用于通过空气蒸馏生产氧的方法和设备技术

技术编号:8165490 阅读:192 留言:0更新日期:2013-01-08 12:20
在一种用于通过蒸馏来生产氧的方法中,供应处于大气压力下的空气以便产生第一压缩空气流和第二压缩空气流并使其通过第一净化单元(5)和第二净化单元(7),所述第一压缩空气流和第二压缩空气流以第一压力和第二压力从压缩装置排出,所述第一压力和第二压力具有至少0.5bar的压力差:在第一压力下将第一压缩空气流从压缩装置的第一出口输送到第一净化单元以便产生第一经净化的空气流;将第一经净化的空气流从第一净化单元输送到塔系统(15)的塔;将第二经净化的空气流以至少部分冷凝的形式从第二净化单元输送到塔系统的塔;从塔系统抽出富氧液体;通过至少与第二经净化的空气流进行热交换而使所述富氧液体气化;并且将所述富氧流体作为物料提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过蒸馏空气来生产氧的方法和设备。本专利技术例如应用于生产很大量的氧,其中所需的氧压力处于介于例如5bar与20bar之间的范围内。氧在一个或多个大型空气蒸馏单元中产生,其中有利的是使用泵来使在蒸馏单元中产生的液氧达到上述压力,并且通过与被压缩到足以允许氧气化的压力的产热流体进行热交换来使液氧气化,该产热流体通常是压力增加的空气。因此避免了使用总是棘手的氧压缩机。
技术介绍
此类空气分离单元(ASU)中的普遍作法是在并联安装的一个或多个主空气压缩机中压缩处于大气压下的空气。这样压缩的空气通过制冷装置被冷却到通常介于例如5°C与40°C之间的范围内。这样冷却的空气在一个或多个净化单元中进行处理,其中诸如水、CO2和碳氢化合物之类的杂质大部分被去除。 一部分这种这样净化的空气被输送到增压器,其中空气经历通常超过IObar的附加压缩步骤,并且例如形成用于使诸如氧之类的一种或多种产品气化的产热流体。通过ASU生产大量氧需要在净化单元中净化大量空气,并且为了进行净化,需要使能够处理一定量的空气的这些净化单元的尺寸最小化。同心床型净化单元的使用使得可以减小这些单元的尺寸,这种尺寸减小也能通过升高这些单元中的净化空气的压力或者通过降低其温度来获得。US-A-5337570记载了一种方法,其中在不同压力下净化两股空气流,但这些流中的一股的压力随即增加到较高的压力以便能够使经加压的液氧流气化。本专利技术旨在减少现有技术的缺陷并且使得可以通过避免在净化单元后增设任何空气增压器而代之以在净化单元中净化空气的步骤前进行等同的压缩来降低投资成本。净化单元将处理两种不同压力下的两股空气流,即处于介于5bar与9bar之间或者可能地介于2bar与4bar之间的第一压力下的第一空气流和处于介于Ilbar与50bar之间或者可能地介于4. 5bar与Sbar之间的第二压力下的第二空气流。
技术实现思路
本专利技术的一个主题是一种用于通过在一装置中蒸馏空气来生产氧的方法,所述装置包括至少一个塔系统;至少一个交换管线;通过电动机和/或通过蒸汽轮机驱动并且被供应处于大气压下的空气以产生一股第一加压空气流和一股第二加压空气流的至少一个压缩装置;一个第一净化单元;一个第二净化单元,所述第一加压空气流和第二加压空气流以第一压力和第二压力离开压缩装置,第二压力比第一压力高至少0. 5bar,可能高至少5bar,可能地高至少IObar,甚至高至少25bar,并且第二压力为用于供给到塔系统中的任何空气流中的最高压力;在该方法中,大致在第一压力下将第一加压空气流从压缩装置的第一出口输送到第一净化单元,以便产生在水和二氧化碳方面被净化的第一空气流,大致在第二压力下将第二加压空气流从压缩装置的第二出口输送到第二净化单元,以便产生在水和二氧化碳方面被净化的第二空气流,可在第一压力下在交换管线中冷却经净化的第一流,可在第二压力下在交换管线中冷却经净化的第二流,将经净化的第一空气流从第一净化单元输送到塔系统的一个塔,将来自第二净化单元的经净化的第二空气流以至少部分冷凝的形式输送到塔系统的一个塔,从塔系统抽出富氧液体,使该富氧液体可在交换管线中或者在辅助气化器中通过至少与处于第二压力下的经净化的第二流进行热交换而气化并且被作为产品传送。根据本专利技术的其它主题-两股加压空气流之间的压力差为最多4bar或者可为至少Ibar和最多3bar。-两股 加压空气流之间的压力差为至少5bar且最多30bar,或者可为至少15bar且最多25bar。-经净化的第一空气流的至少一部分被输送到塔系统的与经净化的第二空气流被输送到的同一塔中。-第二流的任何部分不会被输送到塔系统的再沸器中。-第二压力比第一压力高至少5bar。-第二压力比第一压力高至少lObar。-第二压力比第一压力高最多25bar。-处于第二压力下的流进入塔系统的一个塔并且未被用于加热塔系统的再沸器。本专利技术的另一个主题是一种用于通过蒸馏空气来生产氧的设备,该设备包括至少一个塔系统;至少一个交换管线;通过蒸汽轮机和/或通过电动机驱动的至少一个压缩装置,该压缩装置具有第一出口和第二出口 ;一个第一净化单元;一个第二净化单元,所述压缩装置设计成被供应处于大气压下的空气并且从第一出口产生处于第一压力下的第一加压空气流且从第二出口产生处于第二压力下的第二加压空气流,第二加压空气流处于比第一加压空气流的压力高至少0. 5bar、可能高至少5bar、可能地高至少lObar、甚至高至少25bar的压力下;用于将第一出口连接到第一净化单元的第一管道;用于将第二出口连接到第二净化单元的第二管道;用于将第一净化单元连接到交换管线的第三管道;用于将第二净化单元连接到交换管线的第四管道,在第二净化单元的下游未连接使空气压力增加的装置;将交换管线连接到塔系统的一个塔的第五管道;用于将交换管线连接到塔系统的一个塔的第六管道;用于从塔系统抽出富氧液体并且输送到气化器(25)的管道,该气化器可由交换管线构成;用于将经净化的第二流的至少一部分输送到气化器的装置,经净化的第二流的至少一部分在所述气化器中冷凝,并且在该设备中,在第一出口与第一净化单元之间不存在压缩空气的装置,并且在第二出口与交换管线或可能地塔系统之间不存在压缩空气的装置。根据本专利技术的其它方面-所述压缩装置包括第一压缩机和第二压缩机;用于向第一压缩机和第二压缩机供应处于大气压力下的空气的装置,所述第一压缩机和第二压缩机可通过共同的蒸汽轮机驱动。-所述第一空气压缩机和第二空气压缩机中仅一个包括中间冷却剂(等温压缩)。-用于将来自两个空气压缩机中不具有中间冷却剂的一个的出口的空气输送到热交换器的装置,和用于将至少一种来自塔系统的流体和/或水输送到其被加热的交换器的>J-U P^3装直。本专利技术的另一个主题是一种通过在一装置中蒸馏空气来生产氧的方法,该装置包括n个塔系统,其中n > 2 ;n个交换管线;至少一个第一压缩机,其压缩大气以便产生处于第一压力下的空气流;至少一个第二压缩机,其压缩大气以产生处于第二压力下的空气流,所述第一压力比第二压力低至少0. 5bar、可能低至少5bar、可能地低至少IObar或者甚至低至少25bar,并且第二压力是任何用于蒸馏的空气压力中的最高压力,在该方法中,将处于第一压力下的空气从至少一个第一压缩机输送到至少一个第一净化单元,将处于第二压力下的空气从至少一个第二压缩机输送到至少一个第二净化单元,将处于第一压力下的空气从第一净化单元输送到至少两个塔系统,将处于第二压力下的空气从第二净化单元输送到至少两个塔系统,并且从塔系统中的至少一个生产氧。 本专利技术的另一个主题是一种用于通过在一装置中蒸馏空气来生产氧的设备,该装置包括n个塔系统,其中n > 2 ;n个交换管线;至少一个第一压缩机,其压缩大气以便产生处于第一压力下的空气流;至少一个第二压缩机,其压缩大气以便产生处于第二压力下的空气流,所述第一压力比第二压力低至少0. 5bar,可能低至少5bar,可能地低至少IObar,或者甚至低至少25bar ;至少一个第一净化单元;至少一个第二净化单元;用于将来自第一压缩机的处于第一压力下的空气输送到第一净化单元的装置;用于将来自第二压缩机的处于第二本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·科尼亚尔R·杜贝蒂尔格勒尼耶
申请(专利权)人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
类型:
国别省市:

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