CN220119140U - 一种氪氙混合液贮存系统 - Google Patents

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Abstract

本申请的实施例提供了一种氪氙混合液贮存系统，包括至少两个贮存单元、以及与至少两个贮存单元分别对应设置的至少两个液氧槽车，所述至少两个贮存单元分别对应连接至少两套空分装置，所述贮存单元包括贫氪氙液氧罐及贫氪氙液氧泵，所述贫氪氙液氧罐连接对应的空分装置。使用操作简单，能保证氪氙产品生产的原料连续供应及避免氪氙产品资源的浪费，从而保证氪氙生产装置的稳定、连续生产运行，提高氪氙产品的产量，更好地满足对氪氙产品的需求。

Description

一种氪氙混合液贮存系统
技术领域
本申请涉及工业空气分离生产工艺领域，具体而言，涉及一种氪氙混合液贮存系统。
背景技术
氪氙生产(提取)工艺流程系统共包括氪氙一级浓缩系统、氪氙混合液贮存系统、氪氙净化系统、分子筛吸附系统、氪氙二级浓缩系统及氪氙充装系统。图1为现有技术的氪氙生产工艺的具体流程的结构示意图，该具体流程为：从空分装置的主冷凝蒸发器中取出的液氧在空分装置的一氪塔(一级氪氙塔)100中进行分离，在塔底得到贫氪氙液氧(氪含量为0.14％，氙含量为0.012％，甲烷含量小于0.5％)，被送入容积为30m3的贫氪氙液氧罐200进行储存。从贫氪氙液氧罐200中出来的贫氪氙液氧经贫氪氙液氧泵300加压至5.4MPa，经空浴式换热器复热到常温，并减压到1MPa后进入空浴式换热器(可以与后续的除甲烷接触反应炉中的气体)进行换热，温度提高到200℃，再由电加热器加热到400℃后，进入除甲烷接触反应炉内,在钯触媒的作用下进行化学反应(CH4+2O2＝CO2+2H2O+热量，反应条件：高温催化)，除去其中的甲烷(除甲烷接触反应炉中的粗氪氙氧气的温度大约为480℃，其中甲烷和氧化亚氮的含量均小于1ppm)；然后进入空浴式换热器降温后，在分子筛吸附器中被除去水分和二氧化碳，确保进入二氪塔(二级氪氙塔)400的贫氪氙氧气中的水分、二氧化碳和甲烷的含量均小于1ppm。二氪塔400内通过塔顶部氪氙冷凝器的冷凝和塔底部液氧蒸发器的蒸发，产生回流液和上升气。其中氪氙冷凝器以液氮作为冷源，液氧蒸发器采用电加热的形式。通过精馏的方式，实现了氪氙与氧、氮的分离，氪氙不断液化、积累在塔釜。粗氪氙混合物从底部取出，经过汽化器，将氪氙气体通过氪氙膜压机500加压后充入多个钢瓶600内。
然而在空分装置停车后，粗氪氙原料液体无法生产，导致了氪氙生产工艺流程中的氪氙混合液贮存系统无法正常运转，无法继续进行氪氙产品的生产，即无法有效的保证氪氙产品生产的原料连续供应，用于氪氙气体生产的装置不能够连续运行，造成氪氙产品的产量降低，不能够完成生产任务。并且当空分装置中的粗氪氙原料产量过剩时，氪氙混合液贮存系统中的贫氪氙液氧罐的贮存受到限制，无法进行贮存，只能将粗氪氙原料产品排放掉，造成了氪氙产品资源的浪费。
实用新型内容
本申请的实施例提供了一种氪氙混合液贮存系统，使用操作简单，能够保证氪氙产品生产的原料连续供应，提高氪氙产品的产量，并能避免氪氙产品资源的浪费。
根据本申请的实施例，提供了一种氪氙混合液贮存系统，包括至少两个贮存单元、以及与至少两个贮存单元分别对应设置的至少两个液氧槽车，所述至少两个贮存单元分别对应连接至少两套空分装置，所述贮存单元包括贫氪氙液氧罐及贫氪氙液氧泵，所述贫氪氙液氧罐连接对应的空分装置，所述空分装置用于向对应的贫氪氙液氧罐输送贫氪氙液氧；
所述贫氪氙液氧罐用于贮存对应的空分装置输送的贫氪氙液氧，并将贫氪氙液氧输送至贫氪氙液氧泵；
所述贫氪氙液氧泵用于将贫氪氙液氧加压后输送至氪氙净化系统；
所述液氧槽车用于将处于正常工作状态的空分装置对应的贫氪氙液氧罐中的贫氪氙液氧转运至处于检修状态的空分装置对应的贫氪氙液氧罐中；
所述液氧槽车还用于在对应的贫氪氙液氧罐中的贫氪氙液氧达到预设的阈值范围时，将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出；
所述液氧槽车还用于在所有空分装置停止运行时，将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述预设的阈值范围为80％～90％。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述贫氪氙液氧罐采用差压式液位显示，能显示贮存的贫氪氙液氧的储存量。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出，包括：将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出去对外销售。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中，包括：从外部采购含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述空分装置与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第一控制阀，所述液氧槽车与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第二控制阀，所述贫氪氙液氧泵与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第三控制阀，所述贫氪氙液氧罐与第三控制阀之间的输送管路连通有排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀；
所述空分装置还用于对所述贫氪氙液氧罐进行预冷，预冷时，所述第二控制阀及第三控制阀完全关闭，所述第四控制阀完全打开，所述第一控制阀打开1/8～1/4圈。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述空分装置处于检修状态时，所述液氧槽车还用于对所述贫氪氙液氧罐进行预冷，预冷时，所述第一控制阀及第三控制阀完全关闭，所述第四控制阀完全打开，所述第二控制阀打开1/8～1/4圈。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述贫氪氙液氧罐预冷的速率为每小时温降不超过-30℃。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀及第四控制阀均为截止阀，适用温度小于等于-196℃，公称压力为2MPa，公称通径为DN25。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述贫氪氙液氧中，氪氙混合物的含量为0.15％～0.25％，甲烷的含量为0.3％～0.5％。
本申请提出的技术方案提供一种氪氙混合液贮存系统，包括至少两个贮存单元、以及与至少两个贮存单元分别对应设置的至少两个液氧槽车，所述至少两个贮存单元分别对应连接至少两套空分装置，所述贮存单元包括贫氪氙液氧罐及贫氪氙液氧泵，所述贫氪氙液氧罐连接对应的空分装置。使用操作简单，能够实现贫氪氙液氧罐的快速预冷，可快速投用，有利于加快氪氙产品的生产过程；能保证氪氙产品生产的原料连续供应及避免氪氙产品资源的浪费，从而保证氪氙生产装置的稳定、连续生产运行，提高氪氙产品的产量，更好地满足对氪氙产品的需求。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：
图1示出了现有技术的氪氙生产工艺的具体流程的结构示意图；
图2示出了本申请实施例的氪氙混合液贮存系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
图2为本申请的氪氙混合液贮存系统的结构示意图，如图2所示，本申请提供了一种氪氙混合液贮存系统，包括至少两个贮存单元10、以及与至少两个贮存单元10分别对应设置的至少两个液氧槽车20，所述至少两个贮存单元10分别对应连接至少两套空分装置30。所述贮存单元10包括贫氪氙液氧罐11及贫氪氙液氧泵12，所述贫氪氙液氧罐11连接对应的空分装置30，所述空分装置30用于向对应的贫氪氙液氧罐11输送贫氪氙液氧。所述贫氪氙液氧中，氪氙混合物的含量为0.15％～0.25％，甲烷的含量为0.3％～0.5％。
所述贫氪氙液氧罐11用于贮存对应的空分装置30输送的贫氪氙液氧，并将贫氪氙液氧输送至贫氪氙液氧泵12。
所述贫氪氙液氧泵12用于将贫氪氙液氧加压后输送至氪氙净化系统40。
所述液氧槽车20用于将处于正常工作状态的空分装置30对应的贫氪氙液氧罐11中的贫氪氙液氧转运至处于检修状态(即无法正常工作的状态)的空分装置30对应的贫氪氙液氧罐11中，从而保证该贮存单元10(对应的空分装置30处于检修状态)的正常运行。
所述液氧槽车20还用于在对应的贫氪氙液氧罐11中的贫氪氙液氧达到预设的阈值范围时，将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐11中运出。
在本申请的一些实施方式中，所述将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐11中运出，包括：将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐11中运出去对外销售。通过所述液氧槽车20将多余的贫氪氙液氧运出去对外销售，能够增加公司盈利创收，也可使得贫氪氙液氧罐11中的贫氪氙液氧的储存量控制在合理范围内。所述预设的阈值范围为80％～90％。具体实施时，所述贫氪氙液氧罐11采用差压式液位显示，能显示贮存的贫氪氙液氧的储存量。
所述液氧槽车20还用于在所有空分装置30停止运行时，将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐11中。
在本申请的一些实施方式中，所述将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐11中，包括：从外部采购含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐11中。通过所述液氧槽车20将从外部采购的含有氪氙的液氧产品回灌至贫氪氙液氧罐11中，能够有效保证氪氙生产过程中的原料连续供应，确保氪氙产品整个生产系统的稳定运行。
具体地，所述空分装置30与贫氪氙液氧罐11的输送管路上设有第一控制阀V1，所述液氧槽车20与贫氪氙液氧罐11的输送管路上设有第二控制阀V2，所述贫氪氙液氧泵12与贫氪氙液氧罐11的输送管路上设有第三控制阀V3，所述贫氪氙液氧罐11与第三控制阀V3之间的输送管路连通有排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀V4。
可选地，所述第一控制阀V1、第二控制阀V2、第三控制阀V3及第四控制阀V4均为截止阀，适用温度小于等于-196℃，公称压力为2MPa(即150LB)，公称通径为DN25(即一寸管)。
需要说明的是，图2中示出了两个贮存单元10，对应的两套空分装置30分别记为“1#空分装置”和“2#空分装置”。当然，根据具体的生产需要，也可以设置三个、四个或更多个贮存单元10，本申请对此不做限制。在本申请的一具体实施例中，如图2所示，当2#空分装置处于检修状态时，完全打开1#空分装置对应的贮存单元10的第二控制阀V2，对液氧槽车20进行罐装作业，将1#空分装置对应的贫氪氙液氧罐11中的贫氪氙液氧输送至2#空分装置对应的贫氪氙液氧罐11内，确保2#空分装置对应的贮存单元10能正常运行，从而保持整个氪氙混合液贮存系统处于运行正常的状态。
具体地，所述空分装置30还用于对所述贫氪氙液氧罐11进行预冷，预冷时，所述第二控制阀V2及第三控制阀V3完全关闭，所述第四控制阀V4完全打开，所述第一控制阀V1打开1/8～1/4圈。随着排放管路排放出低温液体，贫氪氙液氧罐11预冷结束，再完全关闭所述第四控制阀V4。
进一步地，所述空分装置30处于检修状态时，所述液氧槽车20还用于对所述贫氪氙液氧罐11进行预冷，预冷时，所述第一控制阀V1及第三控制阀V3完全关闭，所述第四控制阀V4完全打开，所述第二控制阀V2打开1/8～1/4圈。随着排放管路排放出低温液体，贫氪氙液氧罐11预冷结束，再完全关闭所述第四控制阀V4。
具体地，所述贫氪氙液氧罐11预冷的速率为每小时温降不超过-30℃。
综上所述，本申请的氪氙混合液贮存系统，用于稀有气体氪氙产品的生产过程，能够在氪氙生产工艺流程系统的氪氙一级浓缩系统、氪氙净化系统、分子筛吸附系统、氪氙二级浓缩系统及氪氙充装系统的结构不变的前提下，根据实际的设备运行状况，适应不断变化的生产运行方式。所述氪氙混合液贮存系统使用操作简单，能够实现贫氪氙液氧罐的快速预冷，可快速投用，有利于加快氪氙产品的生产过程；并通过设置液氧槽车，在空分装置停车时或空分装置的粗氪氙原料产量过剩时，能保证氪氙产品生产的原料连续供应及避免氪氙产品资源的浪费。从而保证氪氙生产装置的稳定、连续生产运行，提高氪氙产品的产量，更好地满足对氪氙产品的需求。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种氪氙混合液贮存系统，其特征在于，包括至少两个贮存单元、以及与至少两个贮存单元分别对应设置的至少两个液氧槽车，所述至少两个贮存单元分别对应连接至少两套空分装置，所述贮存单元包括贫氪氙液氧罐及贫氪氙液氧泵，所述贫氪氙液氧罐连接对应的空分装置，所述空分装置用于向对应的贫氪氙液氧罐输送贫氪氙液氧；
所述贫氪氙液氧罐用于贮存对应的空分装置输送的贫氪氙液氧，并将贫氪氙液氧输送至贫氪氙液氧泵；
所述贫氪氙液氧泵用于将贫氪氙液氧加压后输送至氪氙净化系统；
所述液氧槽车用于将处于正常工作状态的空分装置对应的贫氪氙液氧罐中的贫氪氙液氧转运至处于检修状态的空分装置对应的贫氪氙液氧罐中；
所述液氧槽车还用于在对应的贫氪氙液氧罐中的贫氪氙液氧达到预设的阈值范围时，将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出；
所述液氧槽车还用于在所有空分装置停止运行时，将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中。
2.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述预设的阈值范围为80％～90％。
3.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述贫氪氙液氧罐采用差压式液位显示，能显示贮存的贫氪氙液氧的储存量。
4.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出，包括：将贫氪氙液氧从贫氪氙液氧罐中运出去对外销售。
5.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述将含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中，包括：从外部采购含有氪氙的液氧产品运送至贫氪氙液氧罐中。
6.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述空分装置与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第一控制阀，所述液氧槽车与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第二控制阀，所述贫氪氙液氧泵与贫氪氙液氧罐的输送管路上设有第三控制阀，所述贫氪氙液氧罐与第三控制阀之间的输送管路连通有排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀；
所述空分装置还用于对所述贫氪氙液氧罐进行预冷，预冷时，所述第二控制阀及第三控制阀完全关闭，所述第四控制阀完全打开，所述第一控制阀打开1/8～1/4圈。
7.根据权利要求6所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述空分装置处于检修状态时，所述液氧槽车还用于对所述贫氪氙液氧罐进行预冷，预冷时，所述第一控制阀及第三控制阀完全关闭，所述第四控制阀完全打开，所述第二控制阀打开1/8～1/4圈。
8.根据权利要求7所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述贫氪氙液氧罐预冷的速率为每小时温降不超过-30℃。
9.根据权利要求6所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀及第四控制阀均为截止阀，适用温度小于等于-196℃，公称压力为2MPa，公称通径为DN25。
10.根据权利要求1所述的氪氙混合液贮存系统，其特征在于，所述贫氪氙液氧中，氪氙混合物的含量为0.15％～0.25％，甲烷的含量为0.3％～0.5％。
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