[發明專利]用于向空氣分離設備提供輔助制冷的方法和系統

有效

• 申請號: 201680078814.4
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN108474616B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: Z·徐;Y·羅
• 申請（專利權）人: 普萊克斯技術有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李建新

本發明公開提供了一種采用初級制冷回路和輔助制冷回路兩者的低溫空氣分離的方法和系統。所述輔助制冷回路的構造方式使其可以容易地接入或修改成現有的空氣分離設備。

技術領域

本發明涉及一種用于低溫空氣分離的方法和系統，其涉及通過使用包括初級制冷回路和輔助制冷回路的集成制冷系統來制備液態產物。更具體地，本發明涉及一種輔助制冷回路，其可以容易地接入到現有的低溫空氣分離設備及其現有的制冷系統中。

背景技術

氧氣、氮氣和氬氣在空氣分離設備中通過低溫精餾與空氣分離。通常，氣態產物和/或液態產物是為現場客戶或管道客戶制備的，任何多余的產物往往會轉換為附近客戶的商品液態產物。對于一些低溫空氣分離設備，現場或管道客戶對氣態產物(諸如氣態氧或氣態氮)的需求可能會隨著時間的推移而減少，無論是長期的還是臨時或中期的。為了滿足較低的氣態產物需求，低溫空氣分離設備可以運行，以便排放一些經濟上效率低的不需要的氣態產物，因為此類排放最終浪費了用于制備排放的氣態產物的功率/能量成本。另選地，空氣分離設備可以在調節模式下運行，該模式制備了較少的氣態產物，但是不足全部設備容量和分離效率。第三種選擇是調節低溫空氣分離設備的產物構成，以制備更多的液態產物來代替降低的氣態產物需求。

已經有多個現有技術的低溫空氣分離工藝被設計來解決制造另外的液態產物，以抵消氣態產物降低需求的這個第三種選擇。參見例如，美國專利6,125,656、美國專利6,666,048、美國專利6,945,076、和美國專利8397535；以及美國專利申請公開2010-0058805、美國專利申請公開2013-0192301、美國專利申請公開2007-0101763和歐洲專利公開EP1544559A1。如在這些現有技術參考文獻中所示，必須提供制冷以抵消環境熱泄漏、暖端換熱損失并允許從一種或多種空氣分離單位中提取或制備液態產物，包括液態氧、液態氮或液態氬。低溫精餾設備的常規或主制冷源通常由基于渦輪機的制冷系統供應，該系統能夠使部分進料空氣流或廢物流膨脹，以形成制冷流，然后將該制冷流引入主換熱器或低溫空氣分離設備的蒸餾塔系統中。制備另外的液態產物所需的補充制冷可以與另外的基于渦輪機的制冷源一起供應。此類另外的基于渦輪機的制冷系統涉及另外的資金成本，并且往往沒有優化或與低溫空氣分離設備的主制冷源完全集成一體。

所需要的是對這些現有技術的補充液體制造解決方案的改善，其使得另外的液體制造系統能夠被配置為空氣分離設備的附加功能，該空氣分離設備在初始設備構建之后可以容易地添加到低溫空氣分離設備/單元中。此類附加補充液體制造功能應該與低溫空氣分離設備的主制冷源集成一體，并且必須也具有高效性和操作靈活性這兩者。換句話講，補充或輔助制冷系統應該能夠并且允許該設備在高液體制造循環和原始高氣態產物制造循環之間容易地切換。最后，附加補充或輔助制冷系統應該是便攜式的，并且優選地撬裝的。

發明內容