[发明专利]高纯度氨现场制造方法及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度氨现场制造方法及制造装置(Method and apparatus for onsite production of high purity ammonia)，尤其涉及可以在现场(Onsite)直接制造并供给高纯度氨的方法及装置。

背景技术

随着国内外半导体产业及LED制造产业的急速发展，高纯度氨的使用量急剧增加。通常高纯度氨是由气体制造商生产后充入各种容器(47L的容器、470L的容器、930L的容器、ISO罐)中供给，因此目前的状况是消耗过多的容器费用及物流费用。

通常采用的高纯度氨的提炼方式有利用造粒塔的蒸馏方式及选择性应用部分溶化的吸附剂的方式。

然而，上述方式导致不必要的投资费的上升，因此限制经济能力，并且另外构建充入装置，通过脱离现场(offline)的方式供给，因此不合理，并且非效率性。

授权号为584686的韩国专利公开了提炼原料氨含有的金属杂质、气体杂质、水分及油分等的高纯度(99.99995％)大容量提炼方法。该方法是由如下工艺构成，在水平型原料储罐中储存低纯度(99.7％)原料的工艺；通过汽化器汽化该原料的工艺；使其经过吸附剂吸附去除水分等杂质的工艺；通过蒸馏塔分离高沸点杂质的工艺。即，由1)水平型原料储罐(原料供给)→2)汽化器(蒸发)→3)吸附剂(吸附杂质)→4)蒸馏塔(分离高沸点杂质)→5)热交换器(液化)→6)汽液分离→7)产品罐(储存)构成。

然而，上述专利的方式是，由于原料储罐内有杂质的沉淀及累积的现象，因此消耗过多的管理费及保养费，可以说是不合理的方式。

并且，其他的方式有，授权号为591521的韩国专利公开了通过液态吸附床提炼高纯度氨的方法，然而，作为超高纯度氨(99.99999％)的提炼工艺不能说是合理的方式。

发明内容

需要解决的技术问题

因此，本发明是为了解决现有技术中不合理的问题所揭示的技术方案，其目的在于，提供一种高纯度氨的现场制造方法及制造装置，在使用一定量以上的高纯度氨的用户敷地内或者相邻敷地上构建高纯度氨的制造装置，通过流水线(Pipe line)能现场(Online)供给高纯度氨。

技术方案

为了达成上述目的本发明提供一种高纯度氨现场制造装置，其包括：原料储罐，其储存并且稳定化低纯度氨液态原料，从而形成杂质层，并且本身具有加热手段，因此通过蒸馏进行第一次杂质提炼；第一热交换器，其连接于原料储罐液化第一次被提炼的汽态原料；第一重沸器，其连接于第一热交换器，储存并稳定化第一次被提炼的液态原料，从而形成杂质层，并且由于本身具有加热手段，因此通过蒸馏进行第二次杂质提炼；吸附器，其连接于第一重沸器，通过吸附第二次被提炼的原料进行第三次杂质提炼；第二热交换器，其连接于吸附器液化第三次被提炼的汽态原料；第二重沸器，其连接于第二热交换器储存并稳定化第三次被提炼的液态原料，从而形成杂质层，并且由于本身具有加热手段，因此通过蒸馏进行第四次杂质提炼；及产品储罐，其连接于第二重沸器储存并稳定化第四次被提炼的原料，从而形成杂质层，并且由于本身具有加热手段，因此通过蒸馏进行第五次杂质提炼。

根据本发明提炼装置化大容量垂直型储罐本身，以简单的工艺及低廉的费用稳定地分离出包含在原料中的硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、水分、氧气及氮气等杂质、油分及金属杂质，从而生产出超高纯度(99.99999％)氨产品，并且可以将该产品通过现场(Onsite)方式稳定地供给至大量使用超高纯度氨的客户。

根据本发明较佳实施例的制造装置还包括废气回收罐，其连接于原料储罐回收废气；第三重沸器，其连接于第二重沸器，通过蒸馏再次进行杂质提炼；用于回收杂质的热交换器及杂质回收罐，其连接于第一重沸器、第二重沸器、第三重沸器及产品储罐回收杂质；加热介质供给器，其连接于原料储罐、第一重沸器、第二重沸器、第三重沸器及产品储罐，供给加热介质；汽化器，其连接于产品储罐，汽化高纯度氨产品；汽液分离器，其连接于汽化器，分离产品中的液态；及流水线，其连接于汽液分离器直接供给至用户。

根据本发明的制造装置的所有装置设置在用户的敷地内或者相邻敷地为较佳，从而可以在现场直接供给至用户端高纯度氨。

根据本发明的制造装置中，原料储罐、第一重沸器、第二重沸器及产品储罐可以由第一组，其实现原料储存及稳定化；及第二组，其实现蒸馏的多个组构成，并且吸附器也可以由第一组，其实现硫化氢的吸附；及第二组，其实现二氧化碳的吸附的多个组构成。