[发明专利]从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法及其装置

权利要求书

1.一种从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法，其特征在于：将空气过滤后压缩成两路不同压力等级的空气，其中较低压力空气进行冷却、纯化后一部分进一步冷却后进入中压塔精馏，另一部分进一步冷却降压后进入低压塔精馏，分别进行氧、氮的低温分离；另外较高压力的空气进行冷却、纯化、增压和进一步冷却后分别进入高压塔和中压塔精馏，分别进行氧、氮的低温分离。

2.如权利要求1所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法，其特征在于：所述较低压力空气的压力为0.28～0.35MPa.A，所述较高压力空气的压力为0.55～0.59MPa.A。

3.如权利要求2所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法，其特征在于：所述较低压力空气冷却至10～16℃后纯化，纯化后进一步冷却至-145℃后，一部分经过膨胀后进入低压塔精馏，另一部分再冷却降压至-179℃、0.27MPa.A进入中压塔精馏。

4.如权利要求2所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法，其特征在于：所述较高压力空气冷却至10～16℃后纯化，纯化后增压至5.42MPa.A后，再冷却至-174～-179℃分别进入高压塔和中压塔精馏。

5.一种用于权利要求1至4中任一权利要求所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离方法的装置，包括空气过滤压缩系统、空气预冷系统、空气纯化系统及精馏系统，所述精馏系统包括主换热器、高压塔、低压塔、主冷凝蒸发器和过冷器，其特征在于：所述精馏系统还包括中压塔，所述中压塔的氮气管路依次连接所述主冷凝蒸发器、所述过冷器和所述低压塔的氦气出口，所述中压塔的液空管路依次连接所述过冷器和所述低压塔，所述空气过滤压缩系统将空气压缩成两路不同压力等级空气，并分别各自依次连接一路空气预冷系统、空气纯化系统后连接所述精馏系统：其中较低压力空气管路通过其空气预冷系统、空气纯化系统以及所述主换热器后，一路连接所述中压塔，另一路通过冷却降压装置后连接所述低压塔；另外较高压力空气管路通过其空气预冷系统、空气纯化系统以及压缩装置和所述主换热器后分别连接所述中压塔和高压塔。

6.如权利要求5所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离装置，其特征在于：所述空气过滤压缩系统包括一台中抽式的空气压缩机，或者两台串联成两级的空气压缩机。

7.如权利要求5所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离装置，其特征在于：所述空气预冷系统包括空气冷却塔、水冷塔，所述空气过滤压缩系统的两路不同压力等级空气管路上的空气预冷系统共用水冷塔。

8.如权利要求5所述的从空气中制取低纯度氧气的深冷法分离装置，其特征在于：所述冷却降压装置和压缩装置分别为增压透平膨胀机的膨胀端和增压端。