[发明专利]通过低温蒸馏分离空气的方法和设备

权利要求书

1.一种用于在设备中通过使用低温蒸馏分离空气来产生氧的方法，所述设备包括双塔，所述双塔包括中压塔(15)和低压塔(17)，所述低压塔包括底部蒸发器(19)、中间蒸发器(21)和上部蒸发器(23)，在该方法中：

a)压缩空气在净化单元(2)中被净化、在交换管线(11)中被冷却并被供给至所述双塔的中压塔；

b)富氧流体被从所述低压塔抽出、进行加热并被送至用户；

c)从所述中压塔排出的氮被分为至少三部分；

d)所述氮的第一部分在第一透平机(47)中膨胀；

e)所述氮的第二部分在冷压缩机(51)中压力升高并被送至所述底部蒸发器，由此被冷凝的氮被送至所述双塔的至少一个塔；

f)在排出所述氮的第三部分的塔的下游和所述上部蒸发器的上游不存在压力改变步骤的情况下，所述氮的第三部分被送至所述上部蒸发器，由此被冷凝的氮被送至所述双塔的至少一个塔；

g)气体流被送至所述中间蒸发器，所述流包括经净化和冷却的压缩空气或者包括从所述中压塔排出并在所述冷压缩机中被压缩的氮。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被送至所述中间蒸发器(21)的所述气体流为来自所述中压塔(15)的氮。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被送至所述中间蒸发器(21)的所述气体流为经净化和冷却的压缩空气。

4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一透平机(47)中膨胀的所述氮的第一部分用于使所述净化单元(2)再生。

5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一透平机驱动所述冷压缩机(51)并为所述方法提供基本上所有的冷能，在所述冷压缩机中，所述流体的第二部分的压力升高。

6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述低压塔不具有顶部冷凝器。

7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所有来自所述中压塔顶部的气态氮仅被分为三部分。

8.如权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，所有来自所述中压塔顶部的气态氮仅被分为四部分，第四部分被送至所述中间蒸发器(21)。

9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，通过在至少一个透平机中使来自所述中压塔的氮膨胀来产生基本上所有的冷能。

10.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，来自所述低压塔的液态氧流可能在加压后被蒸发，以产生被送至用户的所述流体。

11.一种用于通过使用低温蒸馏分离空气来产生氧的设备，所述设备包括：双塔，所述双塔包括中压塔(15)和低压塔(17)，所述低压塔包括底部蒸发器(19)、中间蒸发器(21)和上部蒸发器(23)；净化单元(2)；交换管线(11)；至少一个第一透平机(47)；至少一个冷压缩机(51，157)；用于将在所述净化单元中被净化并在所述交换管线中被冷却的压缩空气送至所述双塔的中压塔的装置；用于从所述低压塔抽出富氧流体的装置；用于可能加热富氧流体的装置，所述装置至少部分地包括交换管线和用于将被加热的富氧流体送至用户的装置；用于将从所述中压塔排出的氮分成至少三部分的装置；用于将所述氮的第一部分送至第一透平机的装置；用于将所述氮的第二部分送至冷压缩机的装置，在所述冷压缩机中，可使所述氮的第二部分的压力升高；用于将压力升高的所述第二部分送至底部蒸发器的装置；用于将由此冷凝的氮送至所述双塔中的至少一个塔的装置；用于在排出所述氮的第三部分的塔的下游和所述上部蒸发器的上游不存在压力改变装置的情况下将所述氮的第三部分送至所述上部蒸发器的装置；用于将由此冷凝的氮送至所述双塔的至少一个塔的装置；用于将气体流送至所述中间蒸发器的装置，所述流包括经净化和冷却的压缩空气或者包括从所述中压塔排出并在所述第二冷压缩机中被压缩的氮。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于将所述中间蒸发器(21)连接至所述中压塔(15)的顶部的装置。

13.如权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于将所述第一透平机(47)的出口连接至所述净化单元(2)的装置。