[發明專利]制備高純度氧的方法和設備

有效

• 申請號: 200910179344.2
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN101684983A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: D·R·帕斯尼克;R·D·卡普
• 申請（專利權）人: 普萊克斯技術有限公司
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 林毅斌;林 森

1.一種制備高純度氧的方法，所述方法包括：

從多個低溫空氣分離裝置抽取低純度液態氧流和氣態氮流；

將由低純度液態氧流形成的合并低純度液態氧流和由氣態氮流 形成的合并氣態氮流引入輔助低溫精餾裝置；

在輔助低溫精餾裝置的蒸餾塔內使氮從合并的低純度液態氧流 分離，使得由底部液體在蒸餾塔底部區域再沸產生的殘余液體形成高 純度氧，用合并的氣態氮流使底部液體再沸，從而使合并的氣態氮流 冷凝并形成液態氮流，并且將液態氮流作為回流引入蒸餾塔頂部區 域；

給予輔助低溫精餾裝置制冷，并通過使液態氮流過冷，隨后通過 與從蒸餾塔頂部區域抽取的富氮蒸氣流間接熱交換使合并的氣態氮 流冷卻將制冷回收；并且

從蒸餾塔底部區域抽取高純度氧作為高純度液態氧流。

2.權利要求1的方法，其中在冷卻前將合并的氣態氮流壓縮，并 且從合并的氣態氮流去除壓縮熱。

3.權利要求1的方法，其中通過將液態氮制冷流作為回流的部分 引入蒸餾塔來給予輔助低溫精餾裝置制冷。

4.權利要求1的方法，其中：

從蒸餾塔抽取含氬的物流，并將含氬的物流引入輔助低溫精餾裝 置的氬塔，以使氧從氬分離，并因此產生富氬塔頂餾出物和富氧塔底 液體；

使由富氬塔頂餾出物組成的富氬蒸氣流冷凝，以通過與從蒸餾塔 抽取的熱交換流間接熱交換形成富氬液體，從而形成蒸發的熱交換 流；

由部分富氬液體形成富氬液體產物流，其余部分富氬液體作為氬 回流引入氬塔；并且

將蒸發的熱交換流和由富氧塔底液體組成的富氧液體流向回引 入蒸餾塔。

5.權利要求1的方法，其中：

泵抽部分高純度液態氧流，以形成泵抽液態氧流；并且

使泵抽液態氧流在與低溫空氣分離裝置之一相關的主熱交換器 內蒸發。

6.一種制備高純度氧的設備，所述設備包括：

連接到多個低溫空氣分離裝置的輔助低溫精餾裝置，以接收從低 溫空氣分離裝置產生的低純度液態氧流形成的合并低純度液態氧流 和從低溫空氣分離裝置產生的氣態氮流形成的合并氣態氮流；

輔助低溫精餾裝置具有蒸餾塔，蒸餾塔經構造，使得氮從合并的 低純度氧流分離，由底部液體在蒸餾塔底部區域再沸產生的殘余液體 形成高純度氧；再沸器位于蒸餾塔底部區域，并且經布置，使得合并 的氣態氮流通過再沸器，使底部液體再沸，從而產生液態氮流，并且 液態氮流作為回流引入蒸餾塔的頂部區域；熱交換器連接到再沸器， 使得合并的氣態氮流在通入再沸器之前冷卻；并且過冷裝置置于再沸 器和蒸餾塔的頂部區域之間，使得液態氮流在引入蒸餾塔的頂部區域 之前過冷；

用于給予輔助低溫精餾裝置制冷的工具；

過冷裝置連接到蒸餾塔頂部區域，熱交換器連接到過冷裝置，使 得在蒸餾塔頂部區域產生的富氮流與液態氮流間接熱交換，隨后與合 并的氣態氮流熱交換，由此在液態氮流過冷和合并氣態氮流冷卻中回 收制冷；并且

蒸餾塔在其底部區域具有出口，以排出高純度氧作為高純度液態 氧流。

7.權利要求6的設備，其中：

在低溫空氣分離裝置和輔助低溫精餾裝置之間布置壓縮機，以便 壓縮合并的氣態氮流；并且

將后冷卻器連接到壓縮機，以便在已壓縮后從合并的氣態氮流除 去壓縮熱。

8.權利要求6的設備，其中制冷給予工具是作為回流的部分引入 蒸餾塔頂部區域的液態氮制冷流。