低溫分離空氣的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】該方法和設(shè)備用于在用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)中低溫分離空氣，該蒸餾塔系統(tǒng)包括第一高壓塔(23)和低壓塔(25，26)以及三個冷凝器-蒸發(fā)器，即高壓塔-塔頂冷凝器(27)、低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)和輔助冷凝器(29；228)。將第一進料空氣流在主熱交換器(20，21)中冷卻。將經(jīng)冷卻的第一進料空氣流(22)在第一壓力下導(dǎo)入第一高壓塔(23)中。在高壓塔-塔頂冷凝器(27)中使來自第一高壓塔(23)的氣態(tài)塔頂?shù)獨?44，45)冷凝。將在高壓塔-塔頂冷凝器(27)中冷凝的塔頂?shù)獨?46)的至少一部分(47)作為回流液體送至第一高壓塔(23)。低壓塔(25，26)的塔底液體(66)的一部分在低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)中通過與冷凝的加熱流體(58)的間接熱交換而蒸發(fā)。低壓塔(25，26)的塔底液體(66)的未蒸發(fā)的部分(67)在輔助冷凝器(29；228)中至少部分地蒸發(fā)。在輔助冷凝器(29；228)中蒸發(fā)的液體(68)的至少一部分作為氣態(tài)氧氣產(chǎn)品(69)獲得。該用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)此外還包括第二高壓塔(24)。將第二進料空氣流(35)在主熱交換器(20，21)中冷卻，隨后在高于第一壓力的第二壓力下導(dǎo)入第二高壓塔(24)中。將第二高壓塔(24)的塔頂氣體(58)的至少一部分在低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)中用作加熱流體。
【專利說明】低溫分離空氣的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的主題的低溫分離空氣的方法。該方法在用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)中實施，該系統(tǒng)包括第一高壓塔和低壓塔以及三個冷凝器-蒸發(fā)器，即高壓塔-塔頂冷凝器、低壓塔-塔底蒸發(fā)器和輔助冷凝器。本發(fā)明尤其是涉及低壓過程。
【背景技術(shù)】
[0002]“低壓過程”在此理解為低壓塔塔頂處的工作壓力小于2.0巴、尤其是小于1.8巴、更尤其是小于1.5巴的過程。
[0003]“冷凝器-蒸發(fā)器”所指的是一種熱交換器，在其中第一冷凝流體流與第二蒸發(fā)流體流進行間接熱交換。每個冷凝器-蒸發(fā)器具有分別由液化通道和蒸發(fā)通道構(gòu)成的液化腔室和蒸發(fā)腔室。在液化腔室中第一流體流被冷凝(液化)，在蒸發(fā)腔室中第二流體流被蒸發(fā)。蒸發(fā)腔室和液化腔室由彼此成熱交換關(guān)系的通道的組形成。
[0004]冷凝器-蒸發(fā)器例如可以構(gòu)造成降膜蒸發(fā)器或浴式蒸發(fā)器。在“降膜蒸發(fā)器”中，待蒸發(fā)的流體從上向下穿過蒸發(fā)腔室流動并且在此過程中被部分地蒸發(fā)。在“浴式蒸發(fā)器”(有時也稱作“循環(huán)蒸發(fā)器”或“熱虹吸管蒸發(fā)器”)中，熱交換器模塊處于待蒸發(fā)的流體的液體浴中。由于熱虹吸效應(yīng)，流體由下向上穿過蒸發(fā)通道流動并且在頂部又作為兩相混合物排出。剩余液體在熱交換器模塊外部回流至液體浴中。(在浴式蒸發(fā)器中，蒸發(fā)腔室不僅可以包括蒸發(fā)通道，而且還可以包括圍繞熱交換器模塊的外部腔室)。
[0005]用于低壓塔的冷凝器-蒸發(fā)器(高壓塔-塔頂冷凝器，若其構(gòu)造成低壓塔-中間蒸發(fā)器，和低壓塔-塔底蒸發(fā)器)可以設(shè)置在低壓塔的內(nèi)部或者在一個或多個單獨的容器中。高壓塔-塔頂冷凝器也可以設(shè)置在第一高壓塔的塔頂。
[0006]“物料交換元件”在此理解為所有的塔內(nèi)部構(gòu)件，其在上升蒸汽和下降液體之間引起對于蒸餾(精餾)至關(guān)重要的強烈的物料交換。該術(shù)語尤其是包括傳統(tǒng)的物料交換盤、有序填料和散裝填料元件(無序填料)。在本發(fā)明的方法和設(shè)備中及在實施例中，原則上可以在每個塔中使用傳統(tǒng)的物料交換盤(例如篩板塔盤)、松散填料(無序填料)和/或有序填料。在一個塔中還可以將不同種類的元件加以組合。由于壓力損失小，優(yōu)選為有序填料。其進一步增強了本發(fā)明的節(jié)能效果。
[0007]在工藝技術(shù)的意義上，高壓塔和低壓塔均形成分離塔。其通常設(shè)置在容器中。替代性地，每個塔的物料交換元件可以分配到兩個或更多個相應(yīng)地相連接的容器中。
[0008]輔助冷凝器的供料在一種選擇中是通過離開低壓塔-塔底蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔室的低壓塔塔底液體的一部分形成的；在低壓塔-塔底蒸發(fā)器構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器時，通常選擇該工藝過程。選擇性地，例如在使用降膜蒸發(fā)器時，低壓塔的塔底液體從最低的物料交換元件排出，導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔室中，而低壓塔-塔底液體的未蒸發(fā)的部分從低壓塔底部排出，至少部分地送至輔助冷凝器。在輔助冷凝器中，來自高壓塔的空氣或氮富集的餾分可以用作加熱介質(zhì)。
[0009]在傳統(tǒng)的將兩個冷凝器-蒸發(fā)器用于低壓塔的方法中，低壓塔-塔底蒸發(fā)器與輔助冷凝器一起用空氣流進行加熱；這不利于分離效率，因為大部分空氣被預(yù)先液化，并因此不再參與到高壓塔中的預(yù)分離中。US2008/115531A1公開了前述類型的將兩個冷凝器-蒸發(fā)器用于低壓塔的輔助冷凝器-方法，其中不需要此類在提高的壓力下的空氣流。替代性地，來自高壓塔的氮氣在制冷壓縮機中達(dá)到提高的壓力，并在低壓塔-塔底蒸發(fā)器中(以及在輔助冷凝器中)用作加熱介質(zhì)。使用制冷壓縮機是昂貴且不方便的，此外與在低溫水平弓I入熱量相關(guān)聯(lián)，這在能量方面從根本上是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供此類方法及相應(yīng)的設(shè)備，從而以比較低的設(shè)備成本和復(fù)雜性運行，并且在能量方面也特別有利地運行。
[0011]該目的是通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)的。尤其是使用了工作壓力高于第一高壓塔的工作壓力的第二高壓塔。
[0012]在本發(fā)明的方法中，可以省略掉制冷壓縮機，而且空氣不會在低壓塔-塔底蒸發(fā)器中預(yù)先液化。低壓塔-塔底蒸發(fā)器的液化腔室在大約為第二高壓塔塔頂?shù)膲毫ο逻\行；在任何情況下，第二高壓塔的塔頂氣體在導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器中之前不被壓縮，而是優(yōu)選在其正常壓力下進入所述蒸發(fā)器的液化腔室。
[0013]第一眼看上去這是荒謬的，與使用制冷壓縮機的情況相比，其努力和花費看上去非常高，也就是說要使用額外的分離塔-第二高壓塔，此外將一部分空氣壓縮到提高的壓力。然而，在本發(fā)明的范疇內(nèi)，節(jié)約能量的程度出人意料地高，實際上產(chǎn)生了不枉費額外的努力和成本的相當(dāng)大的優(yōu)勢。
[0014]額外地或優(yōu)選替代性地，可以通過使來自用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)的高壓塔的氮富集的流做功膨脹，并在主熱交換器中對經(jīng)做功膨脹的氮富集的流進行加熱，從而通過壓縮氮氣透平獲得冷量。氮富集的流可以來自第二高壓塔，但優(yōu)選從第一高壓塔取出；其尤其是在不采取改變壓力的措施的情況下被引導(dǎo)到相應(yīng)的膨脹機；因此，其進入壓力等于相應(yīng)的高壓塔的工作壓力(減去壓力損失)。
[0015]有利的是，將至少一部分在做功膨脹之后被加熱的氮富集的流在進料空氣的凈化裝置中用作再生氣。這不僅有利地使用了經(jīng)做功膨脹的流，而且使低壓塔壓力與再生氣在凈化裝置中所經(jīng)歷的壓力損失脫離關(guān)系。因為再生氣并沒有依照慣例從低壓塔排出，低壓塔壓力可以相應(yīng)地更低，例如低于1.3巴，因此可以降低整體壓力水平。這進一步提高了該方法的能量效率。
[0016]此外有利的是，在本發(fā)明的方法中，高壓塔-塔頂冷凝器作為低壓塔-中間蒸發(fā)器運行，其方式是使來自低壓塔的液體中間餾分在此蒸發(fā)并將在低壓塔-中間蒸發(fā)器中蒸發(fā)的中間餾分的至少一部分作為上升氣體導(dǎo)入低壓塔中。由此以特別有利的方式產(chǎn)生用于第一高壓塔的回流液體，同時改善了低壓塔的分離效率。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個擴展的實施方案中，低壓塔由至少兩個區(qū)段形成，其中第一區(qū)段和第二區(qū)段均設(shè)置在分離的包括物料交換元件的容器中，低壓塔的第二區(qū)段設(shè)置成與第一高壓塔并排。
[0018]在該方法中，低壓塔被劃分開，這意味著其物料交換元件被分配到多于一個容器中，尤其是精確為兩個容器。這些容器通過管線以如下方式連接，總體上實現(xiàn)了低壓塔的工藝技術(shù)效果。因此，塔和冷凝器-蒸發(fā)器可以如下方式設(shè)置，使液體基于自然的高差盡可能遠(yuǎn)地流入相應(yīng)的容器中。
[0019]低壓塔的第二區(qū)段設(shè)置成與第一高壓塔并排?！安⑴拧痹诖艘馕吨谠O(shè)備的正常運行中這兩個塔以如下方式布置，它們的橫截面在水平面上的投影彼此不重疊。
[0020]雖然“分開的低壓塔”的應(yīng)用本身由DE100 09 977所公開，但是與不同的冷凝器連接模式、與低壓塔中升高的工作壓力及與特定的側(cè)塔的相關(guān)性是非常特殊的。因此到目前為止還沒有人想到將此類塔分離模式應(yīng)用于根據(jù)US2008/115531A1的低壓過程。
[0021]在本發(fā)明的一個特別有利的實施方案中，低壓塔的第一區(qū)段包括在低壓塔-中間蒸發(fā)器和低壓塔-塔底蒸發(fā)器之間的物料交換元件，第二區(qū)段包括低壓塔的物料交換元件，經(jīng)由該物料交換元件排出所述塔的塔頂產(chǎn)品。原則上還可以將低壓塔劃分成三個或更多個區(qū)段。優(yōu)選使用精確的兩個區(qū)段。
[0022]低壓塔的第一區(qū)段優(yōu)選也與第一高壓塔并排布置，尤其是在第一高壓塔和低壓塔的第二區(qū)段之間。若第一高壓塔構(gòu)造成一個部分，并且低壓塔構(gòu)造成兩個部分，則在此情況下這些塔的所有的區(qū)段彼此并排布置。由此實現(xiàn)了特別低的總建筑高度。在此有利的是，低壓塔的第一區(qū)段不是直立在地面上，而是安裝在一定高度，從而不必泵送需要在低壓塔中作為回流的液氮。替代性地，低壓塔的第一區(qū)段可以布置在第一高壓塔上方。
[0023]替代性地，低壓塔的第一區(qū)段可以設(shè)置在第一高壓塔上方或者在另一個高壓塔上方。
[0024]低壓塔-中間蒸發(fā)器優(yōu)選設(shè)置在低壓塔的第一區(qū)段的上方或內(nèi)部。第一種情況涉及其中低壓塔-中間蒸發(fā)器容納在與低壓塔分離的外部容器中的構(gòu)造形式；第二種情況涉及安裝在低壓塔的第一區(qū)段的塔頂?shù)膬?nèi)部低壓塔-中間蒸發(fā)器。
[0025]此外有利的是，低壓塔-塔底蒸發(fā)器設(shè)置在低壓塔的第一區(qū)段的下方或內(nèi)部。第一種情況涉及其中低壓塔-塔底蒸發(fā)器容納在與低壓塔分離的外部容器中的構(gòu)造形式；第二種情況涉及安裝在低壓塔塔底的內(nèi)部低壓塔-塔底蒸發(fā)器。
[0026]特別是在分開的低壓塔的情況下有利的是，輔助冷凝器設(shè)置在低壓塔-塔底蒸發(fā)器下方。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實施方案中，第一和第二高壓塔彼此上下布置，第一高壓塔設(shè)置在第二高壓塔下方。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的方法的該改變的實施方案中，不采用常規(guī)的布置方式，也就是說，低壓塔既不是設(shè)置在高壓塔上方，所有的塔也不是彼此并排地布置。偏離這些傳統(tǒng)的布置方法，這兩個高壓塔彼此上下布置，尤其是第二高壓塔設(shè)置在第一高壓塔上方。(特別是構(gòu)造成一個部分的)低壓塔優(yōu)選與高壓塔并排布置。
[0029]后一布置方式是特別不尋常的，因為實際上第一高壓塔加熱低壓塔的中間蒸發(fā)器，該中間蒸發(fā)器的位置高于塔底蒸發(fā)器，該塔底蒸發(fā)器由第二高壓塔的塔頂氣體加熱，因此相反的布置最初顯得更自然。然而，在本發(fā)明的范疇內(nèi)，在高壓塔彼此上下布置的情況下，尤其是在最后所述的布置方式的情況下，特別是可以將用于輸送液體進出冷凝器的泵的數(shù)量最小化，此外通過根據(jù)本發(fā)明的方式實現(xiàn)了特別節(jié)能的運行模式以及在設(shè)備方面比較簡單的構(gòu)造方式。
[0030]此外實現(xiàn)了特別節(jié)約空間的布置方式，特別是在考慮了設(shè)備所需的基底面積的情況下。這兩個高壓塔可以容納在共同的冷箱中。該共同的冷箱可以在工廠中成本低廉地預(yù)先制造。隨后作為整體被水平地運輸?shù)绞┕さ攸c，在此豎立起來，并與其他的設(shè)備部件連接。低壓塔優(yōu)選容納在分離的第二冷箱中，其可以相似的方式預(yù)先制造和運輸。
[0031]兩個塔“彼此上下”布置在此意味著這兩個塔中較低者的頂端位于比這兩個塔中較高者的底端更低的測地高度，并且這兩個塔在水平面上的投影重疊。例如這兩個塔精確地彼此上下布置，換而言之這兩個塔的軸在相同的垂線上延伸。類似地，該定義適用于相似的術(shù)語，例如“上方”和“下方”。
[0032]輔助冷凝器優(yōu)選設(shè)置在第一和第二高壓塔之間，尤其是在第一高壓塔上方且在第二高壓塔下方。
[0033]這首先看上去是不合邏輯的，因為輔助冷凝器在功能上與這些塔并不相關(guān)聯(lián)。然而總的來說實現(xiàn)了非常緊湊的布置方式，其中這兩個高壓塔和輔助冷凝器可以容納在一個共同的冷箱中。該共同的冷箱可以如上所述在工廠中成本低廉地預(yù)先制造，不需要為輔助冷凝器設(shè)置專用的冷箱，并且通常已經(jīng)處于一定高度的低壓塔的冷箱也無需進一步升高。此外，在該布置方式的情況下，由于足夠高的液體靜壓，不需要用于將液氧產(chǎn)品輸送到儲存罐中的LOX產(chǎn)品泵。
[0034]優(yōu)選通過第三進料空氣流在輔助冷凝器中至少部分地冷凝，將空氣在輔助冷凝器中用作加熱介質(zhì)，該進料空氣流尤其是在高于第一壓力的第三壓力下。例如第三壓力等于第二壓力，第二和第三進料空氣流是從預(yù)先達(dá)到相應(yīng)地提高的壓力的共同的空氣支流分流出的。
[0035]在相應(yīng)的位置之間的壓差不大于自然的管路損失時，則在此稱壓力“相等”，管路損失是由于在管路、熱交換器、冷卻器(冷凝器)、吸收器等中的壓力損失造成的。
[0036]在本發(fā)明的范疇內(nèi)有利的是，第一進料空氣流僅被壓縮到第一壓力(加上管路損失)，只有第二(任選連同第三)進料空氣流被壓縮或后期壓縮到相應(yīng)的更高的第二壓力(加上管路損失)。這是特別有利地通過權(quán)利要求14的特征實現(xiàn)的。
[0037]進料空氣流原則上可以共同地在較低的壓力水平下送至共同的空氣凈化裝置。然而在許多情況下更有利的是，設(shè)置兩個分離的在兩種不同壓力下運行的凈化裝置，例如本身由EP342 436所公開的。
[0038]有利的是，第三進料空氣流也由經(jīng)冷卻的第二空氣支流的至少一部分形成。因此，第二和第三進料空氣流共同達(dá)到更高的壓力(例如第二或第三壓力，加上管路損失)，然后彼此分離地分別導(dǎo)入第二高壓塔和輔助冷凝器。替代性地，全部的第二空氣支流可以作為第二進料空氣流被引導(dǎo)通過輔助冷凝器，在此僅一小部分發(fā)生部分冷凝，然后作為第一進料空氣流導(dǎo)入第二高壓塔中。第三壓力(在輔助冷凝器的液化腔室中)優(yōu)選等于第二壓力(在第二進料空氣流進入第二高壓塔中時)。
[0039]除了上述壓縮氮氣透平以外或替代性地，在該方法中，通過使第四進料空氣流做功膨脹并將其導(dǎo)入低壓塔，例如可以通過空氣吹入透平獲得工藝?yán)淞恳匝a償交換損失和隔離損失，任選用于產(chǎn)品液化。第四進料空氣流例如可以被壓縮到與用于第一高壓塔的第一進料空氣流相等的壓力水平，并且例如在第一壓力下導(dǎo)入相應(yīng)的膨脹機。
[0040]輔助冷凝器優(yōu)選構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器。在本發(fā)明的一個特定的改變的實施方案中，該方法的所有冷凝器-蒸發(fā)器都構(gòu)造成浴式冷凝器。這尤其是在高壓塔彼此上下布置的情況下實現(xiàn)了成本特別低廉的構(gòu)造和特別可靠的運行模式。
[0041]在本發(fā)明的一個特別有利的改變的實施方案中，尤其是在高壓塔彼此上下布置的情況下，低壓塔-塔底蒸發(fā)器設(shè)置在第二高壓塔的塔頂；換句話說，低壓塔-塔底蒸發(fā)器位于第二高壓塔上方，在此產(chǎn)生的回流液體由于自然的高差可以流入第二高壓塔的塔頂(因此不需要液氮泵)。低壓塔-塔底蒸發(fā)器優(yōu)選如同傳統(tǒng)的塔頂冷凝器一樣直接設(shè)置在第二高壓塔的塔頂上方。在此可以將第二高壓塔和低壓塔-塔底蒸發(fā)器容納在共同的容器中，在低壓塔-塔底蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔室與第二高壓塔的塔頂區(qū)域之間設(shè)置有隔墻。
[0042]可以通過使用一個或多個降膜蒸發(fā)器進一步節(jié)約能量。尤其是低壓塔-中間蒸發(fā)器和/或低壓塔-塔底蒸發(fā)器可以構(gòu)造成降膜蒸發(fā)器。與此不同，輔助冷凝器可以構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器，或者替代性地同樣構(gòu)造成降膜蒸發(fā)器。
[0043]在本發(fā)明的方法中，可以額外地使用第三高壓塔。其優(yōu)選在高于第二高壓塔的壓力下運行。于是其塔頂氣體可以用作輔助冷凝器的加熱介質(zhì)?？諝忸A(yù)先液化的情況相應(yīng)地變得更小。
[0044]本發(fā)明進一步涉及根據(jù)權(quán)利要求22和23的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以通過對應(yīng)于從屬方法權(quán)利要求的特征的設(shè)備特征加以補充。
[0045]下面依照在附圖中示意性顯示的實施例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明以及本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1所示為本發(fā)明的第一實施例，其具有壓縮氮氣透平和兩個處于不同壓力水平的凈化裝置；
[0047]圖2所示為第二實施例，其具有空氣吹入透平和共同的凈化裝置；
[0048]圖3所示為第三實施例，其具有三個高壓塔；
[0049]圖4所示為低壓塔的第一區(qū)段設(shè)置在第二高壓塔上方的實施例；
[0050]圖5所示為低壓塔的第一區(qū)段設(shè)置在第一高壓塔上方的實施例；
[0051]圖6所示為輔助冷凝器設(shè)置在兩個分離塔之間的另一個實施例；
[0052]圖7所示為本發(fā)明的變體的第一實施例，其中高壓塔彼此上下布置，輔助冷凝器設(shè)置在兩個高壓塔之間；
[0053]圖8所示為本發(fā)明的該變體的第二實施例，其中輔助冷凝器與分離塔并排設(shè)置；及
[0054]圖9所示為本發(fā)明的該變體的第三實施例，其中低壓塔-塔底蒸發(fā)器設(shè)置在第二高壓塔的塔頂。
【具體實施方式】
[0055]在圖1中，大氣空氣I由具有后期冷卻器4的主空氣壓縮機3經(jīng)由過濾器2吸入，并在此被壓縮至3.1巴的第一總空氣壓力。主空氣壓縮機可以包括兩個或更多個具有中間冷卻的級；出于冗余的原因，其優(yōu)選被構(gòu)造成兩行(兩者在圖中均未示出)?？偪諝饬?在第一總空氣壓力和295K的溫度下被送至第一直接接觸冷卻器6，并在此在與來自蒸發(fā)式冷卻器8的冷卻水7的直接熱交換中進一步冷卻到283K。經(jīng)冷卻的總空氣流9被分離成第一空氣支流10和第二空氣支流11。
[0056]第二空氣支流11在具有后期冷卻器13的后期壓縮器12中從第一總空氣壓力(減去壓力損失)被壓縮到4.9巴的第二總空氣壓力。該后期壓縮器可以包括兩個或更多個具有中間冷卻的級；出于冗余的原因，其優(yōu)選被構(gòu)造成兩行(兩者在圖中均未示出)。主空氣壓縮機和后期壓縮器的每一行可以構(gòu)造成一個具有共同驅(qū)動的機器，尤其是作為齒輪式壓縮機。第二空氣支流14接著在第二直接接觸冷卻器15中從295K冷卻至290K，更準(zhǔn)確地說是與較暖的冷卻水流16進行直接熱交換。
[0057]第一空氣支流在于第一總空氣壓力下運行的第一凈化裝置18中進行凈化，然后在該壓力下經(jīng)由管道19被送至主熱交換器的熱端，其在該實施例中由兩個平行連接的模塊20、21形成。冷卻到大約露點的空氣形成“第一進料空氣流”22，其被送入第一高壓塔23。
[0058]第一高壓塔23是用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)的一部分，該蒸餾塔系統(tǒng)此外還具有第二高壓塔24、由兩個區(qū)段25、26組成的低壓塔、在所有在此所示的實施例中都構(gòu)造成低壓塔-中間蒸發(fā)器27的高壓塔-塔頂冷凝器、低壓塔-塔底蒸發(fā)器28以及輔助冷凝器29。低壓塔-中間蒸發(fā)器27和低壓塔-塔底蒸發(fā)器28構(gòu)造成降膜蒸發(fā)器，輔助冷凝器29構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器。
[0059]經(jīng)預(yù)先冷卻的第二空氣支流17在于第二總空氣壓力下運行的第二凈化裝置30中進行凈化?？梢杂山?jīng)凈化的第二空氣支流經(jīng)由管道32提取出一小部分，其用作儀表空氣或用于空氣分離以外的目的。剩余部分經(jīng)由管道33流到主熱交換器20，并在此進行冷卻。經(jīng)冷卻的第二空氣支流34被分離成被導(dǎo)入第二高壓塔24的“第二進料空氣流” 35和被送至輔助冷凝器29的液化腔室的“第三進料空氣流” 36。
[0060]經(jīng)冷凝的第三支流37至少部分地、優(yōu)選基本上完全地被導(dǎo)入分離器(相分離器)38中。液體餾分39的第一部分40被送至第一高壓塔23。將其第二部分41經(jīng)由過冷逆流熱交換器42和管道43送入低壓塔26中。
[0061]第一高壓塔23的富氮的塔頂氣體44的第一部分在低壓塔-中間蒸發(fā)器27中被冷凝。在此獲得的液氮46的第一部分47作為回流被送至第一高壓塔23的塔頂。第二部分48在過冷逆流熱交換器42中被冷卻，并經(jīng)由管道49作為回流被送至低壓塔26的塔頂。過冷液體的一部分50可以在需要時作為液體產(chǎn)品(LIN)獲得。
[0062]第一高壓塔23的富氮的塔頂氣體44的第二部分51被導(dǎo)入主熱交換器20中。其至少一部分52僅被加熱到中間溫度，然后在發(fā)電機制動的壓縮氮氣透平53中從2.7巴做功膨脹到1.25巴。該透平的出口壓力已經(jīng)足夠驅(qū)動經(jīng)做功膨脹的流54通過主熱交換器20并經(jīng)由管道55、56、57作為再生氣通過第一和第二凈化裝置18、30。
[0063]該流51的另一部分在主熱交換器20中被加熱到環(huán)境溫度，并作為氣態(tài)的壓縮氮氣產(chǎn)品(PGAN)獲得。
[0064]第二高壓塔24的富氮的塔頂氣體58在低壓塔-塔底蒸發(fā)器28中被冷凝。在此獲得的液氮59的第一部分60作為回流被送至第二高壓塔24的塔頂。第二部分61在過冷逆流熱交換器42中被冷卻，并經(jīng)由管道62作為回流被送至低壓塔26的塔頂。
[0065]將兩個高壓塔23和24的塔底液體63和64匯合，并經(jīng)由管道65、過冷逆流熱交換器42和管道66送至低壓塔26中。
[0066]將低壓塔25的塔底液體166導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器28的蒸發(fā)腔室，并在此部分地蒸發(fā)。以液態(tài)留下的餾分67流入輔助冷凝器29的蒸發(fā)腔室，并在此部分地蒸發(fā)。在輔助冷凝器中蒸發(fā)的餾分68被送至主熱交換器模塊20的冷端，被加熱到大約環(huán)境溫度，最終經(jīng)由管道69作為純度為95摩爾％的氣態(tài)氧氣產(chǎn)品(GOX)獲得。以液態(tài)留下的餾分的一部分70在泵71中達(dá)到6巴的壓力，在主熱交換器模塊21中蒸發(fā)并被加熱，最終混入氣態(tài)氧氣產(chǎn)品69。另一部分72可以經(jīng)由過冷逆流熱交換器42、泵73和管道74作為液氧產(chǎn)品(LOX)獲得。
[0067]在第二低壓塔區(qū)段26的底端產(chǎn)生的液態(tài)中間餾分75借助泵76被輸送至低壓塔-中間蒸發(fā)器27的蒸發(fā)腔室中，并在此部分地蒸發(fā)。將在此產(chǎn)生的蒸汽與于第一低壓塔區(qū)段25的塔頂產(chǎn)生的蒸汽一起經(jīng)由管道77和79導(dǎo)入第二低壓塔區(qū)段26中，任選還與循環(huán)的沖洗液78—起。以液態(tài)留下的中間餾分的剩余部分在第一低壓塔區(qū)段25中用作回流液體。
[0068]在低壓塔26的塔頂，富氮的殘留氣體80以1.26巴的壓力排出，在過冷逆流熱交換器42和主熱交換器20中加熱之后，經(jīng)由管道81實際上無壓力地作為干燥氣體送入蒸發(fā)式冷卻器8中，并在此用于對冷卻水82進行冷卻。
[0069]圖2在兩個工藝區(qū)段與圖1不同:冷量的產(chǎn)生以及包括預(yù)先冷卻和凈化的空氣壓縮。在下文中，只詳細(xì)地闡述不同的方面，兩者可以彼此獨立地與其他工藝區(qū)段相結(jié)合。
[0070]在此不是通過壓縮氮氣透平，而是通過空氣吹入透平153產(chǎn)生冷量。該透平利用“第四進料空氣流”151、152運行，該第四進料空氣流從第一空氣支流119在較低的第一總空氣壓力下分流出，并且在主熱交換器20中被冷卻到中間溫度。經(jīng)做功膨脹的第四進料空氣流154在合適的中間位置被送至低壓塔26。
[0071]在此以比圖中所示更簡單的方式進行空氣壓縮，其特別是僅具有一個單獨的凈化裝置118，其中總空氣105、110在第一總空氣壓力下進行凈化。而且還僅使用一個直接接觸冷卻器106。
[0072]在此在凈化裝置118的下游分離成第一空氣支流119和第二空氣支流111。后期壓縮器112如圖1所示構(gòu)造，但是僅具有一個通常的后期冷卻器113，空氣不在直接接觸冷卻器中被進一步冷卻。然后第二空氣支流經(jīng)由與圖1中的管道19類似的管道119被引導(dǎo)。
[0073]圖3基本上與圖1相對應(yīng)。該方法的熱區(qū)段沒有示出，其可以如圖1所示或者如圖2所示構(gòu)造。
[0074]除了在第一壓力下的第一空氣支流19和第二空氣支流以外，還將高壓進料空氣流233導(dǎo)入主熱交換器20。冷的高壓進料空氣流235在5.3巴的第三壓力下進入第三高壓塔224。富氮的塔頂氣體258在輔助冷凝器228中用作加熱介質(zhì)，并在此基本上全部冷凝。在此獲得的液氮259的第一部分260作為回流被送至第二高壓塔24的塔頂。第二部分261在過冷逆流熱交換器42中被冷卻，并經(jīng)由管道262作為回流被送至低壓塔26的塔頂。
[0075]在該實施例中，輔助冷凝器228構(gòu)造為多層浴式蒸發(fā)器，尤其是作為級聯(lián)蒸發(fā)器，其中單個層在蒸發(fā)側(cè)串聯(lián)連接并且在液化側(cè)并聯(lián)連接。在此可以使用級聯(lián)蒸發(fā)器的各種相應(yīng)的實施方式，尤其是在EPl 077 356A1、W001/92798A2 = US2005/028554A1、W001/092799A1 = US2003/159810A1、W003/012352A2 或 DElO 2007 003 437A1 中詳細(xì)描述的。
[0076]代替壓縮氮氣透平53，在圖3的方法中還可以使用空氣吹入透平，同樣如同在之后的圖4至6中的情況。
[0077]如圖3所示，第三高壓塔224優(yōu)選在輔助冷凝器228下方，或者在輔助冷凝器228、低壓塔-塔底蒸發(fā)器、低壓塔的第一區(qū)段以及低壓塔-中間蒸發(fā)器的組合的下方。剩余的塔的空間布置與圖1和2相對應(yīng)。
[0078]圖4與圖1的區(qū)別在于，具有兩個蒸發(fā)器27和28的低壓塔的第一區(qū)段25被設(shè)置在第二高壓塔24上方。
[0079]在圖5中，與此不同，具有兩個蒸發(fā)器27和28的低壓塔的第一區(qū)段25被設(shè)置在第一高壓塔23上方。
[0080]圖6中的輔助冷凝器29被設(shè)置在第二高壓塔24與低壓塔的第一區(qū)段25之間。除此之外圖6與圖4的實施例相對應(yīng)。根據(jù)圖6輔助冷凝器29在兩個分離塔之間的布置方式也可以轉(zhuǎn)移到圖5的實施例。
[0081]進料空氣的壓縮和凈化以及儀表空氣的任何分流都沒有在圖7至9中示出。該方法所需的兩股具有不同壓力的空氣流僅通過一個由兩個區(qū)段組成的空氣壓縮機提供。在此，全部進料空氣在第一個兩級區(qū)段中達(dá)到大約3.8巴的壓力，并僅僅導(dǎo)入預(yù)冷卻系統(tǒng)中。在預(yù)先冷卻和凈化之后，將大約一半的進料空氣送回至第二個(一級)壓縮區(qū)段，并以干燥方式壓縮到大約5.35巴的最終壓力。進料空氣的此類壓縮和凈化在圖2中詳細(xì)地顯示。
[0082]在圖7中，第一空氣支流19在大約3.6巴的第一壓力下導(dǎo)入主熱交換器20的熱端。冷卻到大約露點的空氣形成“第一進料空氣流”22，并被送至第一高壓塔23。
[0083]第一高壓塔23是用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)的一部分，該蒸餾塔系統(tǒng)此外還具有第二高壓塔24、低壓塔、低壓塔-中間蒸發(fā)器27、低壓塔-塔底蒸發(fā)器28和輔助冷凝器29。在該實施例中，所有這些蒸發(fā)器都被構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器。
[0084]在圖7的實施例中以及在后面的圖8和9中，這兩個高壓塔23和24彼此上下布置，更準(zhǔn)確地說是第一高壓塔23位于第二高壓塔24下方。該低壓塔以一個部分構(gòu)造，也就是說它的位于低壓塔-中間蒸發(fā)器27下方和上方的兩個區(qū)段25和26被設(shè)置在一個共同的容器中，并直立在地面上。這兩個高壓塔的組合和低壓塔彼此并排布置。
[0085]第二空氣支流33在約5.25巴的第二壓力下流到主熱交換器20，并在此進行冷卻。經(jīng)冷卻的第二空氣支流34被分離成為導(dǎo)入第二高壓塔24的“第二進料空氣流” 35和被導(dǎo)入輔助冷凝器29的液化腔室的“第三進料空氣流” 36。
[0086]經(jīng)冷凝的第三支流37的第一部分40至少部分地、優(yōu)選基本上完全地被導(dǎo)入第一高壓塔23。第二部分41經(jīng)由過冷逆流熱交換器42和管道43被送至低壓塔26。
[0087]第一高壓塔23的富氮的塔頂氣體的第一部分44在低壓塔-中間蒸發(fā)器27中被冷凝。在此獲得的液氮46的第一部分47作為回流被送至第一高壓塔23的塔頂。第二部分48在過冷逆流熱交換器42中被冷卻，并經(jīng)由管道49作為回流被送至低壓塔26的塔頂。過冷液體的一部分可以在需要時作為液體產(chǎn)品獲得(未示出)。
[0088]第一高壓塔23的富氮的塔頂氣體的第二部分51在主熱交換器20中被加熱到中間溫度。經(jīng)加熱的壓縮氮氣52作為氣態(tài)壓縮氮氣產(chǎn)品(PGAN)獲得。
[0089]第二高壓塔24的富氮的塔頂氣體58在低壓塔-塔底蒸發(fā)器28中被冷凝。這此獲得的液氮59的第一部分60借助泵57作為回流被送至第二高壓塔24的塔頂。第二部分61在過冷逆流熱交換器42中被冷卻，并經(jīng)由管道62作為回流被送至低壓塔26的塔頂。[0090]第二高壓塔24的塔底液體64被導(dǎo)入第一高壓塔23中，更準(zhǔn)確地說是塔底和/或略高的位置。第一高壓塔23的塔底液體63經(jīng)由過冷逆流熱交換器42和管道65被送入低壓塔26中。
[0091]低壓塔25的塔底液體被導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器28的蒸發(fā)腔室中，并在此部分地蒸發(fā)。以液態(tài)留下的餾分67通過泵56流入輔助冷凝器29的蒸發(fā)腔室中，并在此在大約1.65巴的壓力下部分地蒸發(fā)。在輔助冷凝器中蒸發(fā)的餾分68被送至主熱交換器20的冷端，被加熱到大約環(huán)境溫度，最終經(jīng)由管道69作為氣態(tài)氧氣產(chǎn)品(GOX)獲得，在這一特定的情況下純度約為93摩爾％。以液態(tài)留下的餾分86的一部分70在泵71中達(dá)到更高的壓力，并在主熱交換器20中蒸發(fā)(或者在壓力超臨界的情況下進行偽蒸發(fā))，并被加熱。
[0092]若僅有小的沖洗量經(jīng)過泵71，則所泵送的氧的更高的壓力應(yīng)當(dāng)是超臨界的。于是將經(jīng)加熱的沖洗流經(jīng)由管道88混入氣態(tài)氧氣產(chǎn)品69中，或者替代性地作為分離的產(chǎn)品排出。
[0093]在一個不同的實施方案中(管道85以虛線畫出)，氧產(chǎn)品的一部分作為中間加壓的產(chǎn)品ICG0X(例如氧總量的15%，壓力為7巴)獲得。由此同樣非常良好地沖洗了輔助冷凝器29。在此情況下，若泵71使液氧達(dá)到所期望的產(chǎn)品壓力(加上管道損失)，則是足夠的。
[0094]來自輔助冷凝器29的以液態(tài)留下的餾分86的另一部分72可以經(jīng)由過冷逆流熱交換器42和管道74作為液氧產(chǎn)品(LOX)獲得。
[0095]在低壓塔26的塔頂，富氮的殘留氣體80在大約1.33巴的壓力下排出，在過冷逆流熱交換器42和主熱交換器20中被加熱之后，經(jīng)由管道81排出，并作為蒸發(fā)冷卻器(未示出)8的干燥氣體用于對冷卻水進行冷卻，或者可以在用于凈化進料空氣的裝置中用作再生氣(同樣未不出)。
[0096]在該方法中，通過空氣吹入透平153產(chǎn)生冷量。該透平利用“第四進料空氣流”151運行，該第四進料空氣流如同第一空氣支流19 一樣處于較低的第一壓力下，并在主熱交換器20中被冷卻到中間溫度。經(jīng)做功膨脹的第四進料空氣流154在合適的中間位置被送至低壓塔26。
[0097]圖8與圖7的區(qū)別在于輔助冷凝器29與塔并排設(shè)置。
[0098]此外，通過在泵71下游分流出相應(yīng)的流72并在分離器201中分離成氣態(tài)餾分202和液態(tài)餾分272，從而在此獲得處于壓力下的液氧產(chǎn)品74。于是在使用泵71產(chǎn)生相對大量的中間加壓的產(chǎn)品(ICGOX)時，該變體是特別有利的。于是該泵同時用作液氧產(chǎn)品的產(chǎn)品泵。分離器201安裝在冷箱中相對較高的位置，并利用液體靜壓使液體產(chǎn)品272由該分離器流入儲存罐中。
[0099]圖9基本上對應(yīng)于圖8。但是低壓塔-塔底蒸發(fā)器28不是設(shè)置在底部低壓塔區(qū)段25的塔底，而是在第二高壓塔24的塔頂，換句話說是在第二高壓塔上方。由此使該系統(tǒng)在不使用液氮泵的情況下運行?；亓饕后w60僅由于高差流到第二高壓塔24的塔頂。
【權(quán)利要求】
1.在用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)中低溫分離空氣的方法，該蒸餾塔系統(tǒng)包括第一高壓塔(23)和低壓塔(25，26)以及三個冷凝器-蒸發(fā)器，即高壓塔-塔頂冷凝器(27)、低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)和輔助冷凝器(29 ;228)，在該方法中: -將第一進料空氣流在主熱交換器(20，21)中冷卻， -將經(jīng)冷卻的第一進料空氣流(22)在第一壓力下導(dǎo)入第一高壓塔(23)中， -在高壓塔-塔頂冷凝器(27)中使來自第一高壓塔(23)的氣態(tài)塔頂?shù)獨?44，45)冷凝， -將在高壓塔-塔頂冷凝器(27)中冷凝的塔頂?shù)獨?46)的至少一部分(47)作為回流液體送至第一高壓塔(23)， -低壓塔(25,26)的塔底液體(66)的一部分在低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)中通過與冷凝的加熱流體(58)的間接熱交換而蒸發(fā)， -低壓塔(25，26)的塔底液體(66)的未蒸發(fā)的部分(67)在輔助冷凝器(29 ；228)中至少部分地蒸發(fā)，及 -在輔助冷凝器(29 ；228)中蒸發(fā)的液體(68)的至少一部分作為氣態(tài)氧氣產(chǎn)品(69)獲得， 其特征在于， -該用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)此外還包括第二高壓塔(24)， -將第二進料空氣流在主熱交換器(20，21)中冷卻， -將經(jīng)冷卻的第二進料空氣流(35)在高于第一壓力的第二壓力下導(dǎo)入第二高壓塔(24)中，及 -將第二高壓塔(24)的塔頂氣體(58)的至少一部分在低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)中用作加熱流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使來自用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)的高壓塔(23)的氮富集的流(51，52)做功膨脹(53)，將經(jīng)做功膨脹的氮富集的流(54)在主熱交換器(20，21)中加熱，其中尤其是將經(jīng)加熱的氮富集的流(55)的至少一部分在用于進料空氣的凈化裝置(18，30;118)中用作再生氣(56，57)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，高壓塔-塔頂冷凝器(27)作為低壓塔-中間蒸發(fā)器(27)運行，其方式是通過在此使來自低壓塔(25，26)的液態(tài)中間餾分(75)蒸發(fā)，并將在低壓塔-中間蒸發(fā)器(27)中蒸發(fā)的中間餾分的至少一部分作為上升氣體導(dǎo)入(77，79)低壓塔(25，26)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，低壓塔通過至少兩個區(qū)段形成，其中第一區(qū)段(25)和第二區(qū)段(26)各自設(shè)置在分離的包括物料交換元件的容器中，低壓塔的第二區(qū)段(26)與第一高壓塔(23)并排設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4的方法，其特征在于，低壓塔的第一區(qū)段(25)包括在低壓塔-中間蒸發(fā)器(27)與低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)之間的物料交換元件，第二區(qū)段(26)包括位于低壓塔的塔頂?shù)奈锪辖粨Q元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于,低壓塔的第一區(qū)段(25)與第一高壓塔(23)并排設(shè)置，尤其是在第一高壓塔(23)與低壓塔的第二區(qū)段(26)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，低壓塔的第一區(qū)段(25)設(shè)置在第一高壓塔(23)上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7之一的方法，其特征在于，高壓塔-塔頂冷凝器(27)設(shè)置在低壓塔的第一區(qū)段(25)的上方或內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一的方法，其特征在于，低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)設(shè)置在低壓塔的第一區(qū)段(25)的下方或內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的方法，其特征在于，輔助冷凝器(29；228)設(shè)置在低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)下方。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一的方法，其特征在于，第一和第二高壓塔(23，24)彼此上下布置，第一高壓塔(23)設(shè)置在第二高壓塔(24)下方。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，輔助冷凝器(29)設(shè)置在第一高壓塔與第二高壓塔之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一的方法，其特征在于，將第三進料空氣流在主熱交換器(20，21)中冷卻，使經(jīng)冷卻的第三進料空氣流(36)在輔助冷凝器(29)中至少部分地冷凝，其中尤其是第三進料空氣流(36)在導(dǎo)入輔助冷凝器(29)中時處于高于第一壓力的第三壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一的方法，其特征在于， -將總空氣流(I)壓縮到高于第一壓力但低于第二壓力的第一總空氣壓力， -將處于第一總空氣壓力的總空氣流(5,9)分離成第一空氣支流(10)和第二空氣支流(11)， -將第一空氣支流(10,19)在大約第一總空氣壓力下導(dǎo)入主熱交換器(20,21)中，并在此進行冷卻， -用于第一高壓塔(23)的第一進料空氣流(22)通過經(jīng)冷卻的第一空氣支流的至少一部分形成， -將第二空氣支流(11)后期壓縮(12)到高于第一總空氣壓力的壓力， -將經(jīng)后期壓縮的第二空氣支流(14，17，33)導(dǎo)入主熱交換器(20，21)，并在此進行冷卻，及 -用于第二高壓塔(24)的第二進料空氣流(35)通過經(jīng)冷卻的第二空氣支流(34)的至少一部分形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14的方法，其特征在于，用于輔助冷凝器(29)的第三進料空氣流(36)通過經(jīng)冷卻的第二空氣支流(34)的至少一部分形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15之一的方法，其特征在于，第三壓力等于第二壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16之一的方法，其特征在于，使第四進料空氣流(151，152)做功膨脹(153)，并導(dǎo)入(154)低壓塔(25，26)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17之一的方法，其特征在于，輔助冷凝器(29)被構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18之一的方法，其特征在于，高壓塔-塔頂冷凝器(27)和低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)被構(gòu)造成浴式蒸發(fā)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19之一的方法，其特征在于，低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)設(shè)置在第二高壓塔(24)的塔頂。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20之一的方法，其特征在于，高壓塔-塔頂冷凝器(27)和/或低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)被構(gòu)造成降膜蒸發(fā)器。
22.在用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)中低溫分離空氣的設(shè)備，該蒸餾塔系統(tǒng)包括第一高壓塔(23)和低壓塔(25，26)以及三個冷凝器-蒸發(fā)器，即高壓塔-塔頂冷凝器(27)、低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)和輔助冷凝器(29 ；228)，該設(shè)備包括: -用于冷卻第一進料空氣流的主熱交換器(20，21)， -將經(jīng)冷卻的第一進料空氣流(22)在第一壓力下導(dǎo)入第一高壓塔(23)中的裝置， -將氣態(tài)塔頂?shù)獨?44，45)從第一高壓塔(23)導(dǎo)入高壓塔-塔頂冷凝器(27)的液化腔室中的裝置， -將在高壓塔-塔頂冷凝器(27)中冷凝的塔頂?shù)獨?46)的至少一部分(47)作為回流液體送至第一高壓塔(23)的裝置， -將低壓塔(25,26)的塔底液體(66)的至少一部分導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)的蒸發(fā)腔室中的裝置， -將加熱流體(58)導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)的液化腔室中的裝置， -將低壓塔(25,26)的塔底液體(66)的未蒸發(fā)的部分(67)導(dǎo)入輔助冷凝器(29 ；228)的蒸發(fā)腔室中的裝置，及 -將在輔助冷凝器(29 ；228)中蒸發(fā)的液體(68)的至少一部分作為氣態(tài)氧氣產(chǎn)品(69)獲得的裝置， 其特征在于， -該用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)此外還包括第二高壓塔(24)， 該設(shè)備還包括: -將第二進料空氣流導(dǎo)入主熱交換器(20，21)中的裝置， -將在主熱交換器中冷卻的第二進料空氣流(35)導(dǎo)入第二高壓塔(24)中的裝置，及-將第二高壓塔(24)的塔頂氣體(58)的至少一部分作為加熱流體導(dǎo)入低壓塔-塔底蒸發(fā)器(28)的液化腔室中的裝置，其中 -尤其是設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置，其作用是將第二進料空氣流(35)在高于第一壓力的第二壓力下導(dǎo)入第二高壓塔(24)中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其特征在于使來自用于氮氧分離的蒸餾塔系統(tǒng)的高壓塔(23 )的氮富集的流(51，52)做功膨脹做功膨脹(53)的膨脹機(53)以及將經(jīng)做功膨脹的氮富集的流(54)在主熱交換器(20，21)中加熱的裝置，其中尤其是設(shè)置有將經(jīng)加熱的氮富集的流(55)的至少一部分作為再生氣(56，57)導(dǎo)入用于進料空氣的凈化裝置(18，30;118)的裝置。
【文檔編號】F25J3/04GK103998883SQ201280046019
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月20日
【發(fā)明者】G·德姆斯基, A·阿列克謝耶夫, T·拉斯伯恩, D·戈盧貝夫, A·亞伊利 申請人:林德股份公司