[发明专利]用于获得一种或多种空气产物的方法和空气分离设备

说明书

本发明提出了一种通过使用空气分离设备(100)获得一种或多种空气产物的方法，所述空气分离设备(100)具有精馏塔系统(14‑17)以及主热交换器(9)和主空气压缩机，所述精馏塔系统(14‑17)包括高压塔(14)和低压塔(15)，在所述主空气压缩机(1)中将供应至所述精馏塔系统(117)的全部空气压缩至第一压力水平，并且在比所述第一压力水平低至少3巴的第二压力水平下操作所述高压塔(15)，并且在所述第二压力下从所述高压塔(15)中移除气态富氮流体并且以气态升温而不进行预先液化。规定使所述气态富氮流体的第一部分量升温至‑150至‑100℃、特别是‑140至‑120℃的第一温度水平，在该第一温度水平下供应至增压器(12)，并且通过使用所述增压器(12)进一步压缩至第三压力水平，并且使压缩至所述第三压力水平后的所述第一部分量升温至高于所述第一温度水平的第二温度水平，并且从所述空气分离设备(100)中永久地排放。本发明同样提供了相应的空气分离设备(100)。

技术领域

本发明涉及用于获得一种或多种空气产物的方法，并涉及根据独立专利权利要求的前序部分的空气分离设备。

背景技术

在空气分离设备中通过低温分离空气产生呈液态或气态的空气产物是已知的并且在(例如)H.-W.(编辑),Industrial Gases Processing,Wiley-VCH,2006，具体来说第2.2.5节,“Cryogenic Rectification”中有描述。

空气分离设备具有精馏塔系统，所述精馏塔系统可以采取(例如)两塔式系统、尤其是经典的林德双塔式系统(Linde double-column system)的形式，但也可以采用三塔式或多塔式系统。除了用于获得呈液态和/或气态的氮和/或氧的精馏塔(即用于氮-氧分离的精馏塔)以外，还可以提供用于获得其它空气组分、特别是惰性气体氪、氙和/或氩的精馏塔。

所述精馏塔系统的精馏塔在不同的压力水平下操作。双塔式系统具有所谓的高压塔(也称为压力塔、中压塔或下塔)和所谓的低压塔(也称为上塔)。高压塔的压力水平为(例如)4至6巴(bar)，优选大约5.5巴。低压塔在(例如)1.3至1.7巴、优选大约1.5巴的压力水平下操作。这里和下文指定的压力水平在每一情况下是分别提到的塔的顶部的绝对压力。所提到的值仅作为实例给出，其可以根据需要变化。

所谓的主空气压缩机/增压空气压缩机(MAC-BAC)方法或所谓的高空气压力(HAP)方法可以用于空气分离。主空气压缩机/增压空气压缩机方法是相当常规的方法，而高空气压力方法最近越来越多地用作替代。

主空气压缩机/增压空气压缩机方法的特征在于以下事实：仅供应至精馏塔系统的总进料空气量的一部分被压缩至比高压塔的压力水平显著更高(即高出至少3巴、4巴、5巴、6巴、7巴、8巴、9巴或10巴)的压力水平。进料空气量的另一部分仅被压缩至高压塔的压力水平或者被压缩至与高压塔的压力水平相差大于1至2巴的压力水平，并以该较低压力水平进料至高压塔中。文献(见上文)在图2.3A中显示了主空气压缩机/增压空气压缩机方法的一个实例。

另一方面，在高空气压力方法的情况下，供应至精馏塔系统的总进料空气量被压缩至比高压塔的压力水平显著更高的压力水平(即高出至少3巴、4巴、5巴、6巴、7巴、8巴、9巴或10巴)。压力差可例如高达14巴、16巴、18巴或20巴。高空气压力方法是从(例如)EP 2980 514 A1和EP 2 963 367 A1中得知的。