[发明专利]用于空气分离的低温蒸馏方法和系统

摘要

本发明涉及一种用于空气分离的低温蒸馏方法。根据本发明，使所有空气处于高压并在高压下被净化，所述高压高于中压至少5巴。一部分净化后的空气流在热交换管路(9)中冷却，然后被分成两小部分。各小部分在涡轮机(17，19)中膨胀，两个涡轮机的入口压力高于中压至少5巴。此外，两个涡轮机中的至少一个的输出压力基本上等于中压。在至少一个涡轮机中膨胀的空气的至少一部分被输送至双塔或三塔的中压塔(100)。然后，机械连接至其中一个涡轮膨胀机(19)的冷增压器(23)吸入在主热交换管路中冷却的空气，并以高于入口温度的温度排出所述空气。这样被压缩的流体被再次引入主热交换管路，在其中至少一部分该流体(33，37)冷凝。另外，来自其中一个塔(200)的至少一种加压液体(25)在热交换管路中在汽化温度被汽化。此外，未连接至冷增压器(23)的涡轮机(17)设有选自以下的能量消耗装置：i)不同于该冷增压器的增压器(5)，其被机械联接并在后面设有冷却器，ii)油阀系统，iii)发电机(61)。

主权项

1.一种用于在设备中通过低温蒸馏分离空气的方法，该设备包括双塔或三塔式空气分离塔(100，200)和热交换管路(9)，该空气分离塔中的在较高压力下操作的塔(100)在称为中压的压力下操作，在该方法中：a)使所有空气处于比中压高至少5巴的高压，并在该高压下对空气进行净化；b)使一部分净化后的空气流在热交换管路中冷却，然后将该空气流分成两小部分；c)使各小部分空气流在涡轮机(17，19)中膨胀；d)两个涡轮机的入口压力比中压高至少5巴；e)两个涡轮机中至少一个的输出压力基本上等于中压；f)将在至少其中一个涡轮机中膨胀的空气的至少一部分输送至双塔或三塔的中压塔；g)机械联接至其中一个涡轮膨胀机的冷增压器(23)吸入已在热交换管路中被冷却的空气，并以高于入口温度的温度输出空气，这样压缩后的流体被重新引入热交换管路，在该热交换管路中该流体的至少一部分冷凝(或发生准冷凝)；h)来自其中一个塔的至少一种加压液体在汽化温度下在热交换管路中被汽化(或发生准汽化)，其特征在于：i)未联接至冷增压器的涡轮机(17)设有选自以下的能量消耗装置：I)机械联接的不同于该冷增压器的增压器(5)，并在其后具有冷却器；II)油压制动器系统；以及III)发电机(61)；以及，可选地：j)冷增压器(23)的入口温度接近液体汽化(或准汽化)温度。