[发明专利]一种基于深冷精馏生产空气产品的方法及设备

权利要求书

1.一种基于深冷精馏生产空气产品的方法，包括：

(a)提供第一塔和第二塔，所述第一塔的顶部和第二塔的底部通过主冷凝蒸发器以热量交换的方式连通，且第一塔的操作压力高于第二塔的操作压力；

(b)提供至少一个主空气压缩机，一个空气预冷系统，一个空气纯化系统，至少一个主换热器，至少一个氮气压缩机，一个过冷器，及，至少一个氮气膨胀机；

(c)将经过主空气压缩机增压后的原料空气进一步预冷和纯化后，在主换热器中冷却后送入第一塔进行精馏；

(d)在第一塔或第二塔的顶部抽取第一氮气，经主换热器复热后，通过至少一个氮气压缩机增压后形成第二氮气；所述第二氮气中的至少一部分在主换热器冷却后形成第一液氮，经减压装置减压后形成第二液氮并送入第一塔和/或第二塔的顶部；所述第二氮气中的至少另一部分在主换热器部分冷却后形成第三氮气，经第一氮气膨胀机膨胀后送入第一塔和/或第二塔的顶部；

(e)从第一塔中抽取第一富氧液空经过冷器过冷后送入第二塔作为回流液；

其特征在于，从第一塔中抽取第二富氧液空或液态空气经第一泵增压后在主换热器中与所述第二氮气换热后输出空气产品。

2.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，通过使用不同扬程的第一泵将第二富氧液空或液态空气增压至不同压力范围，以输出不同压力范围的空气产品。

3.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，所述第二富氧液空或液态空气通过串联不同数量的第一泵增压至不同压力范围，以输出不同压力范围的空气产品。

4.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，将第二液氮中的一部分通过调节阀引出至第一泵，用以和第二富氧液空或液态空气按适当比例混合，进而调节输出空气产品中氮氧的比例。

5.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，在主冷凝蒸发器中抽取液氧，经第二泵增压后送入主换热器汽化后，输出氧气产品。

6.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，将第二液氮中的一部分引出，经过冷器过冷后送入第二塔顶部。

7.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，在第一塔中部抽取污液氮，经过冷器过冷后送入第二塔作为回流液；从第二塔抽取污氮气，经过冷器升温后，进一步送入主换热器复热；从第二塔顶部抽取第四氮气，经过冷器升温后，进一步送入主换热器复热。

8.如权利要求1所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，所述减压装置为第二氮气膨胀机或节流阀。

9.如权利要求8所述的基于深冷精馏生产空气产品的方法，其特征在于，所述第一氮气膨胀机通过氮气压缩机制动；所述第二氮气膨胀机通过发电机制动。

10.一种基于深冷精馏生产空气产品的设备，包括：

(a)第一塔和第二塔，所述第一塔的顶部和第二塔的底部通过主冷凝蒸发器以热量交换的方式连通，且第一塔的操作压力高于第二塔的操作压力；

(b)至少一个主空气压缩机，一个空气预冷系统，一个空气纯化系统，至少一个主换热器，至少一个氮气压缩机，一个过冷器，及，至少一个氮气膨胀机；

(c)将原料空气经主空气压缩机、空气预冷系统、空气纯化系统和主换热器连入第一塔的管路；

(d)将第一塔或第二塔顶部的第一氮气，经主换热器、至少一个氮气压缩机、再次经主换热器、并分别经第一氮气膨胀机或减压装置连入第一塔和/或第二塔顶部的管路；

(e)将第一塔中的第一富氧液空经过冷器连入第二塔的管路；

其特征在于，还包括将第一塔中的第二富氧液空或液态空气经第一泵和主换热器输出的管路。