[發明專利]從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法及其裝置

有效

• 申請號: 201210272166.X
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102809261A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 黃科;謝波;魏義江
• 申請（專利權）人: 四川空分設備（集團）有限責任公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

1.一種從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法，其特征在于：將空氣過濾后壓縮成兩路不同壓力等級的空氣，其中較低壓力空氣進行冷卻、純化后一部分進一步冷卻后進入中壓塔精餾，另一部分進一步冷卻降壓后進入低壓塔精餾，分別進行氧、氮的低溫分離；另外較高壓力的空氣進行冷卻、純化、增壓和進一步冷卻后分別進入高壓塔和中壓塔精餾，分別進行氧、氮的低溫分離。

2.如權利要求1所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法，其特征在于：所述較低壓力空氣的壓力為0.28～0.35MPa.A，所述較高壓力空氣的壓力為0.55～0.59MPa.A。

3.如權利要求2所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法，其特征在于：所述較低壓力空氣冷卻至10～16℃后純化，純化后進一步冷卻至-145℃后，一部分經過膨脹后進入低壓塔精餾，另一部分再冷卻降壓至-179℃、0.27MPa.A進入中壓塔精餾。

4.如權利要求2所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法，其特征在于：所述較高壓力空氣冷卻至10～16℃后純化，純化后增壓至5.42MPa.A后，再冷卻至-174～-179℃分別進入高壓塔和中壓塔精餾。

5.一種用于權利要求1至4中任一權利要求所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離方法的裝置，包括空氣過濾壓縮系統、空氣預冷系統、空氣純化系統及精餾系統，所述精餾系統包括主換熱器、高壓塔、低壓塔、主冷凝蒸發器和過冷器，其特征在于：所述精餾系統還包括中壓塔，所述中壓塔的氮氣管路依次連接所述主冷凝蒸發器、所述過冷器和所述低壓塔的氦氣出口，所述中壓塔的液空管路依次連接所述過冷器和所述低壓塔，所述空氣過濾壓縮系統將空氣壓縮成兩路不同壓力等級空氣，并分別各自依次連接一路空氣預冷系統、空氣純化系統后連接所述精餾系統：其中較低壓力空氣管路通過其空氣預冷系統、空氣純化系統以及所述主換熱器后，一路連接所述中壓塔，另一路通過冷卻降壓裝置后連接所述低壓塔；另外較高壓力空氣管路通過其空氣預冷系統、空氣純化系統以及壓縮裝置和所述主換熱器后分別連接所述中壓塔和高壓塔。

6.如權利要求5所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離裝置，其特征在于：所述空氣過濾壓縮系統包括一臺中抽式的空氣壓縮機，或者兩臺串聯成兩級的空氣壓縮機。

7.如權利要求5所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離裝置，其特征在于：所述空氣預冷系統包括空氣冷卻塔、水冷塔，所述空氣過濾壓縮系統的兩路不同壓力等級空氣管路上的空氣預冷系統共用水冷塔。

8.如權利要求5所述的從空氣中制取低純度氧氣的深冷法分離裝置，其特征在于：所述冷卻降壓裝置和壓縮裝置分別為增壓透平膨脹機的膨脹端和增壓端。