用于通过低温蒸馏分离空气的设备和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115930551A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211229835.5(51)Int.Cl.(22)申请日2022.10.08F25J3/04(2006.01)(30)优先权数据EP221929442022.08.30EP17/4954562021.10.06US(71)申请人乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司地址法国巴黎(72)发明人M·A·突尼L·突尼A·吉亚尔B·法拉J-P·特拉尼耶A·布里格利亚E·戴薛凤杰(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247专利代理师黄丽娜吴鹏权利要求书2页说明书8页附图10页(54)发明名称用于通过低温蒸馏分离空气的设备和方法(57)摘要本发明涉及一种用于通过低温蒸馏分离空气的方法，具有包括第一出口流的第一增压空气压缩机和包括第二出口流的第二增压空气压缩机，其中第一增压空气压缩机和第二增压空气压缩机是并置的，并且第二增压空气压缩机由氮涡轮膨胀机驱动，第一出口流和第二出口流通过与气化氧流进行热交换而至少部分地冷凝。本发明还涉及一种用于通过低温蒸馏分离空气的设备。CN115930551ACN115930551A权利要求书1/2页1.一种用于通过低温蒸馏分离空气的方法，包括：i)在热交换器(104，E01LP，E01HP)中冷却压缩空气；ii)将经冷却的压缩空气从所述热交换器输送到包括以第一压力运行的第一塔(201，K01)和以低于所述第一压力的第二压力运行的第二塔(202，K02)的蒸馏塔系统，包括将至少一部分的空气送至所述第一塔；iii)从所述第二塔除去液氧流(214，21)，使该液氧流逆着进料空气(110，7)气化以产生气态流；iv)从所述第一塔除去气态氮流，使该气态氮流在所述热交换器中升温并使其在涡轮机(119，T03)中膨胀；v)将所述压缩空气的一部分分成第一部分和第二部分，在第一增压空气压缩机(106，C05‑2)中压缩所述压缩空气的所述一部分的、处于第一入口压力的第一部分，以形成处于第一出口压力的第一出口流，在第二增压空气压缩机(302，C05‑3，T03C)中压缩所述压缩空气的、处于所述第一入口压力的第二部分，以形成处于所述第一出口压力的第二出口流，其中所述第二增压空气压缩机由涡轮机驱动，并且所述第一出口流和所述第二出口流合并以形成组合流(109，110，7)并被送至所述热交换器以便其在被送至所述蒸馏塔系统之前被冷却。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述组合流(109，110，7)被引入到所述热交换器上游的共用后冷却器(108，E2)中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述涡轮机(119，T03)具有在4bara至10bara范围内的入口压力和在大气压至2bara范围内的出口压力。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述组合流(109，110，7)通过与所述液氧流进行热交换而至少部分地冷凝。5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过使所述液氧流气化而形成的气态流(115)的低压气态氧压力在1.1bara至3bara的范围内，优选在1.2bara至2bara的范围内。6.根据权利要求5所述的方法，其中，使处于所述第一增压空气压缩机和第二增压空气压缩机的入口压力下的空气流(102)在所述热交换器中、于所述第一增压空气压缩机和第二增压空气压缩机的入口压力下被冷却并被送至所述第一塔。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液氧流(21)在被气化之前通过泵加压。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一增压空气压缩机(106，C05‑2)和第二增压空气压缩机(302，C05‑3)的入口温度和出口温度高于所述热交换器(104，E01HP)的入口温度。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一增压空气压缩机(106，C05‑2)未与所述涡轮机(T)联接。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一增压空气压缩机(106，C05‑2)由马达驱动。11.一种用于通过低温蒸馏分离空气的设备，包括：热交换器；蒸馏塔系统，其包括以第一压力运行的第一塔(201，K01)和以低于所述第一压力的第2CN115930551A权利要求书2/2页二压力运行的第二塔(202，K02)；用于在所述热交换器中冷却压缩空气的装置；装置，其用于将经冷却的压缩空气从所述热交换器送至所述蒸馏塔系统，包括将至少一部分的空气送至第一塔；用于从所述第二塔除去液氧流(214，21)的装置；装置，其用于使所述液氧流逆着进料空气气化以产生气态流；涡轮机(119，T03)；装置，其用于从所述第一塔除去气态氮流(117，13)、使该气态氮流在所述热交换器中升温并使该气态氮流在所述涡轮机中膨