[发明专利]利用液化天然气冷能的空气分离工艺

权利要求书

1.一种利用液化天然气冷能的空气分离工艺，所述液化天然气的压力为100KPa～200KPa，其特征在于，所述空气分离工艺包括：

来自液化天然气换热器(4)的饱和空气由分馏下塔(5)底部进入所述分馏下塔(5)进行精馏，得到气氮及富氧液空；

所述富氧液空由分馏上塔(6)上部进入所述分馏上塔(6)进行精馏，得到液氩产品及液氧产品，所述液氩产品从所述分馏上塔(6)侧线抽出，所述液氧产品从所述分馏上塔(6)底部抽出；

一部分气氮由分馏下塔(5)顶部抽出经过分馏上塔(6)底部的再沸冷凝器冷凝得到液氮，所述液氮抽出后作为所述分馏上塔(6)和分馏下塔(5)的液相回流；另一部分气氮从所述分馏下塔(5)顶部抽出作为循环氮，所述循环氮经所述液化天然气换热器(4)复热后进入第一循环氮压缩机(15)进行压缩，压缩后的循环氮经冷媒换热器(11)冷却后返回所述液化天然气换热器(4)冷凝液化，液化后的循环氮进入气液分离器(10)进行气液分离，所得液相作为液氮产品输出；所述液化天然气换热器(4)中的冷物流包括所述液化天然气；

其中，所述分馏上塔(6)内部设置有竖直隔板(7)和水平隔板(8)，所述水平隔板(8)的一端与所述竖直隔板(7)的上端连接，所述水平隔板(8)的另一端与所述分馏上塔(6)的侧壁连接；所述液氩产品的抽出位置位于所述分馏上塔(6)与所述水平隔板(8)连接的侧壁上并且位于所述水平隔板(8)的下方。

2.根据权利要求1所述的空气分离工艺，其特征在于，所述富氧液空由所述分馏下塔(5)底部抽出后经液空液氮过冷器(9)冷却后再进入所述分馏上塔(6)进行精馏。

3.根据权利要求2所述空气分离工艺，其特征在于，所述液氮抽出后分为两部分，一部分由所述分馏下塔(5)顶部返回所述分馏下塔(5)作为所述分馏下塔(5)的液相回流，另一部分经所述液空液氮过冷器(9)冷却后由所述分馏上塔(6)顶部进入所述分馏上塔(6)作为所述分馏上塔(6)的液相回流。

4.根据权利要求3所述的空气分离工艺，其特征在于，所述分馏上塔(6)精馏过程中还得到污氮，所述污氮经所述液空液氮过冷器(9)复热后进入所述液化天然气换热器(4)，作为所述液化天然气换热器(4)的冷物流与所述液化天然气换热器(4)中的热物流换热后排放。

5.根据权利要求1所述的空气分离工艺，其特征在于，所述液化后的循环氮进入气液分离器(10)进行气液分离得到的气相进入所述液化天然气换热器(4)，作为所述液化天然气换热器(4)的冷物流与所述液化天然气换热器(4)中的热物流换热，再经第二循环氮压缩机(16)压缩后进入所述冷媒换热器(11)冷却，冷却后与所述循环氮一起返回所述液化天然气换热器(4)进行冷凝液化。

6.根据权利要求1所述的空气分离工艺，其特征在于，所述空气分离工艺还包括：

原料空气经空气压缩机(1)压缩、空气预冷器(2)预冷以及空气净化装置(3)净化后得到净化空气，所述净化空气进入所述液化天然气换热器(4)冷却后得到所述饱和空气。

7.根据权利要求1所述的空气分离工艺，其特征在于，所述液化天然气经所述液化天然气换热器(4)换热后进入所述冷媒换热器(11)，为所述冷媒换热器(11)中的冷媒提供冷量。

8.根据权利要求1所述的空气分离工艺，其特征在于，所述液化天然气的流量为2.5～3.0t/h。

9.根据权利要求5所述的空气分离工艺，其特征在于，所述第一循环氮压缩机(15)和所述第二循环氮压缩机(16)的出口压力均为3.0MPa以上。