[發(fā)明專利]通過低溫蒸餾分離空氣的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200680047399.2 | 申請(qǐng)日： | 2006-12-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101331374A | 公開（公告）日： | 2008-12-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | O·德卡耶;R·杜貝蒂爾－格勒尼耶;A·吉亞爾;P·勒博 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司 |
| 主分類號(hào)： | F25J3/04 | 分類號(hào)： | F25J3/04 |
| 代理公司： | 北京市中咨律師事務(wù)所 | 代理人： | 吳鵬;馬江立 |
| 地址： | 法國(guó)*** | 國(guó)省代碼： | 法國(guó);FR |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 通過 低溫 蒸餾 分離 空氣 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種通過低溫蒸餾分離空氣的方法，具體涉及一種用于供 應(yīng)兩種壓力和/或兩種純度的氧的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)
某些工業(yè)場(chǎng)合要求同時(shí)大量供應(yīng)不同壓力的單一純度的氧，乃至供應(yīng) 不同壓力的幾乎為純的氧和不純的氧。
而且，某些工業(yè)應(yīng)用要求大量不同壓力的不純的氧：煤的氣化、油渣 的氣化、鐵礦石的直接熔融還原、煤向高爐內(nèi)的噴射、非鐵金屬的冶金等 等。
如“The?Making，Shaping?and?Treating?of?Steel(鋼的制造、成型和處 理)”，AISE，1985中所述，鋼生產(chǎn)單元通常包括幾個(gè)具有不同的氧需求 的部件。高爐消耗富氧空氣，該富氧空氣通常通過使壓縮空氣與中壓 (P＜10bar)的、在某些情況下為低純度的氧混合生成。低純度氧的純度 在80到97％之間。相反，轉(zhuǎn)爐和電弧爐消耗具有99到99.8％之間的高純 度的高壓氧(噴射入轉(zhuǎn)爐時(shí)為P＞15bar，典型地在安裝于轉(zhuǎn)爐上游的氣體 緩沖罐中為P＞25bar)。為了供應(yīng)這兩種氧品質(zhì)，經(jīng)常會(huì)提供兩個(gè)用于通 過空氣蒸餾生產(chǎn)氧的單元，生產(chǎn)中壓氧的一個(gè)為例如在US-A-4022030和 EP-A-0531182中描述的類型的混合塔單元，生產(chǎn)高純度氧的一個(gè)通常為傳 統(tǒng)的雙塔單元。
所有提及的純度為摩爾百分比，壓力為絕對(duì)壓力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決下列問題：有時(shí)客戶對(duì)高壓氧的需求增加而不再需要 中壓氧(或不再需要那么多的中壓氧/或可以利用減少的量(或甚至為零) 的中壓氧運(yùn)轉(zhuǎn)[高爐通常就是這樣])。本發(fā)明的目的是無需借助第二空氣 分離單元或來自于存儲(chǔ)罐的低溫液氧的氣化而使客戶滿意。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種在包括塔系統(tǒng)的空氣分離單元中通過 低溫蒸餾分離空氣的方法，其中：
i)根據(jù)第一步驟：
a)使所有用于蒸餾的空氣在主壓縮機(jī)中壓縮；
b)將至少在主壓縮機(jī)中壓縮、凈化并在交換管路中冷卻的第一空 氣流傳送到雙塔的中壓塔；
c)在中壓塔中將該空氣流分離成富氮流和富氧流；
d)將來自于中壓塔的富氮流和富氧流直接或間接地傳送到雙塔的 低壓塔；
e)從低壓塔提取富氮流并在交換管路中加熱；
f)從低壓塔提取液氧流，將該液氧流加壓至高壓并使其在交換管 路中氣化以形成第一高壓富氧氣流；
g)使在主壓縮機(jī)中壓縮的空氣的至少一部分液化，該至少一部分 空氣可選地至少在第二壓縮機(jī)中被再次壓縮，并將液化的部分 傳送到雙塔中；以及
h)也生產(chǎn)第二富氧氣流，但壓力比第一富氧氣流低；
ii)根據(jù)第二步驟：
a)通過調(diào)整設(shè)定空氣液化壓力的主壓縮機(jī)和可選地第二壓縮機(jī) 的葉片來增加該空氣液化壓力；
b)減少第二富氧氣流的生產(chǎn)，可選地減少到零；以及
c)增加第一富氧氣流的提取。
根據(jù)其他可選的方面：
-通過從低壓塔提取液體流并在使該液體流于交換管路中氣化之 前將該液體流加壓到較低壓力來生產(chǎn)第二富氧氣流；
-通過從被供給空氣的混合塔或低壓塔提取氣流來生產(chǎn)第二富氧 氣流；
-至少一個(gè)第二壓縮機(jī)壓縮所有用于空氣分離單元的空氣；
-至少一個(gè)第二壓縮機(jī)僅壓縮用于空氣分離單元的空氣的一部 分；
-在第二步驟期間，傳送到第二壓縮機(jī)的流增加；
-在第二壓縮機(jī)中壓縮的空氣的一部分在與該第二壓縮機(jī)相聯(lián)的 渦輪中膨脹然后被傳送到雙塔中，且在第二步驟期間膨脹的流 相對(duì)于在第一步驟期間膨脹的流減少；
-在第二步驟期間，傳送到第二壓縮機(jī)中的流相對(duì)于第一步驟期 間相同的流保持不變；
-在第二步驟中傳送到驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)的渦輪的氣體量相對(duì)于在 第一步驟期間傳送的氣體量增加；
-第一富氧流的純度高于98.5％，第二富氧流的純度低于98％；
-在第一步驟期間，從雙塔中提取富氧液體流作為最終產(chǎn)品，在 第二步驟期間，該富氧液體流的提取減少，可選地減少到零；
-第一和第二富氧流的總量在第一步驟和第二步驟之間基本不 變；
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