[发明专利]以可变能耗低温分离空气的方法和设备

说明书

本发明涉及在具有高压塔(21)和低压塔(22)的蒸馏塔系统中通过低温分离空气以可变的方式获得压缩气体产品(72；73)的方法和设备。将全部的进料空气在主空气压缩机(2)中压缩至比高压塔(21)的工作压力高至少4巴的第一压力。将在主空气压缩机(2)中压缩的进料空气(7)的第一支流(8，11，14)在主热交换器(13)中冷却至中间温度，及在第一空气涡轮机(15)中做功减压，并导入(40；18，19，20)所述蒸馏塔系统中。将在主空气压缩机(2)中压缩的进料空气的第二支流(12，27，29，30)在第一增压机(9)中增压，在所述主热交换器(13)中冷却，随后减压(31)及导入所述蒸馏塔系统中。由蒸馏塔系统以液态形式排出第一产品流(69；75)，及升高压力(71；76)至第一产品压力，在主热交换器(13)中蒸发或伪蒸发，及加热，作为第一压缩气体产品(GOX IC；GAN IC)获得。将全部的进料空气在多级主空气压缩机(2)中由入口压力压缩至最终压力。至少暂时将进料空气的做功减压的第一支流(16)的一部分(65)在主空气压缩机(2)的第一级的下游与总空气流混合。在第一运行模式中获得第一量的第一压缩气体产品，在第二运行模式中获得较少的第二量。在第一运行模式中在主空气压缩机(2)中压缩也可以为零的第一量的做功减压的空气(65，66)，及在第二运行模式中压缩较多的第二量。

技术领域

本发明涉及通过低温分离空气以可变的方式获得压缩气体产品的方法和设备。

背景技术

例如由Hausen/Linde低温技术(Tieftemperaturtechnik)1985年第2版第4章(第281至337页)公开了用于低温分离空气的方法和设备。

该设备的蒸馏塔系统可以构造为双塔系统(例如传统的Linde双塔系统)，或者构造为三塔系统或多塔系统。除了用于氮氧分离的塔以外还可以具有其他用于生产高纯产品和/或其他空气组分尤其是稀有气体的装置，例如氩生产装置和/或氪氙生产装置。

在该方法中，在“内部压缩”的过程中，以液态形式压缩的产品流与传热介质方向相反地蒸发，最终作为(内部压缩的)压缩气体产品获得。该方法也称作内部压缩。其用于生产气态压缩产品。在超临界压力的情况下不发生实际意义上的相变；于是产品流发生“伪蒸发”。产品流例如可以是来自双塔系统的低压塔的氧产品，或者是来自双塔系统的高压塔或来自主冷凝器的液化空间的氮产品，由此将高压塔和低压塔以热交换方式相连接。

处于高压的传热介质与(伪)蒸发的产品流方向相反地发生液化(或伪液化，条件是处于超临界压力)。传热介质通常由一部分的空气形成，在此情况下由压缩的进料空气的“第二支流”形成。