[发明专利]双塔低温精馏制备高纯氧方法

摘要

本发明提供了一种双塔低温精馏制备高纯氧方法。该方法直接用含氧量为99.6％工业液氧为原料，经过两只规整填料塔低温精馏制备电子工业级技术标准的高纯液态氧。高纯氧的指标为：氧纯度≥99.9998％。其他杂质含量为：N₂≤0.5ppm；CH₄≤0.1ppm；H₂O≤0.1ppm；Ar≤0.5ppm。本制备高纯氧的方法，能量得到充分合理的利用，冷损小，能耗指标低，设备少，投资低，且可根据用户需要设计装置，而不依附于大型空分设备，可实现独立的高纯氧制备系统，实现大规模工业生产。

主权项

1.一种低温精馏制备高纯氧的方法，其特征在于该方法为双塔低温精馏法，它包括：a、精馏塔采用顶部带冷凝器(D)下部带蒸发器(C)的规整填料塔，分为I精馏塔及II精馏塔，每个精馏塔分为上、中、下三个精馏段，精馏塔外设置主换热器(B)；b、将压力0.2MPa温度95K的工业液氧(1)原料直接引入精馏塔I的中段，在塔内通过低温精馏，产生的含氩7.5％的组分气(2)从塔顶排出，产生的含CH4、C2H2杂质的液体(3)从塔底排出塔外，在塔的下部获得去除了大部分CH4、C2H2、氩、氮组分的氧馏份(4)；c、将氧馏份(4)从精馏塔I导出，送入精馏塔II中部，在塔内通过进一步低温精馏，馏分中的CnHm再次被冷凝下来，浓缩后为含CnHm液馏分(5)从塔底排出塔外，产生的含氮、氩组分气(6)从塔顶排出，在塔的下部获得含氧量≥99.9998％，含氩量＜0.5ppm，CH4＜0.1ppm的高纯液氧(7)；d、将来自于主换热器(B)的压力0.5MPa，温度96K的中压饱和氮气(8)分为两部分，分别导入I精馏塔和II精馏塔的蒸发器(C)与塔内的液体换热，被冷凝成液氮(9)，该液氮引入塔顶的冷凝器(D)冷凝塔顶的氧蒸汽，为精馏塔提供回流液体，精馏过程控制回流比在13~18范围内，该部分液氮同时被蒸发为饱和氮蒸汽(10)，该部分饱和氮蒸汽在主换热器(B)中与来自氮压机的压力氮气进行热交换，被复热后的低压氮气进入氮气压缩机中被压缩到0.5MPa的压力，经过冷却后，返回主换热器；e、将外部液氮(11)分为两部分，分别引入I精馏塔和II精馏塔上部的冷凝器(D)补充系统冷损。