[发明专利]空气分离

权利要求书

1．一种用精馏分离空气的方法，包括：将空气压缩至第一压力；不进一步压缩，而使压缩空气的第一流在主热交换器中冷却至适合于用精馏分离的温度，将该流引入双精馏塔的高压塔，双精馏塔还包括低压塔，在低压塔底部形成浓度为50-98.5摩尔百分数的氧：使压缩空气的第二流膨胀并对外作功，将膨胀后的第二流体引入低压塔，从所述的底部组分中取出不纯的氧产品，其中对外作功用于发电，其特征在于，双精馏塔还包括使高压塔与低压塔形成热交换关系的冷凝一再沸器，在将压缩空气的第二流进行膨胀时不对第二流的上游作进一步压缩。

2．如权利要求1所述的方法，其中氧产品是以液态从低压塔流出的，经过压缩，在与压缩空气的第三流的间接热交换中蒸发，压缩空气的第三流的压力处于第二压力，它高于第一压力。

3．如权利要求2所述的方法，其中氧产品的浓度范围是50-96摩尔百分数。

4．如权利要求3所述的方法，其中氧产品的浓度范围是75-85摩尔百分数，要分离空气体积流量的至少22％形成膨胀后的第二流。

5．如权利要求4所述的方法，其中要分离空气体积流量的23％-30％形成膨胀后的第二流。

6．如前述任一权利要求所述的方法，其中膨胀透平进出口压力的比是2.5∶1-3.5∶1。

7．如前述任一权利要求所述的方法，其中没有分离的液体产品被取出。

8．如前述任一权利要求所述的方法，其中压缩空气的第一流在主热交换器中与第二流体分开。

9．一种用精馏分离空气的装置，该装置具有双精馏塔，包括一个高压精馏塔和一个低压精馏塔；至少一个空气压缩机，用于将空气压缩至第一压力；一个主热交换器，用于将压缩空气的第一流冷却至适合用精馏分离的温度；用于第一流体进入高压塔的进口；一个膨胀透平，用于使压缩空气的第二流膨胀并对外作功，透平具有使压缩空气流的第二进入的进口和与低压塔相连的出口，透平带动一个发电机；和用于浓度为50-98.5摩尔百分数的不纯氧产品从低压塔底部流出的出口，其特征在于，没有另外的压缩装置用来将所述的压缩空气的第一或第二流的压力提高到高于第一压力，双精馏塔还包括一个使高压塔与低压塔形成直接热交换关系的冷凝一再沸器。

10．如权利要求9所述的装置，还包括一个泵，用于从低压塔中排出液态氧产品并提高其压力；一个热交换器，用于使加压后的氧产品与压缩空气的第三流进行间接热交换而蒸发；和一个进一步的压缩机，用于使压缩空气的第三流在与蒸发氧产品发生热交换的上游将其压力提高。