CN216204687U - 一种用于增产氮气的空分装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于增产氮气的空分装置，包括：水冷塔，所述水冷塔的右侧固定连接有循环水管，所述水冷塔的右下端固定连接有输出管，所述输出管的内部安装有流量调节阀，所述循环水管与输出管之间设置有呈折线形结构的输送管；低压氮压机，所述低压氮压机的左端连接有输出管；冷冻水泵；冷水机组，所述冷冻水泵的左端通过管道连接有冷水机组；空冷塔；分子筛纯化器，所述分子筛纯化器位于空冷塔的右上方，所述分子筛纯化器通过顶管与空冷塔相连接，所述分子筛纯化器的输出端连接有新增管。该用于增产氮气的空分装置，快速改变压缩空气的温度，冷却效果比低压氮气更好，增加低压氮气产量。

Description

一种用于增产氮气的空分装置

技术领域

本实用新型涉及氮气生产技术领域，具体为一种用于增产氮气的空分装置。

背景技术

空分装置就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气和氮气的一套工业设备，压缩空气经分子筛除去水份、二氧化碳和碳氢化合物等杂质后，一部分空气被直接送往精馏塔的上塔，另一部分则进入膨胀机经膨胀制冷后，被送往下塔精馏塔中，上升蒸汽和下落液体经热量交换后，在上塔的顶部可得到纯度很高的氮气，在上塔底部可得到纯度很高的氧气；

现有的空分装置，压缩空气的温度变化较慢，冷却效果较差，微压氮气进入水冷塔冷却循环水后排放掉，其利用价值很低，导致资源浪费，同时装置氮气产量又满足不了化工园区需求，不便于增加低压氮气产量，因此，我们提出一种用于增产氮气的空分装置，以便于解决上述中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于增产氮气的空分装置，以解决上述背景技术中提出的现有的空分装置，压缩空气的温度变化较慢，冷却效果较差，不便于增加低压氮气产量的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于增产氮气的空分装置，包括：

水冷塔，所述水冷塔的右侧固定连接有循环水管，所述水冷塔的右下端固定连接有输出管，所述输出管的内部安装有流量调节阀，所述循环水管与输出管之间设置有呈折线形结构的输送管；

低压氮压机，所述低压氮压机的左端连接有输出管，所述低压氮压机的右端连接有低压氮管网管；

冷冻水泵，所述水冷塔的左下端通过管道连接有冷冻水泵；

冷水机组，所述冷冻水泵的左端通过管道连接有冷水机组；

空冷塔，所述空冷塔位于冷冻水泵的左侧，所述冷水机组通过管道与空冷塔相连接，所述空冷塔的左下端连接有压缩空气管，所述空冷塔的顶端连接有顶管；

分子筛纯化器，所述分子筛纯化器位于空冷塔的右上方，所述分子筛纯化器通过顶管与空冷塔相连接，所述分子筛纯化器的输出端连接有新增管。

优选的，所述输送管的末端插入水冷塔的内部，所述水冷塔的顶端连接有新增管。

优选的，所述水冷塔的内部底端固定有第一承接盒，所述第一承接盒的顶端等角度固定有换热管。

优选的，所述换热管的顶端连接有第二承接盒，所述第二承接盒固定在空冷塔的顶端内壁，所述换热管的外端呈凹凸状结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于增产氮气的空分装置，快速改变压缩空气的温度，冷却效果比低压氮气更好，增加低压氮气产量；

1.通过换热管分撒压缩空气，换热管的外端呈凹凸状结构，且换热管等间距安装在空冷塔的内部，利用换热管扩大换热面，提高换热效果，快速改变压缩空气的温度；

2.通过从分子筛纯化器出口新增一根新增管到水冷塔，引干燥空气作为补充冷源，由于有空气的节流制冷效应和不饱和气体吸水制冷效应，冷却效果比低压氮气更好；

3.在生产中，通过调节至水冷塔的干燥空气量和冷水机组负荷，控制好冷冻水温度，达到空分装置正常生产要求，并增产低压氮气，在空分装置预冷系统，利用干燥空气制冷和冷水机组制冷代替微压氮气制冷，对微压氮气进行加压回收利用，增加氮气产品产量，满足化工园区氮气需要，利用现有装置增产增效。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型侧视结构示意图；

图3为本实用新型换热管与第一承接盒连接正视剖切结构示意图；

图4为本实用新型换热管与第一承接盒连接俯视剖切结构示意图。

图中：1、水冷塔；2、循环水管；3、输出管；4、流量调节阀；5、低压氮压机；6、低压氮管网管；7、输送管；8、冷冻水泵；9、冷水机组；10、空冷塔；11、压缩空气管；12、顶管；13、分子筛纯化器；14、新增管；15、第一承接盒；16、换热管；17、第二承接盒。

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做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。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于增产氮气的空分装置，包括水冷塔1、循环水管2、输出管3、流量调节阀4、低压氮压机5、低压氮管网管6、输送管7、冷冻水泵8、冷水机组9、空冷塔10、压缩空气管11、顶管12、分子筛纯化器13、新增管14、第一承接盒15、换热管16和第二承接盒17，微压氮气从精馏塔顶部抽出后经过冷器KF-E0408A/B和主换热器KF-E0405复热至18℃，一部分经主换热器KF-E0406进一步复热后由微压氮气的流量调节阀4控制去水冷塔1冷却循环水后放空，从流量调节阀4前抽取氮气去低压氮压机5压缩至0.8MPa后送入低压氮管网管6，以增加低压氮气产量；

水冷塔1冷量的补充：一是通过从图1中的分子筛纯化器13出口新增一根新增管14到水冷塔1，引干燥空气作为补充冷源，由于有空气的节流制冷效应和不饱和气体吸水制冷效应，冷却效果比低压氮气更好；

同时空压机和分子筛纯化器13都有富余能力，在满足下游乙炔装置满负荷用氧情况下，还可以提供5000Nm3/h以上冷却空气，完全能够满足冷却循环水的要求，虽然干燥空气制冷成本比冷水机组9制冷成本略高，但是只需利用现有设备稍作改造即可，投资小，操作方便，调节范围大，维护简单，特别是在空分装置负荷较低时可以充分利用富余空气到水冷塔1制冷，以节约冷水机组9运行电耗；

二是增设一台200KW冷水机组9补充冷量，冷水机组9的制冷量相当于5000Nm3/h氮气的制冷量，使经过冷水机组9冷却后的冷冻水达到设计温度要求，保证预冷系统正常运行；

改造后如图1所示，压缩空气通过空冷塔10左下端的压缩空气管11自下而上穿过空冷塔10，出口温度降至15℃TI2001，压力为0.50MPa(PI2001A/B/C)，通过顶管12进入分子筛纯化器13；

进入空冷塔10的冷却水分为两股，一股是冷冻水，另一股是循环水，其中冷冻水是利用出分馏塔干燥的污氮气、微压氮气和干燥空气在水冷塔1中冷却循环水所得，水冷塔1内部液位由液位调节阀LIC2001控制，然后由冷冻水泵8KF-P0203/0204加压至0.90MPa，再经过冷水机组9冷却至14℃TI2002，其流量由冷冻水流量调节阀FIC2002控制正常流量44m3/h后进入空冷塔10上部；

循环水由常温水泵KF-P0201/0202加压至0.80MPa，其流量由常温水流量调节阀FIC2003控制正常流量220m3/h后进入空冷塔10中部；

在通过压缩空气管11向空冷塔10输送压缩空气时，压缩空气穿过压缩空气管11进入第一承接盒15，然后通过图3和4中的换热管16流向第二承接盒17，接着流向顶管12，利用均匀设置的换热管16分散压缩空气管11，且换热管16的外端呈凹凸状结构，扩大换热面，提高换热效果，以上便完成该用于增产氮气的空分装置的一系列操作，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，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。

Claims (4)

1.一种用于增产氮气的空分装置，其特征在于：包括：

水冷塔（1），所述水冷塔（1）的右侧固定连接有循环水管（2），所述水冷塔（1）的右下端固定连接有输出管（3），所述输出管（3）的内部安装有流量调节阀（4），所述循环水管（2）与输出管（3）之间设置有呈折线形结构的输送管（7）；

低压氮压机（5），所述低压氮压机（5）的左端连接有输出管（3），所述低压氮压机（5）的右端连接有低压氮管网管（6）；

冷冻水泵（8），所述水冷塔（1）的左下端通过管道连接有冷冻水泵（8）；

冷水机组（9），所述冷冻水泵（8）的左端通过管道连接有冷水机组（9）；

空冷塔（10），所述空冷塔（10）位于冷冻水泵（8）的左侧，所述冷水机组（9）通过管道与空冷塔（10）相连接，所述空冷塔（10）的左下端连接有压缩空气管（11），所述空冷塔（10）的顶端连接有顶管（12）；

分子筛纯化器（13），所述分子筛纯化器（13）位于空冷塔（10）的右上方，所述分子筛纯化器（13）通过顶管（12）与空冷塔（10）相连接，所述分子筛纯化器（13）的输出端连接有新增管（14）。

2.根据权利要求1所述的一种用于增产氮气的空分装置，其特征在于：所述输送管（7）的末端插入水冷塔（1）的内部，所述水冷塔（1）的顶端连接有新增管（14）。

3.根据权利要求1所述的一种用于增产氮气的空分装置，其特征在于：所述水冷塔（1）的内部底端固定有第一承接盒（15），所述第一承接盒（15）的顶端等角度固定有换热管（16）。

4.根据权利要求3所述的一种用于增产氮气的空分装置，其特征在于：所述换热管（16）的顶端连接有第二承接盒（17），所述第二承接盒（17）固定在空冷塔（10）的顶端内壁，所述换热管（16）的外端呈凹凸状结构。

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