合成氨工藝深冷空分制氧系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種合成氨工藝深冷空分制氧系統，包括：空氣過濾器、透平壓縮機、空氣冷卻塔、水冷卻塔、分子篩吸附器、主換熱器、膨脹機和分餾塔，空氣過濾器與透平壓縮機連接；透平壓縮機與空氣冷卻塔連接；空氣冷卻塔分別與水冷卻塔和分子篩吸附器連接器；分子篩吸附器分別與主換熱器和膨脹機連接；主換熱器分別與膨脹機和分餾塔連接。本實用新型專利技術提供的合成氨工藝深冷空分制氧系統，可以實現能源和副產品的有效利用。一方面可以有效的提高制氧的效率，降低制氧的成本，另一方面還可以有效的利用能源，有利于環境保護。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術提供一種合成氨工藝深冷空分制氧系統，包括：空氣過濾器、透平壓縮機、空氣冷卻塔、水冷卻塔、分子篩吸附器、主換熱器、膨脹機和分餾塔，空氣過濾器與透平壓縮機連接；透平壓縮機與空氣冷卻塔連接；空氣冷卻塔分別與水冷卻塔和分子篩吸附器連接器；分子篩吸附器分別與主換熱器和膨脹機連接；主換熱器分別與膨脹機和分餾塔連接。本技術提供的合成氨工藝深冷空分制氧系統，可以實現能源和副產品的有效利用。一方面可以有效的提高制氧的效率，降低制氧的成本，另一方面還可以有效的利用能源，有利于環境保護?！緦＠f明】合成氨工藝深冷空分制氧系統
本技術涉及化工
，尤其涉及一種合成氨工藝深冷空分制氧系統。
技術介紹
氧氣(O2)在工業生產和日常生活中有廣泛的用途，空氣中含有21% (體積濃度)的氧氣，是最廉價的制氧原料，因此氧氣一般都通過空氣分離制取。深冷空分制氧工藝是傳統的制氧技術，由于其工藝流程復雜，所需設備較多，投資較大，而一般應用于大規模制氧的工作環境下。在合成氨工藝流程中，大中型的合成氨企業由于對氧的需求量較大，并且可以承受相應的資金壓力，一般采用深冷空分制氧工藝來獲得氧氣原料。對合成氨企業而言，現有技術的深冷空分制氧系統，并未對制氧過程中所得到的副產品——氮，進行充分的利用和回收。從而導致現有技術的深冷空分制氧系統并不十分經濟，而且對能源的消耗量較大，不符合目前節能減排的政策要求。因此，如何降低深冷空分制氧工藝的成本和能源消耗就成為亟待解決的問題。
技術實現思路
本技術提供一種合成氨工藝深冷空分制氧系統，以解決如何降低深冷空分制氧工藝的成本和能源消耗的問題。本技術提供一種合成氨工藝深冷空分制氧系統，包括:空氣過濾器、透平壓縮機、空氣冷卻塔、水冷卻塔、分子篩吸附器、主換熱器、膨脹機和分餾塔，所述空氣過濾器與所述透平壓縮機連接，將原料空氣中的灰塵和機械雜質去除后輸送至所述透平壓縮機；所述透平壓縮機與所述空氣冷卻塔連接，將接收到的所述空氣壓縮至0.63MPa后輸送至所述空氣冷卻塔；所述空氣冷卻塔分別與所述水冷卻塔和所述分子篩吸附器連接，所述空氣在所述空氣冷卻塔中與冷卻水進行熱交換，所述冷卻水包括來自所述水冷卻塔的冷凍水，熱交換后的所述空氣輸送至所述分子篩吸附器；所述分子篩吸附器分別與所述主換熱器和所述膨脹機連接，所述分子篩吸附器除去接收到的換熱后的所述空氣中的水分、二氧化碳和碳氫化合物后輸送至所述主換熱器和所述膨脹機；所述主換熱器分別與所述膨脹機和所述分餾塔連接，來自所述分子篩吸附器的所述空氣一部分在所述主換熱器中達到空氣液化溫度后輸送至所述分餾塔，另一部分輸送至所述膨脹機增壓后再輸送至所述主換熱器冷卻，冷卻后再輸送回所述膨脹機膨脹，然后輸送至所述分餾塔，所述分餾塔分離并輸出液氧和氮氣。所述分子篩吸附器為臥式雙床層分子篩吸附器。所述分餾塔還與液氧蒸發器連接，將液氧輸送至所述液氧蒸發器氣化。本技術提供的合成氨工藝深冷空分制氧系統，可以實現能源和副產品的有效利用。一方面可以有效的提高制氧的效率，降低制氧的成本，另一方面還可以有效的利用能源，有利于環境保護?！緦＠綀D】【附圖說明】為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術合成氨工藝深冷空分制氧系統實施例的結構示意圖。【具體實施方式】為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。本技術提供了一種合成氨工藝深冷空分制氧系統。圖1是本技術合成氨工藝深冷空分制氧系統實施例的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的合成氨工藝深冷空分制氧系統可以包括:空氣過濾器1、透平壓縮機2、空氣冷卻塔3、水冷卻塔4、分子篩吸附器5、主換熱器6、膨脹機7和分餾塔8。空氣過濾器I與透平壓縮機2連接，將原料空氣中的灰塵和機械雜質去除后輸送至透平壓縮機2。透平壓縮機2與空氣冷卻塔3連接，將接收到的空氣壓縮至0.63MPa后輸送至空氣冷卻塔3。空氣冷卻塔3分別與水冷卻塔4和分子篩吸附器5連接，空氣在空氣冷卻塔3中與冷卻水進行熱交換，冷卻水包括來自水冷卻塔4的冷凍水，熱交換后的空氣輸送至分子篩吸附器5。分子篩吸附器5分別與主換熱器6和膨脹機7連接，分子篩吸附器5除去接收到的換熱后的空氣中的水分、二氧化碳和碳氫化合物后輸送至主換熱器6和膨脹機7。主換熱器6分別與膨脹機7和分餾塔8連接，來自分子篩吸附器5的空氣一部分在主換熱器6中達到空氣液化溫度后輸送至分餾塔8，另一部分輸送至膨脹機7增壓后再輸送至主換熱器6冷卻，冷卻后再輸送回膨脹機7膨脹，然后輸送至分餾塔8，分餾塔8分離并輸出液氧和氮氣。具體地，原料空氣在空氣過濾器I中去除了灰塵和機械雜質后，進入透平壓縮機2中。借助透平壓縮機2的中間冷卻器進行中間冷卻，可將空氣壓縮至約0.63MPa，然后進入空氣冷卻塔3中冷卻?？諝饫鋮s塔3可以為直接接觸式空氣冷卻塔，空氣在空氣冷卻塔3中與水進行熱質交換，然后進入交替使用的分子篩吸附器5。用于冷卻空氣的水有兩部分:一部分為循環水，由泵加壓后進入空氣冷卻塔3的中部。另一部分稱為冷凍水的則是來自循環水網，先進入水冷卻塔4中，利用分餾塔8來的廢氣(包括污氮和富余氮氣)的含水不飽和性來降低水溫，而后經過水泵加壓進入空氣冷卻塔3的頂部。出空氣冷卻塔3的空氣進入分子篩吸附器5，分子篩吸附器5用來清除空氣中的水份、二氧化碳和一些碳氫化合物，從而獲得干凈而又干燥的空氣。條件允許的話，可以選擇兩臺分子篩吸附器5交替使用，即一臺吸附器吸附雜質，另一臺吸附器則將污氮氣進行再生提聞利用率。優選地，分子篩吸附器5為臥式雙床層分子篩吸附器。分子篩吸附器5可選用本領域常用的臥式雙床層分子篩吸附器，從而達到較好的吸附效果。空氣經分子篩吸附器5凈化后，就進入分餾階段。進入分餾階段的空氣又分為兩路:一路空氣直接進入主換熱器6，在主換熱器6中與返流氣體(氧氣、氮氣、污氮氣)換熱達到空氣液化溫度約_172°C。該部分空氣又分為兩部分，一部分進入分餾塔8底部。另一部分進入液氧蒸發器被液氧冷凝為液態(液空)，送入分餾塔8中部。而另一路去膨脹機7增壓后進入主換熱器6，在主換熱器6內被返流氣體冷卻抽出進入膨脹機7膨脹，產生裝置所需的大部分冷量，膨脹后的氣體全部送入分餾塔8。在分餾塔8中，空氣被初步分離成氮和富氧液空，頂部氮氣在冷凝蒸發器中被冷凝為液體，同時主冷的低壓側液氧被汽化。部分液氮作為分餾塔8回流液，另一部分液氮從分餾塔8頂部引出，通過過冷器被氮氣和污氮氣過冷后節流送入分餾塔8頂部參加精餾，分餾塔8底部的液空出分餾塔8，在過冷器中進行過冷。過冷后的液空一部分經節流進入粗氬塔頂的冷凝器，以作為粗氬塔冷凝器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種合成氨工藝深冷空分制氧系統，包括：空氣過濾器、透平壓縮機、空氣冷卻塔、水冷卻塔、分子篩吸附器、主換熱器、膨脹機和分餾塔，所述空氣過濾器與所述透平壓縮機連接，將原料空氣中的灰塵和機械雜質去除后輸送至所述透平壓縮機；所述透平壓縮機與所述空氣冷卻塔連接，將接收到的所述空氣壓縮至0.63MPa后輸送至所述空氣冷卻塔；所述空氣冷卻塔分別與所述水冷卻塔和所述分子篩吸附器連接，所述空氣在所述空氣冷卻塔中與冷卻水進行熱交換，所述冷卻水包括來自所述水冷卻塔的冷凍水，熱交換后的所述空氣輸送至所述分子篩吸附器；所述分子篩吸附器分別與所述主換熱器和所述膨脹機連接，所述分子篩吸附器除去接收到的換熱后的所述空氣中的水分、二氧化碳和碳氫化合物后輸送至所述主換熱器和所述膨脹機；所述主換熱器分別與所述膨脹機和所述分餾塔連接，來自所述分子篩吸附器的所述空氣一部分在所述主換熱器中達到空氣液化溫度后輸送至所述分餾塔，另一部分輸送至所述膨脹機增壓后再輸送至所述主換熱器冷卻，冷卻后再輸送回所述膨脹機膨脹，然后輸送至所述分餾塔，所述分餾塔分離并輸出液氧和氮氣。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：童星輝，王配良，劉小華，段忠祥，
申請(專利權)人：湖南宜化化工有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：