氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置，包括：在氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w出口管道上接入一臺(tái)水冷卻器，水冷卻器之后依次布置有冷凍式干燥機(jī)、氮?dú)饩彌_罐和空氣微熱再生干燥機(jī)，其中氮?dú)饩彌_罐的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)的再生氣入口管道相連接；打開(kāi)再生污氮?dú)怏w出口管道上的閥門，使再生污氮?dú)怏w進(jìn)入水冷卻器冷卻、冷凍式干燥機(jī)冷凍干燥后得到干燥氮?dú)猓辉賹⒏稍锏獨(dú)饨?jīng)氮?dú)饩彌_罐緩沖后引入微熱再生干燥機(jī)，使微熱再生干燥機(jī)中的活性氧化鋁分子篩在干燥氮?dú)獾拇祾吆?60℃高溫下再生干燥，干燥分子篩產(chǎn)生的二次再生污氮?dú)怏w通過(guò)放空閥放空即可；本發(fā)明通過(guò)對(duì)氮?dú)饧兓b置中再生污氮?dú)怏w進(jìn)行回收利用，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
【專利說(shuō)明】氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生產(chǎn)氮?dú)鈺r(shí)再生污氮?dú)怏w的回收技術(shù)，特別是一種氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前大型氣體站制取高純精氮的工藝流程如下:(I)將離心式空壓機(jī)生產(chǎn)的壓力為0.7MPa的壓縮空氣送入C級(jí)過(guò)濾器，除去壓縮空氣中的部分粉塵、水分及雜質(zhì)；(2)將壓縮空氣送入冷凍式干燥機(jī)，進(jìn)一步冷凍使壓縮空氣中的水分子冷凝結(jié)成液態(tài)水夾帶塵、油排出冷干機(jī)，得到常壓露點(diǎn)為-20°C的干燥壓縮空氣；(3)將干燥壓縮空氣送入微熱再生干燥機(jī)中，使干燥壓縮空氣經(jīng)過(guò)填裝活性氧化鋁分子篩的干燥塔再次脫水，得到常壓露點(diǎn)為_(kāi)40°C的潔凈干燥壓縮空氣；(4)將潔凈干燥壓縮空氣經(jīng)過(guò)T級(jí)過(guò)濾緩沖罐后送入PSA變壓吸附制氮機(jī)中，得到純度為99.5%，常壓露點(diǎn)為-40°C的粗氮；(5)將粗氮送入自動(dòng)氮?dú)饧兓b置，使粗氮經(jīng)過(guò)加氫除氧、冷凍干燥后，經(jīng)過(guò)裝填5A分子篩的干燥塔，得到壓力為
0.3~0.5MPa，氧含量≤2ppm，氮?dú)饧兌取?9.999%，常壓露點(diǎn)≤_65°C的高純氮?dú)狻?br> [0003]在上述制取高純精氮的過(guò)程中，所述的空氣微熱再生干燥機(jī)具有兩臺(tái)干燥塔交替使用，即其中一臺(tái)干燥塔利用活性氧化鋁分子篩在常溫、高蒸汽分壓下吸附壓縮空氣中的水分(工作)，另一臺(tái)干燥塔的氧化鋁分子篩吸水飽和后在高溫(160°C )、低蒸汽分壓下解析(再生);在分子篩進(jìn)行解析再生時(shí)，需要從干燥氣出口管道中抽取3~4%的干燥壓縮空氣作為再生氣對(duì)活性氧化鋁分子篩進(jìn)行吹掃，每臺(tái)微熱再生干燥機(jī)消耗的干燥壓縮空氣用量約為216~288m3/h，按每小時(shí)平均消耗240m3，每生產(chǎn)Im3干燥壓縮空氣的綜合消耗約為0.09元，每年氣體站運(yùn)行360天計(jì)算，每年單臺(tái)微熱再生干燥機(jī)的再生氣消耗就高達(dá)18.66萬(wàn)元。而在上述制取高純精氮的過(guò)程中，自動(dòng)氮?dú)饧兓b置中也具有兩臺(tái)填裝5A分子篩的干燥塔交替使用，即其中一臺(tái)干燥塔對(duì)粗氮?dú)怏w進(jìn)行純化干燥(工作)，另一臺(tái)干燥塔消耗10%的產(chǎn)品高純氮?dú)鈱?duì)5A分子篩進(jìn)行解析干燥(再生)，解析過(guò)程中每臺(tái)自動(dòng)氮?dú)饧兓b置產(chǎn)生的再生污氮?dú)怏w約為240m3/h，而解析產(chǎn)生的污氮?dú)怏w一般都是直接放空處理，這樣對(duì)資源是一種很大的浪費(fèi)。因此，為了更好地利用自動(dòng)氮?dú)饧兓b置中廢棄的再生污氮?dú)怏w及最大程度地利用空氣微熱再生干燥機(jī)的處理能力，研發(fā)一種氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置十分必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)傳統(tǒng)的氮?dú)饧兓b置中產(chǎn)生的再生污氮?dú)怏w都是直接放空處理，浪費(fèi)能源的問(wèn)題，提供一種氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法及裝置。
[0005]本發(fā)明的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法，包括下述步驟:
(I)在氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w出口管道上接入一臺(tái)水冷卻器，水冷卻器之后通過(guò)管道依次布置有冷凍式干燥機(jī)、氮?dú)饩彌_罐和空氣微熱再生干燥機(jī)，其中氮?dú)饩彌_罐的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)的再生氣入口管道相連接，上述各管道上均裝有閥門；
(2)打開(kāi)再生污氮?dú)怏w出口管道上的閥門，使溫度為50~60°C，壓力為0.11~
0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入水冷卻器冷卻，將氣體溫度降至30~35°C;
(3)打開(kāi)水冷卻器與冷凍式干燥機(jī)之間的閥門，使溫度為30~35°C，壓力為0.11~
0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，得到溫度為15~20°C，壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為_(kāi)20°C的干燥氮?dú)猓?br> (4)將上步的干燥氮?dú)庖氲獨(dú)饩彌_罐中，使氣體壓力穩(wěn)定在0.11~0.15MPa，然后打開(kāi)氮?dú)饩彌_罐與空氣微熱再生干燥機(jī)之間的閥門，使干燥氮?dú)膺M(jìn)入微熱再生干燥機(jī)的再生氣管道，并打開(kāi)微熱再生干燥機(jī)的電加熱器，使吸水飽和的氧化鋁分子篩在干燥氮?dú)獾拇祾吆?60°C高溫下再生干燥，干燥分子篩產(chǎn)生的二次再生污氮?dú)怏w通過(guò)放空閥放空即可。
[0006]本發(fā)明的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法所用的裝置，包括氮?dú)饧兓b置和空氣微熱再生干燥機(jī)，在氮?dú)饧兓b置和空氣微熱再生干燥機(jī)之間通過(guò)管道依次布置有水冷卻器、冷凍式干燥機(jī)和氮?dú)饩彌_罐，其中氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w出口管道與水冷卻器的氣體入口管道相連接，氮?dú)饩彌_罐的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)的再生氣入口管道相連接，上述各管道上均裝有閥門。
[0007]所述的閥門均是采用手動(dòng)球閥，當(dāng)然采用其他類型的閥門也是可行的。
[0008]本發(fā)明通過(guò)在自動(dòng)氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w放空管道外加裝水冷卻器、冷凍式干燥機(jī)、氮?dú)饩彌_罐，使再生污氮?dú)怏w經(jīng)過(guò)冷卻、干燥后得到壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為_(kāi)20°C的干燥氮?dú)?，使干燥氮?dú)鉂M足空氣微熱再生干燥機(jī)中對(duì)再生氣的要求，然后經(jīng)緩沖罐接入微熱再生干燥機(jī)對(duì)氧化鋁分子篩進(jìn)行再生干燥，這樣不僅使微熱再生干燥機(jī)生產(chǎn)的潔凈干燥壓縮空氣完全用于后續(xù)制取精氮所用，同時(shí)也對(duì)氮?dú)饧兓b置中再生的污氮?dú)怏w進(jìn)行了合理的利用，達(dá)到了資源的最大利用價(jià)值。經(jīng)核算，僅這一項(xiàng)工藝改革，氣體站單臺(tái)微熱再生干燥機(jī)一年就能節(jié)約18.66萬(wàn)元再生氣消耗，節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，成本低廉，通過(guò)對(duì)氮?dú)饧兓b置中再生污氮?dú)怏w進(jìn)行回收利用，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的裝置連接示意圖。
[0011]圖中:1 一氮?dú)饧兓b置，2—再生污氮?dú)怏w出口，3—管道，4一水冷卻器，5—冷凍式干燥機(jī)，6—氮?dú)饩彌_罐，7—微熱再生干燥機(jī)，8—閥門，9一電加熱器，10—放空閥。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法，包括下述步驟:
(1)在氮?dú)饧兓b置I的再生污氮?dú)怏w出口2管道3上接入一臺(tái)水冷卻器4，水冷卻器4之后通過(guò)管道依次布置有冷凍式干燥機(jī)5、氮?dú)饩彌_罐6和空氣微熱再生干燥機(jī)7，其中氮?dú)饩彌_罐6的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)7的再生氣入口管道相連接，上述各管道上均裝有閥門8 ；
(2)打開(kāi)再生污氮?dú)怏w出口管道上的閥門8，使溫度為50~60°C，壓力為0.11~
0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入水冷卻器4冷卻，將氣體溫度降至30~35 °C ；
(3)打開(kāi)水冷卻器4與冷凍式干燥機(jī)5之間的閥門8，使溫度為30~35°C，壓力為
0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，得到溫度為15~20°C，壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為_(kāi)20°C的干燥氮?dú)猓?br> (4)將上步的干燥氮?dú)庖氲獨(dú)饩彌_罐6中，使氣體壓力穩(wěn)定在0.11~0.15MPa，然后打開(kāi)氮?dú)饩彌_罐與空氣微熱再生干燥機(jī)之間的閥門，使干燥氮?dú)膺M(jìn)入微熱再生干燥機(jī)的再生氣管道，并打開(kāi)微熱再生干燥機(jī)的電加熱器9，使吸水飽和的氧化鋁分子篩在干燥氮?dú)獾拇祾吆?60°C高溫下再生干燥，干燥分子篩產(chǎn)生的二次再生污氮?dú)怏w通過(guò)放空閥10放空即可。
[0013]本發(fā)明的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法所用的裝置，包括氮?dú)饧兓b置I和空氣微熱再生干燥機(jī)7，在氮?dú)饧兓b置I和空氣微熱再生干燥機(jī)7之間通過(guò)管道3依次布置有水冷卻器4、冷凍式干燥機(jī)5和氮?dú)饩彌_罐6，其中氮?dú)饧兓b置I的再生污氮?dú)怏w出口 2管道與水冷卻器4的氣體入口管道相連接，氮?dú)饩彌_罐6的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)7的再生氣入口管道相連接，上述各管道2上均裝有閥門8。
[0014]本實(shí)施例中所述的閥門均是采用手動(dòng)球閥，當(dāng)然采用其他類型的閥門也是可行的。
【權(quán)利要求】
1.氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法，其特征在于包括下述步驟: (1)在氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w出口管道上接入一臺(tái)水冷卻器，水冷卻器之后通過(guò)管道依次布置有冷凍式干燥機(jī)、氮?dú)饩彌_罐和空氣微熱再生干燥機(jī)，其中氮?dú)饩彌_罐的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)的再生氣入口管道相連接，上述各管道上均裝有閥門； (2)打開(kāi)再生污氮?dú)怏w出口管道上的閥門，使溫度為50~60°C，壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入水冷卻器冷卻，將氣體溫度降至30~35°C; (3)打開(kāi)水冷卻器與冷凍式干燥機(jī)之間的閥門，使溫度為30~35°C，壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為10°C的再生污氮?dú)怏w進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，得到溫度為15~20°C，壓力為0.11~0.15MPa，常壓露點(diǎn)為_(kāi)20°C的干燥氮?dú)猓? (4)將上步的干燥氮?dú)庖氲獨(dú)饩彌_罐中，使氣體壓力穩(wěn)定在0.11~0.15MPa，然后打開(kāi)氮?dú)饩彌_罐與空氣微 熱再生干燥機(jī)之間的閥門，使干燥氮?dú)膺M(jìn)入微熱再生干燥機(jī)的再生氣管道，并打開(kāi)微熱再生干燥機(jī)的電加熱器，使吸水飽和的氧化鋁分子篩在干燥氮?dú)獾拇祾吆?60°C高溫下再生干燥，干燥分子篩產(chǎn)生的二次再生污氮?dú)怏w通過(guò)放空閥放空即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法，其特征在于:所述閥門均是采用手動(dòng)球閥。
3.如權(quán)利要求1所述的氮?dú)饧兓^(guò)程中再生污氮?dú)怏w的回收利用方法所用的裝置，包括氮?dú)饧兓b置和空氣微熱再生干燥機(jī)，其特征在于:在氮?dú)饧兓b置和空氣微熱再生干燥機(jī)之間通過(guò)管道依次布置有水冷卻器、冷凍式干燥機(jī)和氮?dú)饩彌_罐，其中氮?dú)饧兓b置的再生污氮?dú)怏w出口管道與水冷卻器的氣體入口管道相連接，氮?dú)饩彌_罐的氣體出口管道與空氣微熱再生干燥機(jī)的再生氣入口管道相連接，上述各管道上均裝有閥門。
【文檔編號(hào)】C01B21/04GK104163404SQ201410251632
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】吳俊 , 蘇富云, 張勇鋼, 羅世強(qiáng) 申請(qǐng)人:寶鋼股份黃石涂鍍板有限公司