[发明专利]用于通过低温蒸馏分离空气的方法和设备

权利要求书

1.一种用于通过空气的低温蒸馏在双塔中生产第一加压气体且间或还生产第二气体的方法，所述双塔包括第一塔和第二塔，该第二塔在比所述第一塔的压力低的压力下运行，其中：

i)根据第一工况，空气(5)在基本上是所述第一塔的运行压力的第一压力下在第一热交换器(1)中被冷却并被送至所述第一塔，在所述第一交换器中加热源自所述第一塔和第二塔的两股富氮气体流(21，23)，没有流体在第二热交换器(2)中被加热或被冷却，在第三热交换器(3)中冷却在高于所述第一压力的第二压力下的至少一股空气流(11，13)，加压液体(15)在所述第三交换器中气化，并且在该第三交换器中加热源自所述第二塔的富氮气体流(17)，以及

ii)根据第二工况，空气(5)在所述第一压力下在所述第一交换器中被冷却并被送至所述第一塔，在所述第一交换器中加热源自所述第二塔的富氮气体流(21)，源自所述双塔的加压液体流(19)在所述第二交换器中被加热并气化以形成间或需要的气体，所述第二压力下的空气流(9)在所述第二交换器中被冷却并可选地凝结，该空气流和所述加压液体流是在所述第二交换器中交换热量的仅有流体，在所述第三交换器中冷却所述第二压力下的空气流(11，13)，可选地在所述第三交换器中冷却在高于所述第一压力或甚至高于所述第二压力的压力下的另一空气流，加压液体(15)在所述第三交换器中气化，并且在该第三交换器中加热源自所述第二塔的富氮气体流(17)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二工况期间，在所述第一交换器中加热源自所述第二塔的单一富氮气体流(21)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在高于所述第一塔的运行压力的压力下的空气流中的一者(13)在所述第一工况和第二工况中在所述第三交换器(3)内部分地被冷却、在涡轮中膨胀并被送至所述第一塔或第二塔。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，被送至所述涡轮的流源自第一增压压缩机。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在高于所述第一塔的运行压力的压力下的所述空气流的另一者(7，11)源自由所述涡轮驱动的第二增压压缩机。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一工况产生作为最终产物的一定量的液体(27)，根据所述第二工况不产生作为最终产物的液体。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一工况产生作为最终产物的一定量的液体(27)，根据所述第二工况产生作为最终产物的比在所述第一工况中产生的所述一定量的液体少的一定量的液体。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述加压液体流(19)富含氮。

9.一种通过低温蒸馏分离空气的设备，该设备包括：具有第一塔和第二塔的双塔，该第二塔在比所述第一塔的压力低的压力下运行；第一热交换器(1)；第二热交换器(2)，其能连接至供给管道以实现仅两个流体之间的间接热交换；第三热交换器(3)；用于将在基本上与所述第一塔的运行压力相等的第一压力下的空气流送至所述第一交换器并从该第一交换器送至所述第一塔的装置；用于将在高于所述第一压力的第二压力下的空气分成第一部分和第二部分的装置；用于将所述第二压力下的所述第一部分经所述供给管道中的第一管道送至所述第二交换器的装置；用于防止所述第一部分被送至所述第二交换器的阀(V2)；用于将所述第二压力下的所述第二部分送至所述第三交换器的装置；用于将在高于所述第一压力的压力下的空气流送至所述第三交换器的可选的其它装置；用于将加压液体从所述双塔送至所述第三交换器中以气化的装置；用于将间或需要的液体从所述双塔经所述供给管道中的第二管道送至所述第二交换器中以气化的装置；用于防止将间或需要的液体从所述双塔送至所述第二交换器的阀(V3)；用于将富氮气体从所述第一塔送至所述第一交换器中进行加热的装置；用于防止将富氮气体从所述第一塔送至所述第一交换器的阀(V1)；用于将富氮气体从所述双塔送至所述第一交换器的装置；和用于将富氮气体从所述双塔送至所述第三交换器的装置。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，至少所述第一和第三热交换器(1，3)是钎焊铝质板翅式交换器。