[发明专利]一种空气分离制取压力氧气的方法及装置

权利要求书

1.一种空气分离制取压力氧气的方法，其特征在于包括如下步骤：

A、洁净的压缩空气分成两路，一路经膨胀机的增压端增压后进入主换热器冷却，再进入氧增压器与压力液氧换热冷凝成液态，然后进入精馏塔下塔距底部3～7块理论塔板位置参与精馏；另一路进入主换热器低温冷却到145K～180K后分成两部分，一部分经膨胀机的膨胀端膨胀后送入精馏塔上塔参与精馏；另一部分送入精馏塔下塔,在塔内从下而上在塔板或填料上与自上而下的液体进行传热传质后,在下塔塔顶获得氮气，塔底获得液空；

B、精馏塔下塔塔顶获得的氮气进入冷凝蒸发器冷凝成液氮后分成两部分，一部分作为回流液返回下塔，另一部分经过冷器过冷后分成两股，一股作为产品液氮被引出，另一股进入精馏塔上塔的顶部；

C、精馏塔下塔下部抽取的污液空和塔底获得的液空，经过冷器过冷后，进入上塔再次精馏，上塔塔顶获得低压纯氮，上部获得污氮，低压纯氮经过冷器复热后，经主换热器进一步复热到常温后分成两部分，一部分经氮压机增压后作为压力氮气产品输出，另一部分经管道排出；污氮经过冷器复热，送入主换热器进一步复热到常温后输出；

D、冷凝蒸发器获得液氧，液氧经自增压或液氧泵加压后，进入氧增压器被蒸发成压力氧气，再去主换热器复热后输出。

2.如权利要求1所述的一种空气分离制取压力氧气的方法，其特征在于：在所述步骤B中，精馏塔下塔塔顶获得的氮气分成两路，一路进入冷凝蒸发器被冷凝成液氮，另一路进入主换热器复热后作为压力氮产品输出。

3.如权利要求1所述的一种空气分离制取压力氧气的方法，其特征在于：在所述步骤B中，液氮经过冷器过冷后，作为产品液氮被引出；在所述步骤C中，精馏塔下塔上部抽取的污液氮、下部抽取的污液空和塔底获得的液空，经过冷器过冷后，进入上塔再次精馏；上塔塔顶获得获得污氮，污氮经过冷器复热后，送入主换热器进一步复热到常温后输出。

4.一种实施权利要求1的方法的装置，其特征在于：包括增压膨胀机、主换热器、精馏塔、过冷器、氧增压器，所述精馏塔包括上塔、下塔和冷凝蒸发器，其连接关系如下：

增压膨胀机的增压端入口连接原料空气管路，增压端出口连接主换热器第一入口，主换热器第一出口连接氧增压器第一入口，氧增压器第一出口连接精馏塔下塔第一入口；

主换热器的第二入口连接原料空气管路，第二出口分别连接增压膨胀机的膨胀端入口和精馏塔下塔第二入口，精馏塔下塔的液空出口连接过冷器的液空入口，下塔的污液空出口连接过冷器的污液空入口；

下塔的氮气出口连接冷凝蒸发器的氮气入口，冷凝蒸发器的液氮出口分别连接精馏塔下塔液氮入口和过冷器的液氮入口，过冷器的液氮出口分别连接产品液氮输出管线和精馏塔上塔的液氮入口；

过冷器的液空出口连接精馏塔上塔的液空入口，过冷器的污液空出口连接精馏塔上塔的污液空入口；

精馏塔上塔的低压纯氮出口连接过冷器的低压纯氮入口，过冷器的低压纯氮出口连接主换热器的低压纯氮入口，主换热器的低压纯氮出口连接氮压机入口，氮压机出口连接压力氮气输出管线；

精馏塔上塔的污氮出口连接过冷器的污氮入口，过冷器的污氮出口连接主换热器的污氮入口，主换热器的污氮出口连接污氮输出管线；

冷凝蒸发器的液氧出口连接氧增压器第二入口，氧增压器的氧气出口连接主换热器的氧气入口，主换热器的氧气出口连接氧气输出管线。

5.如权利要求4所述的一种空气分离制取压力氧气的装置，其特征在于：所述下塔的第一入口设置在距离底部3－7块理论板位置。

6.如权利要求4所述的一种空气分离制取压力氧气的装置，其特征在于：所述下塔的氮气出口还连接主换热器的氮气入口，主换热器的氮气出口连接压力氮气输出管线。

7.如权利要求4所述的一种空气分离制取压力氧气的装置，其特征在于：所述下塔还设置有污液氮出口，该污液氮出口连接过冷器污液氮入口，过冷器污液氮出口连接上塔入口。