用于通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的設(shè)備，包括N個(gè)空氣壓縮機(jī)(C1、C2、C3)，所述空氣壓縮機(jī)連接成接收處于環(huán)境壓力下的空氣并且設(shè)計(jì)成生產(chǎn)處于高于12bar?abs的第一壓力下的空氣，N至少等于3，所述壓縮機(jī)中的每一個(gè)由單個(gè)異步電動(dòng)機(jī)(M1、M2、M3)驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)的總功率至少等于10MW。
【專利說(shuō)明】用于通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了控制工程成本和通過(guò)重復(fù)實(shí)現(xiàn)采購(gòu)節(jié)約，已經(jīng)建立了空氣分離設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化范圍，達(dá)到大約700 Mt/天(兆噸/天)、或甚至1000 Mt/天的噸數(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)在輸出和/或壓力方面不總是準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)于客戶的需求，但是這些小設(shè)備的成本是主要的優(yōu)化因素，而標(biāo)準(zhǔn)化很好地適應(yīng)這一關(guān)鍵準(zhǔn)則。
[0003]除了這些性能以外，由于能量越來(lái)越重要，已經(jīng)引入所謂的模塊化單元，這次的定位在于標(biāo)準(zhǔn)化某些關(guān)鍵部件，但是盡可能遵循客戶的要求，并且考慮能量和投資的并行約束。
[0004]EP-A-0504029描述了一種基于具有單一大型高壓空氣壓縮機(jī)的單一機(jī)器的概念的泵循環(huán)。
[0005]與傳統(tǒng)泵循環(huán)比較，該方法通過(guò)利用該單一空氣機(jī)器引入所有需要的能量顯著節(jié)省了投資，無(wú)論所需的產(chǎn)品的純度和壓力如何，其輸出壓力可介于大約12bara(絕對(duì)壓力)和35bara之間。然而，當(dāng)達(dá)到非常高的功率時(shí)，該單一機(jī)器難于實(shí)施并且利用電動(dòng)機(jī)的復(fù)雜且昂貴的啟動(dòng)策略(稱為調(diào)整器)起動(dòng)。制造商的數(shù)量也極少，這雖然沒(méi)有破壞但是限制了該方法的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。這些問(wèn)題中的一部分在Wolentarski的“Turbomachinery Limitations for Large Air Separation Plants”，CryogenicProcesses and Equipment Conference, Century2—Emerging Technology Conferences, SanFrancisco, California(1980 年 8 月 19-21 日)中進(jìn)行了描述。
[0006]為了維護(hù)和可靠性的原因，采購(gòu)所有這些關(guān)鍵設(shè)備關(guān)于壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)的備用零件。完全可以接受的是，對(duì)于安裝在同一地點(diǎn)或者甚至同一國(guó)家的一組相同機(jī)器準(zhǔn)備單一一組備用零件。
[0007]取決于功率，電動(dòng)機(jī)的技術(shù)不同:實(shí)際上，超過(guò)25麗，在市場(chǎng)上不存在同步以外的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)前異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)使得不可能超越該界限而不冒非常大的產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]1979 年 7 月 CEP 中的文章 “Oxygen Plants:1Oyears of development andoperation”描述了同步電動(dòng)機(jī)的使用，并且解釋了儲(chǔ)存有三種尺寸的同步電動(dòng)機(jī)以便在停機(jī)的情況下替換Air Liquide集團(tuán)的歐洲壓縮機(jī)。
[0009]一般而言，具有利用單一高壓空氣壓縮機(jī)的循環(huán)的空氣分離單元的設(shè)備成本(除了儲(chǔ)存和蒸發(fā)容器及高壓設(shè)施外)分解成四個(gè)主要部分:
[0010]i)壓縮功能(壓縮，電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)設(shè)備和相關(guān)電氣裝置):45%至50%。
[0011]ii)冷箱功能和相關(guān)設(shè)備:30%至35%。
[0012]iii)用于空氣的熱部分在進(jìn)入冷箱之前的凈化功能:10%至15%。
[0013]iv)雜項(xiàng):5%M 10% ο
[0014]因此清楚的是，減少成本和增加壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)和啟動(dòng)設(shè)備的可靠性是重點(diǎn)所在。[0015]利用如US-A-5475870中所述的使用由渦輪驅(qū)動(dòng)的冷增壓器的方法，或者如EP-A-0504029中所述的方法，所有動(dòng)力通過(guò)高壓空氣壓縮機(jī)引入。增壓器是從高于大氣壓力的壓力壓縮空氣的壓縮機(jī)。還可以壓縮所有處于高壓的空氣而不使用增壓器或僅使用聯(lián)接至空氣和氮?dú)鉁u輪的增壓器，如EP-A-0504029中那樣，從而所有動(dòng)力通過(guò)單一高壓空氣壓縮機(jī)引入。熱交換管線的布置結(jié)構(gòu)、聯(lián)接至增壓器的渦輪的數(shù)量和類(lèi)型以及蒸餾塔使得生產(chǎn)與客戶要求的純度、壓力和生產(chǎn)量相容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明源于這樣的事實(shí)，即，對(duì)于要求處于給定生產(chǎn)量、給定純度和給定壓力的產(chǎn)品供應(yīng)的客戶，該供應(yīng)必然對(duì)應(yīng)于導(dǎo)致給定空氣通過(guò)量和給定高空氣壓力的功率/動(dòng)力。
[0017]為了保存盡可能接近客戶需求的優(yōu)點(diǎn)，但是標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵部件以提供該部件重復(fù)性的增益和通過(guò)供應(yīng)商的體積效應(yīng)的增益，而且尤其是工藝的、技術(shù)的或甚至經(jīng)濟(jì)閾值的這一面(其中存在相當(dāng)大數(shù)量的潛在供應(yīng)商)，高壓壓縮機(jī)的數(shù)量N介于3和10之間，以便將空氣供應(yīng)至滿足客戶需求的分離設(shè)備的冷箱。例如，可以使用并聯(lián)的3、4、5、6、7、8、9或10個(gè)壓縮機(jī)。
[0018]對(duì)于例如使用25MW最小壓縮(功率)、具有單一相關(guān)凈化單元的單一冷箱，傳統(tǒng)上使用同步類(lèi)型的單一大型壓縮機(jī)。本發(fā)明提供使用能夠通過(guò)異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的至少三個(gè)足夠小的壓縮機(jī)以便供應(yīng)該單一冷箱。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題，提供了一種通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的方法，其中:
[0020]i)將大致處于環(huán)境壓力下的N股空氣流分別傳送至N個(gè)空氣壓縮機(jī)中的一者內(nèi)，
[0021]ii)所述N個(gè)壓縮機(jī)中的各者將空氣壓縮至12bar絕對(duì)壓力以上和30bar絕對(duì)壓力以下的第一壓力，N等于或大于3，所述N個(gè)壓縮機(jī)的總功率大于10麗，
[0022]iii)空氣在所述N個(gè)壓縮機(jī)的第一壓力下被傳送至單一凈化單元以便去除水和二氧化碳，經(jīng)凈化的空氣在該凈化單元中冷卻，然后被傳送至單一冷箱中的單一塔系統(tǒng)，空氣在所述塔系統(tǒng)中通過(guò)低溫蒸餾被分離，
[0023]iv)從所述塔系統(tǒng)抽取富氧流和/或富氮流，和
[0024]V)通過(guò)所述凈化單元將空氣從所述N個(gè)壓縮機(jī)中的每一個(gè)傳送至所述塔系統(tǒng)，而不將處于第一壓力下的空氣傳送至由電動(dòng)機(jī)或蒸汽渦輪驅(qū)動(dòng)的空氣增壓器，和
[0025]vi)所述N個(gè)壓縮機(jī)分別由單個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，這N個(gè)電動(dòng)機(jī)是異步的并且具有25MW以下的最大功率。
[0026]根據(jù)其它可選的方面:
[0027]-被傳送至塔系統(tǒng)的所有空氣都來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)，
[0028]-N 等于 4，5，6，7，8，9 或 10，
[0029]-這N個(gè)空氣壓縮機(jī)各自將它們壓縮的空氣的不超過(guò)100%/N傳送至塔系統(tǒng)，
[0030]-來(lái)自所述N個(gè)空氣壓縮機(jī)的所有空氣被傳送至所述單一凈化單元并傳送至所述單一冷箱以便在冷箱中分離，
[0031]-所述壓縮機(jī)中的每一者將其空氣的至少90%傳送至所述塔系統(tǒng)，或者甚至傳送至所述塔系統(tǒng)中的同一塔中，
[0032]-所述壓縮機(jī)中的每一個(gè)生產(chǎn)處于相同壓力下的空氣，[0033]-所述壓縮機(jī)中的每一個(gè)壓縮相同的通過(guò)量，
[0034]-所述壓縮機(jī)中的至少兩個(gè)壓縮相同的通過(guò)量，
[0035]-只有兩個(gè)壓縮機(jī)壓縮相同的通過(guò)量，
[0036]-每個(gè)壓縮機(jī)壓縮不同的通過(guò)量，
[0037]-至少一個(gè)壓縮機(jī)壓縮的通過(guò)量不同于另一壓縮機(jī)壓縮的通過(guò)量，
[0038]-來(lái)自每個(gè)壓縮機(jī)的空氣流的至少一部分在被傳送至塔系統(tǒng)之前膨脹，
[0039]-所述電動(dòng)機(jī)中的每一者均連接至給定類(lèi)型的起動(dòng)器，用于每個(gè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器的類(lèi)型為直接型、電抗型或自動(dòng)轉(zhuǎn)換型，
[0040]-所述N個(gè)壓縮機(jī)的總功率小于25XNMW，也就是說(shuō)對(duì)于N個(gè)壓縮機(jī)而言150MW，
[0041]-所述N個(gè)壓縮機(jī)的總功率大于25MW，或者甚至大于40MW。
[0042]將N股空氣流壓縮至第一壓力涵蓋以下情形，其中，該第一壓力是混合的經(jīng)壓縮的流的壓力，并且至少一個(gè)壓縮機(jī)壓縮至與該第一壓力相差不超過(guò)20%或者甚至不超過(guò)10%的最終壓力。因此，一壓縮機(jī)的壓力的不足可通過(guò)來(lái)自N個(gè)壓縮機(jī)中的另一者的大于第一壓力的輸出壓力補(bǔ)償。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一主題，提供了一種通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的設(shè)備，包括:位于單一冷箱中的單一塔系統(tǒng)；N個(gè)空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)連接成接收處于環(huán)境壓力下的空氣并且設(shè)計(jì)成生產(chǎn)處于12bar絕對(duì)壓力以上的第一壓力下的空氣，N至少等于3，所述壓縮機(jī)中的每一個(gè)由單一異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)的總功率為至少I(mǎi)OMW ;用于凈化來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)的處于第一壓力下的空氣的單一凈化單元；用于將經(jīng)凈化的空氣從所述凈化單元傳送至所述塔系統(tǒng)的管道；用于從所述塔系統(tǒng)抽取富氮流的管道；用于從所述塔系統(tǒng)抽取富氧流的管道；所述設(shè)備不包括驅(qū)動(dòng)空氣增壓器的任何電動(dòng)機(jī)或蒸汽渦輪。
[0044]每個(gè)壓縮機(jī)可包括至少4個(gè)級(jí)。
[0045]每個(gè)壓縮機(jī)可包括相同的級(jí)數(shù)。
[0046]可選地，所述N個(gè)壓縮機(jī)中的一者可不將其空氣的一部分供應(yīng)至塔系統(tǒng)。同樣，該塔系統(tǒng)也可接收來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)之外的一壓縮機(jī)的空氣。
[0047]在一變型中，塔系統(tǒng)僅接收來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)的空氣并且/或者所述N個(gè)壓縮機(jī)將其全部空氣傳送至該塔系統(tǒng)。
[0048]高壓壓縮機(jī)將空氣從大氣壓力壓縮至介于12bar絕對(duì)壓力和35bar絕對(duì)壓力之間。
[0049]所述N個(gè)壓縮機(jī)可全部具有相同的型號(hào)，該型號(hào)優(yōu)選由制造商定義?；蛘撸瑝嚎s機(jī)中的至少一個(gè)可具有一個(gè)型號(hào)，至少另一個(gè)壓縮機(jī)可具有另一型號(hào)，用于壓縮經(jīng)壓縮的空氣使用的型號(hào)的總數(shù)量不超過(guò)2或3或4或5。
[0050]通過(guò)結(jié)合這3至10個(gè)壓縮機(jī)(已知對(duì)于每個(gè)型號(hào)，關(guān)于通過(guò)量存在約20%的潛在靈活性，關(guān)于輸出壓力存在約30 %的潛在靈活性)，通過(guò)選擇壓縮機(jī)下游使用的元件，例如渦輪、增壓器、交換器、泵和蒸餾塔，以及以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式選擇這些元件的連接方式，可以覆蓋在對(duì)應(yīng)于大約10麗功率的產(chǎn)品、通過(guò)量、壓力和純度方面的任何需求所需的所有功率總和。例如，可以使用一設(shè)備，其中，所有空氣被壓縮至單一高壓，處于該高壓的空氣的一部分在交換管路中冷卻，剩余部分在增壓器中被壓縮和然后在驅(qū)動(dòng)該增壓器的渦輪中膨脹，然后被傳送以便蒸餾。其它可能的變型包括使用將空氣傳送至大氣的輔助空氣渦輪或聯(lián)接至待用于蒸餾的空氣渦輪的冷增壓器。
[0051]對(duì)于將要在世界或在給定國(guó)家建造的大多數(shù)空氣分離設(shè)施，在待壓縮空氣的輸出壓力和通過(guò)量方面可以使用相同類(lèi)型的壓縮機(jī)。根據(jù)設(shè)備，可以使用更多或較少數(shù)量的相同壓縮機(jī)。這使得可以減少備用零件的庫(kù)存，因?yàn)橛糜谠O(shè)備的壓縮機(jī)的零件將不僅用于相同設(shè)備的其它壓縮機(jī)，而且用于其它設(shè)備的壓縮機(jī)。
[0052]通過(guò)恰好在這些機(jī)器的技術(shù)閾值之前、例如恰好低于25MW定位，則僅可安裝異步電動(dòng)機(jī)，由此獲得可靠性，這些機(jī)器比同步電動(dòng)機(jī)更加耐用。
[0053]功率相對(duì)較小，可以實(shí)現(xiàn)這些機(jī)器的電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)，或通過(guò)電抗或自動(dòng)轉(zhuǎn)換起動(dòng)器，而不是經(jīng)過(guò)用于非常高容量電動(dòng)機(jī)的非常昂貴的調(diào)整器或軟起動(dòng)器。
[0054]所述壓縮機(jī)可以是離心式或軸流式壓縮機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0055]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，該附圖示出示意性圖示。【具體實(shí)施方式】
[0056]在圖1中，空氣分離設(shè)備的單個(gè)冷箱BF容納單一塔系統(tǒng)和一交換器，該交換器用于將空氣冷卻至蒸餾溫度。待蒸餾的空氣7先前已經(jīng)在單一凈化單元E中被凈化以便去除水和二氧化碳。
[0057]該設(shè)備生產(chǎn)至少一種產(chǎn)品9，該產(chǎn)品可以是氣態(tài)氧和/或氣態(tài)氮和/或液態(tài)氧和/或液態(tài)氮和/或氣態(tài)氬和/或液態(tài)氬。
[0058]處于大氣壓力下的空氣在三個(gè)壓縮機(jī)Cl、C2、C3中被壓縮。這些壓縮機(jī)中的每一者優(yōu)選具有相同的容量。每個(gè)壓縮機(jī)將空氣壓縮至凈化壓力，其優(yōu)選等于至少12bar絕對(duì)壓力，優(yōu)選小于35bar絕對(duì)壓力。在壓縮機(jī)C1、C2、C3中壓縮的三股空氣流1、2、3在單個(gè)流6中匯合并且一起在單元E中凈化。
[0059]被傳送至單一冷箱中的所有空氣都來(lái)自壓縮機(jī)Cl、C2、C3，并且壓縮機(jī)Cl、C2、C3將其所有的空氣6傳送至冷箱BF。
[0060]每個(gè)壓縮機(jī)C1、C2、C3由單一異步電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3驅(qū)動(dòng)。每個(gè)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3具有各自的起動(dòng)器Dl、D2、D3，這些起動(dòng)器是直接在線型、自或自動(dòng)轉(zhuǎn)換型。沒(méi)有電動(dòng)機(jī)通過(guò)軟起動(dòng)器或調(diào)整器起動(dòng)，這顯著簡(jiǎn)化了安裝。
[0061]壓縮機(jī)C1、C2、C3中的每一個(gè)包括至少4個(gè)級(jí)。
[0062]冷箱、因此所述三個(gè)壓縮機(jī)處理空氣以便每天生產(chǎn)至少4000噸氧。因此，每個(gè)壓縮機(jī)每天處理至少6666噸空氣。所述三個(gè)壓縮機(jī)由優(yōu)選在恒定速度下的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0063]所述三個(gè)壓縮機(jī)的總功率大于ICMW或大于25麗,或者甚至大于4CMW,但是小于75MW。
[0064]這三個(gè)壓縮機(jī)可以均處理相同的通過(guò)量，各處理不同的通過(guò)量，或者兩個(gè)處理相同的通過(guò)量而第三個(gè)處理不同的通過(guò)量。
[0065]這里，每個(gè)壓縮機(jī)將空氣從大氣壓力壓縮至相同的第一壓力；但是，壓力的一定變化是可以容許的。例如，一個(gè)壓縮機(jī)的壓力可以與通過(guò)混合壓縮流形成的流6的壓力相差不超過(guò)20% (或者甚至不超過(guò)10% )。[0066]容易理解的是，本發(fā)明可以擴(kuò)展至具有并行的四個(gè)壓縮機(jī)、五個(gè)壓縮機(jī)、或六個(gè)壓縮機(jī)的設(shè)施。圖2中示出五個(gè)壓縮機(jī)的具體情況。
[0067]在圖2中，空氣分離設(shè)備的冷箱BF容納有塔系統(tǒng)和交換器，該交換器用于將空氣冷卻至蒸餾溫度。待蒸餾的空氣7先前已經(jīng)在凈化單元E中被凈化以便去除水和二氧化碳。
[0068]該設(shè)備生產(chǎn)至少一種產(chǎn)品9，該產(chǎn)品可以是氣態(tài)氧和/或氣態(tài)氮和/或液態(tài)氧和/或液態(tài)氮和/或氣態(tài)氬和/或液態(tài)氬。
[0069]處于大氣壓力下的空氣在并行連接的五個(gè)壓縮機(jī)C1、C2、C3、C4、C5中被壓縮。這些壓縮機(jī)中的每一者優(yōu)選具有相同的容量。每個(gè)壓縮機(jī)將空氣壓縮至凈化壓力，其優(yōu)選等于至少12bar絕對(duì)壓力，優(yōu)選小于35bar絕對(duì)壓力。在壓縮機(jī)Cl、C2、C3、C4、C5中壓縮的五股空氣流1、2、3、4、5在單個(gè)流6中匯合并且一起在單元E中凈化。
[0070]被傳送至冷箱的所有空氣都來(lái)自壓縮機(jī)Cl、C2、C3、C4、C5，并且壓縮機(jī)Cl、C2、C3、C4、C5將其所有的空氣傳送至冷箱BF。
[0071]壓縮機(jī)C1、C2、C3、C4、C5中的每一個(gè)包括至少4個(gè)級(jí)。
[0072]每個(gè)壓縮機(jī)C1、C2、C3、C4、C5由單一異步電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4、M5驅(qū)動(dòng)。每個(gè)電動(dòng)機(jī)Ml、M2、M3、M4、M5具有各自的起動(dòng)器Dl、D2、D3、D4、D5，這些起動(dòng)器是直接在線型、自或自動(dòng)轉(zhuǎn)換型。沒(méi)有電動(dòng)機(jī)通過(guò)軟起動(dòng)器或調(diào)整器起動(dòng)，這顯著簡(jiǎn)化了安裝。
[0073]這五個(gè)壓縮機(jī)可以均處理相同的通過(guò)量，各處理不同的通過(guò)量，或者可存在具有相同通過(guò)量的成對(duì)的壓縮機(jī)。
[0074]所述五個(gè)壓縮機(jī)的總功率大于ICMW或大于25麗,或者甚至大于4CMW,但是小于125MW。
[0075]單一冷箱、因此所述五個(gè)壓縮機(jī)處理空氣以便每天生產(chǎn)至少4000噸氧。因此，每個(gè)壓縮機(jī)每天處理至少4000噸空氣。所述五個(gè)壓縮機(jī)由優(yōu)選在恒定速度下的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0076]這里，每個(gè)壓縮機(jī)將空氣從大氣壓力壓縮至相同的第一壓力；但是，壓力的一定變化是可以容許的。例如，一個(gè)壓縮機(jī)的壓力可以與通過(guò)混合壓縮流形成的流6的壓力相差不超過(guò)20% (或者甚至不超過(guò)10% )。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的空氣分離設(shè)備可包括空氣增壓器，該空氣增壓器由例如將膨脹的空氣傳送至冷箱的塔的空氣渦輪或者由氮?dú)鉁u輪驅(qū)動(dòng)。另一方面，設(shè)備不包括由蒸汽渦輪或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣增壓器，因?yàn)檫@將意味著不是通過(guò)從所述N個(gè)壓縮機(jī)傳送壓縮空氣來(lái)向系統(tǒng)內(nèi)輸入能量。
[0078]另一方面，可以使用用于氧或氮的產(chǎn)品壓縮機(jī)，這些壓縮機(jī)例如由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0079]一般而言，本發(fā)明應(yīng)用于其中壓縮機(jī)的總功率小于150麗的方法。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的方法，其中: i)各處于大致環(huán)境壓力下的N股空氣流被傳送至N個(gè)空氣壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)中的一個(gè)內(nèi)， ii)所述N個(gè)壓縮機(jī)中的各者將空氣壓縮至12bar絕對(duì)壓力以上和35bar絕對(duì)壓力以下的第一壓力，N等于或大于3，所述N個(gè)壓縮機(jī)的總功率大于10MW， iii)空氣在所述N個(gè)壓縮機(jī)的第一壓力下被傳送至單個(gè)凈化單元(E)以便去除水和二氧化碳，經(jīng)凈化的空氣在所述凈化單元中冷卻，然后被傳送至單個(gè)冷箱(BF)中的單個(gè)塔系統(tǒng)，空氣在所述塔系統(tǒng)中通過(guò)低溫蒸餾被分離， iv)從所述塔系統(tǒng)抽取富氧流和/或富氮流，和 V)通過(guò)所述凈化單元將空氣從所述N個(gè)壓縮機(jī)中的每一個(gè)傳送至所述塔系統(tǒng)，而不將處于第一壓力下的空氣傳送至由電動(dòng)機(jī)或蒸汽渦輪驅(qū)動(dòng)的空氣增壓器，和 vi)所述N個(gè)壓縮機(jī)各自由單個(gè)電動(dòng)機(jī)(M1、M2、M3、M4、M5)驅(qū)動(dòng)，這N個(gè)電動(dòng)機(jī)是異步的并且具有25MW以下的最大功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，被傳送至所述塔系統(tǒng)的所有空氣都來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，N等于4，5，6，7，8，9或10。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，N個(gè)空氣壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)各自將它們壓縮的空氣的不超過(guò)100% /N傳送至所述塔系統(tǒng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述壓縮機(jī)(Cl、C2、C3、C4、C5)中的每一者將其空氣的至少90%傳送至所述塔系統(tǒng)，或者甚至傳送至所述塔系統(tǒng)中的同一塔中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，來(lái)自每個(gè)壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)的空氣流的至少一部分在被傳送至所述塔系統(tǒng)之前膨脹。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述電動(dòng)機(jī)中的每一者(M1、M2、M3、M4、M5)均連接至給定類(lèi)型的起動(dòng)器(D1、D2、D3、D4、D5)，用于每個(gè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器的類(lèi)型為直接型、電抗型或自動(dòng)轉(zhuǎn)換型。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述N個(gè)壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)的總功率小于25XNMW。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述N個(gè)壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)的總功率大于25MW，或者甚至大于40MW。
10.一種通過(guò)低溫蒸餾分離空氣的設(shè)備，包括:位于單個(gè)冷箱(BF)中的單個(gè)塔系統(tǒng)；N個(gè)空氣壓縮機(jī)(C1、C2、C3、C4、C5)，所述空氣壓縮機(jī)連接成接收處于環(huán)境壓力下的空氣并且設(shè)計(jì)成生產(chǎn)處于12bar絕對(duì)壓力以上的第一壓力下的空氣，N至少等于3，所述壓縮機(jī)中的每一個(gè)由單個(gè)異步電動(dòng)機(jī)(Ml、M2、M3、M4、M5)驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)的總功率為至少10麗；用于凈化來(lái)自所述N個(gè)壓縮機(jī)的處于第一壓力下的空氣的單個(gè)凈化單元(E);用于將經(jīng)凈化的空氣從所述凈化單元傳送至所述塔系統(tǒng)的管道；用于從所述塔系統(tǒng)抽取富氮流的管道；用于從所述塔系統(tǒng)抽取富氧流的管道；所述設(shè)備不包括驅(qū)動(dòng)空氣增壓器的任何電動(dòng)機(jī)或蒸汽渦輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，每個(gè)壓縮機(jī)(C1，C2，C3，C4，C5)包括至少4個(gè)級(jí)。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK104024775SQ201280062162
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】A·吉亞爾 申請(qǐng)人:喬治洛德方法研究和開(kāi)發(fā)液化空氣有限公司