本实用新型专利技术涉及一种可回收热量的氮气净化装置；包括净化单元和热量回收单元，净化单元包括用于存放污氮气的污氮缓冲罐以及用于稳压的合成放空气缓冲罐，污氮缓冲罐通过压缩冷却单元与混合气缓冲罐的进口相连，混合气缓冲罐的出口通过脱氧反应器的壳程、脱氧冷却器以及分离单元与液氮洗工段相连；合成放空气缓冲罐通过减压装置与混合气缓冲罐的进口相连；所述的热量回收单元与脱氧反应器管程的气相出口相连；具有结构简单、设计合理，不仅能够有效实现污氮气净化，还能够实现对合成放空的放空气进行高效利用，再对污氮气进行净化的基础上回收产生的热量用以副产低压饱和蒸汽，并实现节能降耗的优点。现节能降耗的优点。现节能降耗的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种可回收热量的氮气净化装置
[0001]本技术涉及污氮气净化
，具体为一种可回收热量的氮气净化装置。
技术介绍
[0002]深冷空分是利用液化空气中各组分沸点的不同而将各组分分离开来，即以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化为液空，利用液氧和液氮的沸点不同，通过液空的精馏，最终在精馏塔中实现氧氮组分的分离；深冷空分可以获得量大、纯度高的氮气，但同时也因为工艺限制产生污氮气，污氮气中含有氧气，导致其无法得到有效利用，而如何使这部分污氮气得到净化，进而有效利用，提高氮气利用率，是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的不足，本技术提供了一种结构简单、设计合理，不仅能够有效实现污氮气净化，还能够实现对合成放空的放空气进行高效利用，再对污氮气进行净化的基础上回收产生的热量用以副产低压饱和蒸汽，并实现节能降耗的可回收热量的氮气净化装置。
[0004]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0005]一种可回收热量的氮气净化装置，包括净化单元和热量回收单元，净化单元包括用于存放污氮气的污氮缓冲罐以及用于稳压的合成放空气缓冲罐，污氮缓冲罐通过压缩冷却单元与混合气缓冲罐的进口相连，混合气缓冲罐的出口通过脱氧反应器的壳程、脱氧冷却器以及分离单元与液氮洗工段相连；合成放空气缓冲罐通过减压装置与混合气缓冲罐的进口相连；所述的热量回收单元与脱氧反应器管程的气相出口相连。
[0006]优选的，所述的压缩冷却单元包括与污氮缓冲罐出口相连的低压压缩机，以及设置在低压压缩机和混合气缓冲罐的进口之间的初级冷却器。
[0007]优选的，所述的分离单元包括与脱氧冷却器出口相连的气液分离器，气液分离器的气相出口通过干燥器与高压压缩机的进气口相连，高压压缩机的排气口通过高压冷却器与液氮洗工段相连。
[0008]优选的，所述的热量回收单元包括与脱氧反应器管程的气相出口相连的汽包，汽包的底部液相出口与脱氧反应器管程底部的回流口相连，汽包的顶部设有脱盐水补入管道以及与蒸汽管网相连的蒸汽管道。
[0009]优选的，所述的污氮缓冲罐、合成放空气缓冲罐、混合气缓冲罐的底部分别设有排污管道。
[0010]优选的，所述的高压压缩机和低压压缩机为设有级间冷却器的多级压缩机。
[0011]优选的，所述的减压装置为减压阀或压力透平装置。
[0012]优选的，所述的脱氧反应器为管壳式反应器，其壳程内设有催化剂床层。
[0013]按照上述方案制成的一种可回收热量的氮气净化装置，污氮缓冲罐内为污氮气，合成放空气缓冲罐内部为氢氮的混合气；本技术通过利用氧气与氢气发生反应的原理
除去氮气中的氧气，实现对氮气的净化；具体的利用合成放空气中的氢气为反应还原剂，在脱氧反应器内与贵金属催化剂燃烧，在释放大量热的同时通过脱氧反应器的管程以及汽包对热量进行回收，并且能够有效去除污氮气中的氧气，为合成氨工艺提供符合工艺要求的氮气，可直接送往液氮洗工序进行深度配气；不仅可以实现污氮气的净化，提高氮气利用率，同时氢气由合成放空气提供，达到高效利用合成放空气，实现有效气的循环利用，并在此过程中回收热量，副产蒸汽，达到节能、降耗、增效的目的。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0015]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0016]参看图1：本技术为一种可回收热量的氮气净化装置，该装置包括净化单元和热量回收单元，净化单元包括用于存放污氮气的污氮缓冲罐3以及用于稳压的合成放空气缓冲罐1，污氮缓冲罐3通过压缩冷却单元与混合气缓冲罐6的进口相连，混合气缓冲罐6的出口通过脱氧反应器7的壳程、脱氧冷却器9以及分离单元与液氮洗工段14相连；合成放空气缓冲罐1通过减压装置2与混合气缓冲罐6的进口相连；所述的热量回收单元与脱氧反应器7管程的气相出口相连。本技术包括净化单元和热量回收单元，净化单元主要用于净化污氮缓冲罐3中的污氮气，其净化的过程为合成气与污氮气混合后进入脱氧反应器7内进行催化脱氧反应，然后通过脱氧冷却器9以及分离单元对其进行净化分离并送入液氮洗工段14内；在脱氧反应器7内进行催化脱氧反应中产生大量的热，通过热量回收单元对其进行回收，在回收的过程中副产蒸汽，从而达到节能、降耗以及增效的特点。所述的压缩冷却单元包括与污氮缓冲罐3出口相连的低压压缩机4，以及设置在低压压缩机4和混合气缓冲罐6的进口之间的初级冷却器5。所述的分离单元包括与脱氧冷却器9出口相连的气液分离器10，气液分离器10的气相出口通过干燥器11与高压压缩机12的进气口相连，高压压缩机12的排气口通过高压冷却器13与液氮洗工段14相连。所述的热量回收单元包括与脱氧反应器7管程的气相出口相连的汽包8，汽包8的底部液相出口与脱氧反应器7管程底部的回流口15相连，汽包8的顶部设有脱盐水补入管道16以及与蒸汽管网17相连的蒸汽管道18。所述的污氮缓冲罐3、合成放空气缓冲罐1、混合气缓冲罐6的底部分别设有排污管道19。所述的高压压缩机12和低压压缩机4为设有级间冷却器的多级压缩机。所述的减压装置2为减压阀或压力透平装置。所述的脱氧反应器7为管壳式反应器，其壳程内设有催化剂床层。
[0017]一种可回收热量的氮气净化装置的净化及热量回收方法，该方法包括如下步骤：步骤1：空分工段中产生的污氮气经过污氮缓冲罐3稳压后进入低压压缩机4，经多级低压压缩提压，并经初级冷却器5冷却后进入混合气缓冲罐6；所述空分工段来的污氮气的成分为氮气和氧气，温度为：20
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35℃，压力为：5
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15KPaG；所述通过低压压缩机11增压后的污氮气
温度为：175
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185℃，压力为：0.5
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0.6MPaG；所述通过初级冷却器5冷却后的污氮气温度为：115
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125℃，压力为：0.49
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0.59MPaG。步骤2：合成产生的合成放空气经过合成放空气缓冲罐1稳压后通过减压装置2减压，减压后进入混合气缓冲罐6；所述合成放空气中的成分为氮气和氢气，温度为：20
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35℃，压力为：5.0
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5.5MPaG；所述通过减压装置2减压后的合成放空气温度为：18
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33℃，压力为：0.5
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0.6MPaG。步骤3：经过低压压缩机4增压后的污氮气和经过减压后的合成放空气在混合气缓冲罐6混合稳压后，进入脱氧反应器7壳程内的催化剂床层，在催化剂的作用下，氢气和氧气发生反应并放出大量热量；所述混合后的混合气成分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可回收热量的氮气净化装置，其特征在于：该装置包括净化单元和热量回收单元，净化单元包括用于存放污氮气的污氮缓冲罐(3)以及用于稳压的合成放空气缓冲罐(1)，污氮缓冲罐(3)通过压缩冷却单元与混合气缓冲罐(6)的进口相连，混合气缓冲罐(6)的出口通过脱氧反应器(7)的壳程、脱氧冷却器(9)以及分离单元与液氮洗工段(14)相连；合成放空气缓冲罐(1)通过减压装置(2)与混合气缓冲罐(6)的进口相连；所述的热量回收单元与脱氧反应器(7)管程的气相出口相连。2.根据权利要求1所述的可回收热量的氮气净化装置，其特征在于：所述的压缩冷却单元包括与污氮缓冲罐(3)出口相连的低压压缩机(4)，以及设置在低压压缩机(4)和混合气缓冲罐(6)的进口之间的初级冷却器(5)。3.根据权利要求1或2所述的可回收热量的氮气净化装置，其特征在于：所述的分离单元包括与脱氧冷却器(9)出口相连的气液分离器(10)，气液分离器(10)的气相出口通过干燥器(11)与高压压缩机(12)的进气口相连，高压压缩机(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟雪，孟令悦，张蒙恩，曹真真，万银霞，孙攀，吴落民，袁凤慧，
申请(专利权)人：河南心连心化学工业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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