[发明专利]蒸馏方法和设备

权利要求书

1.蒸馏方法，包括：

从含有待分离组分的压缩进料物流形成第一压缩物流和第二压缩物流；

从主换热器排出所述第一压缩物流，使得所述第一压缩物流充分冷却并且基本冷凝；

从主换热器排出所述第二压缩物流，使得所述第二压缩物流部分冷却；

使所述第二压缩物流的至少一部分在涡轮膨胀机中膨胀以产生排放物流，所述第二压缩物流的部分冷却使得所述排放物流过热；

将所述排放物流的至少一部分与所述第一压缩物流的至少一部分合并，使得所产生的合并物流的温度不比所述排放物流的饱和温度高超过约10℃；

将所述合并物流引入配置来分离所述压缩进料物流中的组分并产生至少一个富集所述进料物流的组分之一的产物物流的低温蒸馏过程中；以及

在所述主换热器中充分温热所述至少一个产物物流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在压缩机中压缩进料物流以形成所述压缩的进料物流。

3.根据权利要求2所述的蒸馏方法，其中：

所述进料物流的组分包括氧气和氮气；

所述蒸馏过程至少部分在双塔单元中进行，该双塔单元具有与低压塔存在热传递关系的高压塔，使得所述高压塔的氮气富集的塔顶馏分冷凝以煮沸所述低压塔的氧气富集的液体；

所述高压塔与所述低压塔连接，使得所述高压塔的粗液氧塔底物物流膨胀并引入所述低压塔，由所述氮气富集的塔顶馏分冷凝产生的氮气富集的液体物流至少部分回流到所述高压塔和所述低压塔；

所述至少一个产物物流包括由所述氧气富集的液体塔底物构成的氧产物物流，和作为所述低压塔内的塔顶馏分产生的由氮气富集的蒸汽构成的氮气产物物流；

将所述合并物流引入所述高压塔；

将所述第一压缩物流划分为第一部分和第二部分；

将所述第一压缩物流的第一部分与所述排放物流合并；以及

将所述第一压缩物流的第二部分引入所述高压塔或所述低压塔中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述进料物流是空气，且所述压缩的进料物流脱除了污染物；

抽吸所述氧气富集的液体塔底物物流以形成抽吸的液氧物流，该抽吸的液氧物流的至少一部分形成所述氧产物物流，且所述氧产物物流在主换热器内蒸发；

将压缩进料物流的一部分进一步压缩从而形成所述第一压缩物流，并将所述第一压缩物流引入所述主换热器；

将所述压缩进料物流的剩余部分进一步压缩以形成所述第二压缩物流，并将所述第二压缩物流引入所述主换热器；以及

使所述第一压缩物流的第二部分膨胀，将所述第一压缩物流第二部分的第一份引入所述高压塔，并使所述第一压缩物流第二部分的第二份膨胀并引入所述低压塔中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

将所述氮气富集液体物流中的一股过冷，并至少部分引入所述低压塔中作为回流；

从所述低压塔中引出废氮气物流；

使所述废氮气物流和所述氮气产物物流以与所述氮气富集液体物流中的一股间接换热的方式流通，从而使所述氮气富集液体物流中的一股过冷；

将所述废氮气物流和所述氮气产物物流引入所述主换热器；以及

使所述废氮气物流在所述主换热器中充分温热。

6.蒸馏设备，包括：

主换热器，配置来排出第一压缩物流使得所述第一压缩物流充分冷却并基本冷凝，以及排出第二压缩物流使得所述第二压缩物流部分冷却；

所述第一压缩物流和所述第二压缩物流由含有待分离组分的压缩进料物流形成；

连接至所述主换热器的涡轮膨胀机，使得所述第二压缩物流的至少一部分膨胀以产生排放物流；

所述第二压缩进料从所述主换热器的一定位置排出，使得所述排放物流过热；

连接至所述主换热器和所述涡轮膨胀机的混合装置，使得所述第一压缩物流的至少一部分与所述排放物流合并，并且所得合并物流的温度不比所述排放物流的饱和温度高超过约10℃；

连接至所述混合装置的蒸馏塔单元，使得所述合并物流引入所述蒸馏塔单元，该蒸馏塔单元配置来产生至少一种富集所述压缩进料物流的一种组分的产物物流；以及

所述主换热器也连接至所述蒸馏塔单元，使得所述至少一个产物物流在所述主换热器内充分温热。