一种精馏型变浓度自复叠气体液化系统

摘要

本发明公开了一种精馏型变浓度自复叠气体液化系统，包括压缩机、冷凝器、精馏装置以及原料气液化回路，原料气液化回路包括第一换热器组、第二换热器组以及设于第一换热器组和第二换热器组之间的第一节流阀；精馏装置与压缩机吸气口之间设有两条并联设置的第一变浓度回路和第二变浓度回路。本发明利用精馏装置代替传统混合工质气体液化系统的多级分离过程，同时从精馏装置底部和顶部引出的不同成分的高压液体分别减压进入两个换热器组中优化匹配原料气降温液化过程中水当量变化，并采用变浓度回路改善液化系统的变工况调节能力，具有结构简单、运行可靠和系统液化效率高等优点，适用于变工况性能要求高的各种小型和微型气体液化系统。

主权项

一种精馏型变浓度自复叠气体液化系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、精馏装置(3)以及原料气液化回路；所述的压缩机(1)出料口与冷凝器(2)进料口相连；所述的冷凝器(2)的出料口与精馏装置(3)釜中进料口相连；所述的精馏装置(3)包括精馏塔以及与精馏塔精馏段顶部连通的塔顶换热器，塔顶换热器顶部的出料口与原料气液化回路相连，原料气穿过所述的原料气液化回路得到最终液化产品，其特征在于，所述的原料气液化回路包括由第一换热器(6)、第二换热器(7)组成的第一换热器组、由第三换热器(8)组成的第二换热器组以及设于第一换热器组和第二换热器组之间的第一节流元件(9)；所述的精馏装置(3)与压缩机(1)吸气口之间设有两条并联设置的第一变浓度回路和第二变浓度回路，第一变浓度回路由依次串联设置的第三截止阀(22)、储液罐(18)和第四截止阀(23)组成，第二变浓度回路由依次串联设置的第一截止阀(20)、第一储气罐(17)和第二截止阀(21)组成；所述的第一换热器(6)和第二换热器(7)内均设有一个制冷剂管道和原料气液化管道，外壁上均设有若干与内腔连通的进料或出料端口；所述的第三换热器(8)内设有一个原料气液化管道，外壁上设有若干与内腔连通的进料或出料端口；所述的塔顶换热器内设有冷却管道；所述的塔顶换热器顶部的出料口通过两条并联的支路分别与第一截止阀(20)的进料口和第一换热器(6)的制冷剂管道的进口端相连；所述的第一换热器(6)的制冷剂管道的出口端与第二换热器(7)的制冷剂管道的进口端相连；所述的第一节流元件(9)的进料口与第二换热器(7)的制冷剂管道的出口端相连，出料口与第三换热器(8)顶部的进料端口连通；所述的第三换热器(8)底部的出料端口与第二换热器(7)底部的进料端口连通；所述的第二换热器(7)顶部的出料端口与塔顶换热器内冷却管道的进口端连通；所述的塔顶换热器的冷却管道的出口端与压缩机(1)的吸气口连通；所述的塔顶换热器底部的第二出料口通过三条支路管道分别与第一换热器(6)、第二换热器(7)和第三换热器(8)外壁上的进料端口连通，所述的支路上分别设有一个节流元件；所述的精馏塔塔底出液口分别与四条并联支路相连，其中三条支路管 道分别与第一换热器(6)、第二换热器(7)和第三换热器(8)外壁上的进料端口连通，所述的支路上分别设有一个节流元件；另外一条支路与第三截止阀(22)的进料口相连；所述的第一换热器(6)顶部的出料端口与压缩机(1)吸气口连通。