[發明專利]一種空氣分離方法

無效

• 申請號: 201110002756.6
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN102052821A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 薛魯;江楚標
• 申請（專利權）人: 蘇州市興魯空分設備科技發展有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

1.一種空氣分離方法，包括

經過壓縮機壓縮并在預冷系統中冷卻、在凈化系統中除去有害雜質的空氣（101）由冷量交換而達到飽和溫度或部分帶液后，進入精餾塔參與精餾，

精餾塔包括上塔（4）、下塔（2）、主冷凝蒸發器（3），

在所述的上塔（4）的底部獲得的液氧（116）經液空過冷器（6）后作為產品引出，在所述的上塔（4）的上部得到的純氣氮（114）、污氣氮（115）經液氮過冷器（5）、液空過冷器（6）及主換熱器（1）復熱后推出，

由所述的下塔（2）的底部得到的富氧液空（106）經液空過冷器（6）被純氣氮（114）、污氣氮（115）過冷后，經過節流膨脹進入所述的上塔（4）成為回流液，

由所述的下塔的頂部獲得的一部分氮氣（108）冷凝成液氮（118）后參與精餾或作為產品外供，

其特征在于：由所述的下塔（2）的頂部獲得的另一部分氮氣（109）參與氮氣循環后回到所述的下塔（2）將冷量傳遞至所述的精餾塔中，

所述的氮氣循環包括冷量源、將冷量源的冷量傳遞給由所述的下塔（2）的頂部獲得的另一部分氮氣（109）的封閉氮氣循環，所述的冷量源為液化天然氣（301），所述的封閉氮氣循環中的氮氣（205）在液化天然氣換熱器（11）中與液化天然氣（301）進行熱量交換后經過氮液化過冷器（12）冷卻后成為液氮（206），經節流后得到的液氮（209）再經過氮冷凝蒸發器（7）與由所述的下塔（2）的頂部獲得的另一部分氮氣（109）進行熱量交換，然后在主換熱器（1）中被氣化為氮氣（201）后再轉化為封閉氮氣循環中的氮氣（205），完成所述的封閉氮氣循環；

所述的空氣（101）分為兩路，一路空氣（102）在主換熱器（1）中冷卻降溫后，進入精餾塔參與精餾，另一路空氣（103）進入膨脹機的增壓端（9）增壓后通過水冷卻器（10）冷卻，再進入主換熱器（1）中冷卻到一定溫度，然后進入膨脹機的膨脹端（8）膨脹，最后進入所述的上塔（4）的適當位置參與精餾。

2.根據權利要求1所述的一種空氣分離方法，其特征在于：由所述的下塔（2）的頂部獲得的一部分氮氣（108）在主冷凝蒸發器（3）或在所述的氮冷凝蒸發器（7）中冷凝成液氮（108）。

3.根據權利要求1所述的一種空氣分離方法，其特征在于：經過氮液化過冷器（12）冷卻為的液氮（206）的一部分節流得到的液氮（208）經氮液化過冷器（12）復熱后，再經液化天然氣換熱器（11）加熱到規定溫度后與在液化天然氣換熱器（11）中冷卻到規定溫度的氮氣（201）匯合為進氣氮氣（202）后進入低溫氮壓機的一段（13）壓縮，得到氣氮（203），氣氮（203）經液化天然氣換熱器（11）冷卻后成為低溫氮壓機的二段的進氣氮氣（204）進入低溫氮壓機的二段（14）壓縮。

4.根據權利要求3所述的一種空氣分離方法，其特征在于：經過氮液化過冷器（12）冷卻為的液氮（206）的一部分節流得到的液氮（207）經氮液化過冷器（12）復熱后，再經液化天然氣換熱器（11）加熱到規定溫度后與氮氣（203）匯合成進氣氮氣（204）后進入低溫氮壓機的二段（14）壓縮，得到封閉氮氣循環中的氮氣（205）。

5.根據權利要求3所述的一種空氣分離方法，其特征在于：所述的低溫氮壓機為無油潤滑活塞式壓縮機或透平壓縮機，所述的低溫氮壓機為一臺或兩臺。

6.根據權利要求3所述的一種空氣分離方法，其特征在于：所述的進入低溫氮壓機的一段（13）的進氣氮氣（202）的溫度低于-70℃。

7.根據權利要求3所述的一種空氣分離方法，其特征在于：所述的進入低溫氮壓機的二段（14）的進氣氮氣（204）的溫度低于-70℃。

8.根據權利要求1所述的一種空氣分離方法，其特征在于：封閉氮氣循環中的氮氣（205）的壓力大于3.4MPa。

9.根據權利要求3所述的一種空氣分離方法，其特征在于：在所述的低溫氮壓機的一段（13）、低溫氮壓機的二段（14）的進出口管的合適位置設置有碳氫化合物在線控制儀。