专利名称：液氧自增压空分装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空分装置领域，尤其是涉及一种液氧空分装置。
背景技术：
在现代煤化工领域，空分设备主要提供氧气和氮气，氧气主要用作气化剂和反 应原料。过去，国内煤化工领域煤气化过程基本上采用空气作为气化剂，气化效率、碳 转化率和气化炉能力都很低，国内很多企业因此面临退出市场的困境。企业为了生存并 适应市场的发展，降低能耗和生产成本，减少污染，对气化炉原料气进行富氧改造势在 必行。而采用常规的外压缩空分流程，就需要配置氧气压缩和调压系统，将氧气压力提 高后再调压输送至用气点，不仅增加了一次性投资和运行费用，也不符合节能降耗的国 策。如图1所示，氧主换热器3通过管路与主冷凝蒸发器2连接，氧主换热器3的空 气管路和主换热器6的空气管路并联连接后与第一精馏塔4连接。一路空气经主换热器 6换热送出，然后与经氧主换热器3换热送出的一路空气混合进入第一精馏塔4。第二精 馏塔5的出口与氧主换热器3连接。氧气从主冷凝蒸发器2进入氧主换热器3换热，然 后送出。从主冷凝蒸发器2上部来的氧气压力较低，仅为20KPa，要得到更高压力的氧 气就必须在外部增设压缩系统。常规的外压缩空分流程，氧气出塔压力低，氧气纯度一定，无法自由调节氧气 纯度。还需要配置氧气压缩和调压系统，系统复杂，易损件多，一次投资大，运转部件 多，占地面积大，产生环境噪声，运行费用和维护费用高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以自由调节氧气压力和纯度的液氧自增压空 分装置。(从提供的文件里没有找到何处改进实现了这个目的)本实用新型的技术方案是液氧自增压空分装置，包括氧主换热器、主冷凝蒸发器、第一精馏塔、第二精 馏塔、主换热器，氧主换热器通过管路与主冷凝蒸发器连接；氧主换热器的空气管路和 主换热器的空气管路并联连接后，一路与第一精馏塔连接，包括液氧增压器，所述液氧 增压器设有液氧入口、液氧出口、空气入口和液空出口，所述氧主换热器的空气管路和 主换热器的空气管路并联连接后的另一路与液氧增压器的空气入口相连接，所述液空出 口通过管道与第二精馏塔连接；所述液氧增压器的液氧入口通过管道与主冷凝蒸发器连 接，液氧增压器的液氧出口通过管道与氧主换热器连接。本实用新型在空分分馏塔中的液氧增压器内将氧气压力提高，增加极少的成 本，氧气出塔后压力和纯度都能做到自由调整，并且变工况迅速。本实用新型节省了 氧气压缩和调压系统的投资，降低了长期运行的成本，减少了占地面积和环境噪声，系 统运行可靠，维护费用低，降低了空分系统能耗，为后续工艺的稳定运行提供了保障。本实用新型不仅为企业节省了投资成本，降低能耗，提高生产效率，获得重新生存的机 会，还适应了国家保护环境、节能降耗的政策。本项目非常适合在煤化工领域同类工艺 装置中广泛应用。本实用新型降低了整个系统的投资成本和维护费用，系统运行可靠，维护费用 低，经济效益显著，整体上处于同类技术的领先水平。
图1原液氧空分装置的结构示意图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是液氧增压器外形示意图。
具体实施方式
如图2、3所示，本实用新型包括液氧增压器1设有液氧入口 8、液氧出口 9、空 气入口 10、液空出口 11。氧主换热器3的空气出口与主换热器6的空气出口通过管道汇合，并联连接后分 成两路，一路与液氧增压器1的空气入口 10相连接，另一路直接与第一精馏塔4连接。 液氧增压器1的液空出口 11通过管道与第二精馏塔5连接。液氧增压器1的液氧入口 8通过管道与主冷凝蒸发器2连接，液氧从主冷凝蒸发 器2下部取出，进入液氧增压器1增压蒸发。液氧增压器1的液氧出口9通过管道与氧 主换热器3连接。工作过程液氧从主冷凝蒸发器2下部取出，进入液氧增压器1增压蒸发，再经主换热器3 复热后送出，送出为温度15°C，压力0.IMpa(G)的氧气。液氧增压器1利用非纯物质之 间液化点和沸点的不同以及气化潜热，实现氧气的增压气化。从氧主换热器3、主换热器 6来的空气一路按传统流路进入第一精馏塔4下部，另一路经液氧增压器1液化后进入第 二精馏塔5参加精馏。通过调节进入液氧蒸发器的空气和氧气的流量等参数实现氧气压 力和纯度的调节。本实用新型合理布置设备和工艺配管，保证了各流路的通畅。
权利要求1.液氧自增压空分装置，包括氧主换热器、主冷凝蒸发器、第一精馏塔、第二精馏 塔、主换热器，氧主换热器通过管路与主冷凝蒸发器连接；氧主换热器的空气管路和 主换热器的空气管路并联连接后，一路与第一精馏塔连接，其特征在于包括液氧增 压器，所述液氧增压器设有液氧入口、液氧出口、空气入口和液空出口，所述氧主换热 器的空气管路和主换热器的空气管路并联连接后的另一路与液氧增压器的空气入口相连 接，所述液空出口通过管道与第二精馏塔连接；所述液氧增压器的液氧入口通过管道与 主冷凝蒸发器连接，液氧增压器的液氧出口通过管道与氧主换热器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种液氧自增压空分装置，包括氧主换热器、主冷凝蒸发器、第一精馏塔、第二精馏塔、主换热器，氧主换热器通过管路与主冷凝蒸发器连接；包括液氧增压器，所述液氧增压器设有液氧入口、液氧出口、空气入口和液空出口，所述氧主换热器的空气管路和主换热器的空气管路并联连接后的另一路与液氧增压器的空气入口相连接，所述液空出口通过管道与第二精馏塔连接；所述液氧增压器的液氧入口通过管道与主冷凝蒸发器连接，液氧增压器的液氧出口通过管道与氧主换热器连接。本实用新型在空分分馏塔中的液氧增压器内将氧气压力提高，增加极少的成本，氧气出塔后压力和纯度都能做到自由调整，并且变工况迅速。
文档编号C01B13/02GK201793370SQ201020517838
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者张书彩, 张守坤, 张涛, 李建伟, 田大川 申请人:开封东京空分集团有限公司