[发明专利]用于通过空气的低温蒸馏来生产氩的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于通过空气的低温蒸馏来生产氩的方法和设备，该设备包括氩分离塔(K)、用于将含有氩和氧(ORG)的气体送至塔的装置、用于在塔顶提取富氩流体(ARG)的装置、用于在塔底提取富氧液体(ORL)的装置和彼此上下定位的至少两个储罐(S1，S2，S3，S4，S5，S6)，每个储罐通过两个管道连接到氩分离塔的两个不同的中间层级，所述两个储罐是接续的。

技术领域

本发明涉及一种通过从空气中低温蒸馏气体来生产氩的方法和设备。

背景技术

包括氩分离塔的空气分离单元通常具有多个运行点和一定的运行范围。

通常以约0.5％/分钟的速率从一个运行点转入另一个运行点而不增加辅助设备。要解决的问题是找到一种解决方案，该解决方案使得可以在氩塔的转换期间保持不变的L/V比以便能够提高转换率，同时保持产率接近于名义情况。

发明内容

本发明在于在分配器的出口处安装中间容器，其在负荷下降期间被充填过量液体并且在负荷上升期间被使用，因为在没有这些容器的情况下，塔将缺少液体并因此缺少回流。

本发明的显著优点使得可以如氧和氮的产生一样快地修改氩生产负荷的上升和下降，并且实现可以达到或可能超出5％/分钟的预期速率，这取决于设备的规模和部署体积。

从“Start-up storage means for off-spec argon in an air separationunit(空气分离单元中用于不合格氩的启动存储装置)”(Research Disclosures，2000年5月)得知在塔的关闭期间将源自空气分离塔的液体储存在储罐中并且在其重新启动时使其返回到塔。

根据本发明的主题，提供了一种通过低温蒸馏生产氩的方法，其中将通过空气分离产生的富含氩的气体(ORG)送至氩分离塔(K)，在塔顶提取富氩流(ARG)，并且在塔底提取富氧液体(ORL)并使其返回到塔系统，其中：

i)在第一次运行期间，在(优选仅在)塔的负荷低于第一阈值的情况下，在塔的第一中间层级从塔中提取液体并将其储存在第一储罐中，不将液体从储罐送至塔，

ii)在第二次运行期间，在(优选仅在)塔的负荷高于第二阈值——该第二阈值大于第一阈值——的情况下，不将液体从塔送至第一储罐，在塔的通过至少一层可以实现质热交换的元件与第一中间层级分开的第二中间层级处将液体从第一储罐送至塔，第二中间层级位于第一中间层级的下方。

根据本发明的主题，提供了一种通过在塔系统中对空气进行低温蒸馏来生产氩的方法，其中在塔系统中分离空气以产生富氩气体，富氩气体被送到氩分离塔，在塔顶提取富氩流，并且在塔底提取富氧液体，然后返回到塔系统，其中：

i)在第一次运行期间，在(优选仅在)塔的负荷低于第一阈值的情况下，在塔的第一中间层级从塔提取液体并将其储存在第一储罐中，不将液体从储罐送至塔，

ii)在第二次运行期间，在(优选仅在)塔的负荷高于第二阈值————该第二阈值大于第一阈值——的情况下，不将液体从塔送至第一储罐，在塔的通过至少一层可以实现质热交换的元件与第一中间层级分开的第二中间层级处将液体从第一储罐送至塔，第二中间层级位于第一中间层级的下方；在第二次运行期间，不将液体从塔送至第二储罐，在塔的通过至少一层可以实现质热交换的元件与第三中间层级分开的第四中间层级处将液体从第二储罐送至塔，第四中间层级位于第三中间层级的下方并且第三中间层级不被定位在第二中间层级的上方。

优选地：

-在第二和第三中间层级之间未设有可以实现质热交换的元件，

-在第一次运行期间，将来自至少三个不同中间层级的流分别储存在相应的储罐中，并且不将液体从储罐送至塔，而在第二次运行期间，在塔的比从塔提取液体所处层级低的层级处从所述至少三个储罐中的每一个输送液体，