[发明专利]一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备及生产方法

权利要求书

1.一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备，其特征在于：它至少包括：

a)、使用一套原料空气压缩机组（03）和带冷却器（28、29）的空气增压压缩机组（27），原料空气压缩机组（02）将空气加压成一定压力的空气送入预冷（06）和净化系统（16、17），空气增压压缩机组（27）将出净化系统的空气增压至增压透平膨胀机组（30）能够使用的中压空气和能够汽化液氧的中压空气；

b)、至少使用一套由增压机（30）、冷却器（31）及膨胀机（37）组成的增压透平膨胀机组；

c)、对不同的流体进行换热的主换热器（48）、过冷器（62）；

d)、将分离用原料空气进行分离获得产品的精馏塔系统，该精馏塔系统由中压塔（40）、主冷凝蒸发器（41）、低压塔（42）及其连接管道和阀门组成；

e)、将精馏塔分离出的液氧液氮增压至所需换热压力的低温液体泵组，低温液体泵组至少包括一台低温流程液氧泵（45）；

g)、采用高、低温增压透平膨胀机组增压端和膨胀端双串联模式，通过高、低温增压透平膨胀机组增压端的两级接力增压、冷却，膨胀端的两级接力膨胀制冷，以提高单位标方膨胀空气的膨胀制冷量。

2.根据权利要求1所述的液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备，其特征在于：它还包括一粗氩塔（66），从低压塔（42）中部抽取一定量的氩馏分送入粗氩塔（66），氩馏分经粗氩塔（66）精馏后得到粗氩气；

所述的净化系统主要由可切换的双筒分子筛（16、17）吸附器构成；所述的精馏塔系统中，中压塔（40）顶部设置有液氮（52）出口，另在中压塔（40）顶部设置有压力氮（43）抽口，在低压塔（42）底部设置有液氧（44）出口，在低压塔（42）的顶部设置有低压氮气（61）出口，在低压塔上部设置有污氮气（59）出口。

3.根据权利要求1所述的液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备，其特征在于：它还包括一精氩塔（72），将经粗氩塔（66）精馏后得到粗氩气送入精氩塔（72）中部，经精氩塔（72）精馏后在塔底部得到纯液氩。

4.一种利用权利要求1或2或3所述的液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备进行生产方法，其特征在于：所述的生产方法包括如下步骤：

1)、环境空气经空气过滤器（02）过滤除尘，送入带中间冷却器的空气压缩机组（03）进行升压处理，由空气压缩机组处理生成的一定压力的低压原料空气，送入预冷（06）及净化系统（16）；

2)、低压原料空气经过预冷系统冷却并在净化系统除去水、二氧化碳和碳氢化合物等杂质后被分流为直接去主换热器的低压原料空气（26）及去空气增压压缩机的低压原料空气（25）；去主换热器的低压原料空气进入主换热器冷却后送入中压塔；去空气增压压缩机的低压原料空气，一部分从该空气增压压缩机中部抽出，其余从该压缩机的末级抽出；从中部抽出的增压空气经冷却器（29）冷却、经串联的高、低温增压透平膨胀机组的增压端增压、冷却后，再进入主换热器（48）冷却；

通过连通控制阀门（34、36）将高温增压透平膨胀机组增压端和膨胀端短路，即从增压机中部抽出的中压空气依次经过低温增压透平膨胀机组增压端（30）、低温增压透平膨胀机组增压端后冷却器（31）冷却至常温后、经联通控制阀（34）后进入主换热器（48）参与换热过程，再从主换热器流道中上部抽出依次经过主换热器中部换热流道、连通控制阀（36）、低温膨胀机组膨胀端（37），经低温增压透平膨胀机组膨胀端膨胀后的低温空气送入中压塔（40）参与精馏过程；从增压机末级抽出的高压空气经末级冷却器（28）冷却后进入主换热器（48）参与换热过程，在出主换热器冷端经高压液空节流阀（39）节流后进中压塔（40）参与精馏过程；

3)、所有进入中压塔的空气经由中压塔、主冷凝蒸发器、低压塔构成的精馏塔精馏后，在中压塔（40）顶部获得液氮（52）和压力氮气（43）、在低压塔（42）底部获得液氧、在低压塔（42）顶部获得低压氮气（61）和污氮气（59）；

4)、从低压塔底部获得的部分液氧进入单个低温液氧泵（45）增压、增压后的液氧经阀门（46）调节后分两股或这些液氧直接通过两个低温液氧泵增压至所需压力后，分别进入主换热器复热出冷箱，送入氧气管网；

在主冷凝蒸发器底部抽取部分液氧（77）经过冷器过冷后送入贮槽；

5)、从低压塔（42）上部引出污氮气（59）经过冷器（62）、主换热器（48）复热出冷箱后分成两部分：一部分（82）进入分子筛系统的加热器，作为分子筛再生气体，其余污氮气（83）去水冷塔；

6)、从低压塔（42）中部抽取一定量的氩馏分（54）送入粗氩塔（66），氩馏分经粗氩塔精馏后得到粗氩气（69），并送入精氩塔（72）中部，经精氩塔（72）精馏后在塔底部得到纯液氩（75），送入液氩贮槽。