空分液化压缩空气的一种新型节能工艺的制作方法

1.本工艺涉及的是带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，适用于：
2.1、新建空分从设计阶段开始配套建设使用；
3.2、对传统通过液化氧气生产液氧的工艺进行技改，实现提高安全性、节能增效的目的。


背景技术：

4.1、空分的生产过程需要消耗大量的能源，节能增效成为空分工艺优化的主流方向。部分空分企业为了提高产品附加值、增加液体产量，纷纷上马不同大小的液化装置，通过提高精馏系统氧气产量并利用液化装置对氧气进行液化生产液氧，在此过程中主换热器负荷相应增加，热端温差不可避免要增大，精馏系统生产液体产量的能力下降；
5.2、2019年7月19日河南义马空分冷箱倒塌引起爆炸，造成重大安全事故，液氧的生产、储存安全被推到了一个新的高度，安全成为空分生存的首要条件；
6.3、传统通过液化氧气生产液氧的液化装置，存在氧气(液氧)流程长、施工标准高、增加富氧危险区域面积、隐患消除难度大、泄漏后果严重等问题，因此，缩小氧气 (液氧)生产区域面积，对控制空分安全起到积极作用。


技术实现要素：

7.本工艺新型的目的在于液化装置液化空气净化系统后的压缩空气，使其与空分装置进精馏系统前的低温液空汇合，进入精馏系统生产液氧。是一种易于配套现有空分生产工艺的简单流程，且实现减小主换热器负荷、减少氧管道施工、降低传统液化装置运行风险、提高空分开车速度，达到安全可靠、节能增效的目的。
附图说明
8.图1是传统液化氧气生产液氧的工艺流程示意图。
9.图2是本新型液化压缩空气生产液氧的工艺流程示意图。
具体实施方式
10.下面将结合图1、图2对本工艺做详细的介绍：
11.1、传统空分系统配套的液化装置流程(见图1)，都是利用富余氮气通过循环氮压机压缩后膨胀制冷，压缩后的一部分氮气在板翅式换热器中被冷凝成液氮送入储槽，另一部分氮气经过增压膨胀、板翅式换热器复热后回循环氮压机继续压缩，同时，一部分从空分系统冷箱出来的氧气进入板翅式换热器中被冷凝成液氧送入储槽。这种流程要想提高液氧产量必须首先要提高空分系统氧气产量，从而导致空分系统主换热器负荷升高，热端温差扩大，虽然提高了液化装置液氧产量，但同时也减少了精馏系统生产液体产品的能力，而且
氧气经过管道进入板翅式换热器冷凝成液氧后送入储槽，造成氧管道较长，维修、施工、运行风险增大。
12.2、采用通过液化压缩空气生产液氧的流程在正常运行时(见图2)，沿用传统液化装置的冷量来源，即利用空分系统富余氮气通过循环氮压机压缩后膨胀制冷，压缩后的一部分氮气在板翅式换热器中被冷凝成液氮送入储槽，另一部分氮气经过增压膨胀、板翅式换热器复热后回循环氮压机继续压缩，但生产液氧时不直接液化氧气，而是将空分系统净化后的空气送入液化装置板翅式换热器进行冷却，冷凝成液空后送入精馏系统参与精馏，在精馏系统通过精馏后生产的液氧直接送入储槽，无须增加空分系统氧气产量、也不会导致主换热器热端温差扩大，而且缩小氧气、液氧运行区域，提高装置的安全性。
13.3、采用通过液化压缩空气生产液氧的流程在空分系统开停车时(见图2)，一旦空分系统冷却结束进入积液阶段，可相继开启循环氮压机、液化膨胀机，打开空气进出板翅式换热器阀(液氮进储槽阀必须关闭)，加快精馏系统积液速度，缩短开车时间，提高经济效益。


技术特征：
1.带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，它主要包括压缩机、空气净化系统、膨胀机、板式换热器、精馏系统、低温阀门、低温管道等：其特征在于液化装置不用液化氧气，相对传统液化氧气生产液氧的工艺节能增效。2.根据权利要求1所述的带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，其特征在于：首先液化装置不直接液化产品氧气，降低主换热器负荷，节能效果明显。3.根据权利要求1所述的带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，其特征在于：工艺能减少氧管道的施工、液化装置由有氧(液氧)区域转变为无氧区域，安全性得到提高。4.根据权利要求1所述的带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，其特征在于：进储槽的液氧无支流，能更有效的控制储槽中产品液氧的纯度，可靠性得到提。5.根据权利要求1所述的带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，其特征在于：空分在开车阶段需要大量的冷量，此时启动液化装置，制冷量直接进入精馏系统，提高空分开车速度，增效效果明显。

技术总结
带液化装置的空分系统通过液化压缩空气生产液氧的一种节能工艺，它主要包括压缩机、空气净化系统、膨胀机、板式换热器、精馏系统、低温阀门、低温管道等；空气净化系统后的压缩空气进入液化装置液化为液空，与空分装置进精馏系统前的低温液空汇合，进入精馏系统生产液氧，实现减小主换热器负荷、减少氧管道施工、降低传统液化装置运行风险、提高空分开车速度的目标，从而达到空分装置节能增效的目的。从而达到空分装置节能增效的目的。


技术研发人员：彭德进 李永胜 苏继敏 汪朝富 陈扬帆 姜再根 廖德勇
受保护的技术使用者：廖德勇
技术研发日：2020.08.25
技术公布日：2022/2/28