帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備，提高提取率，降低能耗，增加變負(fù)荷能力。循環(huán)氮壓機(jī)、主換熱器、高溫透平膨脹機(jī)依次接通，高溫透平膨脹機(jī)、主換熱器、循環(huán)氮壓機(jī)依次接通；循環(huán)氮壓機(jī)、低溫透平膨脹機(jī)、低溫透平膨脹機(jī)、高溫透平膨脹機(jī)、主換熱器依次接通，主換熱器、下塔、低溫透平膨脹機(jī)、氣液分離器、上塔依次接通，上塔、過(guò)冷器、主換熱器、補(bǔ)氣壓縮機(jī)依次接通，補(bǔ)氣壓縮機(jī)、主換熱器、循環(huán)氮壓機(jī)依次接通；下塔、過(guò)冷器、上塔頂部依次接通；下塔底部、過(guò)冷器、蒸發(fā)器依次接通，粗氬塔冷凝器和精氬塔冷凝器均與上塔和蒸發(fā)器接通；上塔、粗氬塔、精氬塔依次接通；下塔與精氬塔冷凝器蒸發(fā)側(cè)接通。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]空分設(shè)備為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門(mén)提供生產(chǎn)用氣體和液體。隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)氣體的需求量有較大的增長(zhǎng)，特別是液體產(chǎn)品的需求量逐年上升。液體產(chǎn)品具有儲(chǔ)存便利、供應(yīng)方便、質(zhì)量保證和輸送效率高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)越來(lái)越受到氣體生產(chǎn)商的青睞，液體產(chǎn)品的需求量逐年上升，市場(chǎng)潛力很大。如果僅靠空分設(shè)備副產(chǎn)液體根本不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，全液體空分設(shè)備的應(yīng)用已成為一種趨勢(shì)。
[0003]為了要獲得大量的液氧和液氮產(chǎn)品，目前大致有二種方法:一是先生產(chǎn)氣態(tài)產(chǎn)品，然后再根據(jù)需要采用液化裝置將氣態(tài)產(chǎn)品液化，這種方法能耗相對(duì)較高；另一種方法是直接采用液體空分設(shè)備生產(chǎn)液氧和液氮產(chǎn)品，與前者相比該法能耗有所降低。由于液體空分設(shè)備提供的是高品位的低溫液體產(chǎn)品，單位產(chǎn)品能耗顯然要高于氣體空分設(shè)備，因此如何降低能耗就成了流程組織中的關(guān)鍵問(wèn)題。目前的全液體空分設(shè)備都存在單位能耗高，提取率低，裝置變負(fù)荷能力不好等問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備，用高、低溫雙膨脹制冷的中壓流程工藝，大大地提高了裝置的提取率，降低了能耗，增加了裝置的變負(fù)荷能力，適用于液氮產(chǎn)量大于液氧產(chǎn)量的中大型液體空分(2000?3000m3/h以上)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備，其特征在于:包括循環(huán)氮?dú)獠糠趾涂諝夥蛛x部分；循環(huán)氮?dú)獠糠职ㄑa(bǔ)氣壓縮機(jī)、循環(huán)氮壓機(jī)、低溫透平膨脹機(jī)、高溫透平膨脹機(jī)、主換熱器、氣液分離器；空氣分離部分包括上塔、下塔、過(guò)冷器、粗氬塔、精氬塔；下塔中設(shè)置有主冷凝器；精氬塔底部設(shè)置有蒸發(fā)器，頂部設(shè)置有精氬塔冷凝器；粗氬塔頂部設(shè)置有粗氬塔冷凝器；
[0006]循環(huán)氮壓機(jī)的出口與主換熱器熱流體段入口用管道接通，主換熱器熱流體段出口與高溫透平膨脹機(jī)膨脹端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)膨脹端出口與主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與循環(huán)氮壓機(jī)入口用管道接通；循環(huán)氮壓機(jī)出口與低溫透平膨脹機(jī)增壓端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)增壓端出口與高溫透平膨脹機(jī)增壓端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)增壓端出口與主換熱器熱流體段入口用管道接通，主換熱器熱流體段出口與下塔中下部氮?dú)馊肟?、低溫透平膨脹機(jī)膨脹端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)膨脹端出口與氣液分離器原料氣入口用管道接通，氣液分離器液體出口和過(guò)冷器的液氮出口與上塔頂部液氮入口用管道接通，上塔頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器氮?dú)馊肟谟霉艿澜油?，過(guò)冷器氮?dú)獬隹谂c主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)入口用管道接通，補(bǔ)氣壓縮機(jī)出口與循環(huán)氮壓機(jī)入口用管道接通；
[0007]主換熱器的熱流體段出口與下塔底部原料氣入口用管道接通；下塔頂部液氮出口與過(guò)冷器液氮入口用管道接通，過(guò)冷器液氮出口與上塔頂部液氮入口用管道接通；下塔底部的富氧液空出口與過(guò)冷器液空入口用管道接通，過(guò)冷器液空出口與精氬塔蒸發(fā)器入口用管道接通，精氬塔蒸發(fā)器出口分別與粗氬塔冷凝器入口和精氬塔冷凝器入口用管道接通，粗氬塔冷凝器出口和精氬塔冷凝器出口均與上塔富氧液空入口用管道接通；上塔頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器氮?dú)馊肟谟霉艿澜油?，過(guò)冷器氮?dú)獬隹谂c主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)入口用管道接通；上塔上部污氮出口與過(guò)冷器污氮入口用管道接通，過(guò)冷器污氮出口與主換熱器冷流體段入口用管道接通；上塔氬餾分出口與粗氬塔底部入口用管道接通，粗氬塔頂部粗液氬出口與精氬塔中部粗液氬入口用管道接通。
[0008]本實(shí)用新型在接通所述主換熱器熱流體段出口與下塔中下部氮?dú)馊肟诘墓艿郎显O(shè)置有節(jié)流閥。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0010]1、為了避免從下塔取出過(guò)多的壓力氮?dú)膺M(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)而降低產(chǎn)品提取率，本實(shí)用新型采用上塔頂出冷箱的低壓氮?dú)饨?jīng)補(bǔ)氣壓縮機(jī)加壓后作為補(bǔ)充循環(huán)氮?dú)?，產(chǎn)品提取率高，能耗水平也降低。
[0011]2、采用中壓制冷循環(huán)，流體在超臨界狀態(tài)下被冷卻且液化，主換熱器內(nèi)的冷、熱流體溫差相比低壓液化流程可以設(shè)置得更加合理，換熱損失少，并且氣體液化壓力提高，其液化溫度也隨之提高，單位氣體液化所需的冷量就減少，單位產(chǎn)品能耗大大降低。
[0012]3、增加了循環(huán)氮壓機(jī)，采用高、低溫雙膨脹流程，在主換熱器部分完成氣體液化，其液化量基本相當(dāng)于設(shè)備需要的總冷量，因此系統(tǒng)冷卻快，制冷量大。
[0013]4、采用高、低溫膨脹機(jī)雙膨脹制冷，充分利用膨脹機(jī)高溫、高焓降的特點(diǎn)，降低高壓換熱器的不可逆損失，降低了能耗；充分利用循環(huán)高壓氮換熱器的潛力增加制冷量，提高了液體產(chǎn)量；且兩股流體調(diào)整簡(jiǎn)單，可調(diào)性強(qiáng)，可以采用不同的高低溫膨脹氣的量和高低溫膨脹氣溫度來(lái)調(diào)整換熱器的溫差，使之滿(mǎn)足不同液體量的要求以及變負(fù)荷生產(chǎn)，單位液體能耗最低，尤其是大液體量的全液體空分設(shè)備能耗更低。
[0014]5、采用高低壓混合換熱器流程組織形式，能耗省，投資低。
[0015]6、低溫膨脹機(jī)后的氣液混合氮分離后，氣態(tài)進(jìn)入板式換熱器回收冷量，液氮節(jié)流后進(jìn)入上塔，上塔冷量增加，精餾段液氣比增大，液體產(chǎn)量增大，尤其是氬提取率大幅提高，同時(shí)也避免了氣液混合氮進(jìn)入板式換熱器的均布問(wèn)題。
[0016]7、本實(shí)用新型完全可以根據(jù)用戶(hù)要求在生產(chǎn)液氧、液氮產(chǎn)品的同時(shí)提取高純氬、氧等產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)性好。
[0017]8、本實(shí)用新型通過(guò)加大或減少液氮抽量，可減少和增加產(chǎn)品液氧的量，增加進(jìn)入上塔參與精餾的液氮可增加氧氣提取率，增加氧產(chǎn)量，同時(shí)提高氮?dú)夂鸵旱兌龋瑵M(mǎn)足市場(chǎng)要求。
[0018]因此，本全液體空分流程具有單位能耗低，產(chǎn)品提取率高，適用范圍廣，可調(diào)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于中大型全液體空分。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0021]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例包括循環(huán)氮?dú)獠糠趾涂諝夥蛛x部分。
[0022]循環(huán)氮?dú)獠糠职ㄑa(bǔ)氣壓縮機(jī)1、循環(huán)氮壓機(jī)2、低溫透平膨脹機(jī)3、高溫透平膨脹機(jī)4、主換熱器12、氣液分離器13。
[0023]空氣分離部分包括上塔5、下塔6、過(guò)冷器7、粗氬塔8、精氬塔9。下塔6中設(shè)置有主冷凝器10。精氬塔9底部設(shè)置有蒸發(fā)器14，頂部設(shè)置有精氬塔冷凝器16。粗氬塔8頂部設(shè)置有粗氬塔冷凝器15。上塔5、下塔6、主冷凝器10組成了一套精餾塔。
[0024]以上設(shè)備本身均采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0025]一、循環(huán)氮?dú)獠糠?循環(huán)氮?dú)獠糠譃檎麄€(gè)液體空分裝置提供所需冷量，與普通的氣體分離設(shè)備不同，全液體空分在主換熱器12部分需要完成一個(gè)氣體液化工藝，其液化量基本等于設(shè)備需要的液體總產(chǎn)量。冷量的多少或者產(chǎn)量大小的直觀表現(xiàn)即為節(jié)流閥11后進(jìn)入下塔6的這股量。具體表現(xiàn)為:在設(shè)備冷損一定、換熱溫差與膨脹機(jī)機(jī)后溫度不變的情況下，閥后的液氮量越大，制冷量就越大，在進(jìn)塔空氣得到保證的前提下，液體產(chǎn)量就越大。
[0026]循環(huán)氮壓機(jī)2的出口與主換熱器12熱流體段入口用管道接通，主換熱器12熱流體段出口與高溫透平膨脹機(jī)4膨脹端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)4膨脹端出口與主換熱器12冷流體段入口用管道接通，主換熱器12冷流體段出口與循環(huán)氮壓機(jī)2入口用管道接通；循環(huán)氮壓機(jī)2出口與低溫透平膨脹機(jī)3增壓端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)3增壓端出口與高溫透平膨脹機(jī)4增壓端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)4增壓端出口與主換熱器12熱流體段入口用管道接通，主換熱器12熱流體段出口與下塔6中下部氮?dú)馊肟?、低溫透平膨脹機(jī)3膨脹端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)3膨脹端出口與氣液分離器13原料氣入口用管道接通，氣液分離器13液體出口和過(guò)冷器7的液氮出口與上塔5頂部液氮入口用管道接通，上塔5頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器7氮?dú)馊肟谟霉艿澜油?，過(guò)冷器7氮?dú)獬隹谂c主換熱器12冷流體段入口用管道接通，主換熱器12冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)I入口用管道接通，補(bǔ)氣壓縮機(jī)I出口與循環(huán)氮壓機(jī)2入口用管道接通；在接通上述主換熱器12熱流體段出口與下塔6中下部氮?dú)馊肟诘墓艿郎显O(shè)置有節(jié)流閥11。
[0027]循環(huán)氮?dú)膺M(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)2壓縮冷卻后分為兩路，一路直接進(jìn)入主換熱器12冷卻到約5°C后進(jìn)入高溫透平膨脹機(jī)4，膨脹后的氮?dú)夥祷刂鲹Q熱器12提供冷量，復(fù)熱后的氮?dú)夥祷匮h(huán)氮壓機(jī)2入口。一路依次經(jīng)過(guò)低溫透平膨脹機(jī)3、高溫透平膨脹機(jī)4增壓段后分為兩部分，一部分在主換熱器12中冷卻至接近露點(diǎn)溫度節(jié)流后進(jìn)入下塔6參加精餾，一部分在主換熱器12中冷卻至約_90°C后進(jìn)入低溫透平膨脹機(jī)3，膨脹后氣體進(jìn)入氣液分離器13，分離出液氮與出過(guò)冷器7的液氮匯合后送入上塔5，分離出的氣氮返回主換熱器12提供冷量，回收冷量后的氮?dú)夥祷匮h(huán)氮壓機(jī)2入口。上塔5頂部的低壓氮?dú)庖来谓?jīng)過(guò)過(guò)冷器7和主換熱器12復(fù)熱后進(jìn)入補(bǔ)氣壓縮機(jī)1，壓縮后的氮?dú)庠谥鲹Q熱器12中復(fù)熱后進(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)2入口。如此循環(huán)，為整個(gè)空分裝置提供冷量。
[0028]二、空氣分離部分:空氣分離部分完成氧、氮、氬的分離。
[0029]主換熱器12的熱流體段出口與下塔6底部原料氣入口用管道接通；下塔6頂部液氮出口與過(guò)冷器7液氮入口用管道接通，過(guò)冷器7液氮出口與上塔5頂部液氮入口用管道接通；下塔6底部的富氧液空出口與過(guò)冷器7液空入口用管道接通，過(guò)冷器7液空出口與精氬塔蒸發(fā)器14入口用管道接通，精氬塔蒸發(fā)器14出口分別與粗氬塔冷凝器15入口和精氬塔冷凝器16入口用管道接通，粗氬塔冷凝器15出口和精氬塔冷凝器16出口均與上塔5富氧液空入口用管道接通；上塔5頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器7氮?dú)馊肟谟霉艿澜油?，過(guò)冷器7氮?dú)獬隹谂c主換熱器12冷流體段入口用管道接通，主換熱器12冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)I入口用管道接通；上塔5上部污氮出口與過(guò)冷器7污氮入口用管道接通，過(guò)冷器7污氮出口與主換熱器12冷流體段入口用管道接通；上塔5氬餾分出口與粗氬塔8底部入口用管道接通，粗氬塔8頂部粗液氬出口與精氬塔9中部粗液氬入口用管道接通。
[0030]在凈化預(yù)冷后的原料空氣進(jìn)入主換熱器12，經(jīng)主換熱器12返流氣體(污氮、純氮)冷卻到接近露點(diǎn)的溫度后進(jìn)下塔6參加精餾；在下塔6中，空氣被初步分離成氮和富氧液空，頂部氮?dú)庠谥骼淠?0中被冷凝為液體，同時(shí)主冷凝器10的低壓側(cè)液氧被汽化。部分液氮作為下塔回流液，另一部分液氮從下塔6頂部引出，經(jīng)過(guò)冷器7被氮?dú)夂臀鄣獨(dú)膺^(guò)冷后分為兩股，一股節(jié)流送入上塔5頂部參加精餾，一股作為產(chǎn)品送入儲(chǔ)存系統(tǒng)儲(chǔ)存。下塔6底部的富氧液空出下塔6，在過(guò)冷器7中過(guò)冷后進(jìn)入精氬塔9底的蒸發(fā)器14作為熱源蒸發(fā)精氬塔9底部的液氬，同時(shí)液空在蒸發(fā)器14中本身被過(guò)冷，過(guò)冷節(jié)流后的液空分成兩部分，分別進(jìn)入粗氬塔8頂部的粗氬塔冷凝器15和精氬塔9頂部的精氬塔冷凝器16作為冷源，同時(shí)液空在粗氬塔冷凝器15和精氬塔冷凝器16被蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣相液空、液相液空分別進(jìn)入上塔5參加精餾。經(jīng)上塔5精餾后，從上塔5頂部抽出氮?dú)猓瑥?fù)熱后進(jìn)入補(bǔ)氣壓縮機(jī)I壓縮后作為循環(huán)氮?dú)?；上?上部引出污氮經(jīng)過(guò)冷器7和主換熱器12復(fù)熱后作為分子篩吸附器的再生氣體，上塔5底部引出液氧作為產(chǎn)品送入儲(chǔ)存系統(tǒng)儲(chǔ)存。從上塔5相應(yīng)位置抽出氬餾分氣體(含氬量約12%)，氬餾分從粗氬塔8底部導(dǎo)入，在粗氬塔8頂部抽出粗氬氣進(jìn)入精氬塔9中部，在精氬塔冷凝器16蒸發(fā)側(cè)利用下塔6底部來(lái)的液空作為熱源，促使精氬塔9底部的液氬蒸發(fā)成上升蒸汽，同時(shí)液空被過(guò)冷，過(guò)冷后的液空節(jié)流后分別進(jìn)入粗氬塔冷凝器15、精氬塔冷凝器16作為冷源，產(chǎn)生回流液，以保證塔內(nèi)的精餾，實(shí)現(xiàn)氬氧、氬氮分離，從而在精氬塔9底部得到純液氬。
[0031]如下流程SI?S5為本實(shí)用新型實(shí)施例的全部工作過(guò)程。
[0032]S1、原料空氣經(jīng)壓縮、冷卻純化后(壓力581Kpa.A、溫度27°C、流量5000Nm3/h)進(jìn)入主換熱器12，被純氮?dú)?、污氮?dú)饫鋮s至-172.8°C后進(jìn)入下塔6底部參加精餾；一部分氮?dú)庖来谓?jīng)循環(huán)氮壓機(jī)2增壓、高溫膨脹機(jī)4增壓段、低溫膨脹機(jī)4增壓端增壓、主換熱器12冷卻為液氮(壓力6351Kpa.A、溫度約-173.4°C、流量3400Nm3/h)后節(jié)流至575Kpa.A進(jìn)入下塔6中部提供回流液。
[0033]S2、在下塔6中，下塔6內(nèi)空氣與回流液氮在多層塔板上反復(fù)冷凝和蒸發(fā)，下塔6底部積聚富氧液空，富氧液空(壓力575Kpa.A、溫度-173.4°C、流量3045Nm3/h)經(jīng)過(guò)冷器7過(guò)冷至-177.8°C，過(guò)冷后的富氧液空(壓力572Kpa.A、溫度-177.8°C、流量3045Nm3/h)進(jìn)入精氬塔9底部的蒸發(fā)器作為熱源蒸發(fā)精氬塔9底部的液氬，同時(shí)液空本身被過(guò)冷，過(guò)冷節(jié)流后的液空分成兩部分，分別進(jìn)入粗氬塔8頂和精氬塔9頂?shù)睦淠髯鳛槔湓矗瑫r(shí)液空被蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣相液空、液相液空分別進(jìn)入上塔5參加精餾。下塔6上端富集的氮?dú)庠谥骼淠?0冷凝成液氮，部分液氮作為下塔回流液，補(bǔ)充冷量；另一部分液氮(壓力565Kpa.A、溫度-177.5°C、流量5354Nm3/h)從下塔6頂部引出，經(jīng)過(guò)冷器7被氮?dú)夂臀鄣^(guò)冷至-183°C，與低溫膨脹機(jī)3膨脹后分離出的液氮(壓力600Kpa.A、溫度約-176.7°C、流量414Nm3/h)匯合節(jié)流至145Kpa.A后一部分(壓力145Kpa.A、溫度約-192.6°C、流量3258Nm3/h)送入上塔5頂部作為上塔5的回流液體，一部分(壓力145Kpa.A、溫度約-192.6°C、流量251NmVh)作為產(chǎn)品送入儲(chǔ)存系統(tǒng)儲(chǔ)存。
[0034]S3、上塔5頂部的氮?dú)?壓力135Kpa.A、溫度-193.2°C、流量3831Nm3/h)以及上塔5中上部的污氮?dú)?壓力136Kpa.A、溫度_193°C、流量1400Nm3/h)經(jīng)過(guò)過(guò)冷器7回收部分冷量，進(jìn)入主換熱器12冷卻原料空氣，復(fù)熱后的污氮?dú)?壓力123Kpa.A、溫度37.4°C、流量1400Nm3/h)進(jìn)入分子篩純化系統(tǒng)，作為分子篩再生氣；復(fù)熱后的氮?dú)?壓力126Kpa.A、溫度37.4°C、流量383INmVh)進(jìn)入補(bǔ)氣壓縮機(jī)I壓縮至580Kpa.A,進(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)2入口。在主冷凝器10底部得到的產(chǎn)品液氧(壓力145Kpa.A、溫度_181°C、流量1027Nm3/h)。
[0035]S4、從上塔5相應(yīng)位置抽出氬餾分氣體(含氬量約12%，壓力143Kpa.A、溫度_180°C、流量1171Nm3/h)，氬餾分從粗氬塔8底部導(dǎo)入，在粗氬塔8頂部抽出粗氬(壓力128Kpa.A、溫度-183.8°C、流量43Nm3/h)進(jìn)入精氬塔9中部，在精氬塔9蒸發(fā)側(cè)利用下塔6底部富氧液空經(jīng)過(guò)冷器7過(guò)冷后(壓力572Kpa.A、溫度-177.8°C、流量3045Nm3/h)作為熱源，促使精氬塔9底部的液氬蒸發(fā)成上升蒸汽，同時(shí)液空被過(guò)冷。過(guò)冷后的液空節(jié)流后一部分(壓力145Kpa.A、溫度-189.4°C、流量1523Nm3/h)進(jìn)入粗氬塔8冷凝器作為冷源，產(chǎn)生回流液，實(shí)現(xiàn)氧氬分離；一部分(壓力145Kpa.A、溫度-189.4°C、流量1523Nm3/h)進(jìn)入精氬塔9，產(chǎn)生回流液，實(shí)現(xiàn)氮?dú)宸蛛x；從而在精氬塔9底部得到純液氬(壓力128Kpa.A、溫度-183.8°C、流量 42Nm3/h)。
[0036]S5、低壓循環(huán)氮?dú)?壓力580Kpa.A、溫度37.4°C、流量17687Nm3/h)與經(jīng)補(bǔ)氣壓縮機(jī)I壓縮后的氮?dú)?壓力580Kpa.A、溫度40°C、流量3813Nm3/h)匯合后進(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)2壓縮至3120Kpa壓力，壓縮后的中壓氮?dú)夥譃閮刹糠?一部分中壓氮?dú)?壓力3110Kpa.A、溫度40°C、流量8100Nm3/h)進(jìn)主換熱器12中預(yù)冷到一定的溫度_5.3°C后送入高溫膨脹機(jī)4，膨脹后的氮?dú)?壓力600Kpa.A、溫度-86.76°C、流量8100Nm3/h)經(jīng)主換熱器12回收冷量后返回至循環(huán)氮壓機(jī)2入口 ；另一部分中壓氮?dú)鈮毫?3110Kpa.A、溫度40°C、流量13400Nm3/h)先依次經(jīng)低溫膨脹機(jī)增壓段增壓(4277Kpa.A、溫度40°C、流量13400Nm3/h)、高溫膨脹機(jī)的增壓段增壓(6376Kpa.A、溫度40°C、流量13400Nm3/h)后分為兩股，一股(6366Kpa.A、溫度40°C、流量10000Nm3/h)經(jīng)主換熱器12預(yù)冷到-93.5°C溫度時(shí)送入低溫膨脹機(jī)3，膨脹后的氣液混合氮(600Kpa.A、溫度-176.7°C、流量10000Nm3/h)經(jīng)氣液分離后的氮?dú)?600Kpa.A、溫度-176.7°C、流量9586Nm3/h)進(jìn)入主換熱器12回收冷量后返回循環(huán)氮壓機(jī)2的入口，分離后的液氮(600Kpa.A、溫度-176.7°C、流量414Nm3/h)與過(guò)冷器7過(guò)冷后的液氮匯合后節(jié)流進(jìn)入上塔；另一股(6366Kpa.A、溫度40°C、流量3400Nm3/h)經(jīng)主換熱器12冷卻至接近露點(diǎn)溫度-173.4°C后節(jié)流至575Kpa后進(jìn)入下塔6參加精餾。
[0037]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱(chēng)等可以不同，本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。
【權(quán)利要求】
1.一種帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備，其特征在于:包括循環(huán)氮?dú)獠糠趾涂諝夥蛛x部分；循環(huán)氮?dú)獠糠职ㄑa(bǔ)氣壓縮機(jī)、循環(huán)氮壓機(jī)、低溫透平膨脹機(jī)、高溫透平膨脹機(jī)、主換熱器、氣液分離器；空氣分離部分包括上塔、下塔、過(guò)冷器、粗氬塔、精氬塔；下塔中設(shè)置有主冷凝器；精氬塔底部設(shè)置有蒸發(fā)器，頂部設(shè)置有精氬塔冷凝器；粗氬塔頂部設(shè)置有粗氬塔冷凝器； 循環(huán)氮壓機(jī)的出口與主換熱器熱流體段入口用管道接通，主換熱器熱流體段出口與高溫透平膨脹機(jī)膨脹端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)膨脹端出口與主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與循環(huán)氮壓機(jī)入口用管道接通；循環(huán)氮壓機(jī)出口與低溫透平膨脹機(jī)增壓端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)增壓端出口與高溫透平膨脹機(jī)增壓端入口用管道接通，高溫透平膨脹機(jī)增壓端出口與主換熱器熱流體段入口用管道接通，主換熱器熱流體段出口與下塔中下部氮?dú)馊肟?、低溫透平膨脹機(jī)膨脹端入口用管道接通，低溫透平膨脹機(jī)膨脹端出口與氣液分離器原料氣入口用管道接通，氣液分離器液體出口和過(guò)冷器的液氮出口與上塔頂部液氮入口用管道接通，上塔頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器氮?dú)馊肟谟霉艿澜油ǎ^(guò)冷器氮?dú)獬隹谂c主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)入口用管道接通，補(bǔ)氣壓縮機(jī)出口與循環(huán)氮壓機(jī)入口用管道接通； 主換熱器的熱流體段出口與下塔底部原料氣入口用管道接通；下塔頂部液氮出口與過(guò)冷器液氮入口用管道接通，過(guò)冷器液氮出口與上塔頂部液氮入口用管道接通；下塔底部的富氧液空出口與過(guò)冷器液空入口用管道接通，過(guò)冷器液空出口與精氬塔蒸發(fā)器入口用管道接通，精氬塔蒸發(fā)器出口分別與粗氬塔冷凝器入口和精氬塔冷凝器入口用管道接通，粗氬塔冷凝器出口和精氬塔冷凝器出口均與上塔富氧液空入口用管道接通；上塔頂部氮?dú)獬隹谂c過(guò)冷器氮?dú)馊肟谟霉艿澜油?，過(guò)冷器氮?dú)獬隹谂c主換熱器冷流體段入口用管道接通，主換熱器冷流體段出口與補(bǔ)氣壓縮機(jī)入口用管道接通；上塔上部污氮出口與過(guò)冷器污氮入口用管道接通，過(guò)冷器污氮出口與主換熱器冷流體段入口用管道接通；上塔氬餾分出口與粗氬塔底部入口用管道接通，粗氬塔頂部粗液氬出口與精氬塔中部粗液氬入口用管道接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶補(bǔ)氣壓縮機(jī)的全液體空分設(shè)備，其特征在于:在接通所述主換熱器熱流體段出口與下塔中下部氮?dú)馊肟诘墓艿郎显O(shè)置有節(jié)流閥。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK204115392SQ201420492136
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張行東, 王丹, 李萬(wàn)軍 申請(qǐng)人:中國(guó)空分設(shè)備有限公司