專利名稱：氮氣的節(jié)能型純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純化方法，特別是涉及一種氮氣的節(jié)能型純化方法。
背景技術(shù)：
氮氣的節(jié)能型純化方法采用第一熱交換器1、第二熱交換器2、第一脫氧塔3、第二脫氧塔4、冷凍干燥機5、第一干燥塔6和第二干燥塔7，傳統(tǒng)氮氣的節(jié)能型純化方法包括以下流程普通氮氣進入第一熱交換器1預熱，預熱后進入第一脫氧塔3反應(yīng)，再進入第一熱交換器1降溫，降溫后進入冷凍干燥機5除水，然后第二進入熱交換器2預熱，預熱后進入第二脫氧塔4，通過第二脫氧塔4除去微量的氫氣和氧氣后，再經(jīng)第二熱交換器2降溫進入第一干燥塔6和第二干燥塔7除水得到高純氮氣。上述氮氣的節(jié)能型純化方法是針對純度較高和流量較小的氮氣進行純化，對于純度較低和流量較大的氮氣進行純化，因氫、氧含量較大反應(yīng)放出的熱量太大，而進入第一脫氧塔的氣體經(jīng)過第一熱交換器和第二熱交換器的預熱而導致出口溫度過高，該方法的缺點是一、第一脫氧塔的工作溫度過高，增加第一脫氧塔3的投資成本；二、熱交換器工作溫度過高，增加熱交換器的投資成本；三、工作環(huán)境工作溫度過高，降低設(shè)備配件的使用壽命。 四、工作環(huán)境溫度過高，增加對操作人員的操作不穩(wěn)定性和安全操作風險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氮氣的節(jié)能型純化方法，其降低進入第一脫氧塔的溫度來達到降低整套設(shè)備的工作溫度。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，該方法采用第一熱交換器、第二熱交換器、第一脫氧塔、第二脫氧塔、冷凍干燥機、第一干燥塔和第二干燥塔，該方法包括以下步驟步驟一普通氮氣中加入氫氣后進入第一脫氧塔中；步驟二 然后進入第一熱交換器的熱介質(zhì)進口 ；步驟三進入冷凍干燥機中；步驟四再通過第一熱交換器的冷介質(zhì)進口進入第一熱交換器進行預熱；步驟五經(jīng)預熱后的氮氣進入第二脫氧塔；步驟六再進入第二熱交換器；步驟七最后進入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切換運行。本發(fā)明還提供一種氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，該方法采用第一熱交換器、第二熱交換器、第一脫氧塔、第二脫氧塔、冷凍干燥機、第一干燥塔和第二干燥塔，該方法包括以下步驟步驟二十一普通氮氣中加入氫氣后進入第二熱交換器中；步驟二十二 進入第一脫氧塔進行氫氣和氧氣反應(yīng)；步驟二十三進入第一熱交換器中進行降溫后；
步驟二十四進入冷凍干燥機進行除水；步驟二十五進入第二脫氧塔；步驟二十六再從第二熱交換器的熱介質(zhì)進口進入第二熱交換器；步驟二十七最后進入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切換運行。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明降低進入第一脫氧塔的溫度來達到降低整套純化設(shè)備的工作溫度，而使整套純化設(shè)備的工作溫度在催化劑的正常工作范圍內(nèi)，從而降低純化設(shè)備的投資成本和運行的不穩(wěn)定性，適用于大、中型純化設(shè)備。


圖1為現(xiàn)有氮氣的節(jié)能型純化方法的工作原理圖。圖2為本發(fā)明一實施例的工作原理圖。圖3為本發(fā)明另一實施例的工作原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖2所示，本發(fā)明氮氣的節(jié)能型純化方法(一實施例)包括以下步驟步驟一普通氮氣中加入氫氣后進入裝有JHDO型加氫脫氧催化劑的第一脫氧塔3 中，普通氮氣中的氧雜質(zhì)與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成水和大量的熱量，1 %的含氧量發(fā)生反應(yīng)時放熱大約可形成160°C的溫升；步驟二 然后進入第一熱交換器1的熱介質(zhì)進口，從第一熱交換器1的熱介質(zhì)出口出來，普通氮氣的溫度降低到60°C以下；步驟三進入冷凍干燥機5中，通過冷凍干燥機5除去大量的水分；步驟四再通過第一熱交換器1的冷介質(zhì)進口進入第一熱交換器1進行預熱；步驟五經(jīng)預熱后的氮氣進入裝有SODH催化劑的第二脫氧塔4，利用SODH催化劑能吸收氫氣和氧氣的性質(zhì)來除去微量氫氣和氧氣；步驟六再進入第二熱交換器2，利用水作為冷卻介質(zhì)來降低第二熱交換器2的出
口溫度；步驟七最后進入第一干燥塔6和第二干燥塔7，第一干燥塔6和第二干燥塔7切換運行，通過第一干燥塔6和第二干燥塔7除去水、二氧化碳和塵埃等雜質(zhì)，獲得高純氮氣。如圖3所示，本發(fā)明氮氣的節(jié)能型純化方法(另一實施例)包括以下步驟步驟二十一普通氮氣中加入氫氣后進入第二熱交換器2中，通過第二熱交換器2 進行預熱；步驟二十二 通過第二熱交換器2進行預熱后，進入裝有JHDO型加氫脫氧催化劑的第一脫氧塔3進行氫氣和氧氣反應(yīng)；步驟二十三進行氫氣和氧氣反應(yīng)后，進入第一熱交換器1中進行降溫后；步驟二十四進入冷凍干燥機5進行除水，除水后從第一熱交換器1的熱介質(zhì)進口進入熱交換器預熱后；步驟二十五進入裝有SODH催化劑的第二脫氧塔4，利用SODH催化劑能吸收氫氣和氧氣的性質(zhì)來除去微量氫氣和氧氣；步驟二十六再從第二熱交換器2的熱介質(zhì)進口進入第二熱交換器2，經(jīng)過第二熱交換器2的降溫把氮氣的溫度降到45°C以下；步驟二十七最后進入第一干燥塔6和第二干燥塔7，第一干燥塔6和第二干燥塔 7切換運行，通過第一干燥塔6和第二干燥塔7除去水、二氧化碳和塵埃等雜質(zhì)，獲得高純氮氣。本發(fā)明解決了低純度和大流量氮氣純化時反應(yīng)溫度過高的問題，降低了純化設(shè)備的投資成本、運行成本和安全操作風險。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，該方法采用第一熱交換器、第二熱交換器、第一脫氧塔、第二脫氧塔、冷凍干燥機、第一干燥塔和第二干燥塔，該方法包括以下步驟步驟一普通氮氣中加入氫氣后進入第一脫氧塔中； 步驟二 然后進入第一熱交換器的熱介質(zhì)進口 ； 步驟三進入冷凍干燥機中；步驟四再通過第一熱交換器的冷介質(zhì)進口進入第一熱交換器進行預熱； 步驟五經(jīng)預熱后的氮氣進入第二脫氧塔； 步驟六再進入第二熱交換器；步驟七最后進入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切換運行。
2.如權(quán)利要求1所述的氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，所述第一脫氧塔裝有加氫脫氧催化劑。
3.一種氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，該方法采用第一熱交換器、第二熱交換器、第一脫氧塔、第二脫氧塔、冷凍干燥機、第一干燥塔和第二干燥塔，該方法包括以下步驟步驟二十一普通氮氣中加入氫氣后進入第二熱交換器中； 步驟二十二 進入第一脫氧塔進行氫氣和氧氣反應(yīng)； 步驟二十三進入第一熱交換器中進行降溫后； 步驟二十四進入冷凍干燥機進行除水； 步驟二十五進入第二脫氧塔；步驟二十六再從第二熱交換器的熱介質(zhì)進口進入第二熱交換器；步驟二十七最后進入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切換運行。
4.如權(quán)利要求3所述的氮氣的節(jié)能型純化方法，其特征在于，所述第一脫氧塔裝有加氫脫氧催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氮氣的節(jié)能型純化方法，該方法采用第一熱交換器、第二熱交換器、第一脫氧塔、第二脫氧塔、冷凍干燥機、第一干燥塔和第二干燥塔，該方法包括以下步驟步驟一普通氮氣中加入氫氣后進入第一脫氧塔中；步驟二然后進入第一熱交換器的熱介質(zhì)進口；步驟三進入冷凍干燥機中；步驟四再通過第一熱交換器的冷介質(zhì)進口進入第一熱交換器進行預熱；步驟五經(jīng)預熱后的氮氣進入第二脫氧塔；步驟六再進入第二熱交換器；步驟七最后進入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切換運行。本發(fā)明降低進入第一脫氧塔的溫度來達到降低整套設(shè)備的工作溫度。
文檔編號C01B21/04GK102285647SQ201010205160
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者喬建國, 何錦杰, 古世*, 周志軍, 申春午, 陳志華, 韓維峰 申請人:上海瑞氣氣體設(shè)備有限公司