CN108413708A - 一种提高已有空分液体产量的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高已有空分液体产量的方法及装置，该方法包括：一部分空气经换热后送入下塔进行精馏，另一部分空气依次经压缩、冷却、换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；从另一部分空气中引出第三股空气依次经压缩、冷却处理后与另一部分经冷却处理后的空气汇合，一并经换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；以及从换热后的汇合空气中抽出第四股空气，经降压、降温后送入上塔进行精馏，产生的冷量进入冷箱系统。本发明提供的提高已有空分液体产量的方法及装置，充分利用空分设备的多余产能，通过外挂撬块增加空分液体的产量，具有良好了经济效益。

Description

一种提高已有空分液体产量的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种增加空分液体产量的方法，尤其涉及一种提高已有空分液体产量的方法及装置。
背景技术
大型空分在设计时其符合波动能力是比较重要的一项技术指标，往往以最大处理能力来设计管道直径、换热器换热和填料塔的处理能力。实际使用过程中，受用气量的限制，产能会达不到最大值，所以设备运行时会有部分设计余量。造成了设备的产能浪费。
因此，本领域的技术人员致力于开发增加空分液体产量的方法，准确的说是对变负荷空分的富裕产能进行利用以增加液体产量，创造经济价值方法。
发明内容
本发明针对现有已建成空分存在产能部分浪费的问题，提出一种提高已有空分液体产量的方法及装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供一种提高已有空分液体产量的方法，一部分空气经换热后送入下塔进行精馏，另一部分空气依次经压缩、冷却、换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；从所述另一部分空气中引出第三股空气依次经压缩、冷却处理后与所述另一部分经冷却处理后的空气汇合，一并经换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；以及从换热后的汇合空气中抽出第四股空气，经降压、降温后送入上塔进行精馏，产生的冷量进入冷箱系统。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的方法中，所述一部分空气和所述另一部分空气为去除二氧化碳、水和部分碳氢化合物后的空气。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的方法中，所述换热、压缩和精馏在冷箱系统内进行；所述压缩、冷却和在所述冷箱系统外进行。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的方法中，所述冷箱系统由外挂小冷箱、过桥和冷箱组成。
本发明的第二个方面是提供一种提高已有空分液体产量的装置，包括：冷箱，设置于所述冷箱内的主换热器、上塔、下塔和原膨胀机，以及设置于所述冷箱外的原增压机和原冷却器；还包括设置于所述冷箱外的外挂增压机、外挂冷却器、外挂小冷箱，其中：
一部分空气通过管道经主换热器与所述下塔的底部连通；
另一部分空气通过管道依次经所述原增压机、所述原冷却器、所述主换热器、所述原膨胀机与所述上塔的中部连通；
从所述另一部分空气中引出的第三股空气通过管道依次经所述外挂增压机、所述外挂冷却器与所述原冷却器处理后的空气汇合；以及
从经所述主换热器换热后的汇合空气中抽出的第四股空气，通过管道经所述外挂小冷箱内的外挂膨胀机与所述上塔的中部连通，产生的热量通过所述外挂膨胀机传输至所述外挂小冷箱外，产生的冷量由所述外挂小冷箱进入所述冷箱内。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的装置中，所述原增压机与所述原膨胀机通过轴连接；所述外挂增压机与所述外挂膨胀机通过轴连接。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的装置中，所述原增压机的入口管道通过管道和阀门与所述原冷却器的出口管道连通。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的装置中，所述外挂增压机的入口管道通过管道和阀门与所述外挂冷却器的出口管道连通。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的装置中，所述外挂小冷箱与所述冷箱之间通过过桥连通。
进一步地，在所述的提高已有空分液体产量的装置中，经所述主换热器换热后的汇合空气从所述主换热器的中部抽出。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的提高已有空分液体产量的方法及装置，充分利用空分设备的多余产能，通过外挂撬块(外挂膨胀机、外挂增压机、外挂冷却器、外挂小冷箱、过桥)增加空分液体的产量，具有良好了经济效益；且因是利用空分设备的多余产能，故对设备稳定性以及空分设备的其它组成部分等不产生影响。
附图说明
图1为本发明一种提高已有空分液体产量的装置的流程示意图；
其中，各附图标记为：
1-冷箱；2-换热器；3-上塔；4-下塔；5-原增压机；6-原冷却器；7-原膨胀机；8-外挂增压机；9-外挂冷却器；10-外挂膨胀机；11-外挂小冷箱；12-过桥。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例提供了一种提高已有空分液体产量的方法，具体包括：空气经过压缩、预冷、纯化等前段处理后，去除掉所含的几乎全部二氧化碳、水和部分碳氢化合物后，分成两部分。
一部分空气经主换热器换热，冷却至液化点后送入下塔进行精馏。
另一部分空气经膨胀机的增压端压缩，回收膨胀机释放的功，再经过冷却器降温至～40℃。送入冷箱中的主换热器，从换热器中部抽出，进入膨胀机膨胀降温，送入上塔参与精馏。膨胀机膨胀过程是把气体对外做功过程，通过膨胀机的旋转，把膨胀端高压力高温度的气体能量传输出去，空气本身降压降温。以整个冷箱为研究系统，冷箱内的热量主要通过膨胀机传输至冷箱外，热量的外流就是冷量的产生过程。产生的冷量部分维持冷箱的热损耗，剩余部分用以液化气体，产生液化的氧气或氮气。
由于变负荷空分在设计时以最大气量来设计管道、换热器及精馏塔的处理气量，在低负荷时，管道内流速偏低，换热器通道有部分富裕，精馏塔的负荷也会比较低。以此为基础，从所述另一部分空气中即从空气进原增压机前管道引出第三股空气，进入外挂增压机增压，空气会被加压升温，再通过冷却器冷却到～40℃后，进入原增压机后管道，合并后送入主换热器依次经压缩、冷却处理后与所述另一部分经冷却处理后的空气汇合，经原膨胀机降压后送入上塔进行精馏。
以及从换热后的汇合空气中抽出第四股空气，经过过桥，送入外挂膨胀机膨胀至空气本身降压降温，然后送入上塔进行精馏，产生的冷量进入冷箱系统。热量通过外挂膨胀机传输至冷箱外，对应产生的冷量进入由外挂小冷箱、过桥、冷箱组成的冷箱系统。产生的冷量除维持小冷箱和过桥冷损外，可全部用以产液体。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种采用上述方法的提高已有空分液体产量的装置，包括：冷箱1，设置于所述冷箱1内的主换热器2、上塔3、下塔4和原膨胀机7，以及设置于所述冷箱1外的原增压机5和原冷却器6；还包括设置于所述冷箱外的外挂增压机8、外挂冷却器9、外挂小冷箱11，其中：
一部分空气通过管道经主换热器2与所述下塔4的底部连通；
另一部分空气通过管道依次经所述原增压机5、所述原冷却器6、所述主换热器2、所述原膨胀机7与所述上塔3的中部连通；
从所述另一部分空气中引出的第三股空气通过管道依次经所述外挂增压机8、所述外挂冷却器9与所述原冷却器6处理后的空气汇合，经所述主换热器2换热后的汇合空气从所述主换热器2的中部抽出；以及
从经所述主换热器2换热后的汇合空气中抽出的第四股空气，通过管道经所述外挂小冷箱11内的外挂膨胀机10与所述上塔3的中部连通，产生的热量通过所述外挂膨胀机10传输至所述外挂小冷箱11外，产生的冷量由所述外挂小冷箱11通过过桥12进入所述冷箱1内。
在本实施例中，所述原增压机5与所述原膨胀机7通过轴连接；所述外挂增压机8与所述外挂膨胀机10通过轴连接。
在本实施例中，所述原增压机5的入口管道通过管道和阀门与所述原冷却器6的出口管道连通。所述外挂增压机8的入口管道通过管道和阀门与所述外挂冷却器9的出口管道连通。
实施例3
本实施例一种提高已有空分液体产量的装置的应用，现有已建成空分一般包括：冷箱1、主换热器2、原增压机5、原膨胀机7、上塔3、下塔4，如图1所示，且原增压机5与原膨胀机7通过轴连接。
现有装置的工艺流程为：空气经过压缩、预冷、纯化等前段处理后，管道GA-101的压力为～0.45MPaG，温度为～12-17℃。去除掉所含的几乎全部二氧化碳、水和部分碳氢化合物后，分成两部分。一部分GA-101进入冷箱1中的主换热器2，冷却至液化点后，经管道GA-102进入下塔4。另一部分GA-201进入增压机5压缩至0.6～0.8MPaG，回收膨胀机释放的功，再经过冷却器6降温至～40℃，通过管道GA-202。送入冷箱1中的主换热器2，从主换热器2中部抽出，通过管道GA-204抽出时温度为-110℃～-140℃，进入膨胀机7膨胀至压力0.01～0.05MPa、温度为-175～-185℃，通过管道GA-205，送入上塔3参与精馏。膨胀机7的膨胀过程是利用气体内能对外做功的过程，通过膨胀机的旋转，把膨胀端高压力(0.6～0.8MPaG)高温度(-110℃～-140℃)的气体能量传输出去，空气本身降压(0.01～0.05MPa)降温(-175～-185℃)。以整个冷箱为研究系统，冷箱2内的热量主要通过膨胀机7传输至冷箱外，热量的外流就是冷量的产生过程。产生的冷量部分维持冷箱的热损耗，剩余部分用以液化气体，产生液化的氧气或氮气。
由于现有装置中变负荷空分在设计时以最大气量来设计管道、换热器及精馏塔的处理气量，在低负荷时，管道内流速偏低，换热器通道有部分富裕，精馏塔的负荷也会比较低。以此为基础进行改造：从空气进增加机前管道GA-201引出一股空气(～23000Nm3/h)进入管道GA-301，进入外挂增压机8增压，空气会被加压(0.6～0.8MPaG)升温(30～80℃)，再通过冷却器9冷却到～40℃后，通过GA-302进入原增压机后管道GA-202，合并后送入主换热器2。为了仿制外挂增压机的喘振，通过GA-303管路把管道GA-302与GA-301连通，通过调节阀进行控制，起到保护增压机的作用。从主换热器2中部抽出的气体管路GA-204接分支GA-304，抽一部分空气(～23000Nm3/h)经过过桥12，送入外挂膨胀机10膨胀，空气本身降压(0.01～0.05MPa)降温(-175～-185℃)。热量通过外挂膨胀机10传输至冷箱外，对应产生的冷量进入由外挂小冷箱11、过桥12、冷箱1组成的冷箱系统。产生的冷量除维持小冷箱11和过桥12冷损外，可全部用以产液体。23000Nm3/h的气量，可增加冷量约300～400kw，可增加液体产量，以液氧计：3～3.7t/h。产生可观的经济效益。
本实施例利用空分设备的多余产能，通过外挂撬块(含膨胀机、增压机、冷却器、小冷箱、过桥)有效增加了空分液体的产量；而且，因是利用空分设备的多余产能，因此对设备稳定性以及空分设备的其它组成部分(例如：氩气系统、稀有气体系统)等不产生影响。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种提高已有空分液体产量的方法，一部分空气经换热后送入下塔进行精馏，另一部分空气依次经压缩、冷却、换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；其特征在于，从所述另一部分空气中引出第三股空气依次经压缩、冷却处理后与所述另一部分经冷却处理后的空气汇合，一并经换热和膨胀处理后送入上塔进行精馏；以及从换热后的汇合空气中抽出第四股空气，经降压、降温后送入上塔进行精馏，产生的冷量进入冷箱系统。
2.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的方法，其特征在于，所述一部分空气和所述另一部分空气为去除二氧化碳、水和部分碳氢化合物后的空气。
3.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的方法，其特征在于，所述换热、压缩和精馏在冷箱系统内进行；所述压缩、冷却和在所述冷箱系统外进行。
4.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的方法，其特征在于，所述冷箱系统由外挂小冷箱、过桥和冷箱组成。
5.一种用于权利要求1-4任一项所述方法所述的提高已有空分液体产量的装置，包括：冷箱(1)，设置于所述冷箱(1)内的主换热器(2)、上塔(3)、下塔(4)和原膨胀机(7)，以及设置于所述冷箱(1)外的原增压机(5)和原冷却器(6)；其特征在于，还包括设置于所述冷箱外的外挂增压机(8)、外挂冷却器(9)、外挂小冷箱(11)，其中：
一部分空气通过管道经主换热器(2)与所述下塔(4)的底部连通；
另一部分空气通过管道依次经所述原增压机(5)、所述原冷却器(6)、所述主换热器(2)、所述原膨胀机(7)与所述上塔(3)的中部连通；
从所述另一部分空气中引出的第三股空气通过管道依次经所述外挂增压机(8)、所述外挂冷却器(9)与所述原冷却器(6)处理后的空气汇合；以及
从经所述主换热器(2)换热后的汇合空气中抽出的第四股空气，通过管道经所述外挂小冷箱(11)内的外挂膨胀机(10)与所述上塔(3)的中部连通，产生的热量通过所述外挂膨胀机(10)传输至所述外挂小冷箱(11)外，产生的冷量由所述外挂小冷箱(11)进入所述冷箱(1)内。
6.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的装置，其特征在于，所述原增压机(5)与所述原膨胀机(7)通过轴连接；所述外挂增压机(8)与所述外挂膨胀机(10)通过轴连接。
7.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的装置，其特征在于，所述原增压机(5)的入口管道通过管道和阀门与所述原冷却器(6)的出口管道连通。
8.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的装置，其特征在于，所述外挂增压机(8)的入口管道通过管道和阀门与所述外挂冷却器(9)的出口管道连通。
9.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的装置，其特征在于，所述外挂小冷箱(11)与所述冷箱(1)之间通过过桥(12)连通。
10.根据权利要求1所述的提高已有空分液体产量的装置，其特征在于，经所述主换热器(2)换热后的汇合空气从所述主换热器(2)的中部抽出。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021180362A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Linde Gmbh Cryogenic air separation method and air separation unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1865822A (zh) * 2006-04-29 2006-11-22 四川空分设备(集团)有限责任公司 一种空气分离装置及其方法
CN103062990A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 成都深冷液化设备股份有限公司 新型液体空分装置及工艺
CN104061757A (zh) * 2014-07-07 2014-09-24 开封空分集团有限公司 一种液氧及液氮制取装置及方法
CN107940896A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 河南大学 一种利用热泵技术生产富氧气和高压高纯氮气的装置及方法
CN208312875U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 上海联风能源科技有限公司 一种提高已有空分液体产量的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1865822A (zh) * 2006-04-29 2006-11-22 四川空分设备(集团)有限责任公司 一种空气分离装置及其方法
CN103062990A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 成都深冷液化设备股份有限公司 新型液体空分装置及工艺
CN104061757A (zh) * 2014-07-07 2014-09-24 开封空分集团有限公司 一种液氧及液氮制取装置及方法
CN107940896A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 河南大学 一种利用热泵技术生产富氧气和高压高纯氮气的装置及方法
CN208312875U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 上海联风能源科技有限公司 一种提高已有空分液体产量的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021180362A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Linde Gmbh Cryogenic air separation method and air separation unit

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