[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

本發明涉及在具有高壓塔(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；73)的方法和設備。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(15)中做功減壓，并導入(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)在第一增壓機(9)中增壓，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，在主熱交換器(13)中蒸發或偽蒸發，及加熱，作為第一壓縮氣體產品(GOX IC；GAN IC)獲得。將全部的進料空氣在多級主空氣壓縮機(2)中由入口壓力壓縮至最終壓力。至少暫時將進料空氣的做功減壓的第一支流(16)的一部分(65)在主空氣壓縮機(2)的第一級的下游與總空氣流混合。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較少的第二量。在第一運行模式中在主空氣壓縮機(2)中壓縮也可以為零的第一量的做功減壓的空氣(65，66)，及在第二運行模式中壓縮較多的第二量。

技術領域

本發明涉及通過低溫分離空氣以可變的方式獲得壓縮氣體產品的方法和設備。

背景技術

例如由Hausen/Linde低溫技術(Tieftemperaturtechnik)1985年第2版第4章(第281至337頁)公開了用于低溫分離空氣的方法和設備。

該設備的蒸餾塔系統可以構造為雙塔系統(例如傳統的Linde雙塔系統)，或者構造為三塔系統或多塔系統。除了用于氮氧分離的塔以外還可以具有其他用于生產高純產品和/或其他空氣組分尤其是稀有氣體的裝置，例如氬生產裝置和/或氪氙生產裝置。

在該方法中，在“內部壓縮”的過程中，以液態形式壓縮的產品流與傳熱介質方向相反地蒸發，最終作為(內部壓縮的)壓縮氣體產品獲得。該方法也稱作內部壓縮。其用于生產氣態壓縮產品。在超臨界壓力的情況下不發生實際意義上的相變；于是產品流發生“偽蒸發”。產品流例如可以是來自雙塔系統的低壓塔的氧產品，或者是來自雙塔系統的高壓塔或來自主冷凝器的液化空間的氮產品，由此將高壓塔和低壓塔以熱交換方式相連接。

處于高壓的傳熱介質與(偽)蒸發的產品流方向相反地發生液化(或偽液化，條件是處于超臨界壓力)。傳熱介質通常由一部分的空氣形成，在此情況下由壓縮的進料空氣的“第二支流”形成。