Способ получения газообразного азота

О П И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Мо Г 25 Х 3/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО АЗОТА Это достигается тем, что в способе получения газообразного азота, включающем ректификацию сжатого,очищенного и охлажденного воздуха под Изобретение относится к установкам для разделения воздуха методомнизкотемпературной ректификации иможет найти применение в химическойгазовой, криогенной и других отраслях промышленности,Известен способ получения газообразного азота путем ректификациипод давлением предварительно сжатого, очищенного и охлажденного возду 10ха, Полученные при ректификацииазотную флегму и жидкостт испарите.ля, обогащенную кислородом, подвергают вторичной ректификации подвакууМом, При этом получают азот сбольшим содержанием кислорода и технический кислород (1)аНедостатками этого способа, предназначенного для получения азота сбольшим содержанием кислорода, явля Оютсй применение вакуума, компенсирование холодопотерь поступлением жидкости.испарителя и азотной флегмы,получение необходимого продукта только при вторичной ректификации, атакже значительная высота установки,составляющая 10-12 м.Наиболее близким к изобретению. по технической сущности и достигаемому результату является способ получения газообразного азота, по которому воздух после сжатия, бчистки и охлаждения ректифицируют под давлением 5-6 бар с получением азота и кубовой жидкости, Кубовую жидкость дросселируют до давления 1,5-2 бара и испаряют конденсирующимся азотом, Испаренную кубовую жидкость и газообразный азот нагревают поступающим воздухом, после чего газообразный азот подают потребителю, а испаренную кубовую жидкость удаляют как отбросный гаэ в атмосферу (2),Однако для этого способа характерны низкий выход газообразного азота под давлением, составляющий 028-0,29 м/м воздуха,и невозможность получения азота заданной чистоты при небольшой высоте установки.Цель изобретения - выделение азота на каждой ступени ректификации и увеличение выхода газообразного азота (под давлением до 12-15 бар) при одновременном снижении энергозатрат .711321 45 50 давлением, дросселирование и испарение полученной при этом кубовой жидкости, проводят дополнительную ступенчатую ректификацию паров испаренной кубовой жидкости, а дросселированную кубовую жидкостВ подают накаждую последующую ступень ректификации,Отличительными признаками способа является проведение ступенчатойректификации паров испаренной кубовой жидкости с выделением продукционного азота на каждой ступени ректификации, а также подача сдросселированной кубовой жидкости в каждуюступень ректификации,Способ осуществляют следующим образом. Воздух после фильтрации, сжатия, очистки и охлаждения подвергают ступенчатой ректификации при давлении на 2-5 бар меньше, чем в предыдущей ступени ректификации. Давление последней ступени ректификации равно давлению, необходимому потребителю Кубовую жидкость, полученную в каждой ступени ректификации, дросселируют и испаряют конденсирующимися парами азота, после чего пары испаренной кубовой жидкости подвергают дополнительной последующей ректификации с получением дополнительного количества газообразного азота про,дукционной чистоты и кубовой жидкости, Необходимое количество азотной Флегмы каждой последующей"ступени ректификации обеспечивают подачей сдросселированной кубовой жидкости,полученной в одной из предыдущей ступени ректификации, Полученную впоследней ступени ректификации кубо О вую жидкость после дросселированиядо 1,5-2 бар и испарения конденсирующнмися парами азота нагреваютпоступающим воздухом и удаляют в виде отбросного газа в атмосферу. Газообразный азот продукционного состава, полученный в каждой ступениректификации, после нагревания поступаницим воздухом подают потребителю. При необхбдимости получениявсего азота од одним давлением -азот, полученный в ступенях ректификации при повышенном давлении,дросселируют до давления потребителя. П р и м е р, АтмосФерный воздухв количестве 300 м/ч после Фильтрации сжатия, очистки и охлажденияподают в,первую ступень ректификации,на которой при давлении 5,4 бар получают газообразный азот чистотой0,001 по кислороду и кубовую жидкость чистотой 27 по кислороду, Количество получаемого газообразногоазота при давлении 5,4 бар составлят 60 м,Кубовую жидкость, полученную при давлении 5,4 бар, дросселируют до давления 3,1 бар и испаряют конденсирующимися парами азота, после чего пары кубовой жидкости подвергают дополнительной второй ступени ректиФикации. При этом дополнительно получают газообразный азот чистотОй 0,001 по кислороду в количестве 50 м и остаточную кубовую жидкость чисъотой 34 по кислороду. После дросселирования до 1,66 бар и испарения конденсирующимися парами азота пары остаточной кубовой жидкости нагревают поступающим воздухом и удаляют в виде остаточного газа в атмос" феру или на регенерацию, Компенсация холодопотерь при второй ступени ректификации пара кубовой жидкости осуществляют подачей иэ первой ступени ректификации сдросселированной до 1,6 бар кубовой жидкости в количестве 5 от количества перерабатываемого воздуха. Газообразный азот, содержащий 0,001 кислорода, полученный в результате двухступенчатой ректификации, после нагревания поступающим воздухом подают потребителю,При необходимости подачи всего азота при давлении 3,1 бар, азот полученный в первой ступени ректификации при 5,4 бар, дросселируют до давления 3,1 бар и смешивают с азотбм, полученным иэ второй ступени ректификации, При необходимости получения для потребителя азота с более высоким давлением, например, 8 бар, первую ступень ректификации проводят при давлении 11 бар, а вторую ступень ректификации при 8 бар и т.д,Использование предложенного способа позволит при равном количестве перерабатываемого воздуха увеличить на 30-35 выпуск газообразного азота высокой чистоты под давлением, необт ходимым потребителю, при одновременном уменьшении на 15-20 удельного расхода электроэнергии и уменьшении высоты установки до 3 м. Формула изобретения Способ получения газообразногоазота, включающими ректификацию под давлением бжатого, очищенного и охлажденного воздуха, дросселированив полученной при этом кубовой жидкости, последующее ее испарение, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выделения азота на каждой 6 О ступени ректификации и увеличенияобщего выхода продукта при одновременном снижении энергозатрат, пары испаренной кубовой жидкости подвергают дополнительной ступенчатой рек 65 тификации, а сдросселированную ку711321 Составитель М, СавельеваТе е Н.Ковалева Ко екто В Б тяга Ф РЕ акто Ф, Се еб янский Заказ 8987/24 Тираж 571 ПодписноецнИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРа сная наб 4 5 Филиал ППП Патентфф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 бовую жидкость подают на каждую последующую ступень ректификации. Источники информации,прийятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 72200 кл, Г 25 l .3/04, 1946.2Каталог фКриогенное оборудование, часть 2, 11 интихимнефтемаш, М 1976, с. 65-66 (прототип) .