[实用新型]一种LNG冷能中断期间维持连续运行的空气分离系统

权利要求书

1.一种LNG冷能中断期间维持连续运行的空气分离系统，其特征在于，包括：过滤系统、压缩系统、纯化系统、冷却系统、精馏系统、制冷压缩系统以及气液分离系统，所述过滤系统、所述压缩系统、所述纯化系统和所述冷却系统依次对原料空气进行过滤、压缩、净化和冷却处理，所述精馏系统对冷却后的空气进行分离处理生成氮气和液氧，所述制冷压缩系统由LNG提供冷能，并对所述精馏系统生成的氮气进行压缩冷却处理后生成液氮，所述气液分离系统对所述制冷压缩系统生成的液氮进行气液分离处理，生成成品液氮，所述冷却系统包括两套换热器，所述两套换热器根据LNG冷能供应状态交替投入运行，其中一套换热器为主换热器，其冷却介质包括所述精馏系统生成的氮气，其在LNG冷能供应时开启，其第一冷却介质输入口通过阀门与所述精馏系统分馏的氮气输出口相连；另一套换热器为辅助换热器，其冷却介质包括所述气液分离系统生成的成品液氮，其在LNG冷能供应中断时开启，其第一冷却介质输入口通过阀门与所述气液分离系统生成的成品液氮容器相连。

2.根据权利要求1所述的LNG冷能中断期间维持连续运行的空气分离系统，其特征在于，所述过滤系统包括空气过滤器(a1)，所述压缩系统包括空压机(a3)，所述纯化系统包括纯化器(a20)，所述冷却系统包括主换热器(a12)和作为辅助换热器的外置换热器(a22)；所述精馏系统包括精馏塔，所述制冷压缩系统包括LNG-氮换热器(a6)和氮气压缩系统，所述气液分离系统包括第一气液分离器(a10)和第二气液分离器(a11)；所述空气过滤器(a1)、所述空压机(a3)以及所述纯化器(a20)依次连接对原料空气进行过滤、压缩及净化处理；所述纯化器(a20)的原料空气输出口通过阀门与所述主换热器(a12)的原料空气输入口相连；所述主换热器(a12)包括多个冷却介质通道，其原料空气输出口与所述精馏塔的原料空气输入口相连，其第一冷却介质输入口通过阀门与所述精馏塔的下塔顶部氮气输出口相连；所述LNG-氮换热器(a6)包括多个被冷却介质通道,其第一被冷却介质输入口与所述主换热器(a12)的第一冷却介质输出口相连，其冷却介质输入口与LNG输出口相连；所述LNG-氮换热器(a6)、所述氮气压缩系统以及所述气液分离系统依次相连；所述气液分离系统的液氮输出口与成品液氮储槽相连；所述外置换热器(a22)包括多个冷却介质通道，其原料空气输入口通过阀门与所述纯化器(a20)的原料空气输出口相连，其原料空气输出口与所述精馏塔的原料空气输入口相连，其第一冷却介质输入口通过阀门与成品液氮储罐相连，其第一冷却介质输出口与外 部钢铁厂氮气输入口相连。

3.根据权利要求2所述的LNG冷能中断期间维持连续运行的空气分离系统，其特征在于，还包括再生用加热器(a19)，所述再生用加热器(a19)的输出口与所述纯化器(a20)的输出口相连；所述主换热器(a12)，其第二冷却介质输入口通过阀门与所述精馏塔的上塔顶部氮气输出口相连，其第二冷却介质输出口经阀门与所述再生用加热器(a19)的氮气输入口以及排空口相连，其第三冷却介质输入口与所述第二气液分离器(a11)的分离氮气输出口相连，其第三冷却介质输出口与外部钢铁厂氮气输入口相连；所述外置换热器(a22)，其第二冷却介质输入口经阀门与所述精馏塔的上塔顶部氮气输出口相连，其第二冷却介质输出口经阀门与所述再生用加热器(a19)的氮气输入口以及排空口相连，其第三冷却介质输入口经阀门与所述精馏塔的下塔顶部氮气输出口相连，其第三冷却介质输出口与外部钢铁厂氮气输入口相连。

4.根据权利要求2所述的LNG冷能中断期间维持连续运行的空气分离系统，其特征在于，所述氮气压缩系统包括低温低压循环氮气压缩机(a7)和低温高压循环氮气压缩机(a8),所述低温低压循环氮气压缩机(a7)和所述低温高压循环氮气压缩机(a8)通过所述LNG-氮换热器(a6)连接。