本技术涉及空分气态产品的液化存储设备领域,具体涉及一种空分气态产品的液化存储装置。
背景技术:
1、低温精馏法又称深冷分离法,深冷法空气分离原理以空气为原料,经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同,通过精馏,使它们分离来获得氮气和氧气。具体来说,原料空气经自洁式过滤器滤去尘埃和机械杂质,然后进入主空压机,压缩后的气体被空气预冷装置冷却后,送入纯化装置去除水和二氧化碳等杂质,形成吸附后的压缩空气,吸附后的压缩空气经过主换热器和其他气体介质换热后,作为原料送入精馏塔进行低温精馏。普通的氮氧分离的精馏塔从上至下依次包括上塔、主冷凝换热器和下塔,原料在送入所述的精馏塔进行精馏后,在上塔向外产出成品氮气和成品氧气,而主冷凝换热器产出成品液氧和成品液氮,而上塔则是利用下塔向上塔输送的富氧液空,并且利用进入上塔的富氧液空同主冷凝蒸发器蒸发的气体以及回流至上塔的液氮进行充分的换热,而后产出成品氮气、成品氧气和成品液氧。
2、利用低温精馏法得到的空分产品,气态空分产品的形式占比更高,当下游用户对气态空分产品需求高而低温精馏装置的气态空分产品产出效率不足以满足时,可以利用液态产品汽化后补充合并到气态空分产品中一并输送给下游用户,以满足客户对产品的需求。但是,当下游用户的负荷降低对低温精馏装置的气态空分产品需求量降低时,低温精馏系统负荷的调整往往滞后于下游用户的需求,在低温精馏系统从高负荷向低负荷调整的过程中,必然会有大量过剩的气态空分产品产出,而这种过剩的气态空分产品现有技术中出于成品的考虑是直接进行排空进行处理的。但是由于排放的气态空分产品在低温精馏的过程中,生产企业已经支付了能量成本,低温精馏系统向外排放已经过剩产能的气态空分产品不光会造成产品上的浪费而且会造成能源上的浪费,因此,现有技术存在可改进空间,从而能够在下游用户负荷变低对气态空分产品需求量降低时,能够回收低温精馏系统由于产能过剩而产出多余的气态空分产品,以满足市场需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本实用新型提供一种能够提供冷量从而回收低温精馏系统由于产能过剩释放的气态产品的空分气态产品的液化存储装置,用于克服现有技术中缺陷。
2、本实用新型采用的技术方案为:一种空分气态产品的液化存储装置,包括氮气输送总管和液氮储罐,所述的氮气输送总管沿着氮气输送总管的进口端至氮气输送总管的出口端方向依次设置有第一氮压机、第一返流氮气输送管的出口端、第二氮压机、第一压力氮气分流管的进口端、第一透平膨胀机的增压端、第二透平膨胀机的增压端、第二压力氮气分流管的进口端和第一节流阀的进口端,第一压力氮气分流管的出口端和第二透平膨胀机的膨胀端入口相连通,第二压力氮气分流管的出口端和第一透平膨胀机的膨胀端入口相连通,第二透平膨胀机的膨胀端出口以及第一透平膨胀机的膨胀端出口均与第一返流氮气输送管相连通,氮气输送总管、第一返流氮气输送管、第一压力氮气分流管和第二压力氮气分流管上设置有主换热器,第一节流阀的出口端上设置有第一液氮输送管和第二液氮输送管,第一液氮输送管和液氮储罐相连通,第二液氮输送管上设置有氮气液化器的冷源通道,氮气液化器的热源通道上设置有氮气液化管,氮气液化管的进口端和液氮储罐的顶部相连通,氮气液化管的出口端和液氮储罐的底部相连通。
3、优选的,所述的第二透平膨胀机的增压端和第一节流阀之间的氮气输送总管安装在主换热器上,第一氮压机和第一返流氮气输送管之间的氮气输送总管上、第二氮压机和第一压力氮气分流管之间的氮气输送总管上、第二透平膨胀机的增压端和主换热器之间的氮气输送总管上均分别设置有机后换热器。
4、优选的,所述的第一节流阀的出口端上还设置有第三液氮输送管的进口端,第一液氮输送管和第三液氮输送管上设置有过冷器,过冷器上设置有液氧输送支管,液氧输送支管的出口端上设置有液氧储罐。
5、优选的,所述的主换热器上设置有氧气液化输送管,氧气液化输送管的出口端和液氧储罐相连通,液氧储罐和主换热器之间的氧气液化输送管上设置有第一调节阀,液氧储罐与第一调节阀之间的氧气液化输送管和液氧输送支管相连通,过冷器和液氧储罐之间的液氧输送支管上设置有第二调节阀,液氧输送支管和液氧储罐之间的液氧输送支管上设置有第一温度传感器,液氧储罐上设置有液氧成品输送管,液氧成品输送管上设置有液氧输送泵和第二温度传感器。
6、优选的,所述的第三液氮输送管的出口端、第二液氮输送管的出口端和主换热器上设置有第二返流氮气输送管,氮气输送总管的进口端和第一氮压机之间的氮气输送总管与第二返流氮气输送管的出口端相连通,第一节流阀的出口端上还设置有第四液氮输送管的进口端,主换热器和氮气输送总管之间的第二返流氮气输送管与第四液氮输送管的出口端相连通。
7、优选的,所述的第一节流阀和主换热器之间的第四液氮输送管、第一节流阀和过冷器之间的第三液氮输送管以及第一节流阀和氮气液化器之间的第二液氮输送管上均分别设置有第二节流阀,主换热器和第二透平膨胀机的膨胀端之间的第一压力氮气分流管、第二压力氮气分流管以及过冷器和液氮储罐之间的第一液氮输送管上均分别设置有第三调节阀,过冷器和液氮储罐之间的第一液氮输送管上设置有第三温度传感器。
8、优选的,所述的氮气液化器和液氮储罐之间的氮气液化管沿着氮气液化器至液氮储罐的方向依次设置有第四温度传感器和液氮增压泵,液氮增压泵和液氮储罐之间的氮气液化管与第一液氮输送管的出口端相连通。
9、本实用新型有益效果是:首先,本实用新型,利用低温精馏系统产出的成品氮气进行所述的第一制冷循环从而提供了的成品氮气和成品氧气液化储存的条件,并且利用所述的第二制冷循环提供了液化后的氧气和液化后氧气过冷的冷源以及提供了液氮储罐挥发出来的氮气从新液化的冷源;当在下游用户负荷变低后,低温精馏系统仍然处于高负荷向低负荷转化的状态,低温精馏系统产出的过剩的成品氮气和成品氧气能够实现从气态到液态的变化形成液氧和液氮作为液态产品储存,降低了因作为气态产品的成品氧气和成品氮气排空而造成的浪费。
10、其次,本实用新型液氧储罐上设置有泄压阀和液位传感器。在液氧储罐安装泄压阀便于平衡液氧储罐内的压力,在液氧储罐安装液位传感器便于反馈液氧储罐内的液位高度。
11、本实用新型具有结构简单,操作方便,设计巧妙,大大提高了工作效率,具有很好的社会和经济效益,是易于推广使用的产品。
1.一种空分气态产品的液化存储装置,包括氮气输送总管(1)和液氮储罐(2),其特征在于:所述的氮气输送总管(1)沿着氮气输送总管(1)的进口端至氮气输送总管(1)的出口端方向依次设置有第一氮压机(3)、第一返流氮气输送管(4)的出口端、第二氮压机(5)、第一压力氮气分流管(6)的进口端、第一透平膨胀机(7)的增压端、第二透平膨胀机(8)的增压端、第二压力氮气分流管(9)的进口端和第一节流阀(10)的进口端,第一压力氮气分流管(6)的出口端和第二透平膨胀机(8)的膨胀端入口相连通,第二压力氮气分流管(9)的出口端和第一透平膨胀机(7)的膨胀端入口相连通,第二透平膨胀机(8)的膨胀端出口以及第一透平膨胀机(7)的膨胀端出口均与第一返流氮气输送管(4)相连通,氮气输送总管(1)、第一返流氮气输送管(4)、第一压力氮气分流管(6)和第二压力氮气分流管(9)上设置有主换热器(11),第一节流阀(10)的出口端上设置有第一液氮输送管(12)和第二液氮输送管(13),第一液氮输送管(12)和液氮储罐(2)相连通,第二液氮输送管(13)上设置有氮气液化器(14)的冷源通道,氮气液化器(14)的热源通道上设置有氮气液化管(15),氮气液化管(15)的进口端和液氮储罐(2)的顶部相连通,氮气液化管(15)的出口端和液氮储罐(2)的底部相连通。
2.根据权利要求1所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的第二透平膨胀机(8)的增压端和第一节流阀(10)之间的氮气输送总管(1)安装在主换热器(11)上,第一氮压机(3)和第一返流氮气输送管(4)之间的氮气输送总管(1)上、第二氮压机(5)和第一压力氮气分流管(6)之间的氮气输送总管(1)上、第二透平膨胀机(8)的增压端和主换热器(11)之间的氮气输送总管(1)上均分别设置有机后换热器(17)。
3.根据权利要求1所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的第一节流阀(10)的出口端上还设置有第三液氮输送管(18)的进口端,第一液氮输送管(12)和第三液氮输送管(18)上设置有过冷器(19),过冷器(19)上设置有液氧输送支管(20),液氧输送支管(20)的出口端上设置有液氧储罐(21)。
4.根据权利要求3所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的主换热器(11)上设置有氧气液化输送管(22),氧气液化输送管(22)的出口端和液氧储罐(21)相连通,液氧储罐(21)和主换热器(11)之间的氧气液化输送管(22)上设置有第一调节阀(23),液氧储罐(21)与第一调节阀(23)之间的氧气液化输送管(22)和液氧输送支管(20)相连通,过冷器(19)和液氧储罐(21)之间的液氧输送支管(20)上设置有第二调节阀(24),液氧输送支管(20)和液氧储罐(21)之间的液氧输送支管(20)上设置有第一温度传感器(25),液氧储罐(21)上设置有液氧成品输送管(26),液氧成品输送管(26)上设置有液氧输送泵(27)和第二温度传感器(28)。
5.根据权利要求3所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的第三液氮输送管(18)的出口端、第二液氮输送管(13)的出口端和主换热器(11)上设置有第二返流氮气输送管(29),氮气输送总管(1)的进口端和第一氮压机(3)之间的氮气输送总管(1)与第二返流氮气输送管(29)的出口端相连通,第一节流阀(10)的出口端上还设置有第四液氮输送管(30)的进口端,主换热器(11)和氮气输送总管(1)之间的第二返流氮气输送管(29)与第四液氮输送管(30)的出口端相连通。
6.根据权利要求5所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的第一节流阀(10)和主换热器(11)之间的第四液氮输送管(30)、第一节流阀(10)和过冷器(19)之间的第三液氮输送管(18)以及第一节流阀(10)和氮气液化器(14)之间的第二液氮输送管(13)上均分别设置有第二节流阀(31),主换热器(11)和第二透平膨胀机(8)的膨胀端之间的第一压力氮气分流管(6)、第二压力氮气分流管(9)以及过冷器(19)和液氮储罐(2)之间的第一液氮输送管(12)上均分别设置有第三调节阀(32),过冷器(19)和液氮储罐(2)之间的第一液氮输送管(12)上设置有第三温度传感器(33)。
7.根据权利要求1所述的空分气态产品的液化存储装置,其特征在于:所述的氮气液化器(14)和液氮储罐(2)之间的氮气液化管(15)沿着氮气液化器(14)至液氮储罐(2)的方向依次设置有第四温度传感器(34)和液氮增压泵(35),液氮增压泵(35)和液氮储罐(2)之间的氮气液化管(15)与第一液氮输送管(12)的出口端相连通。