專利名稱：氣體低溫分離的工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體的低溫分離，特別是一種用于臨時(shí)提供一定備用數(shù)量“第一”氣體的工藝和設(shè)備，以便在所述第一氣體分離產(chǎn)量下降時(shí)，維持這第一氣體從含有該第一氣體和至少一種其他氣體的氣態(tài)混合物中低溫分離出來的產(chǎn)量。本發(fā)明特別應(yīng)用于低溫分離空氣以生產(chǎn)氣態(tài)氧(“GOX”)。
背景技術(shù)：
GOX可以由低溫空氣分離設(shè)備(“ASU”)制得，這種ASU可以與一些在某方面使用GOX的后續(xù)工藝相結(jié)合。例如，GOX可以用于生產(chǎn)合成氣體(“syngas”)，這種合成氣體是一種氫和一氧化碳的混合物，它可以用于制備高分子量的碳?xì)浠衔锖?或氧化物。Fischer-Tropsch工藝是一種適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)碳?xì)浠衔锏墓に?。幾個(gè)ASU可以并聯(lián)生產(chǎn)用于后續(xù)工藝的GOX。
一些后續(xù)工藝，例如合成氣體的生產(chǎn)、氣化工藝和環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)，需要有基本恒定的GOX產(chǎn)量，也就是GOX的壓力或流量必須保持在很小的范圍。這些工藝過程通常被稱為“氧-臨界過程”。因此，需要建立備用(backup)系統(tǒng)，以確保在由于任何原因造成GOX的壓力或流量降低的情況下，都能持續(xù)的提供GOX。就此而論，GOX產(chǎn)品的壓力或流量會(huì)由于ASU的某一元件的突然失靈而降低。例如，主空氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)增壓器(如果存在的話)、空氣預(yù)凈化器、液氧(“LOX”)泵或閥門可能會(huì)失靈。
眾所周知，一般采用高壓(“HP”)LOX儲(chǔ)存器來提供備用的GOX。當(dāng)GOX的壓力或流量低于一定水平時(shí)，液態(tài)氧從儲(chǔ)存器中釋放出來，在蒸餾器中氣化，在所需的特定壓力下產(chǎn)生備用的GOX。從低壓(“LP”)LOX儲(chǔ)存器中提供備用GOX的方法也是眾所周知的。當(dāng)GOX的壓力或流量低于一定水平時(shí)，LOX從低壓儲(chǔ)存器中被抽出，通過一個(gè)或多個(gè)備用LOX泵加壓達(dá)到所需壓力，然后在蒸餾器中氣化產(chǎn)生備用GOX。
備用系統(tǒng)在收到觸發(fā)信號(hào)(例如產(chǎn)品供給降低的壓力)啟動(dòng)。對(duì)于HP液體備用系統(tǒng)，觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)致氧氣蒸餾器控制閥門打開。對(duì)于低壓液體備用系統(tǒng)，觸發(fā)信號(hào)將導(dǎo)致一個(gè)或每個(gè)LOX備用泵開啟達(dá)到設(shè)計(jì)工作點(diǎn)。然而，當(dāng)蒸餾器運(yùn)行時(shí)，不能立刻達(dá)到其設(shè)計(jì)的蒸餾能力。達(dá)到設(shè)計(jì)能力的時(shí)間取決于所安裝的蒸餾器的類型。通常，由于總量及裝置質(zhì)量的關(guān)系，環(huán)繞式蒸餾器的反應(yīng)時(shí)間要優(yōu)于水浴蒸汽噴射式蒸餾器。例如，水浴噴射式蒸餾器必須持續(xù)加熱，以備其隨時(shí)使用。不幸的是，不可能一開始就推動(dòng)LOX以設(shè)計(jì)速度通過加熱的蒸餾器，因?yàn)樵跓醾溆脳l件下，蒸餾器的氧氣壓降會(huì)過高。蒸餾器需要時(shí)間降溫，以達(dá)到LOX在所需速率下的氣化溫度。這一過程需要最高達(dá)30秒，而在這段時(shí)間內(nèi)，由于此處GOX壓力及流量的降低會(huì)導(dǎo)致氧-臨界工藝受到影響。
眾所周知，ASU的GOX出口接有一個(gè)GOX緩沖容器，這樣在備用系統(tǒng)的蒸餾器達(dá)到在線滿負(fù)荷能力的時(shí)間內(nèi)，可以保證充足的GOX量，以防止出現(xiàn)壓力大幅下降的情況。這樣的緩沖容器可以有與管道內(nèi)相同的壓力或是被加壓，在此情況下，需要加裝一個(gè)閥門，在GOX進(jìn)入GOX生產(chǎn)線前對(duì)高壓的GOX進(jìn)行降壓處理。應(yīng)用緩沖器的缺點(diǎn)是基本資金的投入。
WO-A-99/40304(公開于1999年8月12日)包括組合式低溫空氣分離裝置/一體式氣體發(fā)生器組合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和一種方法，該方法在需求達(dá)到峰值時(shí)，改變ASU電力消耗以達(dá)到最大凈產(chǎn)生功率，同時(shí)當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)以不同產(chǎn)生功率工作時(shí)保持其峰值效率。氧氣產(chǎn)生的速度始終保持在穩(wěn)定的最佳水平，并且在電力設(shè)備的操作條件改變的過程中沒有發(fā)生較大波動(dòng)。從WO-A-99/40304中的

圖1中看出，當(dāng)處于額定電力需求時(shí)，ASU生產(chǎn)的過量液態(tài)氧被儲(chǔ)存到低壓蒸餾塔6底部或通過管線13轉(zhuǎn)移到容器21進(jìn)行貯存，直到一體式氣體發(fā)生器組合循環(huán)系統(tǒng)需要較高電力的時(shí)候。
US-A-6062044(公開于2000年5月16日)披露了用液態(tài)氧儲(chǔ)存罐來儲(chǔ)存過量的液態(tài)氧，這些液態(tài)氧用于滿足需氧量的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是，提供一個(gè)可選擇的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于提供備用量的第一氣體，這一系統(tǒng)不必使用一個(gè)或多個(gè)價(jià)格昂貴的緩沖容器或者至少此類緩沖容器的體積可以大大減小。在低溫分離系統(tǒng)中總存在有液化的第一氣體存量(inventory)(或儲(chǔ)備)，通常是在蒸餾塔的蓄貯池里。存量的大小取決于低溫分離系統(tǒng)的容積，但是通常蒸餾系統(tǒng)儲(chǔ)存液態(tài)氣體的量大于其本身容積，這樣在主備用系統(tǒng)的蒸餾器達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行的過程中，可以保證滿足第一氣體的需求量。發(fā)明人已發(fā)明了一種采用這種液態(tài)第一氣體資源來生產(chǎn)備用量的第一氣體和維持第一氣體生產(chǎn)水平的方法。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種工藝，用于臨時(shí)提供備用量的第一氣體，以便當(dāng)所述第一氣體的分離產(chǎn)量降低時(shí)，維持第一氣體從含有第一氣體或至少一種其它氣體的混合氣體中低溫分離所述第一氣體的產(chǎn)量，所述分離過程包括分離混合物或由此制得的混合物，在至少一個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)中生產(chǎn)液化的第一氣體，該系統(tǒng)或每個(gè)系統(tǒng)保留部分所述第一氣體作為存量；和在至少一個(gè)熱交換器中通過與加工蒸汽進(jìn)行間接熱交換將另一部分所述液化的第一氣體氣化以生產(chǎn)所述第一氣體；所述工藝過程包括，在所述分離得到的第一氣體產(chǎn)量降低的情況下，從該或至少一個(gè)所述低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體存量，氣化抽出的液化的第一氣體存量來得到所述備用量的所述第一氣體。
存量最初以高速度抽出，以滿足該第一氣體的需求量；優(yōu)選地，當(dāng)蒸餾系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來時(shí)，以與第一液化氣體基本相同的速度抽出。然而，當(dāng)備用階段結(jié)束，速度通常將持續(xù)下降。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是不再需要昂貴的緩沖容器，或者可以大大的降低設(shè)備的體積，從而，本工藝的整個(gè)資本支出大大節(jié)約。
該工藝過程生產(chǎn)線通常在該或至少一個(gè)低溫分離系統(tǒng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體時(shí)(或失靈)時(shí)啟動(dòng)，但是在其它情況下也可以使用該工藝，例如某一生產(chǎn)線發(fā)生泄漏。
將抽出的液化的第一氣體存量進(jìn)行氣化的至少一部分氣化功能優(yōu)選由該或至少一個(gè)熱交換器的熱存量(即儲(chǔ)備熱)提供。該或每個(gè)熱交換器的熱端和冷端之間存在一個(gè)溫度梯度。熱交換器金屬中儲(chǔ)存的熱量用于氣化液化的第一氣體存量。很明顯，不希望熱交換器冷卻到其中的過冷第一氣體離開熱交換器的程度。然而，發(fā)明人認(rèn)為熱交換器的金屬中不只儲(chǔ)存有足夠的熱量用以氣化在蒸餾器達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間段內(nèi)抽出的液化的第一氣體存量。
具體實(shí)施例方式
該工藝的一個(gè)實(shí)施方案涉及一個(gè)停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾系統(tǒng)，該工藝過程包括從低溫分離系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體存量，氣化抽出的液化第一氣體存量用以生產(chǎn)所述備用量的第一氣體。
該工藝的另一實(shí)施方案涉及多個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)和一個(gè)停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾系統(tǒng)，該工藝過程包括，從已經(jīng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾體系中抽出液化的第一氣體存量，氣化抽出的液化的第一氣體存量用以生產(chǎn)一定備用量的第一氣體。
在另一可選(也是目前優(yōu)選)的實(shí)施方案中涉及多個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)和一個(gè)停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾系統(tǒng)。工藝過程包括從各個(gè)還沒有停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾系統(tǒng)提取液化的第一氣體存量，氣化液化的第一氣體存量用以生產(chǎn)所述備用量的第一氣體。為了彌補(bǔ)失靈的蒸餾系統(tǒng)對(duì)第一氣體連續(xù)生產(chǎn)造成的影響，可以提高從運(yùn)行中的蒸餾系統(tǒng)中提取液化的第一氣體的速度。例如，一種實(shí)施方案中有兩個(gè)并聯(lián)的低溫分離系統(tǒng)，其中一個(gè)失靈，保持運(yùn)行狀態(tài)的蒸餾系統(tǒng)生產(chǎn)第一氣體的速度就會(huì)超過正常生產(chǎn)速度的最高達(dá)100％，通常情況下，從產(chǎn)生這一情況到備用系統(tǒng)的蒸餾器達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行所需的時(shí)間非常短。一種實(shí)施方案中有三個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)并聯(lián)，其中一個(gè)失靈，則每個(gè)保持運(yùn)行狀態(tài)的蒸餾系統(tǒng)生產(chǎn)第一氣體的速度就會(huì)超過一個(gè)蒸餾系統(tǒng)正常生產(chǎn)速度的最高達(dá)50％。同樣，速度增加通常僅持續(xù)非常短時(shí)間，直到備用系統(tǒng)的蒸餾器達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。
在這個(gè)可供選擇的方案中，對(duì)于每個(gè)蒸餾系統(tǒng)，分離過程還包括壓縮所述混合物來生產(chǎn)壓縮混合物；把所述壓縮混合物或由此得到的混合物分離成至少兩部分；在熱交換器中通過間接熱交換方式冷卻所述壓縮混合物的第一部分，然后把得到的冷卻的第一部分輸入低溫蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行分離；在增壓器中進(jìn)一步壓縮所述壓縮混合物的第二部分以產(chǎn)生深層壓縮混合物；在該或更多的熱交換器中通過間接熱交換的方式對(duì)所述深層壓縮混合物進(jìn)行冷凝，然后將所得的冷凝的深層壓縮混合物輸入低溫蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行分離。在此實(shí)施方案中，增壓器在低于其最大運(yùn)行速度情況下可以良好的工作。在此情況下，該工藝還包括，當(dāng)一個(gè)低壓蒸餾系統(tǒng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體時(shí)，可提高通過該或每個(gè)仍在運(yùn)行的低溫蒸餾系統(tǒng)增壓器的第二部分的流量，以使通過該或每個(gè)所述運(yùn)行著的低溫蒸餾系統(tǒng)的該或更多的熱交換器的深層壓縮混合物的流量變大，也就提供了部分氣化作用來分擔(dān)氣化抽出的液化的第一氣體存量的職責(zé)以提供所述備用量的第一氣體。
更優(yōu)選是，當(dāng)該或至少一個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)停止產(chǎn)生液化的第一氣體時(shí)，該工藝過程會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。通過這一方法，工藝過程啟動(dòng)并運(yùn)行的時(shí)間比采用手動(dòng)啟動(dòng)的方式可以大大的縮短，當(dāng)然，眾所周知，該手動(dòng)啟動(dòng)方法也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，已經(jīng)貯存了備用量的液化的第一氣體，用于在所述第一氣體的分離產(chǎn)量降低的情況下在至少有一個(gè)蒸餾器氣化來產(chǎn)生該第一氣體。在此實(shí)施方案中，只有當(dāng)需要該或每個(gè)蒸餾器啟動(dòng)時(shí)，該程序才開始運(yùn)行，充分冷卻以使液化的第一氣體在維持該第一氣體產(chǎn)品的輸出壓力或流量所必須的速度下氣化。
通過采用本發(fā)明的另一實(shí)施方案，整個(gè)備用系統(tǒng)(液體貯存器、泵(如果存在的話)、蒸餾器等等)可以被省略，或在尺寸上大大縮小。通常，如果有若干個(gè)ASU，就會(huì)有多個(gè)后續(xù)工藝單元，如果ASU中其中一個(gè)發(fā)生故障，那么其中一個(gè)后續(xù)工藝單元就會(huì)關(guān)閉。把主要的資金消耗在液體貯存器和蒸餾設(shè)備以保證設(shè)備從ASU得到氣體的供應(yīng)是不必要的。然而，其典型的特點(diǎn)是一個(gè)后續(xù)工藝裝置正確而安全地降低生產(chǎn)量并關(guān)閉需要較長(zhǎng)的時(shí)間，例如10到30分鐘。在這段時(shí)間內(nèi)，雖然處于生產(chǎn)量減少的階段，但是該裝置必須持續(xù)從ASU得到氣體供應(yīng)。
在這段時(shí)間內(nèi)，未失靈的ASU內(nèi)壓縮LOX流量的增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于由靜水頭增加或泵送所產(chǎn)生的最大的穩(wěn)定狀態(tài)流量。額外的壓縮Lox流量將造成ASU內(nèi)液體的存量水平降低。額外的流量連同未失靈的ASU中的剩余部分將利用主熱交換器金屬中儲(chǔ)存的熱量在ASU的主熱交換器中進(jìn)行氣化。盡管，在氧氣產(chǎn)品以非常低的溫度離開ASU之前，這樣的狀態(tài)僅持續(xù)相當(dāng)短的時(shí)間，該狀態(tài)所需持續(xù)的短暫時(shí)間也就是退出和關(guān)閉后續(xù)程序所用的時(shí)間。因此，在關(guān)閉的時(shí)間段內(nèi)建議由未失靈的ASU來提供至少一部分備用量的氣體。
作為選擇，可以降低一個(gè)或多個(gè)后續(xù)裝置的生產(chǎn)能力，然而，實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)能力的過程需要10到30分鐘時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，總需氧量會(huì)超過運(yùn)行ASU的最大連續(xù)生產(chǎn)能力。
該工藝已經(jīng)應(yīng)用于特定的空氣低溫分離，其中空氣是氣體混合物，第一氣體是氬、氮，或者特別是氧氣。然而，本發(fā)明也應(yīng)用于其它混合氣體的低溫分離，在該分離過程中，液體產(chǎn)品在冷凍箱中分離，然后在冷凍箱中氣化并以氣態(tài)產(chǎn)品的形式排出。該分離工藝的例子包括分離一氧化碳和甲烷的混合物；在氮?dú)庖种蒲b置中從甲烷中分離氮?dú)?，在該分離工藝過程中，富含甲烷的原料流在主熱交換器中依靠冷凝的(未升壓)原料流進(jìn)行氣化，然后在一個(gè)氫/一氧化碳(“HYCO”)設(shè)備中從一氧化碳中分離氮?dú)猓谠撛O(shè)備中有一個(gè)分離塔，用于從一氧化碳中分離氮?dú)猓Y(jié)果是CO以液態(tài)產(chǎn)出，并在主熱交換器中氣化。
下面是參考本發(fā)明目前優(yōu)選方案的附圖，作為例子進(jìn)行說明。在圖中，圖1是對(duì)本發(fā)明優(yōu)選方案中用于從兩個(gè)并聯(lián)的ASU中生產(chǎn)用于合成氣體生產(chǎn)的GOX的概括性示意描繪。
參考圖1，GOX從兩個(gè)ASU2和4中產(chǎn)生。由第一個(gè)ASU2產(chǎn)生的GOX流6與來自第二個(gè)ASU4的GOX流8會(huì)合，會(huì)合后所形成的GOX流10被分成兩部分12和14，第一部分12供給第一個(gè)合成氣體生產(chǎn)裝置16，第二部分14供給第二個(gè)合成氣體生產(chǎn)裝置18。
如果氣流10中GOX流的壓力或流量降低，可提供一套備用系統(tǒng)用以生產(chǎn)備用GOX。通過氣化貯存在LOX貯存容器20中的LOX產(chǎn)生備用的GOX。如果需要，LOX可作為氣流22從貯存容器中抽出，抽運(yùn)到泵24中以產(chǎn)生抽運(yùn)LOX流26。抽運(yùn)的LOX流26供給射流式水浴蒸餾器28，該設(shè)備的蒸汽由蒸汽流30供應(yīng)，新氣化的GOX流32以氣流36通過壓力控制閥34供給GOX流10。然而，如果LOX儲(chǔ)存器20在適宜的高壓下運(yùn)行，則泵24就不需要了。
備用系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線啟動(dòng)。通常狀況下，流量控制器46和48監(jiān)控由ASU2和4產(chǎn)生的氧氣量，并傳送控制信號(hào)42和44來調(diào)節(jié)進(jìn)入ASU2和4的空氣流量，以滿足客戶需氧量。
當(dāng)客戶需氧量下降到低于ASU2和4的最小生產(chǎn)能力時(shí)，流量控制器60和62傳送控制信號(hào)62和64來打開GOX排放閥66和68，然后將多余的GOX經(jīng)過出口消音器70和72排入大氣中。
壓力傳感器50和52分別監(jiān)控氣流6和8中GOX的壓力。如果GOX產(chǎn)品流6和8中的某個(gè)流的壓力降低，控制信號(hào)54和56就會(huì)被傳送到ASU2和4來提高從蒸餾系統(tǒng)中抽出的LOX的壓力。如果通過使用裝置2和4中的LOX泵實(shí)現(xiàn)了壓力的提高的話，則控制信號(hào)54和56就會(huì)調(diào)整泵的輸出量。如果通過ASU2和4提高LOX的靜水頭來實(shí)現(xiàn)提高壓力的話，則控制信號(hào)54和56就會(huì)調(diào)節(jié)由蒸餾系統(tǒng)輸出的LOX管線上的控制閥門。
壓力控制器74監(jiān)控氣流10中GOX壓力。如果氣流10中GOX的壓力下降，控制信號(hào)76和78就會(huì)被傳送至控制閥80和82以調(diào)節(jié)氣流10中GOX流量。壓力控制器84也是用來監(jiān)控氣流10中GOX的壓力的。壓力控制器84的壓力控制點(diǎn)低于控制器74的控制點(diǎn)。如果壓力低于控制器84的控制點(diǎn)，控制信號(hào)86就會(huì)被傳送至閥門34從而使閥門打開以允許儲(chǔ)存的Lox的來自蒸餾器28中的Gox進(jìn)入氣流10中，并維持氣流10中GOX的壓力。
流量控制器88和90分別用來監(jiān)控氣流12和14中GOX的流量。如果GOX的流量與控制器88和90的設(shè)置點(diǎn)不同，則控制信號(hào)92和94被傳送到流量控制閥門96和98從而相應(yīng)調(diào)節(jié)GOX的流量。流量控制器88和90設(shè)置的控制點(diǎn)由產(chǎn)生合成氣體的設(shè)備16和18的控制系統(tǒng)決定。如果某個(gè)合成氣體生成裝置失靈，失靈信號(hào)100和102就會(huì)被傳送到ASU2和4以啟動(dòng)ASU中其中一個(gè)的關(guān)閉程序。
如果ASU2和4中的一個(gè)失靈并停止產(chǎn)生LOX，失靈信號(hào)38和40就會(huì)被傳送到備用系統(tǒng)。這個(gè)失靈信號(hào)會(huì)立刻啟動(dòng)備用泵24達(dá)到其設(shè)計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還會(huì)在撤消閥門對(duì)壓力控制器84的控制之前打開備用控制閥門34到預(yù)定的位置。
如果ASU2和4中的一個(gè)失靈并停止生產(chǎn)GOX，一種實(shí)施方案是失靈信號(hào)(未畫出)被傳送至處在運(yùn)行狀態(tài)中的ASU中的附屬LOX泵(未畫出)，該泵通常保持著低溫。附屬泵開始泵送蒸餾系統(tǒng)(未畫出)中的LOX存量來提高通過熱交換器(未畫出)的LOX的流量，從而提高ASU生產(chǎn)的GOX的產(chǎn)量至少直到備用系統(tǒng)的蒸餾器28達(dá)到在線滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。另一種實(shí)施方案是失靈信號(hào)(未畫出)將會(huì)被傳送至處在運(yùn)行狀態(tài)中的ASU的加大的Lox泵，以便從蒸餾系統(tǒng)中泵送更多的Lox存量通過熱交換器以生產(chǎn)更多的GOX，同樣至少要到備用系統(tǒng)的蒸餾器28達(dá)到在線滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
雖然，已經(jīng)特別參考從空氣分離過程中生產(chǎn)氧氣的工藝過程對(duì)本工藝進(jìn)行了討論，但應(yīng)理解像先前所認(rèn)為那樣，該工藝可應(yīng)用于采用低溫分離工藝生產(chǎn)任何氣體。
權(quán)利要求
1.一種用于臨時(shí)提供備用量第一氣體的方法，該方法在分離而得所述第一氣體的產(chǎn)量減少的情況下用來保持從含有第一氣體和至少一種其它氣體的氣體混合物中低溫分離而得第一氣體產(chǎn)量，所述分離包括分離混合物或由此制得的混合物，在至少一個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)中生產(chǎn)液化的第一氣體，該或每個(gè)系統(tǒng)保留部分所述液化的第一氣體作為存量；和在至少一個(gè)熱交換器中通過與加工蒸汽進(jìn)行間接熱交換將另一部分所述液化的第一氣體進(jìn)行氣化以生產(chǎn)所述第一氣體；所述工藝包括，在所述第一氣體的分離產(chǎn)量降低的情況下，從該或至少一個(gè)所述低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體存量，并氣化抽出的液化的第一氣體存量以生產(chǎn)所述備用量的第一氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)該或至少一個(gè)低溫分離系統(tǒng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體時(shí)該工藝啟動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中用于氣化所述抽出的液化的第一氣體存量的至少一部分氣化作用是通過該或至少一個(gè)熱交換器所儲(chǔ)存的熱量來提供的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的方法，其中有一個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體，所述工藝包括從所述低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體存量，并氣化抽出的液化的第一氣體存量來生產(chǎn)所述備用量的第一氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的方法，其中有多個(gè)的低溫蒸餾系統(tǒng)并且其中一個(gè)所述低溫蒸餾系統(tǒng)停止產(chǎn)生液化的第一氣體，所述工藝包括從已經(jīng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體的低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體儲(chǔ)量，并氣化抽出的液化的第一氣體存量來產(chǎn)生所述備用量的第一氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的方法，其中有多個(gè)的低溫蒸餾系統(tǒng)并且其中一個(gè)所述低溫蒸餾系統(tǒng)停止產(chǎn)生液化的第一氣體，所述工藝包括從并未停止生產(chǎn)液化的第一氣體的該或每個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出液化的第一氣體存量，并氣化抽出的液化的第一氣體存量來產(chǎn)生所述備用量的第一氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中對(duì)于每個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)，所述分離還包括壓縮所述混合物以生產(chǎn)壓縮混合物；把所述壓縮混合物或由此制得的混合物至少分成兩部分；在熱交換器中通過間接熱交換的方式冷卻第一部分，然后把冷卻后的第一部分供給低溫分離系統(tǒng)進(jìn)行分離；將第二部分壓縮混合物在增壓器中壓縮以產(chǎn)生深層壓縮混合物；在該或更多的熱交換器中通過間接熱交換的方式冷卻和凝聚所述深層壓縮混合物，然后把得到的冷卻和凝聚的深層壓縮混合物供給低溫蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行分離，所述工藝還包括，當(dāng)所述的低溫蒸餾系統(tǒng)中的一個(gè)停止生產(chǎn)液化的第一氣體時(shí)，增加通過每個(gè)保持工作狀態(tài)的低溫蒸餾系統(tǒng)中的增壓器的第二部分的流量，結(jié)果是增加了通過每一運(yùn)行著的低溫蒸餾器系統(tǒng)的所述或另外的熱交換器的深層壓縮混合物的流量，提供了氣化所述抽出的液化的第一氣體存量來提供所述備用量的第一氣體所需的一部分氣化作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求7中任一項(xiàng)的方法，其中當(dāng)該或至少一個(gè)低溫分離系統(tǒng)停止生產(chǎn)液化的第一氣體時(shí)，工藝自動(dòng)啟動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求8中任一項(xiàng)的方法，其中儲(chǔ)存液化的第一氣體，用于在所述第一氣體的分離產(chǎn)量下降時(shí)在至少一個(gè)蒸餾器中氣化生產(chǎn)備用量的第一氣體，所述工藝只有在需要該或每個(gè)蒸餾器在線運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才開始運(yùn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求8任何一項(xiàng)的方法，其中第一氣體在多個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)中產(chǎn)生，然后供給多個(gè)后續(xù)工藝設(shè)備，所述工藝只有在當(dāng)一個(gè)蒸餾設(shè)備停止產(chǎn)生液化的第一氣體從而需要關(guān)閉一個(gè)后續(xù)工藝設(shè)備時(shí)才開始運(yùn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求10中任一項(xiàng)的方法，其中氣態(tài)混合物是空氣，第一氣體是氧氣、氮?dú)饣驓鍤庵械囊环N。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中氣態(tài)混合物是空氣，第一氣體是氧氣。
13.一種參考附圖大體上如文中所述的工藝。
全文摘要
臨時(shí)提供備用量“第一”氣體，以便當(dāng)所述第一氣體的分離產(chǎn)量降低時(shí)，維持從包含第一氣體和至少一種其它氣體的氣態(tài)混合物中低溫分離該第一氣體的產(chǎn)量。分離包括分離混合物或由此制得的混合物，在至少一個(gè)低溫蒸餾系統(tǒng)中生產(chǎn)液化的第一氣體，該或每個(gè)系統(tǒng)保存一部分所述液化的第一氣體作為存量，然后在至少一個(gè)熱交換器中通過與加工蒸汽進(jìn)行間接熱交換將另一部分所述液化的第一氣體氣化以生產(chǎn)所述第一氣體。如果所述第一氣體的分離產(chǎn)量下降，液化的第一氣體存量被從該或多個(gè)所述低溫蒸餾系統(tǒng)中抽出，然后氣化以產(chǎn)生所述備用量的第一氣體。本發(fā)明特別應(yīng)用于從空氣中分離氣態(tài)氧(“GOX”)的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F25J3/04GK1493835SQ03158099
公開日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者D·P·奧康納, D P 奧康納, R·J·安德魯, 安德魯, C·蘇吉特 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司