Способ разделения азотоводородной смеси

 

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить чистоту получаемых продуктов. Охлажденную до 78-83 К сжатую смесь II2-Na разделяют в сепараторе (С) 3 на обогащенную азотом жидкость и обогащенный водородом газ, который охлаждают в конденсаторе (К) 10 за счет кипения жидкого азота под вакуумом. При этом из смеси конденсируется почти весь азот, а газ (водород) окончательно очищается в низкотемпературных адсорберах 12 и через теплообменник 2 направляется потребителю. Жидкость из К 10 и С 3 объединяется в один поток, дросселируется в дросселе 5, подогревается в теплообменнике 1, частично испаряется, при этом испаряется растворенный в ней водород и направляется в дополнительный С 4, откуда жидкость (азот) после испарения в теплообменнике 1 направляется потоком V потребителю, а газовая фракция в качестве отдувочного газа потоком TII выводится из установки . 1 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 1629

А1 (ц F 25 J 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4609954/06 (22) 28.11.88 (46) ?3,02.91. Бюл. 1. - 7 (7i) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) JI.A.Aêóëîâ, Г.И.Рылеев и А.С.Урес (53) 621.57 (088.8)

1 (56) Патент Великобритании Р 2086028 кл. F 25 Л 3/06, опублик. 1982. (54) СПОСО!3 РАЗДЕЛЕНИЯ АЗОТОВОДОРОДНОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить чистоту получаемых продукгов. Охлажденную до 78-83 К сжатую смесь II -N разделяют в сепараторе (С) 3 на .обогаценную азотом жидкость и обагаI

2 щенный водородом гаэ, который охлаждают в конденсаторе (К) 10 за счет кипения жидкого азота под вакуумом.

При этом из смеси конденсируется почти весь азот, а газ (водород) окончательно очищается в низкотемпературных адсорберах 12 и через тенлообменник 2 направляется потребителю. Жидкость иэ К 10 и С 3 объединяется в один поток, дросселируется в дросселе 5, подогревается в теплообменнике 1, частично испаряется, при этом испаряется растворенный в ней водород> и направляется в дополнительный

С 4, откуда жидкость (азот) после испарения в теплообменнике 1 направляется потоком U потребителю, а га- . З зовая фракция н качестве отдувочного. газа потоком TII выводится иэ установки. 1 ил. (::

1629709

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к низко— температурному разделению смесей азот-водород с получением в качестве 5 продуктов газообразных азота и водорода, Цель изобретения — повышение частоты получаемых продуктов.

На чертеже представлена схема 10 установки для реализации предлагаемого способа разделения смеси.

Установка содержит теплообменники 1 и 2, сепаратор 3, дополнительный сепаратор 4, дроссели 5 и 6, азотный турбокомпрессор 7, теплообменник 8, трубодетандер 9, конденсатор 10, вакуум-насос 11 и низкотемпературные адсорберы 12.

Способ осуществляют следующим 20 образом.

Смесь I содержащую 757. Н и 25Х

И2, под давлением 2-5-3,0 МПа оаждают в теплообменниках 1 и 2 до .температуры 78-83 К. При охлаждении 25 смеси до этих температур она частично конденсируется и жидкую фазу отделяют в сепараторе 3. Обогащенную водородом газовую фазу подают на дальнейшее охлаждение в конденсатор

10> где температура смеси понижается до 65 К. При этом происходит почти полная конденсация азота, оставшегося в смеси, и из конденсатора 10 отводят газовый поток, состоящий в основном иэ водорода с незначительным содержанием N, Окончательную стадию очистки этого потока от азота производят в низкотемпературных адсорберах 12, которые криостатируют с по- 40 мощью потока IV жидкого азота. Поток

II продукционного Н с содержанием

Н не ниже 997, выходящий из блока низкотемпературных адсорберов 12, подают в теплообменник 2, в котором 45 охлаждают часть потока I исходной .смеси и по выходу из этого аппарата направляют потребителю под давлением близким к давлению исходной смеси.

Потоки жидкой фракции отводят иэ аппаратов 3 и 10, соединяют и подают на дроссель 5, с помошью которого давление потока снижается до 1,0 МПа.

При этом давлении поток подогревают и частично испаряют в нижней части теплообменника 1. Полученную парожидкостную смесь при Т = 90 К направляют в дополнительный сепаратор 4. Понижение давления этого потока до 1,0 МПа с последующим его подогревом до 90 К позволяет значительную часть водорода, растворившегося в жидких фракциях, которые отводят из аппаратов 3 и 10, перевести в газовую фазу и обогатить жидкую фазу, отводимую из сепаратора 4, азотом до требуемой концентрации. Жидкая фаза, отводимая из сепаратора 4, является потоком V продукционного N< который затем испаряют, подогревают в теплообменнике 1 и подают потребителю при P 1,0 МПа. Отводимую из сепаратора 4 в незначительном количестве газовую фазу III (водород сдувки) подогревают в теплообменнике 1 и подают на факел или топливные нужды.

Необходимая холодопроизводительность обеспечивается за счет дроссель-эффекта продукционного N< с

"-,5-3,О МПа до 1,0 МПа и азотного циркуляционного цикла низкого давления. Циркуляционный поток М сжимают . в компрессоре 7 до 0,6 МПа, охлаждают в теплообменнике 8, из нижней зоны которого большую часть охлажденного N отводят. на турбодетандер 9.

Расширенный в турбодетандере до

Р 0.13 МПа поток азота в состоянии насьш(енного пара подают в теплообменник 8. где подогревают, охлаждая прямой поток N и подают на всасывание в турбокомпрессор 7. Меньшую часть циркуляционного N после отвода из теплообменника 8 детандерного потока дополнительно охлаждают в нижней зоне теплообменника 8 и через дроссель 6 подают в межтрубное пространство конденсатора 10. Здесь азот кипит под вакуумом, и образовавшиеся пары, проходящие через теплообменник 8,откачивают вакуум-насосом 11, линия выхода из которого связана со всасывающей линией турбокомпрессора

7. Потоки исходной смеси охлажцают в теплообменниках 1 и 2 до 78-83 К и подают в сепаратор 3, что позволяет значительно снизить количество холода, требуемого для охлаждения исходной. смеси в конденсаторе 10, и в связи с этим уменьшить расход азота, подаваемого в межтрубное просгранство аппарата 10, что приводит к снижению энергозатрат на вакуум-насос 11.

Формула изобретения

Способ разделения азотоводородной смеси с получением продукционных га- ь

16297

Составитель И.Тайдаков

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Малец

Заказ 429 Тираж 324 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101 зообраэных азота и водорода путем охлаждения смеси с частичной конден-, сацией, разделения в сепараторе на жидкость и гаэ и отвода последних в

5 качестве продуктов после теплообмена с исходной смесью, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чистоты получаемых продуктов, выходящий из сепаратора газ дополнительно охлаждают за счет холода внешнего цикла охлаждения с получением дополнительной жидкости и газо09 6 образного водорода, причем последний очищают ниэкотемпературной ад. сорбцией, а дополнительную жидкость соединяют с жидкостью, выходящей из сепаратора, дросселируют, подогревают с частичным испарением и разделяют в дополнительном сепараторе, из которсго образовавшийся жидкий азот после теплообмена с исходной смесью отводят в качестве продукта, а газообразную фракцию отводят в качестве отбросного потока.

Способ разделения азотоводородной смеси Способ разделения азотоводородной смеси Способ разделения азотоводородной смеси 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке нефтяного газа и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к процессам подготовки природного газа к дальнейшему транспорту и может найти свое применение в газовой и нефтяной отраслях промышленности

Изобретение относится к способам переработки нефтяных газов путем низкотемпературной конденсации

Изобретение относится к оборудованию для разделения компонентов газовых смесей методом их сжижения и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к переработке нефтяных и природных газов с целью получения этана, пропан-бутановой фракции, товарного газа и может быть использовано на предприятиях газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к области холодильной техники и может быть применено для обеспечения работоспособности холодильных устройств различного назначения при использовании в качестве рабочего тела различных жидких и газообразных веществ

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к способам очистки криоагентов от примесей, и может быть использовано в установках по переработке природного газа, криогенных гелиевых и воздухоразделительных установках

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для получения сжиженных газов, а также разделения компонентов газовых смесей

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к способу выделения из природного газа сжиженных углеводородных газов, например пропанбутановых фракций

Изобретение относится к способам разделения отходящих газовых смесей химического производства методом глубокого охлаждения и может быть использовано в химической промышленности для получения жидкого аммиака

Изобретение относится к способам осушки газа и может быть применено для подготовки природных и нефтяных газов к транспорту и переработке
Наверх