[发明专利]氮的产生方法和设备

摘要

一种在单塔氮发生器中通过分离空气而产生氮的方法和装置。通过作为塔底产物的富氧液流的气化而使富氮气体冷凝形成回流。气化的富氧流在循环压缩机中被部分地重新压缩、冷却并再引回至蒸馏塔，以提高氮的产率。气化的富氧流也部分地膨胀并作功。膨胀功被用于进行压缩。用一个氮液化单元产生的补充致冷剂流可使氮以液体形式回收，并增加可用于压缩的膨胀功的数量。

主权项

1.一种制备氮的方法，该方法包括：将经压缩的纯化进料空气(10)冷却至适合精馏的温度；将所述经压缩的纯化进料空气(10)引入蒸馏塔(12)，产生高纯度的富氮塔顶产物(14)与富氧液体塔底产物(28)；使由上述富氮塔顶产物构成的富氮气流(14)的至少一部分(16)冷凝，并将所得冷凝液(20)的一部分(22)引入至所述的蒸馏塔(12)作为回流；从所得冷凝液的剩余部分(23)形成氮产物流；压缩一股由部分气化的富氧液流(34)形成的循环流(36)，使该循环流冷却至所述温度，并将其引入至所述蒸馏塔以提高所述氮产物的回收率；使由所述气化的富氧液流(34)的剩余部分(40)形成的致冷剂流膨胀作功，形成主致冷剂流(44)，并使该主致冷剂流(44)与所述经压缩的纯化空气(10)和所述循环流(36)进行间接热交换；将一定数量的上述膨胀功用于所述对循环气流(36)的压缩；使来自氮液化单元的补充致冷剂流(48)气化然后重新液化；所述补充致冷剂流(48)通过与所述富氮气流(14)的至少一部分(16)进行间接热交换而至少部分地气化，从而帮助实现所述一部分富氮气流(16)的冷凝；以及在所述补充致冷剂流(48)重新液化之前，使该补充致冷剂流(48)与所述经压缩的纯化空气(10)和循环流(36)进行间接热交换，以增加可用以进行所述压缩的所述膨胀功的数量，使其大于不加入补充致冷作用时所能获得的数量，从而进一步提高所述氮产物的回收率。