本實(shí)用新型屬于氣體生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種高效生產(chǎn)高純氮的裝置。

背景技術(shù)：

隨著精密電子工業(yè)、生物醫(yī)藥、化工等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高純氮的需求量急劇增大且要求極高，具體要求高純氮?dú)獾膲毫?.5~1.2MPa，氮?dú)饧兌?9.9%-99.9999%，同時(shí)需要少量液態(tài)氮（≤5%氮?dú)猱a(chǎn)量）以供備用。

現(xiàn)有技術(shù)的一種分離空氣制取壓力氮?dú)獾姆椒ú捎昧藛嗡盗鞲谎鯕猓◤U氣）膨脹制氮，氮?dú)鈮毫υ?.4-1.2MPa，氮?dú)馓崛÷?5-58%，由于該工藝進(jìn)入精餾塔的氣體呈氣液飽和或帶液狀態(tài)，特別是進(jìn)入塔釡的液體是不參與精餾的；其能耗在0.26－0.4KWh/NM³N₂，可見(jiàn)該方法的能耗較高且壓力不達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，常見(jiàn)的另一種空氣分離制取壓力氮?dú)獾姆椒ú捎昧丝諝馀蛎泦嗡频?，氮?dú)鈮毫υ?.2-0.3 MPa，其能耗約0.23 KWh/NM³N₂，因此，能耗仍然居高不下且壓力不達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，一種空氣分離制取壓力氮?dú)獾姆椒ú捎昧穗p塔制氮、低壓塔底蒸發(fā)的富氧氣膨脹制冷（雙塔返流）流程，所得氮?dú)鈮毫υ?.2-0.25MPa時(shí)，能耗約為0.22 KWh/NM³N₂，因此，該方法仍然不能充分滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

在現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利CN100581996C公開(kāi)了一種空氣分離制取壓力氮?dú)獾难b置和方法，該裝置包括增壓透平膨脹機(jī)、空氣冷卻器、主換熱器、低壓塔、設(shè)置在低壓塔內(nèi)的再沸器、低壓塔冷凝蒸發(fā)器、高壓塔、高壓塔冷凝蒸發(fā)器以及過(guò)冷器；該方法將原料空氣由主換熱器冷卻進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)，膨脹致冷后，進(jìn)入低壓塔精餾分離，在低壓塔頂?shù)玫礁呒兌鹊膲毫Φ獨(dú)庾鳛楫a(chǎn)品輸出；部分原料空氣進(jìn)主換熱器冷卻后進(jìn)入高壓塔精餾分離，在高壓塔頂?shù)玫礁邏旱獨(dú)饪勺鳛楫a(chǎn)品輸出；該方法制得的氮?dú)獾奶崛÷士蛇_(dá)78－86%，氮?dú)鈮毫υ?.2-0.3MPa，其能耗在0.18－0.26 KWh/NM³N₂。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中尚不存在一種生產(chǎn)能夠達(dá)到上述指標(biāo)的高純氮的高效工藝，因此，研發(fā)出一種從空氣中分離出高純氮的裝置，并確保所得氮?dú)獾膲毫?.5~1.2MPa，氮?dú)饧兌?9.9%-99.9999%，且存在少量液態(tài)氮（≤5%氮?dú)猱a(chǎn)量），成為當(dāng)今化工研發(fā)人員的研究熱點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的種種缺陷，并提供一種高效地從空氣中分離出高純氮的裝置，滿足精密電子工業(yè)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中使用高純氮的需求，并確保所得氮?dú)獾膲毫?.5~1.2MPa，氮?dú)饧兌?9.9%-99.9999%，且存在少量液態(tài)氮；同時(shí)具備提取率高、能耗低的特點(diǎn)。

因此，本實(shí)用新型提供了一種高效生產(chǎn)高純氮的裝置，其包括以下設(shè)備：

透平膨脹機(jī)ET01及與其相連的增壓機(jī)Z01、空氣冷卻器E3、主換熱器E1、高壓精餾塔C1、高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1、過(guò)冷器E2、中壓精餾塔C2、中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2、液氮泵P01，節(jié)流閥V301、節(jié)流閥V501，其它閥門(mén)與若干管線，用于連接以上各設(shè)備；并且，上述各設(shè)備之間的連接關(guān)系如下：

增壓機(jī)Z01進(jìn)口連接原料空氣支路一，增壓機(jī)Z01出口連接空氣冷卻器E3的原料空氣進(jìn)口，空氣冷卻器E3的原料空氣出口連接主換熱器E1的第一原料空氣進(jìn)口，主換熱器E1的第一原料空氣出口連接透平膨脹機(jī)ET01入口，透平膨脹機(jī)ET01出口連接至中壓精餾塔C2的原料空氣進(jìn)口；

主換熱器E1的第二原料空氣進(jìn)口連接原料空氣支路二，主換熱器E1的第二原料空氣出口連接至高壓精餾塔C1的原料空氣進(jìn)口；

高壓精餾塔C1的富氧液空出口連接至過(guò)冷器E2的高壓富氧液空進(jìn)口，過(guò)冷器E2的高壓富氧液空出口經(jīng)節(jié)流閥V301連接至高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的富氧液空進(jìn)口；高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的中壓富氧氣出口連接至中壓精餾塔C2的富氧氣進(jìn)口；

高壓精餾塔C1的高壓氮?dú)獬隹诜种閮蓷l管線，其中一條管線連接高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的高壓氮?dú)膺M(jìn)口，其中另一條管線連接主換熱器E1的高壓氮?dú)膺M(jìn)口；高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的液氮出口分別連接液氮泵P01的出口和高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口；

中壓精餾塔C2的富氧液出口連接過(guò)冷器E2的中壓富氧液進(jìn)口，過(guò)冷器E2的中壓富氧液出口經(jīng)節(jié)流閥V501連接中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的富氧液進(jìn)口，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的富氧氣出口連接過(guò)冷器E2的富氧氣進(jìn)口，過(guò)冷器E2的富氧氣出口連接至主換熱器E1的富氧氣進(jìn)口，主換熱器E1的富氧氣出口連接富氧氣副產(chǎn)品輸出管線；

中壓精餾塔C2的中壓氮?dú)獬隹谶B接至中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的中壓氮?dú)膺M(jìn)口，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的液氮出口分別連接中壓精餾塔C2的液氮進(jìn)口和液氮泵P01的液氮進(jìn)口；液氮泵P01的液氮出口連接至高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口；

主換熱器E1的高壓氮?dú)獬隹谶B接空氣冷卻器E3的高壓氮?dú)膺M(jìn)口，空氣冷卻器E3的高壓氮?dú)獬隹谶B接高壓氮?dú)廨敵龉芫€，用于輸出高純氮?dú)猱a(chǎn)品。

并且，采用上述裝置，可有效實(shí)施高純氮的生產(chǎn)方法，具體包括如下步驟：

輸入純化干燥后的空氣，分為兩股原料空氣：

其中一股原料空氣直接進(jìn)入主換熱器E1，并在主換熱器E1中冷卻至飽和狀態(tài)，產(chǎn)生飽和空氣，然后將飽和空氣輸送至高壓精餾塔C1塔釜；

其中另一股原料空氣進(jìn)入增壓機(jī)Z01進(jìn)行增壓，然后經(jīng)空氣冷卻器E3冷卻至常溫，接著進(jìn)入所述主換熱器E1中進(jìn)一步冷卻，再?gòu)乃鲋鲹Q熱器E1的中部抽出，進(jìn)入透平膨脹機(jī)ET01膨脹，最后進(jìn)入中壓精餾塔C2的中下部；

所述高壓精餾塔C1用于分離出富氧液空和高壓氮?dú)猓?/p>

其中，所述富氧液空從所述高壓精餾塔C1底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、節(jié)流后，進(jìn)入高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中蒸發(fā)成氣態(tài)并輸出中壓富氧氣，所述中壓富氧氣被進(jìn)一步輸送至中壓精餾塔C2塔釜；

其中，所述高壓氮?dú)鈴乃龈邏壕s塔C1塔頂抽出，并被分為兩股：第一股高壓氮?dú)膺M(jìn)入所述高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中被冷凝成液氮，并與液氮泵P01輸出的增壓液氮混合，得到液氮回流液，所述液氮回流液回流至所述高壓精餾塔C1的塔頂；第二股高壓氮?dú)庀群蠼?jīng)所述主換熱器E1、所述空氣冷卻器E3復(fù)熱后，作為高純氮?dú)猱a(chǎn)品輸出；

所述中壓精餾塔C2用于分離出中壓氮?dú)夂透谎跻海?/p>

其中，所述中壓氮?dú)鈴乃鲋袎壕s塔C2塔頂抽出，并進(jìn)入中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，被冷凝成中壓液氮；所述中壓液氮被分為兩股：第一股中壓液氮返回所述中壓精餾塔C2塔頂，作為該中壓精餾塔的回流液；第二股中壓液氮進(jìn)入所述液氮泵P01，被該液氮泵增壓后輸出所述增壓液氮；

其中，所述富氧液從所述中壓精餾塔C2底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、節(jié)流后，進(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，蒸發(fā)成富氧氣，所述富氧氣先后經(jīng)所述過(guò)冷器E2、所述主換熱器E1復(fù)熱后，作為富氧氣副產(chǎn)品輸出。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述其中一股原料空氣直接進(jìn)入主換熱器E1，并在主換熱器E1中冷卻至飽和狀態(tài)，產(chǎn)生-150~-170℃的飽和空氣，然后將所述飽和空氣輸送至高壓精餾塔C1塔釜。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述另一股原料空氣進(jìn)入增壓機(jī)Z01增壓至0.80~1.25MPa，然后經(jīng)空氣冷卻器E3冷卻至常溫，接著進(jìn)入所述主換熱器E1中進(jìn)一步冷卻至-120~-140℃，再?gòu)乃鲋鲹Q熱器E1的中部抽出，進(jìn)入透平膨脹機(jī)ET01膨脹至0.18~0.25MPa，最后進(jìn)入中壓精餾塔C2的中下部。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述富氧液空從所述高壓精餾塔C1底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、節(jié)流至0.20~0.30MPa后，再進(jìn)入高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述富氧液從所述中壓精餾塔C2底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、節(jié)流至0.02~0.04MPa后，再進(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2中。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述第二股中壓液氮進(jìn)入所述液氮泵P01，被該液氮泵增壓至0.85~1.25MPa后輸出所述增壓液氮。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述高壓精餾塔C1的操作壓力為0.9~1.3MPa，所述中壓精餾塔C2的操作壓力為0.3~0.5MPa。

進(jìn)一步優(yōu)選地，可對(duì)該高效生產(chǎn)高純氮的裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體為：中壓精餾塔C2的中壓氮?dú)獬隹诜种С鰞蓷l管線，其中一條管線連接至所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的中壓氮?dú)膺M(jìn)口，其中另一條管線連接至液氮儲(chǔ)罐G01的中壓氮?dú)馊肟?；相?yīng)地，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的液氮出口分別連接中壓精餾塔C2的液氮進(jìn)口和液氮儲(chǔ)罐G01的液氮入口，而所述液氮儲(chǔ)罐G01的液氮出口分別連接至高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口和液氮輸出管線，所述液氮輸出管線用于輸出高純液氮產(chǎn)品。因此，該生產(chǎn)方法還包括生產(chǎn)高純液氮產(chǎn)品的步驟：

所述中壓氮?dú)鈴乃鲋袎壕s塔C2塔頂抽出，分為兩部分，其中一部分中壓氮?dú)饬魅胍旱獌?chǔ)罐G01；其中另一部分中壓氮?dú)膺M(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，被冷凝成中壓液氮；所述中壓液氮被分為兩股：第一股中壓液氮返回所述中壓精餾塔C2塔頂，作為該中壓精餾塔的回流液；第二股中壓液氮流入所述液氮儲(chǔ)罐G01；

從所述液氮儲(chǔ)罐G01流出的液氮儲(chǔ)液，分流為兩部分，第一部分液氮儲(chǔ)液進(jìn)入所述液氮泵P01，被該液氮泵增壓后輸出所述增壓液氮；第二部分液氮儲(chǔ)液，直接作為高純液氮產(chǎn)品輸出；

其中，所述高純氮包括所述高純氮?dú)猱a(chǎn)品和所述高純液氮產(chǎn)品。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在上述方法中，使用循環(huán)冷卻水作為所述空氣冷卻器E3的冷卻介質(zhì)。

采用上述裝置制得的高純氮?dú)猱a(chǎn)品的輸出壓力為0.5~1.2MPa，其中N₂純度為99.9%~99.9999%，能耗約為0.2-0.23 KWh/NM³N₂?？梢?jiàn)，所制得的高純氮達(dá)到了相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)高純氮的提取率達(dá)到60-75%；使用本實(shí)用新型所提供的裝置用于生產(chǎn)高純氮，所得單位產(chǎn)品的能耗比單塔返流富氧氣膨脹制冷的制氮工藝的能耗降低約20-30%；

（2）所獲得的高純氮?dú)猱a(chǎn)品的輸出壓力達(dá)到0.5~1.2MPa，N₂純度高達(dá)99.9%~99.9999%；

（3）高純氮產(chǎn)品形式多樣，生產(chǎn)的高純氮產(chǎn)品可以是氣體，也可為部分液氮產(chǎn)品，可被進(jìn)一步輸送至液體儲(chǔ)槽貯存；

（4）本實(shí)用新型所提供的高效生產(chǎn)高純氮的裝置，以空氣為原料，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，產(chǎn)品安全可靠，該裝置可得到廣泛應(yīng)用，具有良好的市場(chǎng)前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1所述的高效生產(chǎn)高純氮的裝置的結(jié)構(gòu)圖；

其中：101為干路中的純化干燥后的空氣，102、201分別為一股原料空氣、另一股原料空氣（支路中的純化干燥后的空氣），103為從主換熱器E1輸出的飽和空氣，202為增壓后的空氣，203為膨脹前的空氣，204為膨脹后的空氣；401、402、405、406為高壓氮?dú)猓?03為液氮，404為液氮回流液，416為增壓液氮，407、408為中壓氮?dú)猓?09、410、411、412、414為中壓液氮，301、302、303為富氧液空，304為中壓富氧氣，501、502、503為中壓精餾塔C2底部抽出的富氧液，504為蒸發(fā)后的富氧氣，505為富氧氣，506為富氧氣副產(chǎn)品，E1為主換熱器，E2為過(guò)冷器，E3為空氣冷卻器，K1為高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器，K2為中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器，C1為高壓精餾塔，C2為中壓精餾塔，ET01為透平膨脹機(jī)，Z01為連接透平膨脹機(jī)的增壓機(jī)，V301、V501均為節(jié)流閥，V201、V401、V402、V403、V404均為控制閥；

圖2為實(shí)施例2所述的高效生產(chǎn)高純氮的裝置的結(jié)構(gòu)圖；

其中：101為干路中的純化干燥后的空氣，102、201分別為一股原料空氣、另一股原料空氣（支路中的純化干燥后的空氣），103為從主換熱器E1輸出的飽和空氣，202為增壓后的空氣，203為膨脹前的空氣，204為膨脹后的空氣；401、402、405、406為高壓氮?dú)猓?03為液氮，404為液氮回流液，416為增壓液氮，407、408、413為中壓氮?dú)猓?09、410、411、412、414、415為中壓液氮，301、302、303為富氧液空，304為中壓富氧氣，501、502、503為中壓精餾塔C2底部抽出的富氧液，504為蒸發(fā)后的富氧氣，505為富氧氣，506為富氧氣副產(chǎn)品，E1為主換熱器，E2為過(guò)冷器，E3為空氣冷卻器，K1為高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器，K2為中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器，C1為高壓精餾塔，C2為中壓精餾塔，ET01為透平膨脹機(jī)，Z01為連接透平膨脹機(jī)的增壓機(jī)，G01為液氮儲(chǔ)罐，V301、V501均為節(jié)流閥，V201、V401、V402、V403、V404、V506均為控制閥。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種高效生產(chǎn)高純氮的裝置，其包括以下設(shè)備：

透平膨脹機(jī)ET01及與其相連的增壓機(jī)Z01、空氣冷卻器E3、主換熱器E1、高壓精餾塔C1、高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1、過(guò)冷器E2、中壓精餾塔C2、中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2、液氮泵P01，節(jié)流閥V301、節(jié)流閥V501，其它閥門(mén)與若干管線，用于連接以上各設(shè)備；并且，上述各設(shè)備之間的連接關(guān)系如下：

增壓機(jī)Z01進(jìn)口連接原料空氣支路一，增壓機(jī)Z01出口連接空氣冷卻器E3的原料空氣進(jìn)口，空氣冷卻器E3的原料空氣出口連接主換熱器E1的第一原料空氣進(jìn)口，主換熱器E1的第一原料空氣出口連接透平膨脹機(jī)ET01入口，透平膨脹機(jī)ET01出口連接至中壓精餾塔C2的原料空氣進(jìn)口；

主換熱器E1的第二原料空氣進(jìn)口連接原料空氣支路二，主換熱器E1的第二原料空氣出口連接至高壓精餾塔C1的原料空氣進(jìn)口；

高壓精餾塔C1的富氧液空出口連接至過(guò)冷器E2的高壓富氧液空進(jìn)口，過(guò)冷器E2的高壓富氧液空出口經(jīng)節(jié)流閥V301連接至高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的富氧液空進(jìn)口；高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的中壓富氧氣出口連接至中壓精餾塔C2的富氧氣進(jìn)口；

高壓精餾塔C1的高壓氮?dú)獬隹诜种閮蓷l管線，其中一條管線連接高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的高壓氮?dú)膺M(jìn)口，其中另一條管線連接主換熱器E1的高壓氮?dú)膺M(jìn)口；高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1的液氮出口分別連接液氮泵P01的出口和高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口；

中壓精餾塔C2的富氧液出口連接過(guò)冷器E2的中壓富氧液進(jìn)口，過(guò)冷器E2的中壓富氧液出口經(jīng)節(jié)流閥V501連接中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的富氧液進(jìn)口，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的富氧氣出口連接過(guò)冷器E2的富氧氣進(jìn)口，過(guò)冷器E2的富氧氣出口連接至主換熱器E1的富氧氣進(jìn)口，主換熱器E1的富氧氣出口連接富氧氣副產(chǎn)品輸出管線；

中壓精餾塔C2的中壓氮?dú)獬隹谶B接至中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的中壓氮?dú)膺M(jìn)口，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的液氮出口分別連接中壓精餾塔C2的液氮進(jìn)口和液氮泵P01的液氮進(jìn)口；液氮泵P01的液氮出口連接至高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口；

主換熱器E1的高壓氮?dú)獬隹谶B接空氣冷卻器E3的高壓氮?dú)膺M(jìn)口，空氣冷卻器E3的高壓氮?dú)獬隹谶B接高壓氮?dú)廨敵龉芫€，用于輸出高純氮?dú)猱a(chǎn)品。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述高壓精餾塔C1的操作壓力為0.9~1.3MPa，所述中壓精餾塔C2的操作壓力為0.3~0.5MPa。

在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述裝置中還包括：

中壓精餾塔C2的中壓氮?dú)獬隹诜种С鰞蓷l管線，其中一條管線連接至所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的中壓氮?dú)膺M(jìn)口，其中另一條管線連接至液氮儲(chǔ)罐G01的中壓氮?dú)馊肟冢幌鄳?yīng)地，中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2的液氮出口分別連接中壓精餾塔C2的液氮進(jìn)口和液氮儲(chǔ)罐G01的液氮入口，而所述液氮儲(chǔ)罐G01的液氮出口分別連接至高壓精餾塔C1的液氮進(jìn)口和液氮輸出管線，所述液氮輸出管線用于輸出高純液氮產(chǎn)品。

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述，但本實(shí)用新型并不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

采用如圖1所示的裝置生產(chǎn)高純氮?dú)猱a(chǎn)品：

將純化干燥后的空氣101（7300 NM³/h，0.75MPa）分為兩股原料空氣，其中：一股原料空氣102（5500 NM³/h）進(jìn)入主換熱器E1，并在該主換熱器E1中冷卻至飽和狀態(tài)，產(chǎn)生-168℃的飽和空氣103，然后將飽和空氣輸送至高壓精餾塔C1塔釜（操作壓力1.1MPa），在該高壓精餾塔C1中分離成富氧液空301和高壓氮?dú)?01；另一股原料空氣201（1800 NM³/h）進(jìn)入增壓機(jī)Z01中被增壓至0.92MPa，然后經(jīng)空氣冷卻器E3冷卻至20℃，接著進(jìn)入主換熱器E1中進(jìn)一步冷卻至-140℃，再?gòu)乃鲋鲹Q熱器E1的中部抽出，進(jìn)入透平膨脹機(jī)ET01膨脹至0.22MPa，最后，膨脹后的空氣204進(jìn)入中壓精餾塔C2的中下部；

富氧液空301從所述高壓精餾塔C1底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、經(jīng)節(jié)流閥V301節(jié)流至0.25MPa后，進(jìn)入高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中蒸發(fā)成中壓富氧氣304并輸出，所述中壓富氧氣304被進(jìn)一步輸送至中壓精餾塔C2塔釜；

高壓氮?dú)?01（5500NM³/h）從所述高壓精餾塔C1塔頂抽出，并被分為兩股：第一股高壓氮?dú)?02（1500 NM³/h）進(jìn)入所述高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中被冷凝成液氮403，并與液氮泵P01輸出的增壓液氮416（1700 NM³/h）混合，得到液氮回流液404，所述液氮回流液404回流至所述高壓精餾塔C1的塔頂；第二股高壓氮?dú)?05先后經(jīng)所述主換熱器E1、所述空氣冷卻器E3復(fù)熱后，作為高純氮?dú)猱a(chǎn)品（高壓氮?dú)?06，4000 NM³/h，0.7MPa，含氧量≤3ppm）輸出；

膨脹后的空氣204與中壓富氧氣304（3200NM³/h）在中壓精餾塔C2（操作壓力0.3MPa）中精餾分離成中壓氮?dú)?07（3650NM³/h，含氧量≤3ppm）和富氧液501；

所述中壓氮?dú)?07從所述中壓精餾塔C2塔頂抽出，并進(jìn)入中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，被冷凝成中壓液氮409；所述中壓液氮409被分為兩股：第一股中壓液氮410返回所述中壓精餾塔C2塔頂，作為該中壓精餾塔的回流液；第二股中壓液氮411（1730NM³/h，0.21MPa）進(jìn)入所述液氮泵P01，被該液氮泵增壓至0.9MPa后輸出所述增壓液氮416；

所述富氧液501從所述中壓精餾塔C2底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、經(jīng)節(jié)流閥V501節(jié)流至0.03MPa后，進(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，蒸發(fā)成富氧氣504，所述富氧氣504先后經(jīng)所述過(guò)冷器E2、所述主換熱器E1復(fù)熱后，作為富氧氣副產(chǎn)品506輸出。

實(shí)施例2

采用如圖2所示的裝置生產(chǎn)高純氮?dú)猱a(chǎn)品和高純液氮產(chǎn)品：

將純化干燥后的空氣101（7300 NM³/h，0.72MPa）分為兩股原料空氣，其中：一股原料空氣102（5500 NM³/h）進(jìn)入主換熱器E1，并在該主換熱器E1中冷卻至飽和狀態(tài)，產(chǎn)生-160℃的飽和空氣103，然后將飽和空氣輸送至高壓精餾塔C1塔釜（操作壓力1.2MPa），在該高壓精餾塔C1中分離成富氧液空301和高壓氮?dú)?01；另一股原料空氣201（1800 NM³/h）進(jìn)入增壓機(jī)Z01中被增壓至1.15MPa，然后經(jīng)空氣冷卻器E3冷卻至20℃，接著進(jìn)入主換熱器E1中進(jìn)一步冷卻至-129℃，再?gòu)乃鲋鲹Q熱器E1的中部抽出，進(jìn)入透平膨脹機(jī)ET01膨脹至0.25MPa，最后，膨脹后的空氣204進(jìn)入中壓精餾塔C2的中下部；

富氧液空301從所述高壓精餾塔C1底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、經(jīng)節(jié)流閥V301節(jié)流至0.21MPa后，進(jìn)入高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中蒸發(fā)成中壓富氧氣304并輸出，所述中壓富氧氣304被進(jìn)一步輸送至中壓精餾塔C2塔釜；

高壓氮?dú)?01（5500NM³/h）從所述高壓精餾塔C1塔頂抽出，并被分為兩股：第一股高壓氮?dú)?02（1500 NM³/h）進(jìn)入所述高壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K1中被冷凝成液氮403，并與液氮泵P01輸出的增壓液氮416（1700 NM³/h）混合，得到液氮回流液404，所述液氮回流液404回流至所述高壓精餾塔C1的塔頂；第二股高壓氮?dú)?05先后經(jīng)所述主換熱器E1、所述空氣冷卻器E3復(fù)熱后，作為高純氮?dú)猱a(chǎn)品（高壓氮?dú)?06，4000 NM³/h，0.8MPa，含氧量≤3ppm）輸出；

膨脹后的空氣204與中壓富氧氣304（3200NM³/h）在中壓精餾塔C2（操作壓力0.32MPa）中精餾分離成中壓氮?dú)?07（3650NM³/h，含氧量≤3ppm）和富氧液501；

所述中壓氮?dú)?07從所述中壓精餾塔C2塔頂抽出，分為兩部分，其中一部分中壓氮?dú)?13流入液氮儲(chǔ)罐G01；其中另一部分中壓氮?dú)?08進(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，被冷凝成中壓液氮409；所述中壓液氮409被分為兩股：第一股中壓液氮410返回所述中壓精餾塔C2塔頂，作為該中壓精餾塔的回流液；第二股中壓液氮411（1730NM³/h，0.23MPa）流入所述液氮儲(chǔ)罐G01；

從所述液氮儲(chǔ)罐G01流出的液氮儲(chǔ)液（中壓液氮414），分流為兩部分，第一部分液氮儲(chǔ)液（1700NM³/h）進(jìn)入所述液氮泵P01，被該液氮泵增壓至1.08MPa后輸出增壓液氮416；第二部分液氮儲(chǔ)液（中壓液氮415，30NM³/h），直接作為高純液氮產(chǎn)品輸出；

所述富氧液501從所述中壓精餾塔C2底部抽出，經(jīng)過(guò)冷器E2過(guò)冷、經(jīng)節(jié)流閥V501節(jié)流至0.02MPa后，進(jìn)入所述中壓精餾塔冷凝蒸發(fā)器K2，蒸發(fā)成富氧氣504，所述富氧氣504先后經(jīng)所述過(guò)冷器E2、所述主換熱器E1復(fù)熱后，作為富氧氣副產(chǎn)品506輸出。

以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本實(shí)用新型并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的等同修改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。