用於低溫分離空氣的方法和設備的製作方法

2023-06-14 21:43:21 1

專利名稱：用於低溫分離空氣的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1的前序部分所述的方法。
技術背景
這些將液態地提升壓力的產品流逆著載熱體蒸發並且最後作為氣態壓力產品獲 取的工藝也被稱為內壓縮方法。其特別是用於獲取壓力氧，但也可以用於獲取壓力氮或 壓力氬。在主換熱器中對於超臨界壓力的情況並不在真正意義上進行相轉移，因此產品 流「偽蒸發」。
在主換熱器中，處於高壓下的載熱體、即空氣的在此稱為「節流流」的部分流 逆著(偽)蒸發的產品流液化(或當其處於超臨界壓力時偽液化)。
在此通常的是，所述節流流和透平流共同地在再壓縮機或在主空氣壓縮機中被 提升到比對於蒸餾所需的壓力高的壓力。該壓力必須對於所述液態地提升壓力的產品流 的蒸發或偽蒸發足夠高並且例如為20或60bar。所述透平流於是自然也被從該壓力(「第 二壓力」)膨脹到大致高壓塔的工作壓力；替代地，節流流被再壓縮到更高的壓力(「第 三壓力」)。
原來所述透平流用於產生冷。但是所述透平流在具有內壓縮裝置的設備中具有 第二功能其輔助節流流、即被內壓縮的流(氮、氧和/或氬)蒸發(或偽蒸發)。透 平流越高並且該流在主換熱器中冷卻的溫度越低(入口與出口之間的溫度差越大)，則該 流對於所述經內壓縮的產品流的(偽)蒸發提供的熱越多並且節流流的量越少。換熱器 中的平均溫度差在此更小，溫度曲線更有利，設備效率更高。也就是說，將透平流在換 熱器中儘可能地冷卻總是有利的。通常這導致所述流不是氣態地從透平出口排出，而是 甚至部分地液化。
但是，透平入口處溫度的降低不能無限制的進行，而是在通常所使用的機器的 情況下液體份額最大為大致6%至最多10% (設計標準)。更高的液體份額可導致透平損 壞。通過該限制，在入口為60bar並且效率大致為85%的空氣透平中例如入口溫度限制 為大致169K。對於20bar的入口壓力來說，最小的透平入口溫度為大致125K。實現的 是，在不破壞透平設計標準的情況下使透平入口溫度更低，產生了一種更有效的方法。發明內容
因此本發明的任務是，給出一種高能效的方法和一種相應的裝置，它們能夠以 比較少的器械耗費實現。
該任務通過權利要求1的特徵部分的特徵解決。透平流不再在冷卻過程中從主 換熱器的中間部位取出，而是進一步被引導通過主換熱器，從而該透平流在亞臨界壓力 時被冷卻到大致露點溫度或更低或者在超臨界壓力時偽液化。接著，該透平流優選在節 流閥中膨脹到一個在作功膨脹和主換熱器中的溫度曲線方面最佳的中間壓力並且在主換 熱器中又被加熱到中間溫度，該中間溫度相應於作功膨脹的入口溫度並且儘可能低，但4是不破壞透平設計標準。該中間溫度例如在60bar的透平流時低於169K或者對於20bar 的透平流低於125K。
透平流在主換熱器中的冷卻和(偽)液化可以當透平流的壓力等於節流流時與該 節流流共同地或分開地進行。透平流在其作功地膨脹之前膨脹到中間壓力，所述中間壓力等於或高於.屍。也就是說，對於60bar的節流流來說，中間壓力為ISbar或更高，在20bar的節流流的情況下為10.5bar或(假設高壓塔中的壓力為5.5bar)。到所述 中間壓力的膨脹優選在節流閥中進行。所述作功地膨脹在一優選構造為透平的膨脹機中 進行。
在本發明的第一方案中，再壓縮機被以外部能量驅動並且不僅節流流而且透平 流當在主換熱器中冷卻時處於所述第二壓力下。通過無中間取出地採用再壓縮機可以使 器械耗費保持小。
「被以外部能量驅動」是指，相應的壓縮機不是藉助於空氣分離方法本身產生 的能量驅動，而是例如藉助於電動機、蒸汽透平或燃氣透平驅動。
在本發明的第二方案中，再壓縮機由一以該方法的過程流工作的膨脹機驅動， 特別是由以透平流70工作的膨脹機12驅動，其中，空氣壓縮機是唯一被以外部能量驅動 的、用於壓縮空氣的機器。
對於「唯一的機器」在此理解為單級的或多級的壓縮機，其所有的級都與相同 的驅動裝置連接，其中，所有的級安裝在同一殼體中或者與同一傳動裝置連接。在該第 二方案中，所述「第一壓力」顯著高於蒸餾塔系統的最高壓力，特別是顯著高於高壓塔 的工作壓力。壓力差例如為至少4bar並且優選在6與16bar之間。在該方案中，在空氣 壓縮機中壓縮的總空氣(除了可能較少份額的例如設備空氣之外)優選完全被分為節流流 和透平流。
可以通過第三空氣流或者通過來自通過蒸餾塔系統、特別是來自高壓塔或低壓 塔的壓力氮來代替所述透平流形成被用來驅動再壓縮機的過程流，該第三空氣流被膨脹 到低壓塔的工作壓力(拉赫曼透平)。該壓力氮可以在進入到相應的膨脹機中時幾乎處 於環境溫度，或者該壓力氮在進入膨脹機之前被加熱到顯著高於環境溫度(「熱空氣膨脹 機」)。
在本發明的所述兩個方案中，節流流可以處於比透平流高的壓力下，也就是 說，透平流當在主換熱器中冷卻時處於所述第二壓力下並且節流流當在主換熱器中冷卻 時處於一等於所述第二壓力或高於所述第二壓力的第三壓力下。
為了進一步從第二壓力壓縮到所述壓力，在所述第二方案中採用第二再壓縮 機，該第二再壓縮機由一以該方法的過程流工作的膨脹機驅動。優選控制到第二壓力 的再壓縮機由所述以透平流工作的膨脹機驅動，並且被用來驅動該第二再壓縮機的過程 流通過一第三空氣流或者通過來自蒸餾塔系統、特別是來自高壓塔或低壓塔的壓力氮形 成，該第三空氣流被膨脹到低壓塔的工作壓力(拉赫曼透平)。替代地，這兩個驅動可以 互換。
在本發明第一方案的變型方案中，取而代之的是，再壓縮機具有至少兩個級並 且也可以被以外部能量驅動。於是，所述到所述第二壓力的再壓縮在該再壓縮機的至少 一個第一級中進行；透平流分支處下遊的節流流至少在該再壓縮機的最後一個級中被再壓縮到一高於所述第二壓力的第三壓力。本發明的步驟透平的冷卻、膨脹和加熱提供 這樣多的附加靈活性，使得該方法可實現高效率，即使再壓縮機的由結構引起的中間取 出壓力本身是不利的。
優選中間壓力比所述第二壓力低1.5至5bar，也就是說，透平流在進入到膨脹機 之前以該壓力差膨脹。該相對小的節流在低的溫度時實際上不引起能量損失並且儘管如 此允許膨脹機入口溫度的期望的降低。
優選該蒸餾塔系統具有高壓塔和低壓塔，它們通過一塔頂冷凝器形成熱交換關 系。該塔頂冷凝器構造為冷凝器-蒸發器。透平流在該膨脹機中優選膨脹到大致高壓塔 的工作壓力並且至少部分地被供入到該高壓塔中。
可採用液態氧流、液態氮流和/或液態氬流作為來自該蒸餾塔系統的液態產品 流。如果多於一個產品被內壓縮，則當然必須設置相應多的用於提高壓力的獨立裝置 (通常為泵或泵對)和通過主換熱器的獨立通道。
有利的是，第二空氣流由經過淨化的主空氣流的另一部分構成並且該第二空氣 流在所述第一壓力下在主換熱器中冷卻並且被供應給該蒸餾塔系統。該第二空氣流也被 稱為直接空氣流。優選主空氣流——除必要時作為設備空氣的小份額外——剛好被分為 三個在此所述的部分、即直接空氣流、透平流和節流流。
此外，本發明還涉及一種如權利要求11所述的用於低溫分離空氣的設備。


下面藉助於附圖中示意性示出的實施例詳細描述本發明以及本發明的其他細 節。其中
圖1是本發明第一方案的實施例，
圖2是本發明第二方案的第一實施例，具有一個唯一的透平，
圖3和4是本發明第二方案的兩個另外的實施例，分別具有兩個透平，
圖5是現有技術的在不對透平流進行節流情況下的熱交換圖表(溫度和傳遞的熱 焓)，
圖6是圖2中方法情況下的熱交換圖表。
具體實施方式
在圖1的實施例中，蒸餾塔系統50在用於氮氧分離的部分中具有高壓塔14、低 壓塔15和構造為冷凝器-蒸發器的主冷凝器16，所述兩個塔通過該主冷凝器形成熱交換關係。
大氣空氣作為主空氣流經由管路1由空氣壓縮機2吸入、在那裡被提升到基本 上等於高壓塔14的工作壓力的第一壓力、在預冷卻裝置3中被冷卻到大致環境溫度並且 被供應給一個吸附式的空氣淨化裝置4。經過淨化的主空氣流5的第一部分作為「第一 空氣流6」在一個再壓縮機7中被再壓縮到至少50bar、例如大致60bar的第二壓力。高 壓空氣8被引導至主換熱器9的熱端並且在該主換熱器中被冷卻並且偽液化。經過偽液 化的空氣經由管路10被從所述主換熱器的冷端取走並且接著被分為節流流11和透平流 17。反過來說，節流流和透平流在共同再壓縮7後也共同地在主換熱器中被冷卻並且偽6液化。替代地，透平流17可稍高於主換熱器9的冷端地被取走(參見圖2)。
所述節流流(「JT-空氣」)11在節流閥12中膨脹到大致高壓塔的工作壓力並 且經由管路13至少部分地以液態被導入到高壓塔14中。也可以使用液體透平來代替所 述節流閥12。所述節流流的一部分43可被立即再從該高壓塔取走並且在過冷卻逆流換熱 器31中冷卻之後經由管路44在一個中間部位處供應給低壓塔15。
與所述節流流一起偽液化的透平流17在一個節流閥18中膨脹到高壓塔工作壓力 與所述第二壓力之間的中間壓力並且接著再被引導至所述主換熱器9的冷端。在該主換 熱器中，該透平流又被加熱到一個140與150K之間的中間溫度。所述透平流在該中間 溫度下經由管路70被從所述主換熱器9中取走並且被引導至一個透平19，該透平在該實 施例中由發生器20制動。在該透平19中，所述空氣作功地大致膨脹到高壓塔的工作壓 力。經過膨脹的透平流21被導入到一個分離器(相分離器)22中，以便必要時分離液態 份額。這種液態份額23經由管路M在適當的部位處被供入到低壓塔15中。氣態份額 25經由管路沈作為氣態進料空氣(「進料空氣」)被導入到高壓塔14中。
經過淨化的主空氣流5的剩餘部分在無壓力改變措施的情況下作為直接空氣流 (「第二空氣流」)27、觀被引導經過所述主換熱器9並且經由管路沈進一步流到高壓 塔14中。
在該實施例的第一版本中(不獲取氬的系統「無氬系統」)，液態的粗氧四從 高壓塔14的池底經由管路30、過冷卻逆流換熱器31並且進一步經由管路32流向低壓塔 的一個中間部位。高壓塔14的氣態的塔頂氮33的至少一部分34在主冷凝器16的液化 室中冷凝。另一部分可經由管路35被引導經過所述主換熱器9並且最後經由管路36作 為氣態的中間壓力產品(PGAN)被取走。
從主冷凝器16中冷凝出的氮37的第一部分38作為回流被輸出給高壓塔14。 第二部分39在過冷卻逆流換熱器31中被冷卻並且經由管路40作為回流被供應給低壓塔 15。
此外，可將一富氮流41、42從高壓塔14的一中間部位經由所述過冷卻逆流換熱 器31引導至低壓塔15的一中間部位。
低壓氧產品45(GOX)可被從低壓塔的池底氣態地直接取出、在主換熱器9中被 加熱並且經由管路46作為低壓產品被取走。
期望作為氣態的壓力產品的氧被液態地(LOX)從低壓塔或從主冷凝器16的蒸 發室中取走並且作為第一 「液態產品流」 47供應給一內壓縮(IC-LOX，IC= 「內壓 縮」)。在此，它藉助於氧泵48以液態被提升到期望的高壓力(增高的第一壓力)並且 經由管路49引導至所述主換熱器9的冷端。在主換熱器9中，液態的氧流49在所述增 高的壓力下蒸發或偽蒸發並且被加熱到大致環境溫度。最後該氧流經由管路51作為氣態 的第一壓力產品(HP-GOX)離開該設備。
如果希望的話，可在一中間壓力下獲得一個另外的氣態氧產品53、 54(MP-GOX)，該中間壓力處於低壓塔15的工作壓力與泵48下遊的所述增高的壓力之 間，其方式是，在泵48的下遊將該部分分支出、相應地進行節流(5 並且最後在主換熱 器9中單獨地蒸發和加熱。
對這個或這些被內壓縮的氧流替代或附加地，也可以將氮供應給內壓縮。為此將經冷凝的氮37的第三部分55作為來自主冷凝器16 (HP-LIN)的第二 「液態產品流」 在一個氮泵56中被提升到增高的第二壓力，該增高的第二壓力相應於期望的產品壓力並 且不必等於所述增高的第一壓力。高壓氮經由管路57、58被引導至所述主換熱器9的冷 端。在該主換熱器9中，液態的或超臨界的氮流58在所述增高的壓力下蒸發或偽蒸發並 且被加熱到大致環境溫度。最後該氮流經由管路59作為第二氣態的壓力產品(HP-GAN) 離開該設備。
如果希望的話，可在一中間壓力下獲得一個另外的氣態氮產品61、 62 (MP-GAN)，該中間壓力處於高壓塔16的工作壓力與泵56下遊的所述增高的壓力之 間，其方式是，在泵56的下遊將該部分分支出、相應地進行節流(60)並且最後在主換熱 器9中單獨地蒸發和加熱。
不純的氮63、64、65和不純的氮66、67、68作為另外的回流被從低壓塔15 取走、在過冷卻逆流換熱器31中並且進一步在主換熱器9中被加熱並且作為低壓產 品(GAN，Ul·^)被取走。最後，也可以液態地獲得所述產品的一部分、例如液態氮 (LIN)69或從低壓塔15的池底獲得液態氧(LOX)的一部分。
本實施例第一版本的方法例如也可以僅僅以一個液態產品流和一個氣態產品流 (例如要麼氧要麼氮)運行，或者替代地以所述液態地提升壓力的流49、53、58和61的 任意組合運行。
在第二版本中，該實施例的蒸餾塔系統除了所述用於氮氧分離的裝置之外還具 有一個用於獲取液態純氬(LAR) 105的氬部分100。該氬部分具有一個或多個用於氬氧分 離的粗氬塔和一個用於氬氮分離的精氬塔，它們以公知的方式運行。粗氬塔的下端部經 由管路101和102與低壓塔15的一中間區域連通。來自高壓塔11的粗氧四在這種情況 下經由管路129( 「有氬系統」)導入到所述氬部分中並且特別是至少部分地在粗氬塔的 塔頂冷凝器中部分地蒸發(未示出)。所述至少部分地蒸發的粗氧經由管路103被供入到 低壓塔15中，保持液態的部分經由管路132。此外，從所述氬部分100中取出一氣態的 剩餘流(廢物)104。
對在第一版本中描述的內壓縮產品替代或附加地，可以將液態的精氬105供應 給內壓縮裝置，其方式是，將其作為第三「液態產品流」在氬泵106中提升到第三高 壓力，該第三高壓力相應於期望的產品壓力並且不必等於所述第一和/或增高的第二壓 力。高壓氬經由管路107被引導至主換熱器9的冷端。在該主換熱器9中，氬流107在 所述增高的壓力下蒸發或偽蒸發並且被加熱到大致環境溫度。最後該氬流經由管路108 作為第三氣態的壓力產品(HP-GAR)離開該設備。
所述主換熱器可分別集成地或分開地構成，附圖中僅僅示出交換器的基本功 能——熱流通過冷流來冷卻。
圖2很大程度上相應於圖1。因此對於上面已經解釋過的方法步驟和設備部件採 用相應的參考標號，並且在圖2中沒有示出空氣壓縮機、空氣淨化裝置和蒸餾塔系統。
與圖1在主要區別是空氣壓縮機的較高的出口壓力(「第一壓力」)，該出口壓 力在圖2中顯著高於高壓塔的工作壓力並且在該具體的實例中為17bar。出於該原因， 也沒有直接空氣流(圖1中的27)。相反，總空氣8在再壓縮機7下遊在203處在大致 22bar( 「第二壓力」)下被劃分為透平流10和節流流11。(在圖2中，透平流和節流流的冷卻也可以共同進行，其中，所述劃分可以在主換熱器的內部在其冷端前不久進行)。 透平流17的溫度在該實例中為比所述冷端的溫度高IK至50K，節流流11在該冷端溫度 下離開主換熱器。(替代地，透平流也可以如圖1所示地被一直引導至主換熱器的冷端 9)。
此外，在圖2中示出再壓縮機7的再冷卻器202，該再冷卻器也在圖1的方法中 使用，但是在該圖1中沒有示出。參考標號201表示主空氣流5在該再壓縮機7上遊在 主換熱器9中的選擇性的冷卻。
圖3與圖2的區別在於第二膨脹機319，該第二膨脹機具有帶再冷卻器305的第 二再壓縮機304。在此，分支為透平流和節流流的分支行為在303的熱處進行，其中，節 流流在該第二再壓縮機304中被從第二壓力(這裡例如是22bar)再壓縮到第三壓力(這裡 例如是25bar)，當利用主空氣流的預冷卻201時，可以省去第一再壓縮機7後面的再冷卻 器 302 ο
第二膨脹機以過程流270工作，該過程流可以通過下述流中的一個構成
-透平流70的部分流(在該情況下經膨脹的流325與來自第一膨脹機的流25混 合(兩個膨脹機並聯))。
-另外的空氣流，所述另外的空氣流在第一再壓縮機7的入口壓力下或在第一 或第二再壓縮機7、304的出口壓力下在一個中間溫度下被從主換熱器取出並且在膨脹機 319下遊被供入到低壓塔或高壓塔(圖1中的15及14)中(拉赫曼透平或第二克勞德透 平)。
-來自高壓塔或低壓塔的壓力氮流(圖1中的35，64，67或它們的分別一個部分 流)。
替代地，透平19、319與再壓縮機7、304之間的耦聯也可以與圖3中所示的相反。
圖4與圖3的區別是，第二再壓縮機403構造為冷壓縮機，其僅僅再壓縮節流流。
在圖5中(針對現有技術)並且在圖6中(針對圖2)可在主換熱器的H-T圖表 上讀出本發明的在膨脹機上遊節流的作用。在圖6中，透平入口溫度(圖2中的流70， 圖5和6中的點Τ ι)比圖5中的低得多。待冷卻的流(上面)和待加熱的流(下面)的 曲線彼此挨得更近；交換損失相應地低。9
權利要求
1.一種用於藉助蒸餾塔系統(50)低溫分離空氣的方法，該蒸餾塔系統具有至少一個 分離塔(14，15)，其中，-主空氣流(1，5)在空氣壓縮機(2)中被壓縮到第一壓力並且接著在淨化轉置(4)中 被淨化，-由所述被淨化的主空氣流(5)的至少一部分構成的第一空氣流(6)在再壓縮機(7) 中再壓縮到第二壓力，該第二壓力高於所述第一壓力，-從所述被再壓縮的第一空氣流(10)中分支出節流流(11)和透平流(18，70，21)，-所述節流流(11)在主換熱器中被冷卻並且液化或偽液化並且被供應給膨脹裝置 (12)，-將經膨脹的節流流(13)導入到所述蒸餾塔系統(50)中，-所述透平流(70)在所述主換熱器中被冷卻並且在該主換熱器(9)的中間溫度下被導 入到一膨脹機(19)中並且在那裡作功地膨脹，_將所述作功地膨脹的透平流(21)至少部分地導入到所述蒸餾塔系統(50)中，_液態的產品流(47 ； 55 ； 105)被從所述蒸餾塔系統(50)中取出、在液態下提升到 增高的壓力(48; 56； 106)並且在該增高的壓力下通過與所述節流流的間接熱交換(9) 蒸發或偽蒸發並且最後作為氣態的產品流(51 ； 59 ； 108)被取走，其特徵在於-所述透平流在所述主換熱器(9)中這樣程度地冷卻，使得當該透平流的壓力處於亞 臨界時達到露點溫度或一更低溫度或者當該透平流的壓力處於亞臨界時所述透平流偽液 化，-所述至少冷卻到露點溫度或偽液化的透平流(17)膨脹(18)到一中間壓力，該中間 壓力低於所述第二壓力，並且-將所述膨脹到所述中間壓力的透平流在所述透平流引導至(70)所述膨脹機(19)之 前在所述主換熱器(9)中加熱到所述中間溫度。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述再壓縮機(7)被以外部能量驅動並且 不僅所述節流流(11)而且所述透平流(17)當在主換熱器(9)中冷卻時處於所述第二壓力 下，其中，所述中間壓力特別是在所述第一壓力與第二壓力之間。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述再壓縮機(7)由一以該方法的過程流 工作的膨脹機(19)驅動，特別是由所述以所述透平流(70)工作的膨脹機(19)驅動，其 中，空氣壓縮機是唯一被以外部能量驅動的、用於壓縮空氣的機器。
4.如權利要求1至3所述的方法，其特徵在於所述透平流(17)當在所述主換熱器 (9)中冷卻時處於所述第二壓力下並且所述節流流(11)當在所述主換熱器(9)中冷卻時處 於一第三壓力下，該第三壓力等於所述第二壓力或高於所述第二壓力。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於所述中間壓力比所述第二壓 力低1.5至5bar。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於所述蒸餾塔系統(50)具有 高壓塔(14)和低壓塔(15)，它們經由一塔頂冷凝器(14)形成熱交換關係。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於從所述低壓塔(15)或所述塔頂冷凝器 (16)中取出一液態的氧流(47)並且將其作為液態的產品流使用。
8.如權利要求2或7所述的方法，其特徵在於從所述高壓塔(14)或所述塔頂冷凝 器(16)中取出一液態的氮流(55)並且將其作為液態的產品流使用。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特徵在於從所述蒸餾塔系統(50)中 取出一液態的氬流(105)並且將其作為液態的產品流使用。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其特徵在於所述經淨化的主空氣流(5) 的另一部分構成第二空氣流(27)並且該第二空氣流(27)在所述第一壓力下在所述主換熱 器(9)中被冷卻並且被引導至所述蒸餾塔系統(50)。
11.一種用於藉助蒸餾塔系統(50)低溫分離空氣的設備，該蒸餾塔系統具有至少一個 分離塔(14，15)，該設備具有-用於將主空氣流(1)壓縮到第一壓力的空氣壓縮機(2)， -用於淨化所述被壓縮到第一壓力的主空氣流(1)的淨化裝置(4)， -用於將由所述經淨化的主空氣流(5)的至少一部分構成的第一空氣流(6)壓縮到第 二壓力的再壓縮機(7)，所述第二壓力高於所述第一壓力，-用於從被冷卻的、被再壓縮的第一空氣流(10)中分支出節流流(11)和透平流 (18，70，21)的裝置，-用於冷卻所述節流流(11)和所述透平流(18，70，21)的主換熱器(9)， -用於使所述節流流(11)在所述主換熱器中液化或偽液化的裝置， -用於使所述經液化或偽液化的節流流(11)膨脹的膨脹裝置(12), -用於將經膨脹的透平流(13)導入到所述蒸餾塔系統(50)中的裝置， -用於將所述透平流(70)在所述主換熱器(9)的中間溫度下導入到一用於使該透平流 (7)作功地膨脹的膨脹機(19)中的裝置，-用於將所述作功地膨脹的透平流(21)導入到所述蒸餾塔系統(50)中的裝置， -用於從所述蒸餾塔系統(50)中取出一液態的產品流(47; 55； 105)、用於將該液 態的產品流的壓力在液態下提高到一增高的壓力(48; 56； 106)和用於使其在該增高的 壓力下通過與所述節流流間接的熱交換(9)而蒸發或偽蒸發的裝置和用於將所述(偽)蒸 發的產品流作為氣態的產品流(51 ； 59 ； 108)取走的裝置， 其特徵在於 所述設備還具有-用於將所述透平流在一部位上從所述主換熱器(9)中取走的裝置，在所述部位上， 在該設備工作時當所述透平流的壓力處於亞臨界時大致達到所述透平的露點溫度或一更 低溫度或者當所述透平流的壓力處於亞臨界時所述透平流偽液化，_用於將所述從所述主換熱器(9)中取走的透平流(17)膨脹到(18) —中間壓力的裝 置，該中間壓力低於所述第二壓力，並且-用於將所述膨脹到所述中間壓力的透平流在所述主換熱器(9)中加熱到中間溫度的 裝置，其中，所述裝置設置在所述膨脹機(19)的上遊。
全文摘要
用於低溫分離空氣的方法和設備。主空氣流被壓縮到第一壓力並被淨化。第一空氣流被再壓縮到第二壓力。分支出節流流和透平流。節流流被冷卻並液化或偽液化並被供應給膨脹裝置。經膨脹的節流流導入到蒸餾塔系統中。透平流被冷卻並且在主換熱器的中間溫度下導入到膨脹機中並作功膨脹。將作功膨脹的透平流至少部分地導入到所述蒸餾塔系統中。液態產品流被取出、液態提升到增高的壓力並且在該壓力下蒸發或偽蒸發並作為氣態產品流取走。透平流被這樣冷卻，使得當該透平流的壓力處於亞臨界時達到露點溫度或更低。液化或偽液化的透平流膨脹到處於第一和第二壓力之間的中間壓力。膨脹到中間壓力的透平流在引導至膨脹機之前在主換熱器中加熱到中間溫度。
文檔編號F25J3/04GK102022894SQ20101029403
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優先權日2009年9月21日
發明者A·阿列克謝耶夫 申請人:林德股份公司