[发明专利]通过低温蒸馏分离空气的方法

摘要

一种用于通过低温蒸馏分离空气的方法，包括在热交换器中冷却第一净化供料空气流，从而产生经冷却的第一供料流，在第一中间温度下从热交换器移出第一部分，并在第一增压压缩机中压缩该经冷却的第一部分，在热交换器中冷却经压缩的第一部分，由此产生经冷却的第一部分，在第二中间温度下从热交换器移出第二部分，并且在第二增压压缩机中压缩所述经冷却的第二部分，在热交换器中冷却经压缩的第二部分，由此产生经冷却的第二部分，并且在气化温度下在热交换器中气化来自塔系统的加压液体流以形成加压气态产品流，其中，所述第一排放温度和所述第二排放温度两者都低于-55℃。

主权项

一种用于通过使用热交换器、包括低压塔和高压塔的塔系统进行低温蒸馏来分离空气的方法，该方法包括如下步骤：a)在热交换器中冷却净化空气流以产生液化空气流，所述热交换器具有热端、冷端和中间部分，其中所述净化空气流处于比高压塔显著更高的压力下，所述液化空气流在离开热交换器的冷端时处于温度Tc；b)将液化空气流在配置成通过所述塔系统内的低温蒸馏来生产富氧流和富氮流的低温条件下引入所述塔系统；c)从所述塔系统提取所述富氧流，并使用泵对所述氧富流加压以产生加压富氧流；d)将所述加压富氧流引至热交换器的冷端；和e)气化所述加压富氧流以便在热交换器的热端产生气态氧产品流，其中，步骤a)还包括以下步骤：i)从热交换器的所述中间部分移出所述净化空气流的第一部分并且在第一低温压缩机中压缩该第一部分以形成增压的第一部分，其中所述第一部分在离开所述中间部分时处于温度Ti；ii)在热交换器中冷却所述增压的第一部分以形成经冷却的第一部分；iii)从热交换器的所述中间部分移出所述经冷却的第一部分并且在第二低温压缩机中压缩所述经冷却的第一部分以形成增压的第二部分，其中，所述经冷却的第一部分在离开所述中间部分时处于温度Tii；和iv)在热交换器中冷却所述增压的第二部分以形成液化空气流，其中，所述第一低温压缩机在气化氧的气化温度附近运行；其中步骤b)还包括以下步骤：i)在温度T2下从热交换器的所述中间部分移出所述净化空气流的第二部分并且随后使用第一涡轮膨胀机使该第二部分膨胀以形成膨胀的第二部分；ii)将所述膨胀的第二部分引至塔系统的低压塔；iii)在温度T3下从热交换器的所述中间部分移出所述净化空气流的第三部分并且随后使用第二涡轮膨胀机使该第三部分膨胀以形成膨胀的第三部分；以及iv)将所述膨胀的第三部分引至所述塔系统的高压塔。