空分装置低温液体回收利用系统的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种空分装置低温液体回收利用装置，属于空气分离设备领域。

背景技术：
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空分系统是将空气液化、精馏、最终分离成为氧、氮和其他有用气体的气体分离系统，空气分离系统包括空压机、分子筛、制冷膨胀机、低压换热器、高压换热器和精馏塔，空压机压缩的空气进入分子筛除去空气中的二氧化碳和水，而后一路经分子筛处理的空气经过制冷膨胀机膨胀到40kpa、-180—-173℃后送入精馏塔内，为整个系统提供冷量；精馏塔分离出的低温氮气送入低压换热器内，为另一路经过分子筛处理过的、压力为0.5mpa的空气降温；精馏塔分离出的低温氧气送入高压换热器，为另一路经过分子筛处理过，且增压到6.5mpa的空气降温(升压的目的一方面是为了尽可能多的带走液氧中热量，使其气化；另一方面是强化降温后空气在节流阀处节流制冷的效果)，降温后的空气再由节流阀节流到0.5mpa，两路降温后的空气最终均进入精馏塔内，膨胀制冷，精馏分离。

由于空气经分子筛处理后，仍然残留少量水分和二氧化碳，在空分系统运行过程中冻结在低压换热器、高压换热器和精馏塔内，影响换热效率，故在空分系统运行一定时间内需要对其复热加温；此外，当空分装置事故停车检修时，一般需要停车8小时以上；不管是复热加温以除冰，还是事故停车检修，均需要将精馏塔进行排液气化，即将低温高压液体排出，使用低压蒸汽将其气化排放。排放的低温液体为-183℃的液氧、液空，其排放量根据空分装置的容量不同而不同，一般在50t左右，损失了大量的冷量，并且需要消耗大量的蒸汽；同时下次启动设备时需要消耗大量的冷量来重新积累这些低温液体。

技术实现要素：
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为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种空分装置低温液体回收利用系统。

本实用新型由如下技术方案实施：空分装置低温液体回收利用系统，其包括空压机、空冷塔、分子筛、制冷膨胀机、低压换热器、高压换热器、精馏塔、蒸汽喷射器，所述空压机的出口与所述空冷塔的进气口连通，所述空冷塔的出气口与所述分子筛的进口通过管道连通，所述分子筛的出口分别与制冷膨胀机的进口、低压换热器的热介质入口、高压换热器的热介质入口通过管道连通；在连通所述分子筛和所述高压换热器之间的管道上设有空压机，在连通所述高压换热器和所述精馏塔的管道上设有节流阀；所述制冷膨胀机的出口、所述低压换热器的热介质出口、所述高压换热器的热介质出口均与所述精馏塔的进口通过管道连通，所述精馏塔的顶部出口与所述低压换热器的冷介质入口通过管道连通，所述精馏塔的中部出口与所述高压换热器的冷介质入口通过管道连通，所述精馏塔的中部出口和底部出口还与所述蒸汽喷射器通过排放管连通；

其还包括硅胶吸附器和低温真空储罐，所述排放管还与所述硅胶吸附器的进口连通，所述硅胶吸附器的出口与所述低温真空储罐的进口通过管道连通，所述低温真空储罐的出口与所述精馏塔的进口通过管道连通，在连通所述低温储罐和所述精馏塔之间的管道上设有充装泵。

进一步的，其还包括蒸汽加热器，所述蒸汽加热器的出口与所述分子筛以及硅胶吸附器的再生气入口连通。

进一步的，所述蒸汽加热器的进口与所述低压换热器的冷介质出口连通。

本实用新型的优点：

1、本实用新型通过增加硅胶吸附器、低温真空储罐、充装泵以及相应新增管线，回收系统停车时需要排放的低温液体，并对其进行处理；通过吸附剂对其中的碳氢化合物等危险有害物质进行吸附处理，再在低温真空储槽进行储存，在系统下次启动时使用低温充装泵补充回精馏塔中作为精馏原料使用，有效的回收了大量的低温液体，节省了大量的冷量，避免了使用蒸汽气化时消耗蒸汽，同时避免气化不完全时存在的人员冻伤风险。

2、本实用新型使用空分纯化系统产出的经过蒸汽加热器加热后的氮气作为再生气，对分子筛或硅胶吸附器进行再生，硅胶吸附器在再生完毕后密封备用，实现了对硅胶吸附器和分子筛的再生处理。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型空分装置低温液体回收利用系统的示意图。

图中：空压机1、空冷塔2、分子筛3、制冷膨胀机4、低压换热器5、高压换热器6、精馏塔7、蒸汽喷射器8、空压机9、节流阀10、排放管11、硅胶吸附器12、低温真空储罐13、低温充装泵14、蒸汽加热器15。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

空分装置低温液体回收利用系统，其包括空压机1、空冷塔2、分子筛3、制冷膨胀机4、低压换热器5、高压换热器6、精馏塔7、蒸汽喷射器8，空压机1的出口与空冷塔2的进气口连通，空冷塔2的出气口与分子筛3的进口通过管道连通，分子筛3的出口分别与制冷膨胀机4的进口、低压换热器5的热介质入口、高压换热器6的热介质入口通过管道连通；在连通分子筛3和高压换热器6之间的管道上设有空压机9，在连通高压换热器6和精馏塔7的管道上设有节流阀10；制冷膨胀机4的出口、低压换热器5的热介质出口、高压换热器6的热介质出口均与精馏塔7的进口通过管道连通，精馏塔7的顶部出口与低压换热器5的冷介质入口通过管道连通，精馏塔7的中部出口与高压换热器6的冷介质入口通过管道连通，精馏塔7的中部出口和底部出口还与蒸汽喷射器8通过排放管11连通；

其还包括硅胶吸附器12和低温真空储罐13，排放管11还与硅胶吸附器12的进口连通，硅胶吸附器12的出口与低温真空储罐13的进口通过管道连通，低温真空储罐13的出口与精馏塔7的进口通过管道连通，在连通低温储罐和精馏塔7之间的管道上设有低温充装泵14。

作为优选方案，本系统还包括蒸汽加热器15，蒸汽加热器15的出口与分子筛3以及硅胶吸附器12的再生气入口连通，蒸汽加热器15的进口与低压换热器5的冷介质出口连通。

本实施例中，低温真空储罐13内筒材质为不锈钢316；外筒为普通碳钢材质；内外桶之间充装珠光砂并抽真空作为保温材料；硅胶吸附器12产自萍乡市金达莱化工填料有限公司，吸附剂为空分耐水硅胶；低温充装泵14为产自杭州杭氧股份有限公司的bpo4-20/70型充装泵。

工作流程：

1、空分流程：

分子筛3除去水分和二氧化碳的气体分三路进入精馏塔7，第一路是经过制冷膨胀机4膨胀后降温到-180—173℃，进入精馏塔7内精馏，顶部产出温度为-195℃的氮气送低压换热器5，与第二路气体换热，第二路气体换热到-173℃后进入精馏塔7，精馏塔7底部的-183℃的液氧进入高压换热器6内，与第三路经过增压的气体换热，第三路气体换热到-153℃后，经节流阀10节流降压到0.5mpa后进入精馏塔7。

2、低温液体储存回用流程：

打开连接精馏塔7和硅胶吸附器12之间管道上的阀门，精馏塔7内低温液体在塔压作用和自身重力作用下排走，进入硅胶吸附器12对碳氢化合物等危险有害物质进行吸附处理后，最终进入低温真空储槽进行储存；

在系统下次启动时使用低温充装泵14补充回精馏塔7中作为精馏原料使用，而后用蒸汽加热器15加热后的氮气对硅胶吸附器12再生，最终密封待用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。