空气的低温分离方法和低温空气分离装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115265094A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202211034694.1(22)申请日2022.08.26(66)本国优先权数据202111098042.X2021.09.18CN(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奥赛堤岸75号(72)发明人阿兰·布里格利亚郑贤标张永舜(74)专利代理机构上海元好知识产权代理有限公司31323专利代理师张静洁贾慧琴(51)Int.Cl.F25J3/04(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图1页(54)发明名称空气的低温分离方法和低温空气分离装置(57)摘要本发明提供一种空气的低温分离方法，在具有主空气压缩机、主换热器和精馏塔系统的低温空气分离装置中低温分离空气。该方法中，在主空气压缩机中将总进料空气压缩至第三压力水平空气。将第一部分第三压力水平空气在主换热器中部分冷却，并在第一涡轮膨胀机中膨胀。将第二部分第三压力水平空气在第一涡轮增压器中压缩形成第四压力水平空气。第四压力水平空气在后冷却器中冷却后，进入主换热器中被冷却，在第二涡轮增压器中进一步压缩到第五压力水平，在主换热器中冷却并在第一减压装置中膨胀。第二部分第四压力水平空气在第二涡轮膨胀机中膨胀。将总进料空气的各部分进料到精馏塔系统中。本发明还提供一种低温空气分离装置。CN115265094ACN115265094A权利要求书1/2页1.一种空气的低温分离方法，在具有主空气压缩机(1)、主换热器(2)和精馏塔系统(3)的低温空气分离装置中低温分离空气，所述精馏塔系统(3)具有在第一压力水平操作的低压塔(4)和在第二压力水平下操作的高压塔(5)，其特征在于：在所述主空气压缩机(1)中将总进料空气(a)压缩至第三压力水平空气(b)，第三压力水平高于第二压力水平，将第一部分第三压力水平空气(b1)在所述主换热器(2)中部分冷却，并在第一涡轮膨胀机(6)中从第三压力水平开始膨胀，将第二部分第三压力水平空气(b2)在第一涡轮增压器(7)中进一步压缩形成第四压力水平空气(c)，第四压力水平空气(c)在后冷却器(8)中第一次冷却后，进入所述主换热器(2)中被第二次冷却，将第二次冷却后的第一部分第四压力水平空气(c1)在第二涡轮增压器(9)中进一步压缩到第五压力水平，在所述主换热器(2)中第三次冷却并在第一减压装置(10)中从第五压力水平开始膨胀，将第二次冷却后的第二部分第四压力水平空气(c2)在第二涡轮膨胀机(11)中从第四压力水平开始膨胀，将总进料空气(a)的各部分在第一和/或第二压力水平下进料到所述精馏塔系统(3)中，在所述精馏塔系统(3)中获得液态产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一运行模式中获得第一产率的液态产物，在第二运行模式中获得第二产率的液态产物，第二产率少于第一产率，并且被引导经过所述第一涡轮膨胀机(6)的第一部分第三压力水平空气(b1)的流量与总进料空气(a)的流量的比值在第二运行模式中比在第一运行模式中少。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比值在第二运行模式中至少比在第一运行模式中少0.5％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将第三部分第三压力水平空气(b3)在所述主换热器(2)中完全冷却，并在第二减压装置(12)中从第三压力水平开始膨胀，然后在第一和/或第二压力水平下进料到所述精馏塔系统(3)中。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第二部分第三压力水平空气(b2)在0℃‑50℃的温度水平下进料至所述第一涡轮增压器(7)中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：第四压力水平空气(c)在30℃‑100℃的温度水平下离开所述第一涡轮增压器(7)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：第一部分第四压力水平空气(c1)在‑140℃至‑50℃的温度水平下进料至所述第二涡轮增压器(9)中。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：第一部分第四压力水平空气(c1)在所述第二涡轮增压器(9)中压缩之后，第五压力水平空气(d)在所述主换热器(2)中从‑90℃至20℃的温度水平下开始冷却至‑140℃至‑180℃的温度水平，然后进入所述第一减压装置(10)开始膨胀。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一部分第三压力水平空气(b1)在所述主换热器(2)中被部分冷却至‑150℃至‑90℃的温度水平，然后在所述第一涡轮膨胀机(6)中2CN115265094A权利要求书2/2页膨胀，之后进料到所述精馏塔系统(3)中。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第二部分第四压力水平空气(c2)在所述主换热器(2)中被部分冷却至‑150℃至‑90℃的温度水平，然后在所述第二涡轮膨