用于通过低温蒸馏来分离空气的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109387033A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201810877101.5(51)Int.Cl.(22)申请日2018.08.03F25J3/04(2006.01)(30)优先权数据17574932017.08.03FR17574952017.08.03FR17574972017.08.03FR17574982017.08.03FR(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P·卡瓦涅B·多斯桑托斯Y-P·勒迈尔(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人牛晓玲吴鹏权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称用于通过低温蒸馏来分离空气的方法和装置(57)摘要本发明涉及用于通过低温蒸馏来分离空气的方法和装置，其中空气在压缩机(C2)中被压缩并随后送至热交换器(E)，将在交换器中冷却的空气送至在热交换器下游的止回阀(CL3)并随后送至一涡轮机，该阀定位成使得来自短路管道(23)的空气不能从压缩机返回到交换器。CN109387033ACN109387033A权利要求书1/2页1.一种用于通过低温蒸馏来分离空气的方法，其中：i)在热交换器(E)中冷却经压缩和净化的空气，空气的第一部分(19)在压缩机(C2)中在所述热交换器的中间温度下被压缩并返回所述热交换器，空气的第一部分在所述热交换器中冷却，空气的第一部分处于液化状态并被送至双塔中的至少一个第一塔(K1)，该双塔包括所述第一塔和第二塔(K2)，所述第二塔在比所述第一塔低的压力下运行；ii)将富含氧和氮的液体从所述第一塔送至所述第二塔，从所述第二塔的底部提取富氧流体(31)，从所述第二塔的顶部提取富氮流体(33)并在所述热交换器中加热；iii)空气的第二部分在其中间温度下离开热交换器，并且可选地随后在分割点(D)处被分成第一份和第二份，允许所述第一份(9)的至少一部分或空气的第二部分在第一涡轮机(T2)中膨胀并将其送至所述第一塔，可选地，允许所述第二份的至少一部分在第二涡轮机(T1)中膨胀并将其送至所述第一塔；并且iv)所述压缩机的排出部通过短路管道和到达点(A)连接到所述涡轮机的入口或所述第一涡轮机和第二涡轮机中的至少一者的入口，这允许将空气从所述压缩机送至所述涡轮机或涡轮机之一而不经过所述热交换器，其特征在于，将空气的第二部分送至在热交换器下游并且可选地在两个涡轮机的情况下在分割点上游的止回阀(CL3)，该止回阀用于防止空气沿与正常运行方向相反的方向移动并防止从到达点到达所述热交换器中并且设置在所述到达点与所述热交换器之间的管道上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在起动期间，通过使空气经过所述到达点但不经过所述热交换器来将空气从所述压缩机(C2)送至所述涡轮机(T1)或涡轮机之一，空气由所述止回阀(CL3)排出。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，允许所述第二份的所述至少一部分在所述第二涡轮机(T2)中膨胀并将其送至所述第一塔，使被允许在所述第一涡轮机(T2)中膨胀的第一份的所述至少一部分和被允许在所述第二涡轮机(T1)中膨胀的第二份的所述至少一部分在混合点处混合且随后作为单股流送至所述第一塔。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一份和/或第二份的一部分(11，15)不允许在涡轮机中膨胀，而是在阀(V7)中膨胀，并且随后被送至所述塔系统。5.根据权利要求2和3所述的方法，其中，使被允许在所述阀(V7)中膨胀的所述第一份和/或第二份的所述一部分在所述混合点下游与被送至第一塔的所述单股流(13)混合。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述压缩机(C2)由所述第一涡轮机或第二涡轮机驱动。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述压缩机的入口温度低于0℃，甚至低于-50℃。8.一种用于通过低温蒸馏来分离空气的装置，包括：热交换器(E)；包括第一塔和第二塔(K1，K2)的双分离塔，所述第二塔在比所述第一塔低的压力下运行；用于输送经压缩和净化的空气以在所述热交换器中冷却的机构；压缩机(C2)；用于在中间温度下在所述热交换器的中间点(P)处提取空气的第一部分并用于将空气送至所述压缩机的机构；用于使在所述压缩机中压缩的空气返回到所述热交换器的机构，空气在所述热交换器中冷却；用于将液化空气送到至少所述第一塔的机构；用于将富氧液体和富氮液体从所述第一塔送至所述2CN109387033A权利要求书2/2页第二塔的机构；用于从所述第二塔的底部提取富氧流体的机构；用于从所述第二塔的顶部提取富氮流体的机构，和用于输送所述富氮流体以在所述热交换器中加热的机构；用于在所述热交换器的中间温度下、并且在所述热交换器的中间点(P