專利名稱：氧和氮作為氣態(tài)和/或液態(tài)產(chǎn)品共同生產(chǎn)的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過低溫蒸餾空氣來生產(chǎn)氮和氧的方法。
用于生產(chǎn)氧的空氣分離方法中最常采用及眾所周知的方法是本世紀(jì)上半時(shí)發(fā)明的林德雙塔循環(huán)法。這種方法的基本原理是使高壓塔的頂部與低壓塔底部熱連通從而使來自高壓塔的蒸氣氮冷凝以及使低壓塔底部的液態(tài)氧再沸騰。然后將從高壓塔得到的一部分液氮作為回流液加至低壓塔的頂部。這種空氣分離工廠能回收空氣進(jìn)料中90%以上的氧，從而由低壓塔得到的蒸氣所含氮超過97%。當(dāng)要求大量的氮?dú)庾鳛楦碑a(chǎn)物以及氮?dú)忭殱M足一定純度要求時(shí)，需要在低壓塔頂部的下面設(shè)置許多塔盤以從中排出廢物物流以便于控制氮?dú)猱a(chǎn)品的純度。而這種廢物物流仍可包含超過95%的氮以使氧及氬的回收率保持相當(dāng)高。這種廢物物流的流量通常限制為小于15%，這使得足以使用溫度轉(zhuǎn)換吸附減析技術(shù)來再生分子篩吸附床。
當(dāng)需要大量生產(chǎn)液體時(shí)，常規(guī)方法是采用一種冷凍系統(tǒng)，其中用氮?dú)庾鳛楣ぷ髁黧w，這種系統(tǒng)生產(chǎn)液氮，其可作為產(chǎn)品和/或用于空氣分離單元的附加回流液，所說的單元依然為具有上述特征的林德雙塔系統(tǒng)，如US 3，605，422所述，當(dāng)液體/進(jìn)料比相當(dāng)小時(shí)，也可使用的空氣作為工作流體的冷凍系統(tǒng)。這種液化器是使用使一部分高壓空氣膨脹來壓縮另一部分高壓空氣的冷凍技術(shù)。而空氣分離單元仍然是具有上述特征的林德雙塔循環(huán)，如US 4，152，130所述。
由于上述方法均使用傳統(tǒng)的林德雙塔循環(huán)，這種循環(huán)可實(shí)現(xiàn)空氣基本完全的分離而得到氧氣和氮?dú)?在某些應(yīng)用中還有氬氣)，如果幾乎所有的空氣分離產(chǎn)品即氧氣和氮?dú)?和氬氣)均是需要的話這種方法是適宜的。然而，在大多數(shù)情形下，由空氣分離廠生產(chǎn)的大部分氮?dú)鉀]有什么用途(除了在廢物塔中用于冷卻水)。相應(yīng)地，一些氮?dú)猱a(chǎn)品在其從低溫箱排出后向大氣中排放。在另外一些時(shí)候，一些氣體產(chǎn)品也被要求作為液體產(chǎn)品。在其它一些情形下，可使用更好的循環(huán)來減少能源消耗以及空氣分離單元的基本投資。
US 5，165，245公開了一種采用高壓雙塔系統(tǒng)的方法。在該方法中，使用高壓氮膨脹的冷凍技術(shù)來生產(chǎn)液態(tài)產(chǎn)品。這種高壓方法的效能體現(xiàn)在壓降損失減少，加工設(shè)備如管路及熱交換器的尺寸減小。但不幸的是，如果不生產(chǎn)液態(tài)產(chǎn)品或不需要液態(tài)產(chǎn)品，那么這種方法將是不適宜的。
本發(fā)明的方法涉及一種低溫蒸餾方法的改進(jìn)方法，該方法用于將壓縮的干燥且無污染的空氣分離成其組成成分，該方法采用一套具有至少兩個(gè)在不同壓力下操作的蒸餾塔的蒸餾塔系統(tǒng)，其中，高壓塔的頂部與低壓塔熱交換連通，其中，氮產(chǎn)品在高壓塔的頂部產(chǎn)生，氧產(chǎn)品在低壓塔的底部產(chǎn)生，本改進(jìn)方法的特征在于(a)一部分壓縮的干燥且無污染的進(jìn)料空氣被壓縮而產(chǎn)生液態(tài)空氣物流;(b)將至少一部分液態(tài)空氣物流作為不純的回流液加至蒸餾塔系統(tǒng)的至少一個(gè)蒸餾塔中;和(c)從蒸餾塔中排出氮摩爾分?jǐn)?shù)小于0.95的廢蒸氣物流，排出點(diǎn)在蒸餾塔中的位置位于向該蒸餾塔系統(tǒng)中加入步驟(b)的液態(tài)空氣物流的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(b)的液態(tài)空氣物流被加至低壓塔的頂部，而步驟(c)的廢蒸氣物流是從該低壓塔的頂部排出。同樣，另一部分步驟(a)的液態(tài)空氣可加至高壓塔的中間位置，而另一部分廢蒸氣物流從高壓塔的某一位置排出，該位置位于向高壓蒸餾塔中加入另一部分液態(tài)空氣的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處。
進(jìn)而，步驟(a)的部分原料空氣經(jīng)下述熱交換過程而被冷凝，與離開加工過程的溫?zé)峒庸の锪鳠峤粨Q，或者與低壓塔底部的沸騰液態(tài)氧進(jìn)行熱交換，或通過上述兩種熱交換過程。


圖1～4為本發(fā)明方法的幾種實(shí)施方式的示意圖。
圖5和6為本發(fā)明方法帶有液化器循環(huán)過程的兩種實(shí)施方式的示意圖。
圖7為US 5，165，245公開的現(xiàn)有技術(shù)的方法示意圖。
本發(fā)明為一種低溫蒸餾方法的改進(jìn)方法，該方法用于將空氣分離成其組成成分。該方法采用一套具有至少兩個(gè)蒸餾塔的蒸餾塔系統(tǒng)，其中，高壓塔的頂部與低壓塔熱交換連通。本改進(jìn)方法的特征在于(a)通過適宜的手段將一部分壓縮的干燥且無污染的進(jìn)料空氣冷凝，如經(jīng)液態(tài)氧的蒸發(fā)或其它冷凍源;(b)將至少一部分液態(tài)空氣物流作為不純的回流液加至蒸餾塔系統(tǒng)的一個(gè)蒸餾塔中;和(c)從蒸餾塔中排出廢蒸氣物流，排出點(diǎn)在蒸餾塔中的位置位于向蒸餾塔系統(tǒng)中加入步驟(b)的液態(tài)空氣物流的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處，從而使該廢蒸氣物流的氮摩爾分?jǐn)?shù)小于0.95。為了更好地理解本發(fā)明，以下將討論本發(fā)明的12種具體實(shí)施方式
。
圖1展示了一種適于生產(chǎn)高壓氧、高壓氮、以及液態(tài)氬和一定量(少于進(jìn)料空氣的10%)的液態(tài)氧和液氮的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，壓縮的干燥且無污染的空氣物流100首先被成兩部分102和120。第一部分102在主換熱器910和911中被冷至溫度接近其露點(diǎn)，然后經(jīng)管路110加至高壓塔920的底部。第二部分120在壓縮機(jī)900中這一步壓縮至高壓，將這部分高壓空氣124進(jìn)一步分成兩部分亞物流126和123。第一部分亞物流126在主熱交換器910和911中冷卻并冷凝從而產(chǎn)生液態(tài)空氣132，將其在較溫?zé)岬膩喌蜏乩鋮s器912中進(jìn)一步作亞低溫冷卻，將其與在低壓塔921中冷凝的液態(tài)空氣144合并，在更冷的低溫冷卻器913中進(jìn)一步冷卻，減壓后經(jīng)管路136加至低壓塔921的頂部。另一部分亞物流123經(jīng)壓縮機(jī)901壓縮并在主熱交換器910的上部冷卻并在膨脹器902中膨脹至一適量的壓力，在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)901和膨脹器902之間機(jī)械連接。膨脹器的排出物142在位于低壓塔921底部的沸騰器/冷凝器914中經(jīng)液態(tài)氧氣化而進(jìn)行的熱交換被冷凝。所得到的液態(tài)空氣144與來自較溫?zé)岬牡蜏乩鋮s器912的液態(tài)空氣合并在一起。
在高壓塔920中，進(jìn)料空氣110被蒸餾合成高壓氮塔頂餾出物和富氧的塔底產(chǎn)物液體。一部分氮塔頂餾出物作為氣態(tài)氮物流30回收，在熱交換器912、911和910中加熱以回收冷凍作用(recover refrigeration)，并作為高壓氣態(tài)氮產(chǎn)物(HPGAN)300回收。其余的高壓氮塔頂餾出物在位于低壓塔921的底部的再沸器/冷凝器915中被冷凝。冷凝后的液氮的一部分作為回流液返回高壓塔的頂部。而另一部分10在較冷的低溫冷卻器913中被低溫冷卻，并在分離器930用閃蒸并進(jìn)行相分離。液體部分作為液氮產(chǎn)品經(jīng)管路700排出，氣相部分16與廢氮40合并并在熱交換器913、912、911和910中加熱以回收冷量并作為廢氣400排空。富氧底液體80被排出、減壓并經(jīng)管路84加至低壓塔921的中間位置。
被加至低壓塔921的進(jìn)料物流被蒸餾而產(chǎn)生廢氮?dú)?0和液態(tài)氧塔底產(chǎn)物。廢氮?dú)?0包含少于95%的氮?dú)猓@它與來自相分離器930的氮蒸氣16混合。經(jīng)管路20排出液態(tài)氧并分成兩部分22和50。第一部分50在較冷的低溫冷卻器913中低溫冷卻并作為液態(tài)氧產(chǎn)品經(jīng)管路500排出。另一部分22在泵903中用泵增壓至一適宜的壓力，在主熱交換器911和910中被加熱并氣化，作為高壓氣態(tài)氧產(chǎn)品(HPGUX)200排出。
在本實(shí)施方式中，也示出了一個(gè)用于生產(chǎn)氬的旁塔。該旁塔(side arm column)922從低壓塔921底段的上部位置排出蒸氣，并將富氧液體從旁塔922返回至上述同一位置。經(jīng)中間液體向低壓塔下面運(yùn)行而提供旁塔922的生產(chǎn)量。排出液體氬物流60，在較冷的低溫冷卻器913中低溫冷卻，隨后作為液態(tài)氬產(chǎn)品600排出。
需要指出，當(dāng)需要大量的加壓氮時(shí)，可將膨脹器排出物142與冷卻后的進(jìn)料空氣106合并，直接將它們加至高壓塔920的底部。這種選擇方式在圖2中示出。除了上述變化外。圖2所示的實(shí)施方式的其它部分與圖1所示是相同的。
這種思路可用于生產(chǎn)低純氧。圖3示出了如何使用一個(gè)雙沸騰器空氣分離單元來生產(chǎn)低純氧和加壓氮。在該實(shí)施方式中，首先將壓縮干燥且無污染的空氣100分成兩部分102和130。較少的一部分130在壓縮機(jī)901中再次壓縮，在主熱交換器910中冷卻并在膨脹器902中膨脹。膨脹器排出物138被加至低壓塔921的上中部。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)901和膨脹器902機(jī)械連接。主要部分102在主熱交換器910中冷卻至其溫度接近其露點(diǎn)，并將其分成兩部分亞物流。第一部分亞物流108被加至高壓塔920的底部。第二部分亞物流110在位于低壓塔921底部的沸騰器/冷凝器914中經(jīng)液態(tài)氧沸騰而被冷凝。產(chǎn)生的液態(tài)空氣物流112再被分成兩部分114和116。較少的一部分物流114作為不純回流液被加至高壓塔920的中部。大部分的物流116在較冷的低溫冷卻器913中被低溫冷卻，閃蒸后作為液體回流液加至低壓塔921的頂部。
加至高壓塔920的進(jìn)料空氣被分離成高壓氮?dú)馑旔s出物和富氧塔底產(chǎn)物液體。一部分氮?dú)馑旔s出物在沸騰器/冷凝器916中冷凝并作為回流液加至高壓塔920的頂部。其余的氮?dú)馑旔s出物經(jīng)管路30排出，并在熱交換器912和910中加熱以回收冷凍作用，然后作為氣態(tài)氮產(chǎn)品(GAN)300回收。來自高壓塔的富氧塔底產(chǎn)物液體10在較熱的低溫冷卻器912中低溫冷卻，減壓，并經(jīng)管路14加至低壓塔921。
加至低壓塔的進(jìn)料被蒸餾并分離成蒸氣物流和氧塔底產(chǎn)物液體。塔921頂部排出的蒸氣物流40包含小于95%的氮?dú)?，將其熱交換器913、912和910中加熱以回收冷凍作用，并作為廢氮?dú)猱a(chǎn)品400排出。從塔921底部排出的氣態(tài)氧在熱交換器912和910中加熱以回收冷量并作為氣態(tài)氧產(chǎn)品(GOX)200回收。
圖4給出了類似圖3的實(shí)施方式但包含泵增加LOX過程的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，較少一部分130首先在壓縮機(jī)900中被加縮至高壓，然后分離成兩部分。第一部分146在主熱交換器910中被冷卻和冷凝。在較熱的亞低溫冷卻器912中被亞低溫冷卻，然后與來自沸騰器/冷凝器914的液態(tài)空氣115合并。合并后的液態(tài)空氣壓更冷的低溫冷卻器913中進(jìn)一步冷卻，減壓后經(jīng)管路120作為回流液加至低壓塔。同樣，液態(tài)氧20用泵903被泵增加至一適宜的壓力。加熱以回收冷量，氣化后作為氣態(tài)氧產(chǎn)品200回收。除了上述變化外，圖4所示的實(shí)施方式的其它部分與圖3所示的實(shí)施方式相同。
圖5的一種用于生產(chǎn)大量液態(tài)產(chǎn)品(大于進(jìn)料空氣的10%)的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，壓縮的干燥且無污染的進(jìn)料空氣90與循環(huán)空氣800合并。該合并后的空氣物流92由壓縮機(jī)900進(jìn)一步壓縮。然后經(jīng)壓縮機(jī)901進(jìn)一步壓縮。將其再次冷卻后，該高壓空氣物流103被分成兩部分104和154，再分別通過壓伸器壓縮機(jī)902和903將它們進(jìn)一步壓縮至其壓力高于空氣的臨界壓力。然后將壓縮機(jī)902和903的排出物合并，合并后的物流107再被冷卻至接近環(huán)境溫度的溫度。在接近環(huán)境溫度時(shí)，將上述臨界壓力空氣物流分成兩部分110和130。第一部分110在熱交換器910中被冷卻，再分成兩部分亞物流114和140。第二部分130在膨脹器904中膨脹并在熱交換器910中加熱以回收冷凍作用。這種加熱且膨脹的第二部分包含再循環(huán)物流800。第一部分的第一種亞物流114在熱交換器911和912中被進(jìn)一步冷卻至低于空氣臨界溫度的溫度。這種低于臨界溫度的稠密流體空氣117再分成兩部分118和119。第二種亞物流140在膨脹器905中膨脹并再分成兩部分136和138。第一種亞物流的第一部分119被減壓后作為不純回流液加至高壓塔920的中間位置。第一種亞物流的第二部分118在低溫冷卻器913和915中低溫冷卻，在稠密流體膨脹器907中膨脹，然后經(jīng)管路126加至低壓塔921的頂部。第二種亞物流的第一部分138作為原料加至高壓塔920的底部。第二種亞物流的第二部分136在熱交換器912和911中加熱以回收冷凍作用，然后與膨脹器904的排出物133合并。
加至高壓塔920的進(jìn)料在高壓塔內(nèi)分離，從中排出三種物流。排出的液態(tài)氮物流2在較冷的低溫冷卻器915中低溫冷卻后，減壓并在相分離器930中進(jìn)行相分離。蒸氣相6從相分離器930中排出并與來自低壓塔921的廢氮?dú)?0合并。液相500從相分離器930中作為液氮(LIN)產(chǎn)品排出。富氮蒸氣物流20從高壓塔920的頂部或塔頂下面幾塊塔盤處排出。該富氮物流20在熱交換器913和912中加熱，在膨脹器906中膨脹，在熱交換器911和910中進(jìn)一步加熱至環(huán)境溫度，并作為氣態(tài)氮產(chǎn)品(GAN)200回收，來自高壓塔的富氧塔底產(chǎn)物液體10在較熱的亞低溫冷卻器913中亞低溫冷卻，減壓，在低溫冷卻器914中用于LOX低溫冷卻，然后經(jīng)管路16加至低壓塔921中。
加至低壓塔921的進(jìn)料在塔中蒸餾，從低壓塔921排出三種物流。廢氮?dú)馕锪?0包含少于95%的氮?dú)?，它以塔中排出并與來自相分離器930的蒸氣相合并，形成的蒸氣相310加熱回收冷量，以接近環(huán)境溫度的溫度作為廢氣300從整個(gè)工藝過程中排出。從塔中排出的液態(tài)氧40在低溫冷卻器914中低溫冷卻，并作為液態(tài)氧(LOX)產(chǎn)物400回收。最后，富氬蒸氣相從低壓塔高于塔底的一段處排出，將其加至旁塔的塔底，該旁塔將其蒸餾成液態(tài)富氧物流60和富氧塔底產(chǎn)物液體，將其返回低壓塔，返回位置為從該處將蒸氣加至旁塔的位置。旁塔冷凝器是與低壓塔一體的，從而使來自旁塔塔頂?shù)臍逭魵饨?jīng)下述位置下幾個(gè)塔盤處液體的部分氣化而冷凝，所說位置是來自高壓塔的富氧塔底產(chǎn)物液體16加至低壓塔的位置。富氬液態(tài)物流60在排出系統(tǒng)前經(jīng)低溫冷卻器冷卻。
圖5的實(shí)施方式表明了液體產(chǎn)率超過20%進(jìn)料空氣的情形。當(dāng)液體制備量較少時(shí)，某些再循環(huán)物流(136和800)可反向，加至高壓塔的液態(tài)空氣進(jìn)料119可省去，如圖6所示的實(shí)施方式所示。
本發(fā)明通過下述手段使蒸氣相的氮摩爾分?jǐn)?shù)小于95%，從而使廢氣物流中的氧量顯著降低，所說手段包括生產(chǎn)液態(tài)空氣物流并將其作為不純回流液物流加至某一蒸餾塔中，從液態(tài)空氣加至塔內(nèi)的塔盤處或高于該塔盤四個(gè)塔盤以下的塔盤處排出大量的蒸氣。本發(fā)明的方法不同于在氧分離工廠常規(guī)的設(shè)計(jì)和操作方法，其中氧回收率最大。本發(fā)明的這些方法比傳統(tǒng)方法有以下的優(yōu)點(diǎn)(傳統(tǒng)方法如圖7所示)(1)由于每分離1摩爾的氧的最小功耗在低回收率時(shí)要小于高回收率時(shí)。因而，本發(fā)明具有能量效益。例如，當(dāng)85.9%的進(jìn)料空氣中的氧被回收作為氧產(chǎn)品時(shí)(按照本發(fā)明的方法)，與傳統(tǒng)方法所有的氧回收相比，分離每1摩爾氧的最小功耗要少8.35%。
(2)當(dāng)大量(15～30%的進(jìn)料空氣)的氮需作為加壓產(chǎn)品(輸出壓力(deliuery pressure)略低于高壓塔壓力和略高)時(shí)，或者當(dāng)大量的進(jìn)料空氣作為液態(tài)產(chǎn)品排出(＞10%)時(shí)，本發(fā)明可節(jié)約壓縮機(jī)械。
實(shí)施例為了說明本發(fā)明效果和與常用的方法作一比較，做了下述計(jì)算機(jī)模擬的實(shí)施例這些模擬的結(jié)果說明了上述觀點(diǎn)下述這些實(shí)施例是基于下列生產(chǎn)要求
產(chǎn)品純度:體積% 壓力流速比*氧氣 >99.5 178 1.0氮?dú)? >99.99 81 1.46粗液態(tài)氬 >99.5 更可能多液氮 >99.99 0.023液氧 >99.5 0.032*流量比定義為:摩爾流速/氧氣摩爾流速用于模擬的生產(chǎn)流程是圖1和圖7。圖1是本發(fā)明方法的一種實(shí)施方式。圖7是具有美國專利5，165，245中所公開的基本上全部回收的方法，模擬的結(jié)果列于表1和表4中。

從表1可以看出方法中可以省去氮?dú)鈮嚎s機(jī)，用增壓器和二個(gè)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)并具有壓伸器的膨脹器替代氧氣壓縮機(jī)。另外還減少塔盤數(shù)并由此可以縮短冷卻箱。表2的數(shù)據(jù)表明圖1流程中所用的分子篩床幾乎大了17%。氬氣回收率較小，而生成的氬氣的絕對量卻沒有明顯地減少。本發(fā)明氬氣的回收率相當(dāng)于全部氧氣回收的常用方法的氬氣回收率的80%。在能耗上，圖1的方法降低了2.1%。如果僅使用氣體分離所需的能量，則該方法將節(jié)省能耗4%，這是一個(gè)很了不起的數(shù)值。
另外需要指出的是，在用于圖1所述方法的模擬條件中，高壓塔中的回流比較高，這意味著對于一定的氮?dú)饧兌人璧乃P數(shù)減少。因此可以分離出更多的氮?dú)獠⒃黾痈邏核械乃P數(shù)。但是，氬氣的回收率將進(jìn)一步減少，和氧氣的純度(或回收率)也將會(huì)降低。
另外還應(yīng)注意到，圖7所述的方法當(dāng)其在高壓下操作時(shí)是已知的同時(shí)生產(chǎn)氧氣和氮?dú)獾淖罴熏F(xiàn)有技術(shù)，因?yàn)?，高壓生產(chǎn)方法從分離能力上說其效率要比常用的低壓生產(chǎn)方法高出約8%。本發(fā)明的累計(jì)分離能力要比常用的低壓方法高出12%。重要的是，如果不需要所有的氮?dú)鉃榧訅寒a(chǎn)品，則為了有效地運(yùn)用能量，高壓生產(chǎn)方法需要生產(chǎn)一定量的液態(tài)產(chǎn)品。但是，本發(fā)明的方法也是在不產(chǎn)生液體的條件下進(jìn)行的。在這種情況下，可以和本發(fā)明的方法進(jìn)行比較的生產(chǎn)方法僅僅是常用的低壓生產(chǎn)方法，本發(fā)明的方法的分離能力(從分離所需的能量上來看)要比常用的低壓生產(chǎn)方法高出12%。
模擬用的一些物流參數(shù)列于表3和表4，模擬的基礎(chǔ)是以100lboml/小時(shí)進(jìn)料空氣。

本文中運(yùn)用了幾個(gè)具體的本發(fā)明的實(shí)施方式來說明本發(fā)明。這些實(shí)施方式不能被看成為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由下述權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種低溫蒸餾方法，該方法用于將壓縮的干燥且無污染的空氣分離成其組成成分，該方法采用一套具有至少兩個(gè)在不同壓力下操作的蒸餾塔的蒸餾塔系統(tǒng)，其中，高壓塔的頂部與低壓塔熱交換連通，其中氮產(chǎn)品在高壓塔的頂部產(chǎn)生，氧產(chǎn)品在低壓塔的底部產(chǎn)生，其特征在于(a)一部分壓縮的干燥且無污染的進(jìn)料空氣被壓縮而產(chǎn)生液態(tài)空氣物流；(b)將至少一部分液態(tài)空氣物流作為不純的回流液加至蒸餾塔系統(tǒng)的至少一個(gè)蒸餾塔中；和(c)從蒸餾塔中排出摩爾分?jǐn)?shù)小于0.95的廢蒸氣物流，排出點(diǎn)在蒸餾塔中的位置位于向蒸餾塔系統(tǒng)中加入步驟(b)的液態(tài)空氣物流的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處。
2.按權(quán)利要求1的方法，其中，步驟(b)的液態(tài)空氣物流被加至低壓塔的頂部，步驟(c)的廢蒸氣物流從該低壓塔的頂部排出。
3.按權(quán)利要求2的方法，其中，另一部分步驟(a)的液態(tài)空氣加至高壓塔的中間位置。
4.按權(quán)利要求3的方法，其中，另一部分廢蒸氣物流從高壓塔的某一位置排出，該位置位于向高壓蒸餾塔中加入另一部分液態(tài)空氣的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處。
5.按權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)的進(jìn)料空氣與離開加工過程的溫?zé)峒庸の锪鳠峤粨Q而被冷凝。
6.按權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)的進(jìn)料空氣與低壓塔底部的沸騰液態(tài)氧熱交換而被冷凝。
7.按權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)的進(jìn)料空氣與離開加工過程的溫?zé)峒庸の锪鳠峤粨Q和與低壓塔底部的沸騰液態(tài)氧熱交換而被冷凝。
全文摘要
本發(fā)明為一種低溫蒸餾方法的改進(jìn)方法，該方法用于將空氣分離成其組成成分。該方法采用一套具有至少兩個(gè)蒸餾塔的蒸餾塔系統(tǒng)，其中，高壓塔的頂部與低壓塔熱交換連通。本改進(jìn)方法的特征在于(a)通過適宜的手段將一部分壓縮干燥且無污染的進(jìn)料空氣冷凝，如經(jīng)液態(tài)氧的蒸發(fā)或其它冷凍源；(b)將至少一部分液態(tài)空氣物流作為不純的回流液加至蒸餾塔系統(tǒng)的一個(gè)蒸餾塔中；和(c)從蒸餾塔中排出廢蒸氣物流，排出點(diǎn)在蒸餾塔中的位置位于向蒸餾塔系統(tǒng)中加入步驟(b)的液態(tài)空氣物流的位置上方不超過四個(gè)理論級(jí)處，從而在廢蒸氣物流的氮摩爾分?jǐn)?shù)小于0.95。
文檔編號(hào)F25J3/04GK1105443SQ94115300
公開日1995年7月19日 申請日期1994年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月23日
發(fā)明者J·G·徐 申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司