低温液体返灌装置
阅读：95发布：2023-01-24
专利汇可以提供低温液体返灌装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种低温液体返灌装置，精馏塔主冷经调节 阀 连接液 氧 储槽入口，液氧储槽的出口经第四低温 截止阀 连接空浴式 汽化 器，空浴式汽化器的出口连接液氧储槽，液氧储槽的出口还依次经第二低温截止阀和第一低温截止阀连接精馏塔主冷，第二低温截止阀与第一低温截止阀之间连接的 真空 绝 热管 上安装有 安全阀 和第三低温截止阀，液氧储槽与第四低温截止阀的连接管道上安装有第五低温截止阀，液氧储槽的液氧经第五低温截止阀输出。本发明直接将原生产的液氧返罐到精馏塔主冷，可快速满足了建立空分装置开机调纯工况的条件，由于开机时间缩短，也减少了员工操作的劳动强度，且操作简单、经济实用，适用于任何一套大型空气分离装置的开机操作。，下面是低温液体返灌装置专利的具体信息内容。
低温液体返灌装置
技术领域
背景技术
[0002] 空气分离制氧装置（以下简称空分装置）的基本工作原理是：根据空气中各组分的沸点不同，利用深度冷冻法，将空气压缩到0.5MPa左右，再降温至-170℃（液氧沸点）以下液化后，在精馏塔塔板、填料内气液经过复杂的传热传质过程，多次的部分蒸发和部分冷凝，最终实现高纯度的氧、氮、氩等组分的分离。大部分气态产品通过压缩机加压到所需压力送往炼钢厂和炼铁厂等用户，少量液态产品作为空分的副产品分别储存在不同的低温储槽中。
[0003] 空分装置由于计划性检修、设备故障非计划性检修、电网的倒电操作或电网波动故障等原因，空分装置每年不可避免的要停机几次。每次空分停机、排液后的重新开机，特别是投产调试开机或全面大加温后开机，冷量严重不足，两台膨胀机同时运行制冷，到全面产品纯度达产达标也需要56小时以上，造成设备耗电量大，甚至影响炼钢、炼铁系统的生产节奏与产量。因此，如何缩短空分开机时间，快速出氧、出氮，是制氧行业一直以来研究的一项主要课题。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：低温液体返灌装置，包括精馏塔主冷，所述精馏塔主冷经调节阀连接液氧储槽入口，液氧储槽的出口经第四低温截止阀连接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口连接液氧储槽，液氧储槽的出口还依次经第二低温截止阀和第一低温截止阀连接精馏塔主冷，第二低温截止阀与第一低温截止阀之间连接的真空绝热管上安装有安全阀和第三低温截止阀，液氧储槽与第四低温截止阀的连接管道上安装有第五低温截止阀，液氧储槽的液氧经第五低温截止阀输出。
[0006] 本发明与现有技术相比，其技术效果是直接将原生产的液氧返罐到精馏塔主冷，可快速满足了建立空分装置开机调纯工况的条件，由于开机时间缩短，也减少了员工操作的劳动强度，且操作简单、经济实用，适用于任何一套大型空气分离装置的开机操作。附图说明
[0007] 图1是本发明液氧返灌装置示意图。
[0008] 图中：1、精馏塔主冷，2、液氧储槽，3、空浴式汽化器，4、调节阀，5、第一低温截止阀，6、第二低温截止阀，7、第三低温截止阀，8、安全阀，9、第四低温截止阀，10、真空绝热管，11、第五低温截止阀。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图1，低温液体返灌装置，包括精馏塔主冷1，所述精馏塔主冷1经调节阀4连接液氧储槽2入口，液氧储槽2的出口经第四低温截止阀9连接空浴式汽化器3，空浴式汽化器3的出口连接液氧储槽2，液氧储槽2的出口还依次经第二低温截止阀6和第一低温截止阀5连接精馏塔主冷1，第二低温截止阀6与第一低温截止阀5之间连接的真空绝热管10上安装有安全阀8和第三低温截止阀7，液氧储槽2与第四低温截止阀9的连接管道上安装有第五低温截止阀11，液氧储槽2的液氧经第五低温截止阀11输出。
[0010] 实施例：如图1所示，本发明低温液体返灌装置，在原空分装置正常运行时生产液氧的管道上，连接φ40mm的真空绝热管10，与液氧储槽2底部相连；真空绝热管10上装有二个DN40低温截止阀，即：第一低温截止阀5、第二低温截止阀6；为防止管道超压事故，在第一低温截止阀5与第二低温截止阀6之间装设安全阀8和第三低温截止阀7，打开第三低温截止阀7可对真空绝热管10进行预冷；空分正常运行冷量较多时，由产液调节阀4生产部分液氧入液氧储槽2；当液氧需要返灌时，打开第四低温截止阀9，液体经空浴式汽化器3受热气化进液氧储槽2，使液氧储槽2压力升高，通过返灌流路真空绝热管10压入精馏塔主冷1内。
[0011] 当空分装置开机塔内全面冷却阶段（100m3液氧储槽2内预先充好60m3以上液氧），在第二低温截止阀6、调节阀4关闭的前提下，打开第三低温截止阀7、第一低温截止阀5，用精馏塔主冷1内的冷气对返灌流路真空绝热管10进行预冷，同时稍开第四低温截止阀9将储槽压力增为0.45MPa～0.55MPa。当精馏塔主冷1内部冷却温度接近-170℃时，检查第三低温截止阀7吹除口冷气情况，当有少量液体排出时，精馏塔主冷1进入积液阶段，开始对精馏塔主冷1塔内返灌，打开第二低温截止阀6，关闭第三低温截止阀7，保持空浴式汽化器3运行控制好储槽压力始终在0.45MPa～0.55MPa，2～3小时后精馏塔主冷1内液氧液位达到3200mm水柱设计要求（以往全靠膨胀机制冷积累液位需要13小时左右）,空分制氧机开机切换进入调纯阶段。关闭第四低温截止阀9，停止增压；关闭第一低温截止阀5，停止液氧返灌；空分开机结束正常运行。空分装置正常运行后，精馏塔主冷1塔内液氧是有富余的，可开调节阀4回排进液氧储槽2。
[0012] 本发明是在原有充车装置中加以改进实现返灌要求。由出空分精馏塔液氧排放管上，接真空绝热管10至液氧储槽2底部，在空分装置开机冷却阶段，当精馏塔主冷1内部温度达到-170℃且有少量液体由第三低温截止阀7处排出时，说明管道已经冷透。将液氧储槽2增压后的液体由该装置真空绝热管10返灌入精馏塔主冷1，使精馏塔主冷1快速积液到设计安全液位，快速进入调纯阶段。该液氧返罐技术涉及的设备、管线、阀门有：空分设备精馏塔主冷1、100m3液氧储槽2、空浴式汽化器3、第一、第二、第三低温截止阀5、6、7采用DN40低温截止阀、第四、第五低温截止阀9、11采用DN25低温长杆阀、真空绝热管10采用φ40mm真空管、安全阀8一个。本发明的投用，使空分装置从开机到产品达产达标时间缩短了10小时，可3
节省电量消耗约12万度，除去消耗冷量返灌液氧30m经费，每次大开机能耗经费可节约50余万元。
节省电量消耗约12万度，除去消耗冷量返灌液氧30m经费，每次大开机能耗经费可节约50余万元。
[0013] 本发明投用应该注意的是，在空分装置开机冷却阶段提前将真空绝热管10冷透；返灌液氧操作前，精馏塔主冷1必须冷透到-170℃且第三低温截止阀7的排放吹除口有气液夹带现象，严禁提前返灌，防止热应力过大，损坏设备。本发明通过液氧储槽2增压后的快速将低温液氧灌满精馏塔主冷1，从而使空分装置提前10小时进入调纯阶段，实现缩短开机时间，产品快速达产达标，节约能耗的目的。
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