SU488967A1

SU488967A1 - Air separation unit

Info

Publication number: SU488967A1
Application number: SU1916822A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Волков; Юрий Петрович Краснов
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1975-10-25

Description

II

Изобретение относитс к низкотемперар. .турной технике касаетс установок рааделени воздуха с Hcno/ibaqaaHHeM холода ;сжиженного природного газа при его рега;зификации , которые могут быпа использо;ваны в металлургической, химической и Iдругих отрасл х народного хоз йства. i Известны установки разделени воздуха, {Содержащие машины и аппараты, соединен1ные в спедукшей последовательности: тур :6окомпрессор, скрубберы азотно-вод ного (охлаждени , теплообменники предварительjHoro охлаждени , вымораживани и глубо кого охлаждени или азотные кисло{родные регенераторы и блок разделени .This invention relates to low temperature. The technical equipment is concerned with the installation of air with Hcno / ibaqaaHHEM cold, liquefied natural gas at its regen, zifikatsii, which can be used in metallurgical, chemical, and other branches of the national economy. i Air separation plants are known, {Containing machines and apparatus connected in a simple sequence: round: 6 compressor, nitrogen / water scrubbers (cooling, heat exchangers with preliminary cooling, freezing and deep cooling, or nitrogenous regenerators and separation unit.

I Цель изобретени - уменьшение энергозатрат на разделение воздуха.I The purpose of the invention is to reduce the energy consumption for air separation.

Это достигаетс тем, что последовательно соединенные теплообменники предварительного охлаждени , вымораживани и глубокого охлаждени установлены перед турбокомпрессором, а азотные регенераторы подключены параллельно теплообменнику вымораживани .This is achieved by the fact that successively connected pre-cooling, freezing and deep-cooling heat exchangers are installed in front of the turbo compressor, and nitrogen regenerators are connected in parallel with the freezing heat exchanger.

На чертеже представлена технологичеека схема установки разделени воздуха с использованием холода сжижецного природного газа дл охлажденн воздуха до подачи его в блоки разделени в сочетании с азотными кислородными регенера тораМи.The drawing shows a process flow diagram of an air separation unit using the cold natural gas for cooling air before it is supplied to the separation units in combination with oxygen nitrogen regenerators.

Установка содержит теплообменники i - 5, в которых происходит теплообмен между воздухом и сжиженным природным газом, азотные регенераторы 6 и 7, кислородные регенераторы 8, турбокомпрессор 9, перегреватель паров сжиженного природного газа (теплообменник) 1О и турбр. детандер 11.The installation contains heat exchangers i-5, in which heat is exchanged between air and liquefied natural gas, nitrogen regenerators 6 and 7, oxygen regenerators 8, turbo-compressor 9, superheater of liquefied natural gas (heat exchanger) 1О and turbo. detander 11.

Конструкци устройства предусматривав ет выделение влаги, содержащейс в во духе до| поступлени в турбокомпрессор. I Установка работает следующим образом. Воздух направл ют через теплообмен|ник предварительного охлаждени 1, где он вступает в теплообмен с частично подогретым природным газом. В теплообм ннке 1 воздух охлаждают до температурыThe design of the device provides for the release of moisture contained in the spirit before | admission to the turbocharger. I Installation works as follows. The air is directed through the pre-cooling heat exchanger 1, where it enters into heat exchange with partially heated natural gas. In the heat pump 1 air is cooled to a temperature

OKOfto 273 К, Впагу, выпадающую иа воздухе , отвод т из теплообменника.OKOfto 273 K, In which air is falling out, is withdrawn from the heat exchanger.

hocne теплообменника 1 воздух раздел ют на два потока. Больший поток (примерно 8О%) направл ют в теплообменники вымораживани 2 и 3, Теплообменники 2 и 3 работают попеременно в режиме охла денн и оттаивани ,j дл этого они сн(бжены переключающими устройствами.The heat exchanger 1 hocne is divided into two streams. A larger flow (about 8O%) is sent to the freezing heat exchangers 2 and 3, the Heat exchangers 2 and 3 work alternately in the cooled and defrost mode, j for this they are removed (switchgear devices).

Меньший поток воздуха (примерно 2О%) нап|эавл ют через часть азотных регенераторЬв 6, установленных перед турбокомпрессором , где его охлаждают до 193213 К. Этот поток воздуха осушают как обь1чно в азотных регенераторах,A smaller air flow (approximately 2O%) is fed through a part of the nitrogen regenerators 6 installed in front of the turbocharger, where it is cooled to 193213 K. This air flow is dried as usual in nitrogen regenerators,

После теплообменников 2 и 3 и азотных регенераторов 6 оба потока осушенного воздух1а вновь смешивают к подают в теплооб- мейник глубокого охлаждени , где происхо дит) дальнейшее глубокое охлаждение воздуха (153-173°К).After heat exchangers 2 and 3 and nitrogen regenerators 6, both streams of dried air 1a are again mixed and fed to a deep-cooling coil, where the further deep-air cooling takes place (153-173 ° K).

;Потоки воздуха могут смешиватьс и по- сл4 теплообменника 4. В этом случае через тег |дообменник 4 про(сускают только основ-; The air flow can be mixed after the heat exchanger 4 as well. In this case, through the tag | the pre-exchanger 4 pro (only the main

НО поток.BUT flow.

; Охлажденный воздух направл ют в турбойюмпроссор 9, где его сжимают до 5,5- 6 бар. Температуру воздуха после сжати в Турбокомпреосоре повышают до 300360 К.; The cooled air is directed to the turbo-core 9, where it is compressed to 5.5-6 bar. The air temperature after compression in the Turbocharger is increased to 300360 K.

После турбокомпрессора 9 воздух вновь раздел ют на два потока. Больший |поток подают в теплообменник 5. В этом теплообменнике от воздуха отнимают сжиженным сфиродным газом ту часть тепла, котора After the turbocharger 9, the air is again divided into two streams. A larger | stream is fed to the heat exchanger 5. In this heat exchanger, the part of heat that is

отнималась от него в системе 4г.-.)гновод ного охлаждени и в части азотных регенераторов 6. Меньший поток напрааш ют ь кис лорошиые регенераторы 8.it was taken away from it in the 4g .-.) system of water cooling and in part of the nitrogen regenerators 6. A smaller flow is required for the acid regenerators 8.

Поток сжиженного природного газа из источника подают в теплообменники 5 и 4j схема которых допускает |их последователь -ное , параллельное или смешанное ъкпюч&аиеA stream of liquefied natural gas from a source is fed to heat exchangers 5 and 4j, the scheme of which allows | their follower, parallel, or mixed ъkpyuch &

Дальнейишй нагрев потока природного газа производ т за счет терла 1 оздуха Е теплообмеаннках 2 или 3 (поочередно) н в теплообменнике 1.Further heating of the natural gas stream is effected by rubbing 1 air E with heat exchangers 2 or 3 (alternately) n in heat exchanger 1.

Дополнительный перегрев природного rasa перед турбодетандером 11 осуществл .ют в теплообменнике 1О за счет тепла, пе; лучаемого от внешпего источника,Additional overheating of the natural rasa before the expander 11 is carried out in the heat exchanger 1O due to heat, ne; radiated from an external source,

Потсж азота из регенераторов Q после нагрева до Т 140-15О К напраплйют ь вынесенную часть азотных perenopftTopoB в и далее выбрасывают в атмосферу.Pottsh nitrogen from regenerators Q after heating to T 140-15 O K naprplyut the removed part of the nitrogen perenopftTopoB in and then emitted into the atmosphere.

Предмет изобретени Subject invention

Установка разделени воздуха, включающа турбокомпрессор, азотные и кислоро/vные регенераторы, блок разделеил и последовательно соединенные теплообменники предварительного охлаждени , вымора анвани и глубокого охлаждени , о т л и ч а -An air separation unit, including a turbocharger, nitrogen and oxygen regenerators, a unit separated and series-connected heat exchangers of pre-cooling, extinction of avan and deep-cooling, about t and h -

ю щ а с тем, что, с целью умоньин;- ни энергозатрат на разделение воздуха, последовательно соединенные теплообменник. установлены перед турбокомпрессором, а (азотные регенераторы подключеныinapn/infeJif но теплообменнику вымораживани so that, for the purpose of monyin; - no energy consumption for air separation, a heat exchanger connected in series. installed in front of the turbocharger, and (the nitrogen regenerators are connected inapn / infeJif but the freezing