[发明专利]用于通过低温蒸馏分离空气的方法和设备

摘要

一种用于通过低温蒸馏分离空气的设备，该设备包括：塔系统，该塔系统包括双塔(100，101)、在介于高压塔的压力和低压塔的压力之间的压力下操作的中压塔(103)、和氩塔(102)；热交换器(200)；用于将经净化的压缩空气送至热交换器中冷却的导管；用于将冷却的经净化的压缩空气至少部分地从热交换器送至高压塔的导管；用于使来自低压塔的富氧液体(30)加压和气化的装置；用于加压和气化富氮液体(40)的装置；用于将富氩气体(50，54)从低压塔送至具有顶部冷凝器(105)的氩塔的导管；用于从氩塔的顶部取出富氩流体(80)的导管；用于将液态空气流(4，20，22)至少部分地送至中压塔的顶部冷凝器(107)以在其中部分地气化而形成蒸气和液体的导管；用于将在中压塔的顶部冷凝器中形成的蒸气(123)送至低压塔的导管；和用于将液体(24)从中压塔的顶部冷凝器送至中压塔以进行分离的导管。

主权项

一种用于在塔系统中通过低温蒸馏分离空气的方法，所述塔系统包括高压塔(100)、低压塔(101)、中压塔(103)和氩塔(102)，所述低压塔的底部与高压塔的顶部热联接，所述中压塔在介于高压塔的压力和低压塔的压力之间的压力下操作，在所述方法中：i)经净化的压缩空气在热交换器(200)中冷却和至少部分地被送至高压塔，ii)将富氮液体(40，41)从高压塔的顶部送至低压塔的顶部，iii)富氧液体(30)被从低压塔取出、加压和在所述热交换器或另一热交换器中气化，iv)富氮液体(42)被从塔系统取出、加压和在所述热交换器或另一热交换器中气化，v)将富氩气体从低压塔送至具有顶部冷凝器(105)的所述氩塔，并且从氩塔的顶部取出富氩流体(80)，vi)使来自高压塔底部的富氧液体(11)在氩塔的顶部冷凝器中部分气化，和将由此形成的气体(13)送至低压塔，vii)将液态空气流(4)或从高压塔的中间位置提取的包含介于18和25mol.％之间的氧的流(20，22)至少部分地送至中压塔的顶部冷凝器(107)，使其在所述顶部冷凝器中部分地气化以形成蒸气和液体，viii)在中压塔的顶部冷凝器中形成的蒸气(123)被送至低压塔，ix)来自中压塔的顶部冷凝器的液体(24)被送至中压塔进行分离，x)来自中压塔底部的液体(60)被送至低压塔，和xi)来自中压塔(23)顶部的液体被送至低压塔的顶部。