用于通过低温蒸馏来分离空气的装置和方法.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CN109387031A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201810875560.X(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N·夏蒙汀B·多斯桑托斯L·里绍姆(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人黄丽娜吴鹏权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称用于通过低温蒸馏来分离空气的装置和方法(57)摘要本发明涉及用于通过低温蒸馏来分离空气的装置。此外，本发明涉及用于通过低温蒸馏来分离空气的方法，其中使待蒸馏空气的至少一部分在空气增压器(C2)中增压，允许压缩空气在至少一个膨胀涡轮机(T2，T1)中膨胀，并且如果增压器的两个点之间的压降低于阈值和/或增压器的流量低于增压器的最小流量，则允许在增压器中增压的空气的一部分在尚未于增压器与膨胀涡轮机之间冷却的情况下膨胀并且将增压且膨胀后的空气在已增压之后在尚未于热交换器中进行冷却的情况下送至所述至少一个涡轮机的上游或下游。CN109387031ACN109387031A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装置，包括：用于压缩所有待蒸馏空气的空气压缩机；用于将待蒸馏空气的至少一部分增压的空气增压器(C2)；用于接收源自所述压缩机和可选地源自所述空气增压器的压缩空气的膨胀涡轮机(T1，T2)；包括至少一个塔(K1，K2)的低温蒸馏塔系统；热交换器(E)；用于将空气从所述压缩机送至所述热交换器的机构，所述热交换器具有两个端部；用于在所述热交换器的位于所述两个端部之间的中间点处排出冷却后的空气并将冷却后的空气送至所述空气增压器的机构(19)；用于将增压空气从所述空气增压器送至所述热交换器的机构(CL1，21)；用于将在所述热交换器中冷却的空气送至所述膨胀涡轮机的机构(9，11)；用于将允许在所述膨胀涡轮机中膨胀的空气送至所述低温蒸馏塔系统的机构(17，13)；用于从所述低温蒸馏塔系统提取富氧流(31)和富氮流(33)的机构，所述用于从所述低温蒸馏塔系统提取富氧流(31)和富氮流(33)的机构连接到所述热交换器；用于允许所述空气增压器中的增压空气膨胀的机构(V3)，在所述空气增压器的排出部与用于允许所述空气增压器中的增压空气膨胀的机构之间没有冷却机构；以及用于将在所述空气增压器中增压并允许通过所述膨胀机构膨胀的空气在已被增压之后尚未于所述热交换器中冷却的情况下送至所述膨胀涡轮机的上游或下游的机构，其特征在于，所述装置包括用于检测所述空气增压器(C2)的两个点之间的压降或流量的机构，以及用于仅在所述空气增压器的压降或流量超过表明泵送迫近的阈值的情况下才打开所述膨胀机构(V3)以在不经过所述热交换器的情况下将增压空气送至所述膨胀涡轮机的上游或下游的机构。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气增压器(C2)连接到所述膨胀涡轮机(T2)的入口，使得能允许增压空气在所述膨胀涡轮机中至少部分地膨胀。3.一种用于通过低温蒸馏来分离空气的方法，其中，在空气压缩机中压缩所有待蒸馏空气，使在所述空气压缩机中被压缩的待蒸馏空气的至少一部分在空气增压器(C2)中增压，允许源自所述空气压缩机和可选地源自所述空气增压器的压缩空气在至少一个膨胀涡轮机(T2，T1)中膨胀，在包括至少一个塔(K1，K2)的低温蒸馏塔系统中分离在热交换器(E)中冷却的压缩空气，在所述热交换器的位于其两个端部之间的中间点处排出冷却后的空气以便送至所述空气增压器，将增压空气从所述空气增压器送至所述热交换器，将在所述热交换器中冷却的空气送至所述膨胀涡轮机，将允许在所述膨胀涡轮机中膨胀的空气送至所述低温蒸馏塔系统，从所述低温蒸馏塔系统中提取富氧流(31)和富氮流(33)，并且在所述热交换器中加热所述富氧流和富氮流，其特征在于：i)如果所述空气增压器的两个点之间的压降低于表明所述泵送点迫近的阈值；或者ii)如果所述空气增压器的流量低于表明所述泵送点迫近的所述空气增压器的最小流量，则允许在所述空气增压器中增压的空气的一部分在尚未于所述空气增压器与所述膨胀涡轮机之间冷却的情况下膨胀并且将增压且膨胀后的空气在已增压之后在尚未于所述热交换器中冷却的情况下送至所述至少一个膨胀涡轮机的上游或下游，并且在情形ii)的情况下，增加所述空气增压器中的流量以便离开泵送区。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在、优选仅在所述两个点