蒸发器和所述过冷器均设置于所述冷箱内。5.根据权利要求1所述的一种空气分离制取液氮的装置，其特征在于：所述空气分离制取液氮的装置还包括设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，黄岩岩，赵翠玲，
申请(专利权)人：苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：