[发明专利]空气分离装置的氮液化器改造

权利要求书

1.一种改造现有空气分离装置以生产至少一种液体产品或提高至少一种液体产品生产的方法，所述方法包括：

在至少具有以热交换关系相互可运转地相关联的高压塔和低压塔的现有空气分离装置中分离空气；

通过将氮液化器连接至高压塔从而对现有空气分离装置进行改造，所述氮液化器没有与所述现有空气分离装置共有的部件；

所述氮液化器与高压塔相连使得所述氮液化器仅接收来自高压塔顶端部分的富氮蒸气流，所述富氮蒸气流在氮液化器中液化以生产富氮液流，并且至少一部分所述富氮液流导入到高压塔中，从而增加了高压塔的液氮回流，增加了高压塔中形成的粗制液态氧塔底产物的生产，并因此增加了在低压塔底部区域形成的富氧液体的生产；和

从空气分离单元中取出至少一种液体产品，所述至少一种液体产品包括由富氧液体构成的富氧液流。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述氮液化器中：

包含富氮蒸气流的氮蒸气流在热交换器中温热，膨胀至涡轮排气流的排气流压力，并与涡轮排气流合并形成合并流；

所述合并流于再循环压缩机中压缩，并在除去压缩热之后，分流为制冷流以及合并流剩余部分；

所述制冷流在增压压缩机中被压缩，在热交换器中部分冷却，然后导入涡轮膨胀器中以形成涡轮排气流；

涡轮排气流在热交换器中温热并与富氮蒸气流合并；

所述合并流剩余部分在热交换器中冷却并膨胀至高压塔压力；和

由至少一部分合并流形成富氮液流。

3.如权利要求2所述的方法，其中：

涡轮膨胀器做功为增压压缩机提供动力；

合并流剩余部分的膨胀形成两相流；

所述两相流的液相和气相分开以形成气相流和液相流；

所述气相流在导入热交换器之前与富氮蒸气流合并以形成氮蒸气流；和

液态氮流由液相流构成。

4.如权利要求1所述的方法，其中取出由又一部分的富氮液流构成的液态氮产品流。

5.如权利要求4所述的方法，其中：

所述空气分离单元也具有与低压塔相连的氩塔以纯化富氩流并由此形成氩产品流；和

所述再一部分的富氮流以不增加所述富氩流中的氧浓度的速率被取出。

6.如权利要求1所述的方法，其中：

所述空气分离单元也具有与低压塔相连的氩塔以纯化富氩流并由此形成氩产品流；

通过富氧流生产的增加和富氧液流的去除提高了氩回收。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述液化器间断运行从而能储存至少一种液体产品流以备以后使用。

8.如权利要求1所述的方法，其中现有空气分离装置经配置使得安装点位于现有空气分离装置的高压塔中以连接氮液化器。