[发明专利]一种氩气生产工艺及其生产线

说明书

本发明涉及一种氩气生产工艺及其生产线，从分馏塔上塔相应部位抽出氩馏分气体从第一粗氩塔的底部导入，第一粗氩塔上部采用第二粗氩塔底部排出的粗液氩作回流液，粗氩气自第一粗氩塔顶部引出，经第二粗氩塔后粗氩气进入纯氩塔，在纯氩塔底部得到纯液氩，纯液氩一部分直接以液态的形式注入用户储槽，另一部分在冷箱内加压后送用户管网；本发明工业氧、氮气生产工艺，通过合理的设备排布、预处理方法及设备、以及合理的工艺参数设计，使分离的氩气的成品纯度较高，且加快了生产的效率，完全满足高纯度氩气的生产需求。

技术领域

本发明涉及一种气体生产领域，具体涉及一种氩气生产工艺及其生产线。

背景技术

氩气是一种稀有气体，空气中的氩含量约占0.932%（体积），它广泛应用于冶金、化工、电子等行业，随着经济的发展的科学技术的进步，氩气已成为一种重要的工业气体，其应用范围得到不断扩大，对其质量的要求也越来越高，传统的氩气生产工艺流程是第一步从分馏塔上塔抽取含有氩8%至10%的氩馏分，在粗氩塔中经精馏获得纯度为97%至98%的粗氩；第二步是将粗氩引入氩净化装置，在除氧炉中加氢出去粗氩中的氧，获得工艺氩；第三步是工艺氩在精馏塔中进行精馏，除去工艺氩中的氮和氢，获得高纯度氩。上述工艺目前在我国化工行业中占有很大的比例，然而在上述的工艺过程中，存在大量的相应机器能源投入，各个主要的组成生产机器部件所产生的附加气体产物不能很好的实现循环式利用，导致存在资源的极大浪费以及能源的不必要损耗，废气的排放量相应上升，一方面不符合我国节能减排的发展理念，另一方面也存在氩气的生产效率降低及生产出来的氩气纯度不达标的问题，达不到现有的氩气产量需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能耗低、生产效率高、生产效果好的氩气生产工艺及其生产线。

本发明的技术方案是这样实现的：一种氩气生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）、从分馏塔上塔相应部位抽出氩馏分气体，含氩量为8～10%(体积)，含氮量小于0.017%(体积)，氩馏分气体直接从第一粗氩塔的底部导入，第一粗氩塔上部采用第二粗氩塔底部排出的粗液氩作回流液，作为回流液的粗液氩是经液氩泵加压到0.9MPa（G）后直接送入第一粗氩塔上部；

2）、粗氩气自第一粗氩塔顶部引出，经第二粗氩塔底部导入，粗氩冷凝器采用过冷后的液空作冷源，上升气体在粗氩冷凝器中液化，其中一部分(其组成为99.6%Ar，≤2ppmO2) 的粗氩气经阀门进入纯氩塔中继续精馏，其余作为回流液返回第二粗氩塔，粗氩冷凝器蒸发后的液空蒸汽和相当于1%总液空量的液空同时返回分馏塔上塔；

3）、粗氩气从纯氩塔中部进入，与此同时在纯氩蒸发器氮侧内利用分馏塔下塔顶部来的压力氮气作为热源，促使纯氩塔底部的液氩蒸发成为上升蒸汽，而氮气被冷凝成液氮经节流后返回分馏塔上塔；

4）、来自过冷器并经节流的液氮进入纯氩冷凝器作为冷源，使纯氩塔顶部产生回流液，以保证纯氩塔塔内的精馏使氩氮分离，从而在纯氩塔底部得到纯液氩；

5）、纯液氩一部分直接以液态的形式注入用户储槽，另一部分在冷箱内经中压液氩泵加压到3.0MPa(G)汽化回收冷量后送用户管网。

通过采用上述技术方案，本发明氩气生产工艺，通过合理的设备排布、预处理方法及设备、以及合理的工艺参数设计，使分离的氩气的成品纯度较高，且加快了生产的效率，完全满足高纯度氩气的生产需求。