本实用新型专利技术公开了一种空分装置的预冷系统，通过在常规的预冷系统中增加化学制剂接触器而达到处理空气中过量二氧化碳的目的，从而解决了现有技术中因为空分装置空气吸入口处于二氧化碳浓度超标环境中导致预冷系统下游的分子筛纯化器入口处二氧化碳超标的问题，使得以正常工况二氧化碳浓度设计的纯化器可以应对二氧化碳达到峰值的情况。应对二氧化碳达到峰值的情况。应对二氧化碳达到峰值的情况。
【技术实现步骤摘要】
一种空分装置的预冷系统
[0001]本技术属于空气预冷
，公开了一种空分装置的预冷系统。
技术介绍
[0002]纯氧、纯氮是石油化工、煤化工、冶金等生产企业大量消耗的物料之一，空分装置是这些企业的重要配套装置，所以空分装置通常安装在复杂的工业环境中，特别是安装在部分邻近工艺单元有时会释放大量二氧化碳的化工园区内。
[0003]深冷空气分离技术的工艺过程通常为：空气经自洁式空气过滤器过滤后，进入空气压缩机，压缩至约5公斤左右，然后经空气预冷系统冷却至15℃左右进入分子筛纯化器脱除空气中的水、二氧化碳、微量的烃类、氧化亚氮等杂质。净化后的空气通过空气增压后膨胀或冷却、低温精馏等过程将空气经低温液化后，再利用氧、氮、氩等沸点不同的特点，实现空气分离制氧、制氮、或制氩等惰性气体。
[0004]空气中必然含有水、二氧化碳等杂质，目前各深冷空分技术都设置了用于脱除水、二氧化碳等杂质的纯化器。但是在大型化和园区化形势下，化工园区内装置多、二氧化碳等污染物排放源多，在风向和风力变换的作用下，锅炉、热电等装置排放的烟气等污染源扩散到空分装置空气吸入口附近，进入纯化器的空气中二氧化碳、烃类等杂质含量显著上升的现象在化工园区时常出现，二氧化碳等杂质进入空分装置的冷冻换热系统后结冰致使换热器或相应管道堵塞、装置操作参数难于调节而导致停车的局面时有发生。
[0005]目前有的工厂或空分技术的专利商按照空气中二氧化碳的含量为400
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500ppm设计纯化器的处理能力，设计值虽然远高于空气中正常工况下的二氧化碳等杂质的含量，但是在污染源扩散至空分装置空气吸入口附近区域时仍存在纯化器出口杂质含量超标的情况，在某些情况下，可能会在有限的时间内发生二氧化碳浓度达到1000ppm以上，这种暂时的增加突破了纯化器中二氧化碳的处理能力，导致工厂停产。
[0006]现有技术有以下两种应对二氧化碳达到峰值时的办法：(1)当检测到二氧化碳峰值时，减少工厂的负荷并调整下游装置的操作周期，这也会减少工厂的收益；(2)将分子筛纯化器的设计尺寸做大从而可以处理高浓度的二氧化碳，这既影响投资也增加了运营成本。
[0007]有鉴于此，如何设计一种新的空分装置的预冷系统，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
技术实现思路
[0008]由于空分装置安装在部分邻近工艺单元有时会释放大量二氧化碳产品或副产品的化工园区内，此时空气中二氧化碳浓度过大，分子筛纯化器空气吸入口二氧化碳杂质严重超标。本技术旨在提出一种空分装置的预冷系统，通过在常规的预冷系统中增加化学制剂接触器而达到处理空气中过量二氧化碳的目的，从而解决了现有技术中因为空分装置空气吸入口处于二氧化碳浓度超标环境中导致预冷系统下游的分子筛纯化器吸入口处
二氧化碳超标的问题，使得符合正常工况二氧化碳浓度的标准设计的纯化器可以应对二氧化碳达到峰值的情况。
[0009]为了实现上述技术目的，本技术公开了一种空分装置的预冷系统，其至少包括一空冷塔，所述空冷塔设有冷却单元和冷冻单元，其特征在于：所述预冷系统还包括化学制剂接触器和冲洗单元。
[0010]更进一步地，所述化学制剂接触器至少包括第一分配器和第一收集器，所述第一分配器位于所述化学制剂接触器的顶部，所述第一收集器位于所述化学制剂接触器的底部。
[0011]更进一步地，所述冲洗单元至少包括第二分配器和第二收集器，所述第二分配器位于所述冲洗单元的顶部，所述第二收集器位于所述冲洗单元的底部。
[0012]更进一步地，所述化学制剂接触器和冲洗单元设置在所述空冷塔内。
[0013]更进一步地，所述冷却单元、冷冻单元、化学制剂接触器和冲洗单元在所述空冷塔内从下至上排布。
[0014]更进一步地，所述预冷系统还包括化学制剂循环系统，其位于所述空冷塔的外部。
[0015]更进一步地，所述化学制剂循环系统至少包括一化学制剂储罐和一化学制剂循环泵。
[0016]更进一步地，所述化学制剂循环系统还包括第一管道和第二管道，所述第一收集器出口通过第一管道与所述化学制剂储罐进口相连，所述化学制剂储罐出口与所述化学制剂循环泵进口相连，所述化学制剂循环泵出口通过第二管道与所述第一分配器相连。
[0017]更进一步地，所述化学制剂循环系统还包括一化学制剂废液排出口，所述化学制剂废液排出口设置在第一管道上。
[0018]更进一步地，所述化学制剂循环系统还包括一化学制剂补充进口，所述化学制剂补充进口设置在化学制剂储罐上。
[0019]更进一步地，所述化学制剂使用碱性溶液，其溶质包含碱金属氢氧化物。
[0020]更进一步地，所述预冷系统还包括冷冻水进口管道，所述冷冻水进口管道与所述冷冻单元相连。
[0021]更进一步地，所述冲洗单元还包括第三管道和第四管道，所述冷冻水进口管道通过第三管道与所述第二分配器相连，所述第二收集器通过第四管道与所述冷冻水进口管道相连。
[0022]与现有技术相比较，本技术所提供的技术方案具有以下优点：
[0023]a.使得空分装置具有使用现有分子筛纯化器的能力，在符合正常工况二氧化碳浓度在500ppm范围内的标准设计的前提下，化学制剂接触器可吸收过量的二氧化碳，使得预冷系统下游的分子筛纯化器吸入口处二氧化碳浓度调整至设计容量之内，从而可以保持整个空气分离装置的负荷；
[0024]b.当检测到二氧化碳峰值时，无需减少工厂的负荷和调整下游装置的操作周期，不会影响工厂的收益；与将分子筛纯化器的设计尺寸做大的方案相比较，本技术只需增加化学制剂接触器和冲洗单元，设备成本的投入相对少；
[0025]c.嵌入式的化学制剂接触器设置在空冷塔里，不占用额外的工厂布局；冲洗单元的冲洗水采用冷冻水进口管道中的冷冻水，用于冲洗上升空气中夹带的悬浮液滴，冲洗之
后所述冷冻水由冲洗单元底部的收集器收集继续送回冷冻水进口管道继续作为冷冻单元的冷冻水使用；
[0026]d.当空气中的二氧化碳浓度超过分子筛纯化器的设计容量时，才使用化学制剂接触器和启动所述化学制剂循环系统，向化学制剂接触器补充和循环化学制剂；当空气中的二氧化碳不超标时，则不需要启动所述化学制剂循环系统，操作灵活。
附图说明
[0027]关于本技术的优点与精神可以通过以下的技术详述及附图得到进一步的了解。
[0028]图1是本技术所提供的空分装置的预冷系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空分装置的预冷系统，其至少包括一空冷塔，所述空冷塔设有冷却单元和冷冻单元，其特征在于：所述预冷系统还包括化学制剂接触器、冲洗单元和化学制剂循环系统；所述化学制剂接触器至少包括第一分配器和第一收集器，所述第一分配器位于所述化学制剂接触器的顶部，所述第一收集器位于所述化学制剂接触器的底部；所述化学制剂循环系统至少包括一化学制剂储罐和一化学制剂循环泵；所述化学制剂循环系统还包括第一管道和第二管道；所述第一收集器出口通过第一管道与所述化学制剂储罐进口相连，所述化学制剂储罐出口与所述化学制剂循环泵进口相连，所述化学制剂循环泵出口通过第二管道与所述第一分配器相连。2.根据权利要求1所述的空分装置的预冷系统,其特征在于：所述冲洗单元至少包括第二分配器和第二收集器，所述第二分配器位于所述冲洗单元的顶部，所述第二收集器位于所述冲洗单元的底部。3.根据权利要求1所述的空分装置的预冷系统,其特征在于：所述化学制剂接触器和冲洗单元设置在所述空冷塔内。4.根据权利要求2所述的空分装置的预冷系统,其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰，
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：新型
国别省市：
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