[发明专利]获得压缩氮产品的方法及设备

摘要

用于在蒸馏塔系统中通过低温分离空气获得压缩氮产品的方法和设备，所述蒸馏塔系统具有高压塔(10)及低压塔(11)以及主冷凝器(12)及低压塔塔顶冷凝器(13)，这两者被构造成冷凝蒸发器。将低压塔(11)的塔底液体(28，29)导入低压塔塔顶冷凝器(13)的蒸发室中。使在此形成的气体作为残余气体(30，31)在第一残余气体涡轮机(33)中做功膨胀。将在此产生的机械能用于驱动冷压缩机(36)。由高压塔(10)的塔顶以气态排出第一压缩氮产品流(19)并在主热交换器(8)中加热。由低压塔(11)的塔顶以气态排出另一股氮流(37)，在冷压缩机(36)中压缩到至少等于第一压缩氮产品流(19)在由高压塔(10)排出时的压力的压力，随后作为第二压缩氮产品流(38)在主热交换器(8)中加热。冷压缩机(36)所克服的压力差至少等于在高压塔(10)的塔顶与低压塔(11)的塔顶之间的压力差的三分之二。

主权项

1.在蒸馏塔系统中通过低温分离空气获得压缩氮产品的方法，所述蒸馏塔系统具有高压塔(10)及低压塔(11)以及主冷凝器(12)及低压塔塔顶冷凝器(13)，这两者被构造成冷凝蒸发器，其中‑将经压缩、预冷及净化的进料空气(7)在主热交换器(8)中冷却并至少部分地导入所述高压塔(10)中，‑将所述高压塔的塔顶气体(14，15)导入所述主冷凝器(12)的液化室中，并将在所述主冷凝器(12)的液化室中形成的液氮(16)的至少一部分导入所述高压塔(10)中，‑将所述低压塔(11)的塔顶气体(26)导入所述低压塔塔顶冷凝器(13)的液化室中，并将在所述低压塔塔顶冷凝器(13)的液化室中形成的液氮(27)的至少一部分导入所述低压塔(11)中，‑将所述低压塔(11)的塔底液体(28，29)导入所述低压塔塔顶冷凝器(13)的蒸发室中，‑将在所述低压塔塔顶冷凝器(13)的蒸发室中形成的气体作为残余气体(30，31)在所述主热交换器(8)中加热至中间温度，使其至少第一部分(32)在第一残余气体涡轮机(33)中做功膨胀，再次送入所述主热交换器(8)中，并直至所述主热交换器(8)的热端进行加热，‑由所述低压塔(11)的塔顶以气态排出氮流(37)，及‑由所述高压塔(10)的塔顶以气态排出第一压缩氮产品流(19)并在所述主热交换器(8)中加热，其特征在于，‑将在所述第一残余气体涡轮机(33)中产生的机械能至少部分地用于驱动冷压缩机(36)，‑将由所述低压塔(11)的塔顶以气态排出的氮流(37)在所述冷压缩机(36)中压缩到至少等于所述第一压缩氮产品流(19)在由所述高压塔(10)排出时的压力减去2巴的压力，随后作为第二压缩氮产品流(38)在所述主热交换器(8)中加热，及‑将由所述低压塔(11)的塔顶以气态排出的氮流(37)在所述冷压缩机(36)中压缩到至少等于所述第一压缩氮产品流(19)在由所述高压塔(10)排出时的压力减去2巴的压力，随后作为第二压缩氮产品流(38)在所述主热交换器(8)中加热，‑其中所述冷压缩机(36)所克服的压力差至少等于在所述高压塔(10)的塔顶与所述低压塔(11)的塔顶之间的压力差的三分之二。