[發明專利]以可變能耗低溫分離空氣的方法和設備

有效

• 申請號: 201580036844.4
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN106662394B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: D·戈盧別夫
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

1.在具有高壓塔(21)和低壓塔(22)的蒸餾塔系統中通過低溫分離空氣以可變的方式獲得壓縮氣體產品(72；77)的方法，其中

-將全部的進料空氣在主空氣壓縮機(2)中壓縮至比高壓塔(21)的工作壓力高至少4巴的第一壓力，

-將在主空氣壓縮機(2)中壓縮的進料空氣(7)的第一支流(8，11，14)在主熱交換器(13)中冷卻至中間溫度，及在第一空氣渦輪機(5)中做功減壓，

-將做功減壓的第一支流(16)的至少第一部分導入(40；18，19，20)所述蒸餾塔系統中，

-將在主空氣壓縮機(2)中壓縮的進料空氣的第二支流(12，27，29，30)在以熱狀態運行并且利用第一渦輪機(15)驅動的第一增壓機(9)中增壓至高于第一壓力的第二壓力，在所述主熱交換器(13)中冷卻，隨后減壓(31)及導入所述蒸餾塔系統中，

-由蒸餾塔系統以液態形式排出第一產品流(69；75)，及升高壓力(71；76)至第一產品壓力，

-第一產品流在第一產品壓力下在主熱交換器(13)中蒸發或偽蒸發，及加熱，

-獲得經加熱的第一產品流(72；77)作為第一壓縮氣體產品(GOX IC；GAN IC)，

-將含有至少78摩爾％氮的第一工藝流在多級壓縮機(2)中由入口壓力壓縮至最終壓力，其中

-多級壓縮機由主空氣壓縮機(2)形成，及

-第一工藝流由全部的進料空氣形成，

-至少暫時將含有至少78摩爾％氮的第二工藝流(65)在多級壓縮機(2)的第一級的下游與第一工藝流混合，其中第二工藝流由進料空氣的做功減壓的第一支流(16)的一部分(65)形成，

-在第一運行模式中獲得第一量的第一壓縮氣體產品，

-在第二運行模式中獲得小于第一量的第二量的第一壓縮氣體產品，

-在第一運行模式中在多級壓縮機(2)中壓縮也可以為零的第一量的第二工藝流(65)，及

-在第二運行模式中在多級壓縮機(2)中壓縮大于第一量的第二工藝流的第二量的第二工藝流(65)。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，

-將第三工藝流在氮產品壓縮機中由入口壓力壓縮至最終壓力，及

-至少暫時將第四工藝流在氮產品壓縮機的第一級的下游與第三工藝流混合，其中

-第三工藝流由來自低壓塔的第一氣態氮流形成，及

-第四工藝流由來自高壓塔的第一氣態氮流形成。

3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，第二工藝流或第四工藝流在多級壓縮機的中間級與第一工藝流或與第二工藝流混合。

4.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，在第二運行模式中由低壓塔(22)的下部區域排出氧氣流(181)，與來自低壓塔(22)的上部區域的氮富集的流(61)混合，將該混合物在所述主熱交換器(13)中加熱。

5.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，

-將在主空氣壓縮機(2)中壓縮的進料空氣(7)的第三支流(36，37)在所述主熱交換器(13)中冷卻至中間溫度，及在第二空氣渦輪機(38)中做功減壓，及

-將做功減壓的第三支流(39)的至少第一部分導入(40)所述蒸餾塔系統中。

6.根據權利要求5的方法，其特征在于，第二空氣渦輪機的渦輪機入口壓力等于第一壓力。

7.根據權利要求5的方法，其特征在于，

-將在主空氣壓縮機(2)中壓縮的進料空氣(7)的第二支流(12，27，29，30)在第一增壓機(9)的下游在所述主熱交換器(13)中冷卻至中間溫度，在作為制冷壓縮機運行并且利用第二渦輪機(38)驅動的第二增壓機(28)中增壓至高于第一壓力的第三壓力，在所述主熱交換器(13)中冷卻，隨后減壓(31)及導入(32)所述蒸餾塔系統中。

8.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，將在主空氣壓縮機(2)中壓縮的空氣(7)的第四支流(41，42)在第一壓力下在所述主熱交換器(13)中冷卻，隨后減壓(43)及導入所述蒸餾塔系統中。