[发明专利]在与变压吸附系统集成的低温空气分离单元中用于增加氩回收的方法和装置

权利要求书

1.一种在与变压吸附系统集成的低温空气分离单元中产生纯化的氩产物的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述低温空气分离单元的较低压力塔内将氩从包含氧-氩的流中分离，所述氩从所述包含氧-氩的流中的分离产生具有介于4％和25％之间的氧杂质的不纯的氩流；

在氩回收热交换器中经由间接热交换对所述不纯的氩流加温；

压缩热的所述不纯的氩流；

通过将热的加压的所述不纯的氩流引入具有至少两个吸附床的第一塔板变压吸附系统中来纯化热的加压的所述不纯的氩流，每个吸附床具有被构造用于吸附所述不纯的氩流中的所述氧杂质的吸附剂，并且所述第一塔板变压吸附系统中的每个吸附床被构造为产生高纯度氩流以及包含氩-氧的第一废物流；

进一步压缩所述包含氩-氧的第一废物流；

将所述包含氩-氧的第一废物流引入具有至少两个吸附床的第二塔板变压吸附系统中，每个吸附床具有被构造用于吸附所述包含氩-氧的第一废物流中的所述氧杂质的吸附剂，并且所述第二塔板变压吸附系统中的每个吸附床被构造为产生中等纯度氩流以及包含氩-氧的第二废物流；

将所述中等纯度氩流再循环到所述第一塔板变压吸附系统的上游位置；

其中逆着所述高纯度氩流、所述包含氩-氧的第二废物流和纯化的压缩空气的平衡空气流，在氩回收热交换器中经由间接热交换来对所述不纯的氩流加温；且

将冷却的所述包含氩-氧的第二废物流再循环到所述较低压力塔或所述低温空气分离单元中的氩精馏塔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二塔板变压吸附系统的尺寸小于所述第一塔板变压吸附系统的尺寸。

3.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述低温空气分离单元的总氩回收率大于70％。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

将所述包含氩-氧的第二废物流引入具有至少两个吸附床的第三塔板变压吸附系统中，每个吸附床具有被构造用于吸附所述包含氩-氧的第二废物流中的所述氧杂质的吸附剂，并且所述第三塔板变压吸附系统中的每个吸附床被构造为产生低纯度氩流以及包含氩-氧的第三废物流；以及

将所述低纯度氩流再循环到所述第一塔板变压吸附系统的上游位置，并将所述低纯度氩流与所述不纯的氩流混合，或者将所述低纯度氩流再循环到所述第二塔板变压吸附系统的上游位置，并将所述低纯度氩流与所述包含氩-氧的第一废物流混合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第三塔板变压吸附系统的尺寸小于所述第二塔板变压吸附系统的尺寸，并且其中所述第二塔板变压吸附系统的尺寸小于所述第一塔板变压吸附系统的尺寸。

6.根据权利要求4所述的方法，其中来自所述低温空气分离单元的总氩回收率大于85％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述氩精馏塔是设置在所述较低压力塔内的分隔壁氩精馏塔，并且所述氩从所述包含氧-氩的流中的分离的步骤产生具有介于4％和25％之间的氧杂质的不纯的氩流。

8.根据权利要求7所述的方法，其中氩冷凝组件设置在所述较低压力塔内所述氩精馏塔上方的位置处，并且其中所述不纯的氩流是从所述氩冷凝组件或所述氩冷凝组件的下游位置分流的不纯的液氩流。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述不纯的氩流是从所述氩精馏塔的上方位置分流的不纯的气态氩流。