[发明专利]立式净化装置

说明书

本发明涉及一种气体净化装置，该气体净化装置包括两个吸附器(1)和(2)、气体压缩机(4)、加热器(5)、交换器(6)、第一管道系统与阀门组件(10)、以及第二管道系统与阀门组件(11)，其特征在于，该第一管道系统与阀门组件(10)被定位在地面上或金属结构上，而该第二管道系统与阀门组件(11)沿着与该第一管道系统与阀门组件(10)相同的竖直轴线被定位在高处。

本发明涉及一种用于净化气体的装置，该装置包括两个吸附器以及特定的管道系统安排。

这种类型的分离装置主要用于变压吸附(PSA)或变温吸附(TSA)技术，以用气态混合物来生产这种混合物的气态组成成分(尤其是空气、氧气或氮气组成成分)、或用于净化气态混合物(尤其是低温空气分离单元的给气)、还用于生产空气、氧气和/或氮气和/或氩气组成成分，并且通常使用选自下组中的吸附剂中的至少一种，该组包括沸石、活性炭、氧化铝或硅胶。具体在文件US 5 223 004、EP 0 092 153、US 3 338 030、或US5 137 548中描述了这些技术的实例。

空气分离单元(ASU)中的净化器或净化装置使得能够在空气进入低温冷箱中之前从空气中主要去除水和CO2。

阀门与管道系统组件能够实现空气(待净化)和不纯净氮气(其被用于净化气瓶的再生)的传输并且将这些气瓶的下部和上部连接到各种流体回路上。

总体上，阀门与管道系统组件“平铺”在地面上、在净化气瓶前方或在其之间，并且这个组件的截面积相对于这些净化气瓶的截面积占据非常大的地面空间，对于分别具有1000t/日O2至5000t/日O2的产能的ASU，地面空间因数的范围是从1.5至3.5。

在小到中等产能(<1000吨/日O2)的空气分离单元中，除了净化气瓶和联接管道系统之外，这个组件可以安装在金属框架上以限制在现场的工作。包括所支撑的各种元件的金属框架通常被称为“滑架”。

图1表示出了净化装置。典型地，净化装置包括搁放于地面或滑架上的第一吸附器1、第二吸附器2、阀门与管道系统组件3。该净化装置连接至空气压缩机4、再生加热器5、交换器冷箱6上。

管道系统的布局很复杂，尤其是由于阀门与管道系统组件同其他器材(吸附器、交换器等)的接口的高度不同并且导致大量的管道和弯头数量。

事实上，距离CC1、DD1、EF、F1G1与气瓶和交换器相对于本身位于地面上的阀门与管道系统组件的高度成比例。举例而言，对于处理大约300,000Nm³/h的空气流量的装置，针对40英寸、即1米的管道系统直径，这些距离分别对于CC1和F1G1为18m、对于DD1为19m、并且对于EF为21m。

这种安排导致与这种布局相关的大量管道和弯头，由此导致过程中的压降。可以考虑每米附加管道系统为0.5mbar以及每个附加弯头为2.5mbar。

由此，面临的一个问题是提供具有较少数量管道系统的净化装置。

本发明的一个解决方案是提供一种气体净化装置，该气体净化装置包括两个吸附器1和2、气体压缩机4、加热器5、一组交换器6、第一管道系统与阀门组件10、以及第二管道系统与阀门组件11，其特征在于，该第一管道系统与阀门组件10搁放于地面上或金属结构上，而该第二管道系统与阀门组件11沿着与该第一管道系统与阀门组件10相同的竖直轴线被定位在高处。

表述“被定位在高处”应理解为是指第二管道系统与阀门组件的重心与至少一个吸附器的产品气体出口点大致(即，在正或负15％内)位于相同的水平轴线中。

视情况而定，根据本发明的净化装置可以具有以下特征中的一个或多个：

-该第二管道系统与阀门组件11借助于一组支撑件被支撑，这组支撑件至少部分地搁置在该第一管道系统与阀门组件10上；

-这组支撑件是金属结构；