R2中通常通過與水熱交換而冷卻，以產生在壓力Pl和5-45°C，優(yōu)選15-25°C的溫度Tl下的空氣料流。
[0055]使一部分該料流在壓縮機2中經受起始于溫度Tl和壓力Pl至大于Pl的壓力P2的另一壓縮步驟，然后在冷卻器R3中通常通過與水熱交換而冷卻至溫度T232和Tl相差小于10°C，通常小于5°C。然后將該冷卻流19引入空氣分離裝置的換熱器9中以經受冷卻至低于或等于-100°C的溫度。
[0056]將另一部分17該流在壓力Pl和溫度Tl下引入交換器9中，以在其中經受冷卻至-100°C以下的溫度。然后將該部分17的餾分21在壓縮機4中起始于該深冷溫度壓縮至等于P2的壓力P3。將因此壓縮的流送回交換器El中以在其中冷卻至-100°C以下的溫度。
[0057]將一部分43流19和一部分27餾分17、23冷卻至它們在其中液化的交換器9的冷端，然后在閥V1、V2中膨脹以后送入雙塔中。
[0058]至少50%，優(yōu)選至少70%的總空氣流11作為氣體形式的流25供入裝置的蒸餾塔中。在壓力Pl下的一部分25空氣在膨脹式渦輪機3中膨脹。膨脹式渦輪機具有比壓縮機4更低的入口溫度。
[0059]將液體氧29從低壓塔中取出，借助栗31加壓至所需壓力，通過在交換器9中熱交換而蒸發(fā)，然后再加熱以便以氣體產物的形式使用。
[0060]將源自中壓塔的中壓氮氣37在交換器9中再加熱，在渦輪機7中膨脹并作為流39送去與低壓氮氣33混合以形成流35。將流35在交換器9中再加熱。
[0061 ] 在圖2中，將空氣在交換器中在4個不同的壓力下冷卻。將在5.5巴的壓力PO下的空氣分成兩部分，一部分13在交換器中冷卻。將空氣15在壓縮機I中冷卻，并在其中間水平下發(fā)現20-25巴的壓力Pl和5-45°C，優(yōu)選15-25°C的溫度Tl。將該壓力和溫度下的空氣分成兩部分。將一部分12在20-25巴的壓力Pl下送入第二壓縮機4中并壓縮至50-60的最高壓力P3。將在Pl和Tl下的其余部分13空氣送回壓縮機I中并在壓縮機I的最后階段中壓縮，在冷卻器R2中冷卻，然后分成兩部分。將一部分17送入交換器9中，在那里將它冷卻至中間溫度。在該溫度下，將它分成兩部分，將一部分25送入禍輪機3中，將其余部分空氣液化并在閥V2中膨脹。將離開冷卻器R2的其余部分15空氣送入壓縮機2中。源自壓縮機2的冷卻空氣在50-60巴的壓力P2和溫度T2下。T2和Tl相差小于10°C，通常小于5°C。將空氣21冷壓縮并與源自壓縮機2的在50-60巴的壓力P2下的氣體19混合。將待膨脹空氣25在比取出送入第二壓縮機中的空氣更高的另一中間壓力下取出。該中間壓力為第一壓縮機I的出口壓力，在P2與Pl之間。
[0062]在圖3中，將空氣21壓縮的第二壓縮機4與將流37膨脹以產生流39的氮氣渦輪機7連接。該系統還可包含用于供應或提取另外或富余功率的系統K，其直接在渦輪機/第二壓縮機的共有軸上結合在渦輪機與第二壓縮機之間。另外，如圖4所示，系統K可借助齒輪箱與壓縮機和渦輪機連接。
【主權項】
1.通過空氣的低溫蒸餾制備氣態(tài)氧的方法，其中: 1)借助吸入溫度!'0為0-50°(3，優(yōu)選5-30°(3的第一壓縮機(1)使所有或一部分(12，15)進料空氣流達到比中壓塔的壓力大至少5巴的壓力Pl， ii)通常通過與水熱交換而將壓力Pl下的氣體冷卻以產生在壓力Pl和5-45°C，優(yōu)選15-25°C的溫度Tl下的空氣料流， iii)使在第一壓縮機中壓縮的一部分(17，19)空氣經受起始于溫度Tl和壓力Pl至大于Pl的壓力P2的另一壓縮步驟，然后通常通過與水熱交換而冷卻至溫度T2，其中T2和Tl相差小于10°C，通常小于5°C， iv)然后將該冷卻部分(17，19)引入空氣分離裝置的換熱器(9)中以經受冷卻至低于或等于-100°C的溫度， V)將另一部分(12，17)空氣在壓力Pl下引入任選來自步驟iv)的空氣分離裝置的換熱器(9)中，以在其中經受冷卻至_100°C以下的溫度，然后將該另一部分的至少一個餾分(21)在第二壓縮機(4)中起始于該深冷溫度壓縮至等于P2或者比P2高或低小于5巴的壓力P3， vi)將因此在第二壓縮機中壓縮的餾分送回先前交換器中的一個或者交換器(13)中以在其中冷卻至_100°C以下的溫度， vii)將在壓力P2下的至少一部分空氣和在壓力P3下的至少一部分空氣(27)以及任選在壓力Pl下的至少一部分料流冷卻至它們在其中液化的交換器的冷端，然后在膨脹以后送入空氣分離裝置的至少一個蒸餾塔中， viii)在膨脹式渦輪機(3)中膨脹以后將至少50%，優(yōu)選至少70%的總空氣流以氣體形式供入裝置的至少一個蒸餾塔中， ix)將空氣在塔系統中分離，和 X)將液體氧(29)從一個蒸餾塔中取出，借助栗(31)加壓至大于20巴絕對壓力的所需壓力，通過熱交換蒸發(fā)，然后再加熱以便以氣體產物的形式使用， 其特征在于將空氣在膨脹式渦輪機中起始于壓力Pl或P2或者Pl與P2之間的壓力膨脹。2.根據權利要求1的方法，其中將在小于壓力Pl的壓力PO下的第三部分空氣送入空氣分離裝置的一個換熱器或換熱器中。3.根據前述權利要求中一項的方法，其中第二壓縮機(4)與另一膨脹式渦輪機(，7)連接。4.根據前述權利要求中一項的方法，其中分離裝置包含中壓塔和低壓塔，并使來自中壓塔的富氮氣體(37)在渦輪機(7)中膨脹。5.根據前述權利要求中一項的方法，其中第二壓縮機(4)與渦輪機(3，7)連接，并且用于供應或提取另外或富余功率的系統直接在渦輪機/第二壓縮機的共有軸上或者借助齒輪箱結合在渦輪機與第二壓縮機之間。6.根據前述權利要求中一項的方法，其中將在第二壓縮機(4)中壓縮的餾分和經受另外壓縮的部分(19)在空氣分離裝置的交換器(13)中再混合以便僅形成在壓力P2下的單一流(43)。7.根據前述權利要求中一項的方法，其中壓力P3比P2高或低至多2巴。8.根據前述權利要求中一項的方法，其中將送入蒸餾塔中的至少一部分(25)氣態(tài)空氣在渦輪機(3)中起始于壓力Pl或者Pl與P2之間的中間壓力膨脹。9.根據前述權利要求中一項的方法，其中將送入蒸餾塔中的至少一部分氣態(tài)空氣在渦輪機中起始于壓力P2膨脹。10.根據權利要求8或9的方法，其中在渦輪機(3)中膨脹的空氣不在具有環(huán)境溫度以下的入口溫度的壓縮機中壓縮。11.根據前述權利要求中一項的方法，其中P2為50-60巴，和/或P3為50-60巴。12.用于通過空氣的低溫蒸餾制備氣態(tài)氧的設備，其包含:包含中壓塔和低壓塔的塔系統，第一壓縮機(I)，第二壓縮機(2)，至少一個換熱器(9)，用于將所有或一部分(12，15)進料空氣流送入能使它的壓力達到比中壓塔的壓力大至少5巴的壓力Pl的第一壓縮機中的裝置，用于通常通過與水熱交換將壓力Pl下的氣體冷卻以產生在壓力Pl和5-45°C，優(yōu)選15-25°C的溫度Tl下的空氣料流的第一冷卻器(Rl)，用于將在第一壓縮機中壓縮的在壓力Pl下的一部分(19)空氣壓縮至大于Pl的壓力P2的裝置(I，2)，用于將在P2下的一部分空氣冷卻至溫度T2的第二冷卻器(R2，R3)，其中T2和Tl相差小于10°C，通常小于5°C，用于將該冷卻部分(19)送入換熱器(9)或者換熱器中的一個中以經受冷卻至低于或等于-100°C的溫度的裝置，用于將在壓力Pl下的另一部分(12)空氣引入空氣分離裝置的換熱器(9)或換熱器(9)中的一個中以在其中經受冷卻至_100°C以下的溫度的裝置，用于將該另一部分的至少一個餾分(21)送入第二壓縮機中的裝置，在第二壓縮機(4)中起始于該深冷溫度至等于P2或者比P2高或低小于5巴的壓力P3，用于將因此在第二壓縮機中壓縮的餾分送回先前交換器中的一個或換熱器中以在其中冷卻至_100°C以下的溫度的裝置，用于將在壓力P2下的至少一種液化氣體和在壓力P3下的一種液化氣體(27)和任選在壓力Pl下的一種液化氣體送入空氣分離裝置的至少一個蒸餾塔中的裝置，與系統的至少一個塔連接的能夠使至少50%，優(yōu)選至少70%的總空氣流膨脹的膨脹式渦輪機(3)，和用于將液體氧(29)從系統的塔中取出的裝置，用于將液體加壓的栗和用于將栗送液體送入換熱器或換熱器中的一個中的裝置，其特征在于膨脹式渦輪機與第一壓縮機的出口連接以接收源自那里的空氣，但連接使得它不接收來自第二壓縮機的空氣。13.根據權利要求11的設備，其中用于將在壓力P2下的一部分空氣增壓的裝置(I，2)由壓縮機(2)組成。14.根據權利要求11或12的設備，其中第二壓縮機的出口和用于將壓力P2下的一部分空氣增壓的裝置的出口與換熱器的至少一個共同通道連接以將在第二壓縮機和增壓裝置增壓的兩個空氣流冷卻。15.根據權利要求11-13中一項的設備，其中第二壓縮機與不同于空氣渦輪機(3)的渦輪機(7)連接。16.根據權利要求14的設備，其中第二壓縮機(4)與由塔系統提供的氮氣渦輪機(7)連接。
【專利摘要】通過空氣的低溫蒸餾制備氣態(tài)氧的方法，其中借助吸入溫度T0為0-50℃的第一壓縮機(1)使一部分(15)進料空氣流達到壓力P1，將在壓力P1下的氣體冷卻以產生在壓力P1和5-45℃的溫度T1下的空氣料流，使在第一壓縮機中壓縮的一部分(17，19)空氣經受起始于溫度T1和壓力P1至大于P1的壓力P2的另一壓縮步驟，然后冷卻至溫度T2，其中T2和T1相差小于10℃。
【IPC分類】F25J3/04
【公開號】CN105579801
【申請?zhí)枴緾N201480049867
【發(fā)明人】A·阿塞, I·貝爾托, A·布里格利亞, R·杜貝蒂爾-格勒尼耶, P·勒博, J-M·佩龍
【申請人】喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年9月9日
【公告號】EP3047221A2, WO2015040306A2, WO2015040306A3