一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置制造方法及圖紙

一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，它主要包括PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，所述的空分制氧系統(tǒng)包括通過空分連接管連接空冷塔并經(jīng)過空冷塔連接分子篩純化器；所述的分子篩純化器后面接出兩路，一路連接于透平膨脹機(jī)的增壓端，另一路直接連接板式換熱器，并在該板式換熱器的接出口直接連接精餾塔的下塔；在下塔分別設(shè)置有富氧液空接出管和純液氮接出管，所述富氧液空接出管和純液氮接出管經(jīng)過一過冷器后直接連接于精餾塔上塔；在上塔的底部設(shè)置有液氧接出管，該液氧接出管連通液氧貯槽；所述的PSA制氮系統(tǒng)，它包括汽水分離器、冷凍式干燥器、精密過濾器及空氣緩沖罐依次連接，所述汽水分離器通過前面的PSA連接管連接于空壓機(jī)的壓力空氣接出管，并在空氣緩沖罐后面連接于裝填吸附劑的變壓吸附裝置，有所述變壓吸附裝置直接或間接接出壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管。

Combined device for small PSA and small cryogenic air separation

A combined device of small PSA and small cryogenic air separation, which mainly includes PSA nitrogen system and air separation system, which comprises a connecting pipe connected with the air cooling tower and air cooling tower is connected through the molecular sieve through the air purifier of air separation system; followed by two out of the molecular a screen, connected to the supercharger turbine expansion machine, the other way is directly connected with the heat exchanger, and the heat exchanger outlet under the tower is directly connected with the distillation tower; in the tower are respectively provided with oxygen enriched liquid air the outlet pipe and the outlet pipe of pure nitrogen, the oxygen enriched liquid air connection pipe and then after a pure liquid nitrogen pipe cooler after directly connected to the distillation tower; in the tower is arranged at the bottom of the outlet pipe of the liquid oxygen, liquid oxygen connecting pipe is communicated with the liquid oxygen storage tank; PSA nitrogen system is described, which comprises a steam water separator, freeze drying Filter, precision filter and air buffer tank are sequentially connected, wherein the separator is connected with the air pressure in the air compressor connecting pipe through the front of the PSA, the pressure swing adsorption device and in the back buffer tank is connected to the air filled adsorbent, the adsorption device is directly or indirectly connected with a pressure gas conveying pipe products.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及的是一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，適用于氧氣氮?dú)饪傂枨笮。呒兌鹊目蛻簦瑢儆诳辗?br>
技術(shù)介紹
氧氣氮?dú)庾鳛樽顝V泛使用的工業(yè)氣體，在鋼鐵、化肥、石化、化纖、乙烯、芳烴、煉油、電工、電子、注氮采油、煤氣化、煤化工、冶煉、電子等等行業(yè)都有廣泛的需求，是現(xiàn)代工業(yè)體系中不可或缺的重要組成部分，為了給經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)業(yè)升級和加速當(dāng)?shù)毓I(yè)化發(fā)展，需要一種投資省、現(xiàn)場情況要求低、安全穩(wěn)定、產(chǎn)量調(diào)節(jié)范圍大的小型制氧制氮設(shè)備，為用戶提供合格穩(wěn)定的氮?dú)夂脱鯕猱a(chǎn)品，其設(shè)備具備足夠的備用余量以滿足復(fù)雜的現(xiàn)場條件。在現(xiàn)場條件復(fù)雜，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中氮?dú)猱a(chǎn)量較大，氧較少的情況下，如果只用PSA方式，雖然制取氮?dú)猱a(chǎn)品比較方便，但所能達(dá)到的氧純度較低，無法滿足高純氧的要求。如果只用空分設(shè)備，則產(chǎn)品調(diào)節(jié)范圍較小，高純氮?dú)獾漠a(chǎn)量不能高于氧氣產(chǎn)量的2-3倍，氮?dú)猱a(chǎn)量受氧產(chǎn)量的限制；在氮?dú)猱a(chǎn)量大，高純氧產(chǎn)量少的或其他產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下，單獨(dú)采用以上兩種流程都不能完全滿足需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能在相同產(chǎn)品參數(shù)下降低整套設(shè)備的投資成本，即可以大量產(chǎn)出壓力氮?dú)猓挚梢援a(chǎn)出高純壓力氧氣，其占地少，且調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，設(shè)備移動方便，產(chǎn)品能力高，在交通或配套設(shè)施不足區(qū)域具有很大優(yōu)勢的小型PSA和小型深冷空分的組合裝置。本專利技術(shù)的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，它主要包括PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，一空壓機(jī)后分別通過PSA連接管和空分連接管連接于PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，其中所述的空分制氧系統(tǒng)包括通過空分連接管連接空冷塔并經(jīng)過空冷塔連接分子篩純化器；所述的分子篩純化器后面接出兩路，一路連接于透平膨脹機(jī)的增壓端，并由增壓端出口連接于板式換熱器，并在該板式換熱器的中部設(shè)置抽出口連接于透平膨脹機(jī)的膨脹端，在該膨脹端的出口連接于板式換熱器，并在板式換熱器的出口連接于分子篩純化器和PSA制氮系統(tǒng)中的再生管路；另一路直接連接板式換熱器，并在該板式換熱器的接出口直接連接精餾塔的下塔；在下塔分別設(shè)置有富氧液空接出管和純液氮接出管，所述富氧液空接出管和純液氮接出管經(jīng)過一過冷器后直接連接于精餾塔上塔；在上塔的底部設(shè)置有液氧接出管，該液氧接出管連通液氧貯槽；所述上塔頂部設(shè)置有污氮?dú)庖龉埽撐鄣獨(dú)庖龉芙?jīng)過冷器和板式換熱器后連接于分子篩純化器的加熱器；所述下塔的頂部設(shè)置有壓力氮?dú)獬槌隹冢搲毫Φ獨(dú)獬槌隹诠芙佑诎迨綋Q熱器，并在板式換熱器接出管之后相接于PSA氮?dú)猱a(chǎn)品的補(bǔ)充進(jìn)氣管；所述的PSA制氮系統(tǒng)，它包括汽水分離器、冷凍式干燥器、精密過濾器及空氣緩沖罐依次連接，所述汽水分離器通過前面的PSA連接管連接于空壓機(jī)的壓力空氣接出管，并在空氣緩沖罐后面連接于裝填吸附劑的變壓吸附裝置，有所述變壓吸附裝置直接或間接接出壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管，與所述補(bǔ)充進(jìn)氣管并接。作為優(yōu)選：所述的空分精餾塔和板式換熱器安裝在冷箱中；所述的液氧儲槽包括兩臺并接并可切換的液氧真空儲槽，且其中至少一臺液氧真空儲槽自帶有增壓器，在兩臺液氧真空儲槽之后用低溫管道相接有一空溫式汽化器，在該空溫式汽化器上設(shè)置有純氧接出管，并通過該純氧接出管并接于從精餾塔上塔中直接接出的產(chǎn)品純氧接出管，并與氧氣用戶管網(wǎng)連接；所述變壓吸附裝置之后還分別依次相接有氮?dú)饩彌_罐、粉塵精濾器以及后氮?dú)饩彌_罐，并在該后氮?dú)饩彌_罐上設(shè)置有與補(bǔ)充進(jìn)氣管并接的壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管。本專利技術(shù)有效的利用了PSA和空分的優(yōu)勢，避免了兩者的缺點(diǎn)；同時(shí)兩種不同的設(shè)備可以利用各自的優(yōu)勢和產(chǎn)品作為互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了1+1>2 的效果，最終擴(kuò)展了整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)范圍，節(jié)約了設(shè)備總體投資，占地面積和運(yùn)行成本。本專利技術(shù)的產(chǎn)量調(diào)節(jié)范圍大，而且相對于單個(gè)設(shè)備，本專利技術(shù)的能耗顯著降低；在工業(yè)水平較低，現(xiàn)場條件復(fù)雜的情況下可以長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，保證下游的用氣安全；對于開拓新興市場，服務(wù)“一帶一路”戰(zhàn)略有明顯的優(yōu)勢；它具有結(jié)構(gòu)組成合理，占地少，設(shè)備省，設(shè)備移動方便，產(chǎn)品能力高，在交通或配套設(shè)施不足的區(qū)域具有很大優(yōu)勢等特點(diǎn)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成流程圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本專利技術(shù)所述的一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，它主要包括PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，一空壓機(jī)1后分別通過PSA連接管2和空分連接管3連接于PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，其中所述的空分制氧系統(tǒng)包括通過空分連接管3連接空冷塔4并經(jīng)過空冷塔4連接分子篩純化器5；所述的分子篩純化器5后面接出兩路，一路連接于透平膨脹機(jī)的增壓端6，并由增壓端6出口連接于板式換熱器7，并在該板式換熱器7的中部設(shè)置抽出口連接于透平膨脹機(jī)的膨脹端8，在該膨脹端8的出口連接于板式換熱器7，并在板式換熱器7的出口連接于分子篩純化器5和PSA制氮系統(tǒng)中的再生管路9；另一路直接連接板式換熱器7，并在該板式換熱器7的接出口直接連接精餾塔10的下塔；在下塔分別設(shè)置有富氧液空接出管和純液氮接出管，所述富氧液空接出管和純液氮接出管經(jīng)過一過冷器后直接連接于精餾塔10的上塔；在上塔的底部設(shè)置有液氧接出管11，該液氧接出管11連通液氧貯槽12；所述上塔頂部設(shè)置有污氮?dú)庖龉?3，該污氮?dú)庖龉?3經(jīng)過冷器和板式換熱器7后連接于分子篩純化器5的加熱器；所述下塔的頂部設(shè)置有壓力氮?dú)獬槌隹冢搲毫Φ獨(dú)獬槌隹诠芙佑诎迨綋Q熱器7，并在板式換熱器7接出管之后相接于PSA氮?dú)猱a(chǎn)品的補(bǔ)充進(jìn)氣管15；所述的PSA制氮系統(tǒng)，它包括汽水分離器16、冷凍式干燥器17、精密過濾器18及空氣緩沖罐19依次連接，所述汽水分離器16通過前面的PSA連接管2連接于空壓機(jī)1的壓力空氣接出管，并在空氣緩沖罐19后面連接于裝填吸附劑的變壓吸附裝置20，有所述變壓吸附裝置20直接或間接接出壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管21，與所述補(bǔ)充進(jìn)氣管15并接。本專利技術(shù)所述的空分精餾塔10和板式換熱器7被布置安裝在冷箱中；所述的液氧儲槽12包括兩臺并接并可切換的液氧真空儲槽構(gòu)成，且其中至少一臺液氧真空儲槽自帶有增壓器，在兩臺液氧真空儲槽之后用低溫管道相接有一空溫式汽化器21，在該空溫式汽化器21上設(shè)置有純氧接出管22，并通過該純氧接出管22并接于從精餾塔10的上塔中直接接出的產(chǎn)品純氧接出管23，并與氧氣用戶管網(wǎng)24連接；所述變壓吸附裝置20之后還分別依次相接有氮?dú)饩彌_罐25、粉塵精濾器26以及后氮?dú)饩彌_罐27，并在該后氮?dú)饩彌_罐27上設(shè)置有與補(bǔ)充進(jìn)氣管15并接的壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管21。本專利技術(shù)的工作流程是：原料空氣自空壓機(jī)吸入口吸入，經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機(jī)械雜質(zhì)；過濾后的空氣進(jìn)入空壓機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后分為兩股；一股進(jìn)入空冷塔冷卻后，進(jìn)入切換使用的分子篩純化器，空氣中的二氧化碳、乙炔和水分被吸附；分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時(shí)，另一只再生。經(jīng)過分子篩純化器凈化后的空氣分為兩股：一股去膨脹機(jī)增壓機(jī)繼續(xù)增壓；剩下的空氣直接進(jìn)入板式換熱器，被返流氣體冷卻至飽和溫度，出板式換熱器冷端直接進(jìn)入下塔進(jìn)行精餾。由膨脹及增壓后的空氣被冷卻后進(jìn)入換熱器換熱后從中部抽出送入增壓透平膨脹機(jī)的膨脹端，膨脹后作為冷流體送回?fù)Q熱器復(fù)熱后送出后作為分子篩和PSA的再生氣。空氣經(jīng)下塔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，它主要包括PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，一空壓機(jī)后分別通過PSA連接管和空分連接管連接于PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，其中所述的空分制氧系統(tǒng)包括通過空分連接管連接空冷塔并經(jīng)過空冷塔連接分子篩純化器；其特征在于所述的分子篩純化器后面接出兩路，一路連接于透平膨脹機(jī)的增壓端，并由增壓端出口連接于板式換熱器，并在該板式換熱器的中部設(shè)置抽出口連接于透平膨脹機(jī)的膨脹端，在該膨脹端的出口連接于板式換熱器，并在板式換熱器的出口連接于分子篩純化器和PSA制氮系統(tǒng)中的再生管路；另一路直接連接板式換熱器，并在該板式換熱器的接出口直接連接精餾塔的下塔；在下塔分別設(shè)置有富氧液空接出管和純液氮接出管，所述富氧液空接出管和純液氮接出管經(jīng)過一過冷器后直接連接于精餾塔上塔；在上塔的底部設(shè)置有液氧接出管，該液氧接出管連通液氧貯槽；所述上塔頂部設(shè)置有污氮?dú)庖龉埽撐鄣獨(dú)庖龉芙?jīng)過冷器和板式換熱器后連接于分子篩純化器的加熱器；所述下塔的頂部設(shè)置有壓力氮?dú)獬槌隹冢搲毫Φ獨(dú)獬槌隹诠芙佑诎迨綋Q熱器，并在板式換熱器接出管之后相接于PSA氮?dú)猱a(chǎn)品的補(bǔ)充進(jìn)氣管；所述的PSA制氮系統(tǒng)，它包括汽水分離器、冷凍式干燥器、精密過濾器及空氣緩沖罐依次連接，所述汽水分離器通過前面的PSA連接管連接于空壓機(jī)的壓力空氣接出管，并在空氣緩沖罐后面連接于裝填吸附劑的變壓吸附裝置，有所述變壓吸附裝置直接或間接接出壓力氮?dú)猱a(chǎn)品輸送管，與所述補(bǔ)充進(jìn)氣管并接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小型PSA和小型深冷空分的組合裝置，它主要包括PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，一空壓機(jī)后分別通過PSA連接管和空分連接管連接于PSA制氮系統(tǒng)和空分制氧系統(tǒng)，其中所述的空分制氧系統(tǒng)包括通過空分連接管連接空冷塔并經(jīng)過空冷塔連接分子篩純化器；其特征在于所述的分子篩純化器后面接出兩路，一路連接于透平膨脹機(jī)的增壓端，并由增壓端出口連接于板式換熱器，并在該板式換熱器的中部設(shè)置抽出口連接于透平膨脹機(jī)的膨脹端，在該膨脹端的出口連接于板式換熱器，并在板式換熱器的出口連接于分子篩純化器和PSA制氮系統(tǒng)中的再生管路；另一路直接連接板式換熱器，并在該板式換熱器的接出口直接連接精餾塔的下塔；在下塔分別設(shè)置有富氧液空接出管和純液氮接出管，所述富氧液空接出管和純液氮接出管經(jīng)過一過冷器后直接連接于精餾塔上塔；在上塔的底部設(shè)置有液氧接出管，該液氧接出管連通液氧貯槽；所述上塔頂部設(shè)置有污氮?dú)庖龉埽撐鄣獨(dú)庖龉芙?jīng)過冷器和板式換熱器后連接于分子篩純化器的加熱器；所述下塔的頂部設(shè)置有壓力氮?dú)獬槌隹冢?..

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張育哲，侯新剛，李妍，鄭少棟，樓旭錸，韓立峰，鄭明帥，
申請(專利權(quán))人：浙江智海化工設(shè)備工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33