[发明专利]超低压低温法空气分离制氧流程

摘要

一种超低压低温法空气分离制氧流程，由液氮作冷源的单级精馏制氮流程、液空泵、液空气化器、全低压流程、液氮泵等组合而成，经空气换热器热段预冷的超低压空气与膨胀空气混合，进入液空气化器与液空换热并放出液空气化所需的汽化潜热，再进入空气换热器冷段被过度冷却送入单级精馏塔的底部，初步分离得液空并在冷凝蒸发器低压侧取出纯氮，利用液空泵将液空压缩送入液空气化器后产生的蒸气，替代双级精馏塔原本从另一空气换热器来的低压原料空气，从而实现超低压制氧，双级精馏塔下塔引出的液氮节流后，全部或部分送入单级精馏塔冷凝蒸发器低压侧，再由液氮泵将其压缩送入上塔上部参与精馏，从而防止了低压侧液氮中的高沸点物质特别是氧的浓聚，使液氮作冷源单级精馏塔能正常工作。

主权项

1、一种超低压低温法空气分离制氧流程包括有空气换热器(E101、E201、E202)、精馏塔(C201、C101、C102)、冷凝蒸发器(K1、K2)、过冷器(FS)、节流伐(J1、J2、J3)、低温液体泵(AP、NP)、液空气化器(SL)、液空调节伐(D)，其特征在于它还包括有增压透平膨胀机(B、ET)，精馏塔(C201)和冷凝蒸发器(K2)组成制取纯氮的以液氮作冷源的单级精馏塔，精馏塔(C201)上部引出的液氮经过冷器(FS)过冷后，经节流伐(J3)节流降压后送入冷凝蒸发器(K2)的低压侧作冷源，使精馏塔(C201)上部的气氮进入冷凝蒸发器(K2)高压侧被冷凝为液氮，部分液氮作为回流液至精馏塔(C201)塔底便成为富氧液空，而冷凝蒸发器(K2)低压侧的液氮自身被加热蒸发成纯氮气，精馏塔(C101、C102)和冷凝蒸发器(K1)组成双级精馏塔，下塔(C101)上部引出的液氮经过过冷器(FS)过冷后，经节流伐(J2)节流降压后全部或部分送入单级精馏塔冷凝蒸发器(K2)的低压侧，再由低温液体泵(NP)将其压缩至所需压力送入上塔(C102)上部参与精馏，从而防止了单级精馏塔冷凝蒸发器(K2)低压侧液氮中的高沸点物质特别是氧的浓聚，使制取纯氮的以液氮作冷源的单级精馏塔能够正常工作，即可在冷凝蒸发器(K2)的低压侧取出纯氮气，在精馏塔(C201)的塔底得到富氧液空，双级精馏塔下塔(C101)塔底的富氧液空经过过冷器(FS)过冷后，经节流伐(J1)节流降压后送入上塔(C102)中部参与精馏，在上塔(C102)的顶部和下部分别取出氮气和氧气，经空气换热器热段(E201)预冷的超低压空气与经过膨胀机(ET)膨胀后的空气混合，进入液空气化器(SL)与液空换热并放出液空气化所需的汽化潜热，再进入空气换热器冷段(E202)被过度冷却后，送入制取纯氮的以液氮作冷源的精馏塔(C201)底部参与精馏，因而可在冷凝蒸发器(K2)低压侧取出纯氮气，在精馏塔(C201)塔底得到富氧液空，得到的富氧液空经低温液体泵(AP)压缩至所需压力送入液空气化器(SL)，部分液空由于吸收了混合空气放出的汽化潜热而被气化为饱和蒸气，饱和蒸气和另部分经液空调节伐(D)引出的液空，一起送入双级精馏塔的下塔(C101)底部继续参与精馏，从而替代了双级精馏塔原本从空气换热器(E101)来的低压原料空气。