空分装置运转的方法和设备制造方法及图纸

描述了空分装置运转的一种方法，通过二段精馏，空气３被分为一种主要是合氮的馏份５和一种主要是含氧的馏份４，由精馏的第二段取出一种富氩馏份６，通过精馏分离成气体的粗氩８和一液体馏份９，将此液体馏份送入第二段２．在运转中断时，将富氩馏份精馏时出现的精馏液体储存起来，在开始运转时作为回流给回去．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于空分装置运转的一种方法，在此方法中，通过二段精馏使空气分为一种主要含氮的馏份和一种主要含氧的馏份，在此方法中，由精馏的第二段取出一富氩的馏份，并通过精馏分为气体的粗氩气和一液体馏份，在此方法中将该液体馏份通入精馏第二段中，此外本专利技术还涉及实施这类方法的一种设备。在分离空气时，通过二段精馏，在直接生产出氮和氧的同时，为了由空气中生产氩气，一种附加的精馏是必需的。在空气中含量小于1体积-%的氩气，由于其沸点处于氧气和氮气沸点之间，所以在精馏第二段的中间区域富集。由此区域取出一馏份，该馏份主要含有氧气和氩气。将此富采的氩气馏份输送到一表明为粗氩塔的精馏塔中。在塔中分离成粗氩气，由粗氩塔的顶部，气体状态取出粗氩，和一种主要含氧的液体馏份，由粗氩塔的底部取出，将此液体馏份送回到精馏塔的第二段。富氩馏份的精馏，对于空气分离过程中的小的故障反应很敏感，例如压缩空气量的波动，压力波动，设备的循环调整波动等。若使粗氩塔停止运转，这种停止运转可以是有计划的断电，通过一种故障或通过全部装置停车，于是在粗氩塔中的全部的处在粗氩塔精馏塔板上的精馏液体向下流动，并且经过液体一回送管道，该管道与带有精馏第二段的粗氩塔相连接，进到第二精馏段。因为，在粗氩塔中的塔板位置愈高，处在塔板上的精馏液含有较高的氩组份，因之在运转中断时，流出的精馏液体，具有一比塔底液体高的多的氩含量，此液体在运转时被送回第二段去。但较高氩含量精馏液的送回，在第二段中引起很大的精馏故障，此外在粗氩塔重新开始运转时，需要较长的时间，才能恢复到运转中断以前调整的运转状态，也就是说，直到生产出足够的富氩精馏液体装满精馏塔板。由于这种原因，装置的实际的停工时间延长了，粗氩生产需要的能量增高了。因此本专利技术的基础任务是，发展一种开始就提到的那种类型的方法，该方法在运转中断时，在制取粗氩时，可以减少停车时间和减少使用的能量。按照专利技术，这个任务是通过如下方式解决的，在运转中断时，将在富氩馏份精馏时出现的精馏液体储存起来，在重新开始运转时作为回流输送回去。在本专利技术的方法中，将在运转中断时由粗氩塔精馏板流出的富氩的精馏液体集中起来。以这种方式防止精馏液体流入第二段，并且妨害那儿的精馏。此外在恢复运转时立刻提供一种富氩的精馏液体作为回流，装满精馏塔板，因之对于粗氩塔的开车只需要很少的时间。同时在粗氩的生产中减少了能量的消耗，因为在重新开始运转时，用以装满精馏塔板，直至重新达到正常的运转状态，不须或只须生产很少的氩就可以了。在本专利技术方法的一种优先选用的发展方式中，运转中断时，在精馏的第二段和富集氩馏份的精馏之间的连接中断，并在重新开始运转时，在给回流以前，重新恢复中断的连接。在开始重新运转时，首先恢复在粗氩塔和第二段之间的连接。在粗氩塔的精馏塔板上一出现精馏液，该精馏液在这种运转状态，主要是由氧组成的，便将运转中断开始时被储存的富氩液体，作为回流送到粗氩塔中。若按照专利技术方法的一种其他形式，将精馏液体储存于富氩馏份的精馏塔底液相中，并在重新开始运转时，至少使其部分地汽化，这种上升的蒸汽在精馏的上部区域冷凝形成回流，这种作法证明是符合目的的。为了能容纳全部由精馏塔板流出的精馏液体，粗氩塔的塔底液池也作成相应的大小。在重新开车时，将处在塔底液池的液体加热，在这当中首先使在液体中含有的氩汽化，因为它的沸点比氧的沸点低。在粗氩塔中上升的蒸汽，在粗氩塔的塔顶冷凝器中冷凝，生成冷凝液作为回流流回粗氩塔。在专利技术方法的一种有优点的形式中，连接的中断和恢复是取决于富氩馏份的精馏塔底液相的液位进行调节的。一旦在粗氩塔底的液体面超过了规定的上限值，因为由于运转中断在塔底液相池中的精馏液体流出，在粗氩塔和精馏第二段之间的连接就中断了。当再运转时，通过液体蒸发液面降至低于规定的下限值，连接又重新恢复。若按照专利技术方法的一种优先选用的形式，精馏液体在精馏塔外储存起来，这样是有优点的。在精馏塔外，储存不仅应盛入一个与粗氩塔分开的容器中，而且也可在一容器中储存，该容器在结构上是与粗氩塔构成一体的，但该容器对于粗氩塔的精馏内部空间来说是分开的。在专利技术方法的一种优先选用的发展形式中，运送精馏液体所需的压力是通过部分精馏液汽化产生的。在重新开始运转时，将储存的精馏液由储存容器输送到粗氩塔的塔顶。这一事实的实现，是通过汽化一部分的精馏液，使在容器中产生一较高的压力。根据专利技术方法的另一种形式，汽化是通过与空气热交换实现的，在这当中，空气至少有一部分被液化，并使用至少部分的液化空气冷却富氩馏份的精馏塔顶。空气汽化，不仅可以在精馏内部，而且也可以在精馏外部进行。若按照专利技术方法的一种其他形式，这种输送精馏液体所需的压力，是通过向精馏液中引入一种处在压力下的气体产生的，这种方法证明是有效的。这种气体优先选用的形式是空气，氮气或氧气或者这些气体的一种混合物。实施专利技术方法的一种设备，包括一个二段的精馏塔，该精馏塔具有一输入空气和一种主要是含氮馏份和一种主要是含氧馏份的取样装置，以及一个粗氩塔，该塔通过一条蒸汽输入管线和一条液体回流线与精馏塔的第二段的中间区域相连接，并且其特征是，粗氩塔的内部与一储存容器是可以连结的。在专利技术设备的一种优先选用的形式中，粗氩塔的塔底是作为储存容器构成的。在专利技术设备的另一种优先选用的形式中，储存容器安装在粗氩塔的外面，并与液体返回管道连结。若是，如其他的建议一样，将空气的输入线与安装在储存容器中的的一个热交换器连结，在粗氩塔的塔顶，在出口一边接一冷凝器，这种作法是适宜的。在另一种专利技术设备的形式中，将加压气体通到储存器中。对本专利技术以及专利技术的一些其他细节将按照流程图所描述的实施例作进一步的说明。图1至3表明专利技术方法的三种不同的实施形式在所有的图中，相似的结构件带有相同的表示符号。空分装置具有一个双层精馏塔，其第一段，在大约5-7巴的压力下进行运转，其第二段，在大约1.2-1.5巴的压力下进行运转。要分离的空气经过第一段的管道3导入。在第一段中，将空气预先分离成一种富氧塔底液体馏份和一种富氮的气体的塔顶馏份。为了使精馏塔运转，在1和2的二段之间必需的连接管道，由于表现明显，所以没有划出来。由第二段2，作为分离产品，可取出塔顶的氮(管道5)和塔底的氧(管道4)。含在空气中的氩，在第二段的中间区域富集，因为其沸点温度处在氮和氧的沸点温度之间。从这一区域经过管道6可取出一种富氩的气体馏份，该气体馏份例如含有一组成为6-11体积-%的氩，89-94体积-%的O2和0.05-0.015体积-%的N2。将此富氩馏份送入一命名为精氩塔的精馏塔7。在粗氩塔中，作为塔顶产品得到一纯度大约为96%的粗氩馏份，除此以外，它还含有大约2%的O2和2%的N2。在粗氩塔底液相中，有一富氧塔底液体，其组成为大约90%的O2和10%的氩。经过管道9将此液体引回到精馏的第二段中。管道9有一水封状的弯管，在其最低位置连接了管道13，此管道在装置正常运转时，阀门11是关闭的。管道13接入一储存容器10，该容器是安装在粗氩塔精馏空间的下面，并且与此设备连结构成一结构整体。储存容器10的上端借助管道14，该管道通过阀门12可以关闭，与管道6相连结。粗氩塔由于运转中断或运转事故一停车，处在精馏塔板21上的精馏液就向下流出。为了在这种情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
空分装置运转的方法，在此方法中，通过二段精馏使空气分为一种主要含氮的和一种主要含氧的馏份，在此方法中，由精馏的第二段取出的富氩馏份，并通过精馏分为气体的粗氩气和一液体馏份，在此方法中将液体馏份通入精馏第二段，其特征在于，在运转中断时，将在富氩馏份精馏时产生的精馏液体储存起来，在重新开始运转时作为回流给回去。

【技术特征摘要】
DE 1984-10-8 P3436897.31.空分装置运转的方法，在此方法中，通过二段精馏使空气分为一种主要含氮的和一种主要含氧的馏份，在此方法中，由精馏的第二段取出的富氩馏份，并通过精馏分为气体的粗氩气和一液体馏份，在此方法中将液体馏份通入精馏第二段，其特征在于，在运转中断时，将在富氩馏份精馏时产生的精馏液体储存起来，在重新开始运转时作为回流给回去。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在运转中断时，在精馏第二段和富氩馏份精馏之间的连接中断，并在重新开始运转时，在给回流前，重新恢复连接。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将精馏液体储存在富氩馏份的精馏塔底，在重新开始运转时，至少部分地被汽化，上升的蒸汽在精馏的上段区域冷凝形成回流。4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于，连接的中断和恢复是根据富氩馏份精馏塔底液面高低进行调节的。5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，精馏液体在精馏塔外储存。6.根据权利要求5的方法，其特征在于，供给精馏液体所需的压力，是通过汽化部分的精馏液体制造出来的。7.根据权利要求3至6之...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德，舍恩弗格，
申请(专利权)人：兰德股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]