[发明专利]具有冷箱的可运输封装体、低温空气分离设备以及用于制造低温空气分离设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分归类的用于低温空气分离设备的可运输封装体。

背景技术

这种类型的模块化的可运输单元通常被称为“封装体单元”(PU)并且例如在文献US 2007199344A1或文献US 5461871中有描述，空气分离设备由所述模块化的可运输单元构造。

例如由文献Hausen/Linde，Tieftemperaturtechnik，1985年第2版，第4章(第281页到第337页)概括可知用于空气的低温分离的过程和装置。

本发明中的蒸馏塔系统包括具有高压塔和低压塔以用于氮氧分离的双塔系统，所述高压塔和低压塔被设置成一个在另一个的顶部上(以形成所谓的双塔)。在两塔之间通常设置有主冷凝器，所述主冷凝器被构造为冷凝-蒸发器，并且高压塔和低压塔经由所述主冷凝器换热流通。除了氮氧分离塔之外，蒸馏塔系统可以附加地包括用于获得高纯度产品和/或其它空气成分(尤其是惰性气体)的其它装置，例如包括粗氩塔(crude argon column)和可选的精氩塔(pure argon column)的氩生产装置和/或氪-氙生产装置。

术语“冷凝-蒸发器”指代这样一种换热器，在所述换热器中，第一冷凝流体流与第二蒸发流体流进入间接换热。每个冷凝-蒸发器包括液化空间和蒸发空间，所述空间分别由液化通道和蒸发通道构成。液化空间是执行第一流体流的冷凝(液化)的地方，而蒸发空间是执行第二流体流的蒸发的地方。

蒸发和液化空间由相互具有换热关系的通道组形成。

“主换热器”用作通过与来自蒸馏塔系统的返回流间接换热来冷却供给空气。所述主换热器可以由相互并联和/或串联连接的一个或多个换热器部分形成，例如由一个或多个板型换热器模块形成。

在此“冷箱”被理解为指代将绝热内部完全包封在外壁中的绝热壳体；待绝热的设备部件、例如一个或多个分离塔和/或换热器被设置在所述内部中。绝热效应可以通过适当地建造外壁和/或通过以绝热材料填充设备部件和外壁之间的空隙实现。后一种情况优选采用粉状材料，例如，珍珠岩。不仅用于在低温空气分离设备中氮-氧分离的蒸馏塔系统、而且主换热器以及其它冷设备部件必须被一个或多个冷箱包封。在预制设备的情况下，冷箱的外部尺寸通常决定封装体的运输尺寸。冷箱的“高度”被理解为指代基于冷箱在设备运转中的定向沿竖直方向的尺寸；“横截面”是垂直于所述竖直方向的区域(水平面)。在运输中，冷箱的高度确定运输长度，并且横截面确定运输高度和宽度。

PU在通常远离空气分离设备的安装地点的工厂中制造。这允许一定程度上的大量预制并且因此在一定程度上最小化了在条件经常更加艰难的安装地点的构造要求。预制封装体从工厂运输到安装地点，即，具有水平布置的一个或多个分离塔的冷箱封装体。封装体长度和宽度受到这类运输的限制。这种技术至今仅当塔被结构化填料至少部分地填充时被用于中型尺寸的空气分离设备，因为填料塔通常需要比板式塔更大的安装高度。相对大型的具有填料塔的设备以相对低的预制程度被制造；特别地，直到到达安装地点处才构造冷箱。可替换地，专门使用传统的精馏板；这的确给每单位的塔安装高度提供相对大的容量，但与填料塔相比却导致显著增加的能量需求。

发明内容

本发明的目的是将开始提出的类型的可运输封装体设计成使得所述可运输封装体能够适用于带有如下容量的低温空气分离设备，对于该容量而言，塔-冷箱整体上的预制至今不可能实现。

这个目的通过权利要求1所述的特征实现。

本发明利用与双塔箱和主换热器箱分开预制的特定导管箱。移除典型地容置在双塔箱中的一些(优选所有)导管和阀使得可以将塔箱变得相应地更狭窄。这意味着即使至今必须现场制造的相对高容量的双塔设备也能够作为PU预制。

如权利要求1所述的可运输封装体的导管冷箱包含以下列出的部件中的至少一个、优选两个或更多或所有：

-从高压塔进入低压塔的粗氧(crude oxygen)线路；

-从高压塔/主冷凝器到低压塔的LIN线路；

-到高压塔和/或低压塔的液态空气线路；

-从低压塔的顶部到逆流过冷器和/或主换热器的GAN线路；

-从在低压塔上的中间位置到逆流过冷器和/或到主换热器的污氮(impure nitrogen)线路；

-用于使从高压塔进入低压塔的粗LOX减压的阀；

-从高压塔、或主冷凝器的液化空间到低压塔的LIN线路；

-从双塔到逆流过冷器和/或到主换热器的产品线路(一条或多条)；

-穿过逆流过冷器的每条其它线路；