制备氧的有效方法技术

本发明专利技术涉及空气在蒸馏塔系统中低温蒸馏的方法，其中在氧制品生产蒸馏塔底部的沸腾是通过冷凝氮浓度等于或大于给料空气流体氮浓度的一种流体提供的。包括；（ａ）蒸馏塔系统全部冷冻需求至少１０％的作功能量，是由（１）作功膨胀氮含量等于或大于给料空气氮含量的第一工艺流体，然后冷凝至少部分膨胀流体产生，和／或（２）冷凝氮含量等于或大于给料空气氮含量的至少第二工艺流体产生；（ｂ）作功膨胀第三工艺流体，产生额外作功能量；和（ｃ）利用超过蒸馏塔系统冷冻需要所产生的功，冷压缩温度低于室温工艺流体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用低温空气分离法有效制备氧的几种方法。特别是，本专利技术涉及低温空气分离工艺，其中具有吸引力的是制备至少一部分全氧，其纯度低于99.5％，且优选低于97％。有几篇美国专利，教导有效制备纯度低于99.5％氧。两个例子是美国专利4,704,148和4,936,099。美国专利No.2,753,698公开了一种用于分馏空气的方法，其中要分离的总空气在复式分馏器的高压塔中预分馏，以制备粗(不纯)液态氧(粗LOX)塔底液和气态氮塔顶馏出物。如此制备的粗液态氧膨胀至中等压力，并靠氮冷凝热交换而完全蒸发。蒸发的粗氧然后稍微温热，对生产动力负载膨胀，并在复式分馏器的低压塔中用高压塔内冷凝的氮洗涤，然后进入低压塔的顶部。低压塔的底部用来自高压塔的氮再沸腾。提供冷冻作用的这种方法，以后就称作CGOX膨胀法。该专利不使用其它冷冻源。因此用于低压塔的常规空气膨胀法要用所提出的CGOX膨胀法代替。实际上，该专利引用了因额外空气送入高压塔达到的改进效果(如对低压塔没有气态空气要膨胀)，而这导致高压塔顶部产生的额外氮回流。这说明额外氮回流量等于送入高压塔空气外加氮量。为克服低压塔底部蒸出物不足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气在蒸馏塔系统内低温蒸馏的方法，蒸馏塔系统包括至少一个蒸馏塔，其中在生产氧制品蒸馏塔底部的沸腾是通过冷凝氮浓度等于或大于给料空气流体氮浓度的一种流体提供的，其改进之处包括步骤： （ａ）蒸馏塔系统全部冷冻需求至少１０％的作功能量，是由以下两个方法中至少一个产生： （１）作功膨胀氮含量等于或大于给料空气的第一种工艺流体，然后冷凝至少部分膨胀流体，方法是对下述两种液体中至少一种进行潜热交换：（ｉ）生产氧制品蒸馏塔中间高度的一种液体；（ｉｉ）该蒸馏塔给料液体之一，其氧浓度等于或优选大于给料空气氧浓度；和 （２）冷凝氮含量等于或大于给料空气氮含量的至少第二种工艺流体，方法是对至少...

【技术特征摘要】
US 1998-1-22 09/0120741．一种空气在蒸馏塔系统内低温蒸馏的方法，蒸馏塔系统包括至少一个蒸馏塔，其中在生产氧制品蒸馏塔底部的沸腾是通过冷凝氮浓度等于或大于给料空气流体氮浓度的一种流体提供的，其改进之处包括步骤(a)蒸馏塔系统全部冷冻需求至少10％的作功能量，是由以下两个方法中至少一个产生(1)作功膨胀氮含量等于或大于给料空气的第一种工艺流体，然后冷凝至少部分膨胀流体，方法是对下述两种液体中至少一种进行潜热交换(ⅰ)生产氧制品蒸馏塔中间高度的一种液体；(ⅱ)该蒸馏塔给料液体之一，其氧浓度等于或优选大于给料空气氧浓度；和(2)冷凝氮含量等于或大于给料空气氮含量的至少第二种工艺流体，方法是对至少一部分富氧液态流体进行潜热交换，富氧液态流体其氧浓度等于或优选大于给料空气氧浓度，且其压力也大于生产氧制品蒸馏塔压力，在至少一部分富氧液体因潜热交换蒸发成蒸气馏分后，作功膨胀至少一部分获得的蒸气流体；(b)作功膨胀第三种工艺流体，产生额外作功能量，使与步骤(a)一起产生的总功超过低温厂总的冷冻需求，且如果第三个工艺系统与步骤(a)(1)中第一个工艺系统相同，则至少部分第三种工艺流体在作功膨胀后，没有被步骤(a)(1)所述两种液态流体任何一种所冷凝；和(c)利用超过蒸馏塔系统冷冻需要所产生的功，冷压缩温度低于室温的工艺流体。2．根据权利要求1的方法，其中采用至少一个包括较高压力塔和较低压力塔的复式塔系统。3．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(1)中第一种工艺流体是从较高压力塔引出的蒸气流体。4．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(1)中第一种工艺流体是，部分给料空气。5．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(1)中第一种工艺流体是，从至少部分给料空气部分冷凝获得的蒸气。6．根据权利要求2的方法，其中冷凝第一种工艺流体的方法是，至少部分蒸发来自较低压力塔中间位置的液体。7．根据权利要求2的方法，其中冷凝第一种工艺流体的方法是，至少部分蒸发从较高压力塔引出的至少部分富氧液体。8．根据权利要求2的方法，其中冷凝第一种工艺流体的方法是，至少部分蒸发，由至少部分给料空气至少部分冷凝获得的至少部分富氧液体。9．根据权利要求2的方法，其中至少部分第一种工艺流体冷凝后用泵送到较高压力塔。10．根据权利要求2的方法，其中至少部分第一种工艺流体用泵送入热交换器并蒸发给出产品。11．根据权利要求2的方法，其中全部第一种工艺流体冷凝后作为给料送入较低压力塔。12．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(2)第二种工艺流体是，从较高压力塔引出的蒸气。13．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(2)第二种工艺流体是，压力低于较高压力塔的部分给料空气。14．根据权利要求2的方法，其中步骤(a)(2)第二种工艺流体是，由至少部分给料空气部分冷凝获得的蒸气，且该蒸气压力低于较高压力塔压力。15．根据权利要求2的方法，其中第二种工艺流体冷凝之前已急剧膨胀。16．根据权利要求2的方法，其中冷凝第二种工艺流体的方法是，至少部分蒸发来自较低压力塔中间位置的液体，且该液体蒸发之前用泵打。17．根据权利要求2的方法，其中冷凝第二种工艺流体的方法是，至少部分蒸发从较高压力塔引出的至少部分富氧液体。18．根据权利要求2的方法，其中冷凝第二种工艺流体的方法是，至少部分蒸发，由至少部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：R阿格拉沃，DM赫伦，张燕屏，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]