CN108579314B - 一种利用纯化装置纯化一氧化二氮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液化气体的纯化装置和方法，所述装置包括：换热系统和分离系统，所述换热系统连接在原料进料口和所述分离系统的进料口之间，所述分离系统的产品出料口连接至所述换热系统，再接入产品储罐，所述换热系统内设有传热工质，以使经过所述换热系统的物料吸收或释放热量。本发明的装置使待纯化气体先经过换热系统降温处理，再在分离系统内完成杂质气体与液化气体的分离，通过换热系统降温有利于减少液化气体中的饱和水，以及后续的气液相分离，而且换热系统中的热量被充分利用，用于产品和杂质气体的预热，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。

Description

一种利用纯化装置纯化一氧化二氮的方法
技术领域
本发明涉及化工原料的纯化领域，尤其涉及一种液化气体的纯化装置和方法。
背景技术
一氧化二氮，化学式为N2O，又称氧化亚氮、笑气，是化学和电子工业中的重要原料，用途广泛。制备N2O的主要方法有硝酸铵热分解法和氨的接触氧化法，或者回收生产乙二酸过程中产生的尾气。据报道，目前国内生产N2O基本都是采用硝酸铵干法分解的生产工艺。
直接制备得到的产品纯度通常较低，经纯化后纯度达到99％的产品能够满足医药等领域的应用，但对于微电子领域而言，这样的纯度远不能够达到指标要求。因此，在N2O产品纯化方面，人们不断研究以低纯度N2O为原料，利用纯化工艺脱除各种杂质从而制备高纯N2O的方法。
二氧化碳，化学式为CO2，可应用于灭火器、气体肥料、药用等。二氧化碳的工业制法为高温煅烧石灰石，产生的气体中含有一定杂质，需要进一步纯化。
但现有的纯化一氧化二氮或者二氧化碳的工艺一般需要精馏、多塔串联，能耗高、工艺复杂。因此，需要提出一种工艺简单且能耗低的纯化液化气体的装置和方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种液化气体的纯化装置和方法，在进料口和分离系统之间设有换热系统，充分利用换热系统进行热量交换，工艺流程简单，能耗低。
本发明提供一种液化气体的纯化装置，包括：换热系统和分离系统，所述换热系统连接在原料进料口和所述分离系统的进料口之间，所述分离系统的产品出料口连接至所述换热系统，再接入产品储罐，所述换热系统内设有传热工质，以使经过所述换热系统的物料吸收或释放热量。
上述技术方案中，杂质气体的分离主要在分离系统中完成，之前经过换热系统降温处理有利于后续的气液相分离，而且换热系统中的热量能被充分利用，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。
优选地，所述换热系统包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道的进料口连接所述原料进料口，所述第一换热通道的出料口连接所述分离系统的进料口，所述分离系统的产品出料口连接所述第二换热通道的进料口，所述第二换热通道的出料口连接所述产品储罐。
上述技术方案中，原料进料在换热系统中放热，热量被储存，而得到的产品经过换热系统，吸收利用储存的热量，进入产品储罐，利于后续的气化灌装。
优选地，所述换热系统还包括第三换热通道，所述分离系统的废气出料口连接所述第三换热通道的进料口，所述第三换热通道的出料口连接至液化气体的生产线中。
上述技术方案中，将杂质气体进行回收利用，可用于液化气体生产设备中的缓冲装置，减少了杂质气体的直接排放，有利于环保。
优选地，所述换热系统包括串联连接的两个换热器，所述第一换热通道依次穿过两个所述换热器，所述第二换热通道穿过其中一个所述换热器，所述第三换热通道穿过另一个所述换热器。
上述技术方案中，所述换热系统包括串联连接的两个换热器，这样设置有利于热量的分配，传热效果更好。
优选地，所述分离系统包括相互连接的塔釜再沸器和闪蒸塔。
利用上述纯化装置纯化液化气体的方法，包括：将液化气体粗品通过所述换热系统降温至-90～-50℃，再通入所述分离系统，纯化后的产品经过所述换热系统预热后进行储存。该方法可用于一氧化二氮或者二氧化碳以及性质与其类似的气体的纯化。
上述技术方案中，将液化气体粗品通过所述换热系统降温，一方面有利于进入分离系统，另一方面有利于减少液化气体中的饱和水，将所述液化气体粗品降温至-90～-50℃，更有利于后续杂质气体与液化气体的分离。
优选地，所述塔釜再沸器的温度设定为-90～-60℃。
优选地，所述闪蒸塔内的压力设定为0～1.0MPaG。上述参数的设定，更有利于杂质气体的分离。
本发明提供的液化气体的纯化装置和方法，先经过换热系统进行降温处理，再在分离系统内完成杂质气体与液化气体的分离，通过换热系统降温有利于减少液化气体中的饱和水，以及后续的气液相分离，而且换热系统中的热量被充分利用，用于产品和杂质气体的预热，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例1中液化气体纯化装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2中液化气体纯化装置的结构示意图；
图中：1-闪蒸塔，2-第一换热器，3-第二换热器，4-产品储罐，5-塔釜再沸器，6-第三换热器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种液化气体的纯化装置，如图1所示，包括：闪蒸塔1、第一换热器2、第二换热器3、产品储罐4和塔釜再沸器5，第二换热器3、第一换热器2、塔釜再沸器5和闪蒸塔1依次串联，原料进料口与第二换热器3相连，闪蒸塔1的塔顶出料口连接穿过第二换热器3的一条换热通道，闪蒸塔1的塔底出料口连接穿过第一换热器2的一条换热通道，至产品储罐4。
本实施例中闪蒸塔1的塔顶出料口连接穿过第二换热器3的一条换热通道后，连接至液化气体的生产线中。
本实施例还提供了利用上述纯化装置纯化一氧化二氮的方法，包括：将含有氮气和氧气杂质的一氧化二氮粗品从进料口进料，进料温度约-30～-15℃，压力为1.5～2.2MPaG，依次通过第二换热器3和第一换热器2进行降温至-90～-50℃，再经过塔釜再沸器5后进入闪蒸塔1，塔釜再沸器5温度设定为-90～-60℃，闪蒸塔1压力设定为0～1.0MPaG，进行气液相分离，同时温度再降低到-90～-80℃，含有较高浓度氮气和氧气的气体从塔顶排出，这些低温气体在第二换热器3中被加热至-60～-20℃后排放；含有较低浓度氮气和氧气的液体沿塔下降到塔釜，被塔釜再沸器5加热再次排放杂质气体，纯度高的一氧化二氮液体从塔底流出被泵输送出去，并在第一换热器2中被加热至-60～-30℃，再通入产品储罐4内存储。
本实施例中一氧化二氮粗品为工业级一氧化二氮液体，具体参数为压力1.5～2.5MPa、温度-25℃～-15℃以及纯度＞99.0％。
经纯化后，产品纯度＞99.9995％，可应用领域广。
本实施例中工业级一氧化二氮经过第二换热器3时放出热量，杂质气体经过第二换热器3时吸收热量，因此，在第二换热器3内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
同理，工业级一氧化二氮经过第一换热器2时放出热量，纯化后产品经过第一换热器2时吸收热量，因此，在第一换热器2内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
实施例2
本实施例提供一种液化气体的纯化装置，如图2所示，包括：闪蒸塔1、产品储罐4、塔釜再沸器5和第三换热器6，第三换热器6、塔釜再沸器5和闪蒸塔1依次串联，原料进料口与第三换热器6相连，闪蒸塔1的塔顶出料口连接至第三换热器6，塔顶出料经换热后流出，闪蒸塔1的塔底出料口连接至第三换热器6，塔底出料经换热后接入产品储罐4，换热过程中塔顶出料和塔底出料不发生混合。
本实施例还提供了利用上述纯化装置纯化二氧化碳的方法，包括：将含有氮气和氧气杂质的二氧化碳粗品从原料进料口进料，进料温度约-30～-15℃，压力为1.5～2.2MPaG，通过第三换热器6进行降温至-90～-50℃，再经过塔釜再沸器5后进入闪蒸塔1，塔釜再沸器5温度设定为-90～-60℃，闪蒸塔1压力设定为0～1.0MPaG，进行气液相分离，同时温度再降低到-90～-80℃，含有较高浓度氮气和氧气的气体从塔顶排出，这些低温气体在第三换热器6中被加热至-60～-30℃后排放；含有较低浓度氮气和氧气的液体沿塔下降到塔釜，被塔釜再沸器5加热再次排放杂质气体，纯度高的二氧化碳液体从塔底流出被泵输送出去，并在第三换热器6中被加热至-60～-30℃，再通入产品储罐4内存储。
本实施例中二氧化碳粗品为工业级二氧化碳液体，具体参数为压力1.5～2.5MPa、温度-25℃～-15℃以及纯度＞99.0％。
经纯化后，产品纯度＞99.999％，可应用领域广。
本实施例中工业级二氧化碳经过第三换热器6时放出热量，杂质气体和纯化后产品经过第三换热器6时吸收热量，因此，在第三换热器6内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种利用纯化装置纯化一氧化二氮的方法，其特征在于，所述纯化装置包括闪蒸塔、第一换热器、第二换热器、产品储罐和塔釜再沸器，所述第二换热器、第一换热器、塔釜再沸器和闪蒸塔依次串联，原料进料口与所述第二换热器相连，所述闪蒸塔的塔顶出料口连接穿过所述第二换热器的一条换热通道，所述闪蒸塔的塔底出料口连接穿过所述第一换热器的一条换热通道，至所述产品储罐；
所述方法包括：将含有氮气和氧气杂质的一氧化二氮粗品从进料口进料，进料温度约-30～-15℃，压力为1.5～2.2MPaG，依次通过所述第二换热器和所述第一换热器进行降温至-90～-50℃，再经过所述塔釜再沸器后进入所述闪蒸塔，所述塔釜再沸器温度设定为-90～-60℃，所述闪蒸塔压力设定为0～1.0MPaG，进行气液相分离，同时温度再降低到-90～-80℃，含有较高浓度氮气和氧气的气体从塔顶排出，这些低温气体在所述第二换热器中被加热至-60～-20℃后排放；含有较低浓度氮气和氧气的液体沿塔下降到塔釜，被所述塔釜再沸器加热再次排放杂质气体，纯度高的一氧化二氮液体从塔底流出被泵输送出去，并在所述第一换热器中被加热至-60～-30℃，再通入所述产品储罐内存储。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109340578A (zh) * 2018-12-05 2019-02-15 上海正帆科技股份有限公司 一种液化气体纯化装置及方法
CN110285645A (zh) * 2019-07-29 2019-09-27 欧中电子材料（重庆）有限公司 N2o的提纯装置、生产系统以及提纯方法
CN110835101B (zh) * 2019-10-24 2023-01-31 河南神马尼龙化工有限责任公司 一种从工业尾气中回收电子级一氧化二氮的装置及方法
CN111072001A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 宿州伊维特新材料有限公司 一氧化二氮纯化系统以及系统的操作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108151442A (zh) * 2017-12-04 2018-06-12 中国科学院理化技术研究所 原料气中lng的低温制取系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108151442A (zh) * 2017-12-04 2018-06-12 中国科学院理化技术研究所 原料气中lng的低温制取系统

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