[发明专利]用于以可变的能量消耗通过空气的低温分离产生氧的方法和装置

摘要

本方法和装置用于以可变的能量消耗通过空气的低温分离产生氧。蒸馏塔系统包括高压塔(34)、低压塔(35)和主冷凝器(36)、副冷凝器(26)和附加冷凝器(37)。来自所述高压塔(34)的气氮(41、42)在所述主冷凝器(36)中被液化，与来自低压塔(35)的中间液体(43)间接热交换。来自所述低压塔(35)底部的第一液氧流(70)在所述副冷凝器(26)中蒸发，与供给空气(25b)间接热交换以获得气氧产品(72)。所述附加冷凝器用作低压塔(35)的底部加热装置，并借助来自所述蒸馏塔系统的第一氮流(44)进行加热，其中氮流预先在所述冷压缩机(45)中被压缩。在能量消耗更低的第二运行模式中，更少的供给空气(1)在设备的主空气压缩机(3)中被压缩至比能量消耗更高的第一运行模式中更低的压力，来自所述低压塔(35)的更少的液氧(70)流入所述副冷凝器(26)中，且更多的氮在所述冷压缩机(45)中被压缩。而且，在第二运行模式中，第二液氧流(73)另外流入副冷凝器(26)中。

主权项

一种用于在蒸馏塔系统中以可变的能量消耗通过低温分离空气来产生氧的方法，该蒸馏塔系统具有高压塔(34)、低压塔(35)以及均为冷凝器‑蒸发器形式的主冷凝器(36)和侧冷凝器(26)，其中在所述方法中—将大气空气(1)在主空气压缩机(3)中压缩至总空气压力，在主热交换器(32、33)中冷却，并至少部分供给至所述高压塔(34)，—在所述主冷凝器(36)中，来自所述高压塔(34)的气氮(41、42)被至少部分液化，—在所述主冷凝器中产生的液氮(43)的至少一部分作为回流被用在所述蒸馏塔系统的至少一个塔中，—将来自所述低压塔底部的第一液氧流引入所述侧冷凝器(26)中，并在其中与经压缩并冷却的供给空气的至少一部分(25b)间接热交换而至少部分地蒸发，—经蒸发的第一液氧流(71)的至少一部分作为气氧产品(72)被获得，在具有更高能量消耗的第一运行模式中—将来自所述低压塔(35)底部的第一数量的第一液氧流(70)引入所述侧冷凝器(26)中，和—在所述主空气压缩机(3)中将第一数量的空气压缩至第一出口压力，在第二运行模式Au中—在所述主空气压缩机(3)中压缩第二数量的空气，所述第二数量的空气比第一数量的空气少，—将来自所述低压塔(35)底部的第二数量的第一液氧流(70)引入所述侧冷凝器(26)中，所述第二数量比第一数量少，和—除所述第一液氧流(70)之外，将第二液氧流(73)供给至所述侧冷凝器(26)，其特征在于：—在两种运行模式中—将来自所述低压塔(35)中间点的中间液体(43)引入所述主冷凝器(36)的蒸发空间中，并将至少一部分在所述主冷凝器中产生的蒸汽引入所述低压塔(35)中，—将氧流(66)从所述低压塔(35)的下层区域排出，并通入冷凝器‑蒸发器形式的附加冷凝器(37)的蒸发空间中，—将至少一部分在所述附加冷凝器的蒸发空间中形成的气体作为上升蒸汽引入所述低压塔(35)中，—将所述侧冷凝器(26)中蒸发的氧(71)在所述主热交换器(32)中加热，并作为气氧产品(72)获得，—将来自所述蒸馏塔系统的第一氮流(44)在冷压缩机(45)中压缩，然后至少部分被引入所述附加冷凝器(37)的液化空间，和—将至少一部分在所述附加冷凝器(37)中生成的液氮作为回流用在所述蒸馏塔系统的至少一个塔(34、35)中，其中在第一运行模式中—在所述冷压缩机(45)中压缩第一数量的氮，—将来自所述高压塔(34)中的第一数量的气氮(41、42)引入所述主冷凝器(36)中；和—在所述主空气压缩机(3)中将第一数量的空气压缩至第一总空气压力，以及在第二运行模式中—在所述冷压缩机(45)中压缩第二数量的氮，所述第二数量的氮多于第一数量的氮；—将来自所述高压塔(34)的第二数量的气氮(41、42)引入所述主冷凝器(36)中，所述第二数量少于第一数量，和—在所述主空气压缩机(3)中将第二数量的空气压缩至低于第一总空气压力的第二总空气压力。