[发明专利]分离方法及装置

权利要求书

1.一种分离方法，包括：

在低温精馏设备中分离压缩气态混合物，方式是：净化该压缩气 态混合物，压缩和净化后利用与混合物组分流的间接热交换冷却该压 缩气态混合物，在分离单元内精馏该压缩气态混合物，该分离单元具 有至少一个塔以产生该混合物组分流；

从分离单元排出富含所述压缩气态混合物的一种混合物组分的 液态流体；

其特征在于：

在间接热交换期间，在所述压缩气态混合物得到部分冷却之后， 将至少部分该压缩气态混合物分成第一支流和第二支流，让第一支流 和第二支流分别在较高和较低温度下退出间接热交换；

在第一支流和第二支流退出间接热交换之后，使第一支流和第二 支流合并以产生混合流；

在透平膨胀机内膨胀至少部分所述混合流，工作性能是向低温精 馏设备提供制冷，并将所述透平膨胀机的至少部分排气流引入分离单 元；

通过控制第一支流和第二支流的流量控制所述混合流的温度，使 得所述排气流至少处于其饱和温度；以及

改变所述至少部分压缩气态混合物的压力，进而改变透平膨胀机 所提供的制冷和液态流体的生产速度，使得在高液体生产模式下提高 所述至少部分压缩气态混合物的压力能增加液态流体的生产，且在低 液体生产模式下降低所述至少部分压缩气态混合物的压力能减少液 态流体的生产。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在高液体生产模式期间，控制第一支流和第二支流的流量，使得 第一支流的流量大于第二支流的流量；以及

在低液体生产模式期间，控制第一支流和第二支流的流量，使得 第一支流的流量小于第二支流的流量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述压缩气态混合物由空气组成；

所述混合物组分流为富氧流和富氮流；

所述分离单元为空气分离单元，其具有在传热关系上相互操作性 连接的高压蒸馏塔和低压蒸馏塔，以生产富氧流和富氮流；以及

所述液态流体富含氧气和氮气中的一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述液态流体富含氧气，用泵增压部分该液态流体以产生加压液 态流体；

所述富氧流由所述加压液态流体形成，作为间接热交换的结果， 所述加压液态流体得到蒸发产生了加压富氧产品；

在所述间接热交换之前，将所述压缩气态混合物分成第一压缩空 气流和第二压缩空气流，所述至少部分气态混合物由第一压缩空气流 形成；

在所述间接热交换期间，第二压缩空气流引起所述加压液态流体 蒸发并导致第二压缩空气流液化，从而形成液态空气流；以及

在空气分离单元中精馏第一压缩空气流和第二压缩空气流中所 含的空气。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

由第一和第二对阀控制第一支流和第二支流的流量，每对阀包含 一个高流量控制阀和一个低流量控制阀；

在高液体生产模式期间，第一支流和第二支流的流量分别由第一 对阀的高流量控制阀和第二对阀的低流量控制阀控制，第一对阀的低 流量控制阀和第二对阀的高流量控制阀设定在关闭位置；以及

在低液体生产模式期间，第一支流和第二支流的流量分别由第一 对阀的低流量控制阀和第二对阀的高流量控制阀控制，第一对阀的高 流量控制阀和第二对阀的低流量控制阀设定在关闭位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

将排气流引入所述高压蒸馏塔的底部区域；

将液态空气流分成第一和第二部分，并分别通过阀膨胀至所述高 压蒸馏塔和低压蒸馏塔的较高压力和较低压力；以及

将该第一和第二部分分别引入所述的高压蒸馏塔和低压蒸馏塔。