专利名称：空气分离的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低温精留空气分离的方法及设备，具体地说是采用低温精留的原理来分离空气制取氧、氮、氩等气体方法和设备。
在机械工业出版社出版的《国外机械工业基本情况-气体分离与液化设备》上记载有德国林德公司所生产的标准空气分离设备，一、为采用一只压力塔并带有一台菲利浦低温制冷机的空气分离流程，它能制取含氧为3ppm的带压的高纯氮产品。二、为采用一只压力塔的空气分离流程，通过由压力塔底部所产生的富氧液空节流至压力塔顶部的冷凝器中作冷源，塔顶的冷凝器中被蒸发的压力富氧气体引出后，复热至一定温度范围后进入膨胀机作绝热膨胀，该空气分离设备能制取含氧为3ppm的带压高纯氮产品。三、为采用一只双级精留塔的空气分离流程，它是通过低压塔项部所引出的压力氮气被复热至一定(温度范围后进入膨胀机)作绝热膨胀，在压力塔顶部可获得含氧为3ppm的压力高纯氮产品，在冷凝蒸发器中所获得含氧为99.5%的纯液氧，再进入一只低温液体泵中加压至220巴的压力后再经一只高压换热器复热至常温后充瓶或输送至用户。
在美国专利us4560397中公开了一种采用双级精留塔制取高纯氧的流程，其主要特征是在精留塔的压力塔顶部和低压塔底部均设置一只冷凝器，当原料空气进入压力塔底部时，在塔底可获得含氧为40%左右的富氧液体空气，其中一部分富氧液体空气减压降温后进入压力塔顶部的冷凝器中作冷源，以冷凝压力塔之上升气体，另一部分富氧液体空气则减压降温后进入低压塔顶部作回流液，在低压塔底部的冷凝器中通入来自压力塔顶部的气氮作热源，加热从低压塔中回流下来的富氧液体空气，被冷凝的液氮仍回入压力塔顶部作回流液，在塔中精留后，于低压塔底部可获得纯氧产品，低压塔冷凝器中的部分液氧经一只液体泵加压后进入压力塔顶部的冷凝器，与从压力塔底部来的液体空气汇合作压力塔的冷源，压力塔顶部冷凝器所蒸发的气体作为膨胀气源经绝热膨胀后出塔，在压力塔顶部获得一部分压力纯氮气产品。
上述这些流程的不足之处在于1、由于在压力塔中仅能获得含氧量不高于40%的富氧液空，因此在压力塔顶部所获得的压力纯氮气产量不高;2、采用一只压力塔的空分流程在制取高纯氮有同时不能制取含氧为60～95%的低绝度氧产品;3、采用双级精留塔的空气分离设备，通常只能制取含氧为99.5%氧产品或者仅能制取部分的高纯氧产品;4、由于上述流程氧、氮产品量等，因此它们的能耗较高。
鉴于上述的不足之处，本发明的任务是提出一种改进的空气分离方法及设备，它能在极低的能耗条件下，通过一只压力塔的单级精留设备制取含氧为1000～3ppm的压力纯氮产品，还能制取含氧为60～99%的富氧产品或者通过一只压力塔和一只低压塔的双级精留设备在制取含氧为90～99.999%的压力氧气或绝氧产品的同时还能制取含氧为1000～3ppm的压力高纯氮或绝氮产品以及提出在精留塔的压力塔制取粗氩的方法及设备，采用了一种降低压力塔压力的方法，对氧、氮、氩均有极高的提取率。
本发明的任务是用下列方法来解决的一种低温精留的空气分离方法，被压缩的原料空气冷却后进入分子筛吸附器中除去水份，二氧化碳、乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气，并通过换热器冷却至接近饱和蒸汽或饱和蒸汽温度，然后进入精留塔进行精留分离，其特征在于净化原料空气引入精留塔的压力塔中部;在压力塔底部设置在蒸发器，用于加热塔底的液体空气，控制液体空气温度在工作压力下液体空气含氧在60～近100%时所对应的温度值，在压力塔顶部设置冷凝器冷凝塔内上升的气体，在压力塔内上升气体;在压力塔引入原料空气入口处与蒸发器之间设置一段塔板。
一种低温精留的空气分离方法，精留塔为一只压力塔的空气分离设备流程，被压缩的原料空气冷却后进入分子筛吸附器中除去水份，二氧化碳、乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气，并通过换热器冷却至接近饱和蒸汽温度后，进入精留塔进行精留分离，其特征在于饱和的净化原料空气引入精留塔的压力塔中部，压力塔的工作压力在0.15～1.5MPa压力范围内。在的压力塔底部设置一只蒸发器以及热塔釜的液体空气，控制液体空气温度在工作压力下液体空气的含氧为40～100%时所对应的温度值，必须控制液体空气的最高温度低于工作压力下含氧近100%所对应的温度值。在精留塔的压力下部引入净化原料空气入口处或由低温度气体制冷机汽化空气入口处与蒸发器之间设置一塔板段。在蒸发器内通过较热的净化原料空气或者氧、氮气体，或者氧氮等混合气作热源，被冷却的原料空气出蒸发器后，经换热器再冷却后减压或直接进入压力塔中部，被冷却的氧、氮气体或氧氮混合气体出蒸发器后，则经主换热复变热后出装置。在压力塔顶部设置一只冷似器，在冷似器低压侧通入汽氮或富氧汽体冷似塔内上升气体。进入膨胀机的膨胀气体是从压力塔顶部引出的压力氮气或压力塔底部引出的压力富氧气体或者从压力塔顶部冷似器所蒸发的压力氮气或富氧气体，复热至一定温度后进入膨胀机作绝热膨胀。从主换热器复热至常温的一部分产品氮气或富氧气体，进入分子筛吸附器作再生气体。
对于采用一只压力塔和一只低压塔的精留设备的流程而言，是以单级压力塔的空气分离设备流程为基础的，压力塔顶部的冷似器底压侧引入压力塔顶部所冷似的纯氮作冷源，在冷似器中被蒸发的压力氮气或由压力塔顶部引出的压力氮气变换后进入膨胀机作膨胀气源。在低压塔顶部和底部均设有一只冷似器，低压塔的工作压力在120～700KPa范围内，压力塔顶部或中部有管道与低压塔底部的冷似器氮侧相通，由压力塔底部引出的富氧液经一只吸附器除去残余碳氢化合物后再减压降温后进入低压塔中部，低压塔底部的液氧被来自压力塔的纯氮气或不纯氮气所加热以获得极高纯度的纯氧产品，而被冷似的纯汽氮或不纯汽氮仍相应回入压力塔中。在低压塔顶部所设置的冷似器中通入来自压力塔顶部的纯氧经减压降温后进入低压塔顶部的冷似器中，以冷似低压塔内上升气体，由于纯液氮不再与低压塔内上升气体接触，因此在低压塔底部可获得高纯氧产品，而更高纯氧气是在精留塔的低压塔下部数起不少于块塔板上部引出，同时也减少了低压塔的塔板数。为了防止高纯氧汽体的污染所引出的高纯氧汽体可通过一只低温汽体泵压缩至3～22MPa压力或更高压力后再进入一只高压换热器中被一部分原料空气加热汽化后输送至用户，被冷却的原料空气再进入压力塔中，同理也可以压送精留塔内所获得的富氧汽体或高纯汽氮产品。由于在低压塔底部的冷似器氮侧通入来自压力塔中部的不纯氮气作热源，加热冷似器内的液氧，因不纯氮气的温度较高，使冷似器二侧获得较大的温度差，因此可进一步降低了压力塔的压力。
在精留塔的压力塔净化原料空气入口处下部所设置的塔板段中的氩富集区抽出一部分氩留份液体，进入一只粗氩塔中作原料气体，在粗氩中进行精留，粗氩塔顶部和底部分别设置冷似器和蒸发器，当蒸发器中通入一般较热的净化气体时，汽氩留份中的氧、氩、氮被蒸发，在塔项的冷似中通入来自压力塔顶部抽出的压力汽氮，以冷似粗氩塔内上升气体，废气则在塔顶挑出，塔中的冷汽氧仍回入压力塔国，粗氩则在粗氩塔中部引出。
1、一种低温精馏的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷似器，引入压力塔顶部的冷似液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩留份液体，由入粗氩塔底部的汽体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。
f.从压力塔顶部冷凝器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。
g.在压力塔顶部的压力纯氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力纯气氮汇合后经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
2、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔的中压空气分离设备流程其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.从压力塔顶部冷凝器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。
f、从压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
3、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔返流氮气膨胀空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.从压力塔顶部的冷凝器中被蒸发的压力氮气经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机内绝热膨胀，膨胀后的低压氮气再进入主换热器复热至常温后引出装置作低压氮气产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。
f、从压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
6、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔返流富氧气膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。
c.压力塔底部设备一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，压力塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔塔釜的富氧液体空气经换热器组过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器另一侧作塔的冷源。在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔顶部引出的压力纯氮气体经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体，在压力塔顶部获得纯液氮产品。
e.从压力塔顶部的冷凝器中被蒸发的压力富氧气经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机内绝热膨胀，膨胀后的低压气体再进入主换热器复热至常温后引出装置作产品气。
4、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔氮气或富氧膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经换热器过冷后再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，从出主换热器的压力氮通道上或在主换热器中的压力氮通道上引出一部分压力纯氮气进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内作热源，被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后出装置作产品气。
d.从压力塔底部引出的富氮气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作产品气。
e.从压力塔顶部冷凝器低压侧被蒸以的纯氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，其中一部分进入分子筛吸附器中作再生气体。
5、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的氮气或富氧气体膨胀的空气分离设备流程其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经换热器过冷后再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，从出主换热器的压力氮通道上或在主换热器中的压力氮通道上引出一部分压力纯氮气进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内作热源，被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后出装置作产品气。
d.从压力塔底部引出的富氮气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作产品气。
e.粗氩塔底部设置一只蒸发器引入部分膨胀气体进入蒸发器内作热源，被冷却的膨胀气体回入出压力塔蒸发器后的气体管道中，粗氩塔顶部设置一只冷凝器，引入压力塔顶部的冷凝液氮作粗氩塔冷凝器氮侧作塔的冷源，并由压力塔的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩馏份液体进入粗氩塔下部作原料气，在粗氩塔内精馏后在顶部排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出，粗氩塔冷凝器内被蒸发的压力气氮回入压力塔顶部所引入的压力氮气管道内。
f.从压力塔顶部冷凝器内被蒸发的低压气体经换热器组复热后引出装置作低压气体产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。
6、根据上述第7、8项1所述的精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程和精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征是从主换热器的富氧气体通道上或在主换热器中的富氧通道上引出一部分压力气体，进入膨胀热内作绝热膨胀，膨胀气体进入在压力，塔蒸发器中作热源。
7、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的其中部分在进入主换热器前或在进入主换热器后的空气通道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设置一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进一只换热器中被返流体冷却液化后进入压力塔中部;在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.从压力塔顶部冷凝器内被蒸发的氮气经换热器组复热后引出装置作氮气产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。
f.在压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后引出装置作压力高纯氮产品气，在冷凝器中可获得纯液体产品。
g.从主换热器中部的压力纯氮通道引出一部分压力纯氮气进入膨胀机中作绝热膨胀，膨胀后的低压气体经换热器组复热后出装置作低压产品气。
8、根据上述第10项所述的精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程，其特征是从主换热器中的富氧气体，通道上引出一部分压力富氧气体进入膨胀机内作绝热膨胀的，膨胀气体经换热器组复热后出装置作产品气体。
9、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或其中一部分在进入主换热器后的空气通道引出或在进入主换热器前的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却至饱和蒸汽后进入一只回热式制冷机中液化后，再进入压力塔中部。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮经一只换热器过冷后，再经一只减压伐降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源，压力塔底部设有只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后，进入压力塔中部作回流液，在回热式制冷机中液化空气进塔入口处与底部蒸发器之间设置一段塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作压力富氧产品，从压力塔顶部引出一部分纯液氮作液氮产品。
e.从压塔顶部的冷凝器内被蒸发的压力氮气经换热器组复热至常温后作高纯氮气产品，一部分则进入分子筛吸附器内作再生气体。
10、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化全合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或其中一部分在进入主换热器后的空气通道引出或在进入主换热器前的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却至饱和蒸汽后进入一只回热式制冷机中液化后，再进入压力塔中部。
c.压力塔顶部设有一只冷凝器，从压力塔底部引出的富氧液空经一只换热器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源，压力塔部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部作回流液，在饱和和净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔顶部引出的压力高纯氮气分成二部分，其中一部分进入主换热器复热后出装置作压力高纯氮产品气，另一部分则进入一只低温气体制冷机中被液化后进入液氮槽作产品氮。从槽底引出一部分液氮与压力氮在主换热器中复热后作产品气，其中一部分进入分子筛吸附器作再生气。
e.从压力塔顶部冷凝器所蒸发的富氧气体，经换热器组复热后作产品气。
11、一种低温精馏法的空气分离设备，其精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气，进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，再经一只过冷器被出塔的返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。
e.低压塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷器过冷，再经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔低部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力不纯氮气进行其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯氮相应回入压力塔顶部或中部。
f.从低压塔顶部冷凝器和压力塔顶部冷凝器所蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。
g.粗氩塔底部设置一只蒸发器，引入部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气进入压力中部;粗氩塔顶部设置一只冷凝器引入压力塔顶部的冷凝液氮作塔的冷源，并由压力塔净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩馏份液体进入粗氩塔下部作原料气，在塔内精馏后，粗氩塔顶排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩气则在粗氩塔的中部引出。
h.在压力塔顶部所引出的压力氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力纯气氮汇合后，经换热器组复热后引出装置，作压力高纯氮产品，在低压塔部冷凝器中获得纯液氧产品，在低压塔底部从下往上数不少于一块精馏塔板上部引出高纯氧气产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热器组热热后出装置，在低压塔顶部冷凝氮侧和压力塔顶部冷凝器中可获得纯汽氮产品。
i.进入膨胀机的膨胀气体是由主换热器前的净化原料空气通道或在进入主换热器后的空气通道引出，绝热膨胀后进入压力塔底部蒸发器通道中，被液体空气冷却出蒸发器后，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部。
12、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程，其特征在于a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷似器，引入压力塔顶部的冷似液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩留份液体，由入粗氩塔底部的汽体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。
f.从压力塔顶部冷似器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。
g.在压力塔顶部引出的压力纯气氮经换热器组复热后引出装置，作压力高纯氮产品，在低压塔底部冷凝器中获得纯液氧产品在低压塔底部从下往上数不少于块精馏塔板上部引出高纯氧气产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热器组复热后出装置，在低压塔顶部冷凝氮侧和压力塔顶部冷凝器中可获得纯液氮产品。
i.进入膨胀机的膨胀气体是由主换热器前的净化原料空气通道或在进入主换热器后的空气通道引出，绝热膨胀后进入压力塔底部蒸发器通道中，被液体空气冷却出蒸发器后，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部。
13、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔带返流氮气膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气，进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，再经一只过冷器被出塔的返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。
e.低压塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷器过冷，再经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔低部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力不纯氮气进行其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯氮相应回入压力塔顶部或中部。
f.在压力塔顶部引出的压力纯氮经换热器组复热后出装置作压力高纯氮产品在低压塔底部冷凝器中获得纯氧产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热组复热后出装置，在压力塔顶部冷凝器可获得纯液氮产品。
g.从压力塔顶部所设置的冷凝器中被蒸发的压力氮气引出后经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀后的低压氮气再进入主换热器复热后出装置作低压氮气产品，其中一部分低压氮气进入分子筛吸附器作再生气体。
14、一种低温精馏的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只低压塔带返流氮气膨胀液氧内部压缩的空气分离设有流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。
c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。
d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。
e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷似器，引入压力塔顶部的冷似液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩留份液体，由入粗氩塔底部的汽体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。
f.从压力塔顶部冷似器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。
g.在压力塔顶间的压力纯氮气和粗氩塔冷似器所蒸发的压力纯气氮汇合后经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷似器内可获得纯液氮产品。
h.在低压塔底部冷凝器中所引出的液氧通过一只低温液体泵压缩后再经一只高压换热器与来自主换热器前所引出的一部分净化原料空气进行热交换，复热至常温后获得高压纯氧产品。
15、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部所设置的冷凝器低侧引出的压力氮气经换热器组复热至常温后进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进行蒸发器内作塔的热源，被塔釜的液体空气冷却后出蒸发器，再经主换器复热后出装置作产品气，其中一部分气体进入分子筛吸附器中作再生气体。
d.从压力塔低部所引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后，进入低压塔中部进行再次精馏。
e.低压塔项部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源。低压塔底部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部的压力不纯氮气进入其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯液氮相应回入压力塔顶部或中部作回流液。
f.从底压塔顶部冷凝器中被蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，从低压塔顶部引出一部分废气经换热器组复热后引出装置。
g.从压力塔顶部所引出的压力氮气经换热器组热后引出装置作产品气，从压力塔顶部冷凝器底压侧可获得纯液氮产品。
h.从低压塔底部冷凝器上部引出的纯氧气经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，在低压塔底部冷凝器中可获得纯液氧产品。
16、一种低温精馏的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔项部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力经换热器组复热至常温后或在换热器中部引出。进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入蒸发器内作塔的热源被塔釜的液体空气冷却后出蒸发器，再经主换热器复热后出装置作产品气。
d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残馏的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后，进入低压塔中部进行再次精馏。
e.低压顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔底部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部压力不纯氮气进入其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯液氮相应回入压力塔顶部或中部作回流液。
f.从底压塔顶部冷凝器中被蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，从低压塔顶部引出一部分废气经换热器组复热后引出装置。
g.从压力塔顶部所设置的冷凝器低压侧所引出的氮气经换热器组复热后引出装置，其中一部分氮气进入分子筛吸附器中作再生气。从压力塔顶部冷凝器低压侧可获得纯液氮产品。
h.从低压塔底部冷凝器上部引出的纯氧气经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，在低压塔底部冷凝器中可获得纯液氧产品。
17、一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的低压空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。
b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部。在压力塔底部设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。
c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部引出一部分被冷凝器冷凝的纯液氮经一只换热器过冷后分成二路，其中一路经一只减压压伐减压降温后进入压力塔冷凝器低压侧作冷源;压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置，再进入膨胀机中作膨胀气体，经绝热膨胀后的低压气体，进入压力塔底部的蒸发器内作热源这部分气体被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后作产品气体，其中一部分气体进入分子筛换热器中作再生气体。要冷凝器中可获得一部分纯液氮产品。
d.从压力塔底部引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。
e.在低压塔顶部设置一只冷凝器引入来自压力塔顶部所引出的另一部分被过冷液氮，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器中作冷源;在底压塔底部设置一只冷凝器引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部的压力不纯氮气作热源加热低压塔底部的液氧，被冷凝的压力纯氮或不纯液氮仍回入压力塔相应部位，在低压塔底部引出高纯氧气经换热器组复热后高纯氧产品气。
f.粗氩塔底部设置一只蒸发器，引入部分膨胀气体进入蒸发器内作热源，被冷却后出蒸发器回入出压力塔底部蒸发器的管道内，一起进入主换热器内复热;粗氩塔顶部设置一只冷凝器，引入压力塔顶部的冷凝液氮作塔的冷源，并由压力塔净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩高集区引出一部分氩馏份汽体进入粗氩塔下部作原料气，在塔内精馏后，粗氩塔顶部排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔的中部引出。
g.在压力塔顶部所引出的压力氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力氮气汇合后，经换热器组复热后引出装置作压力高纯氮产品。
h.在低压塔底部冷凝器内可获提一部分高纯液氧产品，在低压塔顶部排出少量废气经换热器组复热后出装置，在低压塔冷凝器内被蒸发的低压氮气经换热器组复热后出装置。
18、根据上述第7、8、20项所述，精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程或精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程或精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征是从压力塔顶部设置的冷凝器低压侧所蒸发的压力氮气经换热器组复热至常温或者复热至一定温度引出一部分压力氮气进入膨胀机内作绝热膨胀的，膨胀气体进入压力塔内蒸了器中作热源的。
下面结合流程图，描述务种空气分离设备流程
图1是清留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，图2是精留塔为一只压力塔的空气分离设备流程，图3是精留塔为一只压力塔的返流气体膨胀的空气分离设备流程图4是精留塔为一只压力返流富氧气膨胀的空气分离设备流程图5是精留塔为一只压力塔氮气或富氧气膨胀的空气分离设备流程图6是精留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的氮气或富氧膨胀的空气分离设备流程图7是精留塔为一只压力塔，一只粗氩氮气或富氧气膨胀的空气分离设备流程图8是精留塔为一只压力塔，一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程图9是精留塔为一只压力塔，一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程图10是精留塔为一只压力塔，一只低压塔，一只精氩塔的空气分离设备流程图11是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程图12是精留塔为一只压力塔，一只低压塔带返流氮气膨胀的空气分离设备流程图13是精留塔为一只压呼塔，一只低带返流氮气膨胀汽氧被内部压缩的空气分离设备流程图14是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程图15是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程图16是精留塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的低压空气分离设备流程图17是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备再改进流程图-1是精留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程原料空气由管道1进入压缩机工压缩至0.7～5MPa压力后。冷却排水，由管道3进入分子筛吸附器4除去水份，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物，经管道5进入全换热器6。返流气体冷却后经管道7，减压伐8，减压降温后，经管道进入压力塔10中部。由全换热器的空气管道5或在全换热器6中或在全换热器后管道7上引出一部分净化原料空气经管道53进入膨胀机54作绝热膨胀，膨胀空气经管道55进入压力塔10底部蒸发器15管道内，加热塔釜内的富氧液体空气，并控制富氧液体空气温度必须低于压力塔工作压力下液体空气含氧近100%时所对应的温度值，出蒸发器15的原料空气被冷却后，再经管道57进入换热器17被返流气体进一步冷却液化后，经管道58进入压力塔10中部，压力塔工作压力在0.15～1.5MPa范围内。
在塔釜蒸发器15与原料空气入口处之间设置一塔板段10a，在塔釜15中可获得含氧约60～99%的富氧液体。在压力塔10底部的塔板上引出一部分富氧气体经管道14，全换热器6变热至常温后由管道24引出，为了防止塔釜中富氧汽体中乙炔及其他部分碳氢化合物的积聚的危险，在塔底引出一部分富氧汽体经管道21至管道14中混合出塔。压力塔10内上升气体塔顶冷似器11所冷似，冷似的纯汽氮一部分作该塔的回流汽，另一部分则被引出塔后经管道35，换热器60被返流氮气过冷后经管道36，减压伐37减压降温后由管道38进入冷似器11内作塔的冷源，一部分纯汽氮可由管道88。阀门89获得。冷似器11中所蒸发的低压氮由管道45引出经换热器60、17全换热器6变热至常温后，由管道52引出作低压氮气产品，其中一部分氮气经管道48进入分子筛吸附器4中作再生气体，然后由管道49放空。压力纯氮气则由管道27引出，经换热器17，主换热器6变热至常温后由管道44引出作纯氮产品气。
粗氩塔系统的流路是氩留份汽体从压力塔10下部的塔板段10a中氩富集区引出，经管道65进行粗氩塔68下部，粗氩塔管道65入口处与底部蒸发器71之间设置一塔板段。粗氩塔68底部含氩汽体被来自管道55中的膨胀空气经管道70进入粗氩塔68底部的蒸发器换热器71通道内作热源，塔釜内汽体，由管道75仍回入压力塔10下部，被汽体冷却后的压力空气经管道72回入管道57中。粗氩塔顶部有一只冷似器69，压力汽氮由管道62进入冷似器69氮侧作塔的冷源，冷似器69被蒸发的氮气由管道78回入管道27内。粗氩塔顶部的由管道80引出，粗氩则粗氩塔68中部由管道79引出，再按传统的方法进一步除去粗氩中的微量氧、氮即获得纯氩，此已超出本发明涉及的范围。
图2是精留塔为一只压力塔的空气分离设备流程与图-1相比，不同之处是取消粗氩系统的管道，阀门及塔体，其余全部相同。
图-3是精留塔为一只压力塔返流氮气膨胀的空气分离设备流程与图-2相比不同之处，1、膨胀气体是从压力塔顶部的设备的冷似器11中被蒸发的压力氮气经管道45引出后，在换热器组变热至一定温度范围后由管53进入膨胀机54中绝热膨胀，膨胀后的低压气体，经管道55在主换热器6中热后出塔作低至氮气产品，2、进入压力塔底部蒸发器15内的加热气体是从出分子筛吸附器后的空气管道引出或在进入主换热器后的空气通道引出，冷却后的原料空气仍进入压力塔中部。
图-4是精留塔为一只压力塔返流富氧气膨胀的空气分离设备流程与图-3相比不同之处是冷似器11的冷源是由压力塔釜15中引出的富氧汽体空气，由管道21引出，经冷却减压伐37减压降温后经管道38进入冷似器11另侧，在冷似器11中被蒸发的压力富氧气体由管道45引出，经换热器组变热至一定温度后由管道53进入膨胀面54中作膨胀气体。
图-5是精留塔为一只压力塔的氮气或富氧气膨胀的空气分离设备流程图-5与图-3相比，不同之处是膨胀气体从压力塔10顶部引出的压力氮气或者从压力塔10顶部冷似器11底压侧所蒸发的压力氮气，或者是从压力塔10底部引出的压力富氧气分别由管道27，管道45及管道14经换热10组复热器至一定温度或复热至常温后进入膨胀机54中作绝热膨胀的，膨胀后的气体经管55进入压力塔10之蒸发器15内作加热气源，出蒸发器15的膨胀气体经管道56进入主换热器6再次复热至常温后由管道57引出作低压产品气体。
图-6是精留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的氮气或富氧气膨胀的空气分离设备流程图-6与图-5相比不同之此是增加了粗氩塔系统，其粗氩流程又与图-1相同因此不再复述。本发明图-1中的粗氩系统流程也适用于图-3，图-4，其不同之处是进入粗氩塔底蒸发器71的加热气体是从出分子筛吸附器4且的空气管道5引出或者由进入主换热器6内的空气通道引出，或者在出主换热器6后的空气管道7引出，被冷似的原料空气经冷却后仍回入压力塔中部。
图-7是精留塔为一只压力塔氮气或富氧气膨胀的空气分离设备流程与图-3相比，膨胀气体是由主换热器6中的压力氮气通道或压力富氧通道引出，由管道53或24进入膨胀～54中，经膨胀机54作绝热膨胀后的低压气体由管道55引出，经换热器组复热后出装置作低压产品。
图-8，图-9是精留塔为一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程图-8与图-3相比其区别是，1、进入主换热器6后的一部分原料空气被冷却达到饱和蒸汽温度后由管道7引出进入一只低温气体制冷机91中被全部汽化后经管道92进入压力塔10中部，2、取消膨胀机系统及相应管道。该流程可获得更多的高纯汽氮产品。
图-9与图-3相比其区别为1、从压力塔10顶部所引出的压力纯氮气的一部分经管道P0引入一只低温气体制冷机P1中被汽化，以获得更多的纯汽氮产品，2、取消膨胀机54及其管路。
图-10上精留塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程原料空气由管道1理入压缩机2压缩至0.7～5MPa压力冷却挑水后，由管道3进入分子筛吸附器4除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物，经管道5进入主换热器6，被返流气体冷却后经管道7，减压伐8减压后经管道P进入压力塔10中部，由主换热器6前的空气通道中引出一部分原料空气或者在主换热器6的空气通道或在主换热器6后的空气通道上，引出一部分原料空气，经管道12，进入膨胀机13作绝热膨胀，膨胀空气经管14进入压力塔10底部蒸发器15管道内，加热塔釜内的富氧液体空气，并控制液体空气温度低于压力塔10工作压力下液体空气含氧近100%时所对应的温度值，出蒸发器15的原料空气部分液化，再经管道16进入换热器17被返流气体进一步冷却液化后，经管道18进入压力塔10中部。在塔釜获得含氧约60～99%的富氧液体空气由管道21经吸附器22进一步除去乙炔及其他碳氢化合物后由管道23，换热器17被返流气体过冷后经管道24，换热器25再冷却后，经管道26减压伐27减压降温后由管道28进入低压塔29中部，上升气体的氧被低压塔29顶部冷似器31冷似，氮由管道50引出，经换热器25复热，由管道51经换热器17，主换热器6复热后至常温由管道52引出装置。压力塔10内上升气体被塔顶冷似器11和低压塔29底部的冷似器30冷似，冷似的纯汽氮一部分作塔的回流汽，另一部分则被引出经管37，液氮过冷器25被返流气体过冷后进入管道38后分成二部分，其中一部分经减压伐39由管道40进入冷似器11作压力塔的冷源。另一部分经减压伐41减压降温后进入底压塔顶部的冷似器31低压侧作塔的冷源，你压塔29底部冷似器30压力侧是由压力塔10顶部的纯氮气经管道32引入作热源。一部分纯汽氮可由管道88，阀门89或管道90，阀门91中引出。冷似器11中所蒸发的低压氮气由管道86引出经换热器25、17，主换热器6复热至常温，由管道47引出装置作低压产品氮气，其中一部分低压氮气经管道48进入分子筛吸附器4作再生气体后，由管道49放空。含氧约90～99.9%的氧气则在冷似器30上部引出或可在管道60，阀门61获得汽氧产品含氧为99.9～99.999%的高纯氧则由低压塔29下部数起不少于一块精留塔29a上面引出，经管道43，换热器17，主换热器6复热至常温出装，由管道44获得产品氧气。压力纯氮气则由管道33引出塔后经换热器17，主换热器6复热至常温，由管道34引出装置压力纯氮气产品。粗氩系统的流程与图1基本相同，因些不再复查。
图11是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程与图10相比取消粗氩系统的设备，阀门管道，其余基本相同，因此不再复查。
图12是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的返流氮气膨胀的空气分离设备流程。
与图11相比不同之此是膨胀气体由压力塔顶冷似器11所引出的是稍低于压力塔压力的压力氮气由管道P2引出，经换热器组复热至一定温度后由管道53进入膨胀机54绝热膨胀后，由管道55进入低压氮气管道45中，再经换热器组复热至常温的产品气。
图-13是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的带返流氮气膨胀汽氧被内部压缩的空气分离设备流程与图-12相比不同之比是从低压塔2P底部冷似器30所引出的汽氧产品通过管道43进入一只低温汽体泵110中进，内部压缩到3222MPa或更高压力后，经管道111进入高压换热器112中与从管道5引出的一部分原料空气经管道114进入高压换热器112中与高压汽体进行热复换冷却后由管道115进入压力塔底部蒸发器15中。而高压汽体则经复热至常温后经管道113输送至用户。同理压力纯汽氮产品或富氧产品也可采用此法(图中未给出)。
图-14是精留塔为一只压塔，一只低压塔的空气分离设备流程与图12相比，进入膨胀机的膨胀气体是从主换热器复热至常温后的压力氮气，在膨胀机中作绝热膨胀后的低压气体则直接进入压力塔底部所设置的蒸发器中作加热，然后再在主换热器中复热至常温后出装置作产品气。
本发明可生产更多的低温液体产品。
本发明图10中的粗氩系统流程出适用于图-12，图-13及图-14流程，其不同之处是图12-13中进入粗氩塔底蒸发器71的加热气体是从分子筛吸附器4后的空气管道5引出，或者由进入主换热器6内的空气通道引出，或者在出主换热器6后的空气管道7引出，被冷似的原料空气经冷却后仍回入压力塔中部。
图-14流程进入粗氩塔底蒸发器71的加热气体是经膨胀机作绝热膨胀后的低压氮气，在蒸发器71中被冷却后由进入主换热器6复热出装置。
图-15是精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程与图14相比，进入膨胀机的膨胀气体是从压力塔顶部所引出的压力氮气，经换热器组复热至常温后或复热至一定温度后在主换热器中引出，再进入膨胀机内作绝热膨胀的，其余全部相同。
本发明可生产更多的低温液体产品。
图-16与图-10相比，不同之此是该流程的膨胀气体由压力塔10顶部冷似器11中所引出的蒸发压力氮气或者是压力塔10顶部所引出的压力氮气，复热至常温后或一定温度后经管道53进入膨胀机54作绝热膨胀的，膨胀气体，再经常道55进入压力塔底部蒸发器15粗氩塔68底部蒸发器71内作加热气源，出蒸发器后的膨胀气体经管道16进入主换热器6复热至常温经管道47出塔作低压产品气，其中一部分由管48进入分子筛吸附器4中作再生气体，其余全部相同。
图-17是精留为一只压力塔，一只底压塔的空气分离设备再改进流程。
从图10至图16中可知，为了进一步降低压力塔10的压力，从压力塔10中部由管道100引出一部分不纯氮气进入低压塔29下部冷似器30氮侧作为液氧的热源，不纯氮气被冷似后由管道101仍回入压力塔10相应的部位作为压力塔10的回流汽，由于不纯氮气的温度较高，使冷似器11获得较大的温差，因此可进一步降低了压力塔10的压力。
权利要求
1.一种低温精馏的空气分离方法，被压缩的原料空气冷却后进入分子筛吸附器中除去水份，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气，并通过换热器冷却至接近饱和蒸汽温度，然后进入精馏塔进行精馏分离，其特征在于净化原料空气引入精馏塔的压力塔中部；在压力塔底部设置有蒸发器，用于加热塔底的液体空气，控制液体空气温度在工作压力下液体空气含氧在60～近100%时的对应的温度值，在压力塔顶部设置冷似器冷凝塔内上升气体；在压力塔引入原料空气入口处与蒸发器之间设置一段塔板段。
2.根据权利要求1所述的低温精馏空气分离方法，其特征在于精馏有压力塔，粗氩塔组成或压力塔，低压塔，粗氩塔组成，在精馏塔的压力塔净化源料空气入口处下部所设置的塔板段中的氩富集区抽出一部分氩馏份液体，进入粗压塔中作原料气体，在粗氩塔中进行精馏，粗氩塔顶部和底部分别设置冷凝器和蒸发器，当蒸发器中通入较热的净化气体时，液氩馏份中氧、氩、氮被蒸发，在塔顶的冷凝器中通入来自压力塔顶部抽出的压力液氮，以冷凝粗氩塔内上升的气体，废气则在塔顶排出，塔釜中的冷凝液氧及回入压力塔，粗氩则在粗氩塔的中部引出。
3.一种低温精馏的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷凝器，引入压力塔顶部的冷凝液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩馏份液体，进入粗氩塔下部作原料气。在粗氩塔内精馏后，顶部排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。f.从压力塔顶部冷凝器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。g.在压力塔顶部的压力纯氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力纯气氮汇合后经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
4.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔的中压空气分离设备流程其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.从压力塔顶部冷凝器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。f、从压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
5.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔返流氮气膨胀空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.从压力塔顶部的冷凝器中被蒸发的压力氮气经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机内绝热膨胀，膨胀后的低压氮气再进入主换热器复热至常温后引出装置作低压氮气产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。f、从压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷凝器内可获得纯液氮产品。
6.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔返流富氧气膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。c.压力塔底部设备一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部，压力塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔塔釜的富氧液体空气经换热器组过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器另一侧作塔的冷源。在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔顶部引出的压力纯氮气体经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体，在压力塔顶部获得纯液氮产品。e.从压力塔顶部的冷凝器中被蒸发的压力富氧气经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机内绝热膨胀，膨胀后的低压气体再进入主换热器复热至常温后引出装置作产品气。
7.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔氮气或富氧膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经换热器过冷后再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，从出主换热器的压力氮通道上或在主换热器中的压力氮通道上引出一部分压力纯氮气进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内作热源，被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后出装置作产品气。d.从压力塔底部引出的富氮气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作产品气。e.从压力塔顶部冷凝器低压侧被蒸以的纯氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，其中一部分进入分子筛吸附器中作再生气体。
8.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的氮气或富氧气体膨胀的空气分离设备流程其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经换热器过冷后再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置作产品气，从出主换热器的压力氮通道上或在主换热器中的压力氮通道上引出一部分压力纯氮气进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内作热源，被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后出装置作产品气。d.从压力塔底部引出的富氮气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作产品气。e.粗氩塔底部设置一只蒸发器引入部分膨胀气体进入蒸发器内作热源，被冷却的膨胀气体回入出压力塔蒸发器后的气体管道中，粗氩塔顶部设置一只冷凝器，引入压力塔顶部的冷凝液氮作粗氩塔冷凝器氮侧作塔的冷源，并由压力塔的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩馏份液体进入粗氩塔下部作原料气，在粗氩塔内精馏后在顶部排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出，粗氩塔冷凝器内被蒸发的压力气氮回入压力塔顶部所引入的压力氮气管道内。f.从压力塔顶部冷凝器内被蒸发的低压气体经换热器组复热后引出装置作低压气体产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。
9.根据权利要求7、8所述的精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程和精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征是从主换热器的富氧气体通道上或在主换热器中的富氧通道上引出一部分压力气体，进入膨胀热内作绝热膨胀，膨胀气体进入在压力塔蒸发器中作热源。
10.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的其中部分在进入主换热器前或在进入主换热器后的空气通道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设置一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进一只换热器中被返流体冷却液化后进入压力塔中部;在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.从压力塔顶部冷凝器内被蒸发的氮气经换热器组复热后引出装置作氮气产品，其中一部分作分子筛吸附器的再生气体。f.在压力塔顶部引出的压力纯氮气经换热器组复热至常温后引出装置作压力高纯氮产品气，在冷凝器中可获得纯液体产品。g.从主换热器中部的压力纯氮通道引出一部分压力纯氮气进入膨胀机中作绝热膨胀，膨胀后的低压气体经换热器组复热后出装置作低压产品气。
11.根据权利要求10所述的精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程，其特征是从主换热器中的富氧气体，通道上引出一部分压力富氧气体进入膨胀机内作绝热膨胀的，膨胀气体经换热器组复热后出装置作产品气体。
12.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或其中一部分在进入主换热器后的空气通道引出或在进入主换热器前的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却至饱和蒸汽后进入一只回热式制冷机中液化后，再进入压力塔中部。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部冷凝的一部分纯液氮经一只换热器过冷后，再经一只减压伐降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源，压力塔底部设有只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后，进入压力塔中部作回流液，在回热式制冷机中液化空气进塔入口处与底部蒸发器之间设置一段塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作压力富氧产品，从压力塔顶部引出一部分纯液氮作液氮产品。e.从压塔顶部的冷凝器内被蒸发的压力氮气经换热器组复热至常温后作高纯氮气产品，一部分则进入分子筛吸附器内作再生气体。
13.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔带低温气体制冷机的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化全合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或其中一部分在进入主换热器后的空气通道引出或在进入主换热器前的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却至饱和蒸汽后进入一只回热式制冷机中液化后，再进入压力塔中部。c.压力塔顶部设有一只冷凝器，从压力塔底部引出的富氧液空经一只换热器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器低压侧作塔的冷源，压力塔部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的净化原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部作回流液，在饱和和净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔顶部引出的压力高纯氮气分成二部分，其中一部分进入主换热器复热后出装置作压力高纯氮产品气，另一部分则进入一只低温气体制冷机中被液化后进入液氮槽作产品氮。从槽底引出一部分液氮与压力氮在主换热器中复热后作产品气，其中一部分进入分子筛吸附器作再生气。e.从压力塔顶部冷凝器所蒸发的富氧气体，经换热器组复热后作产品气。
14.一种低温精馏法的空气分离设备，其精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气，进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，再经一只过冷器被出塔的返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。e.低压塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷器过冷，再经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔低部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力不纯氮气进行其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯氮相应回入压力塔顶部或中部。f.从低压塔顶部冷凝器和压力塔顶部冷凝器所蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。g.粗氩塔底部设置一只蒸发器，引入部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气进入压力中部;粗氩塔顶部设置一只冷凝器引入压力塔顶部的冷凝液氮作塔的冷源，并由压力塔净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩馏份液体进入粗氩塔下部作原料气，在塔内精馏后，粗氩塔顶排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩气则在粗氩塔的中部引出。h.在压力塔顶部所引出的压力氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力纯气氮汇合后，经换热器组复热后引出装置，作压力高纯氮产品，在低压塔部冷凝器中获得纯液氧产品，在低压塔底部从下往上数不少于一块精馏塔板上部引出高纯氧气产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热器组热热后出装置，在低压塔顶部冷凝氮侧和压力塔顶部冷凝器中可获得纯汽氮产品。i.进入膨胀机的膨胀气体是由主换热器前的净化原料空气通道或在进入主换热器后的空气通道引出，绝热膨胀后进入压力塔底部蒸发器通道中，被液体空气冷却出蒸发器后，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部。
15.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程，其特征在于a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的其中一部分在进入主换热器前或进入主换热器后的空气通道引出进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气。另一部分则经主换热器被返流气体冷却后经一只减压伐减压降温后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷似器，引入压力塔顶部的冷似液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩留份液体，由入粗氩塔底部的汽体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。f.从压力塔顶部冷似器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。g.在压力塔顶部引出的压力纯气氮经换热器组复热后引出装置，作压力高纯氮产品，在低压塔底部冷凝器中获得纯液氧产品在低压塔底部从下往上数不少于块精馏塔板上部引出高纯氧气产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热器组复热后出装置，在低压塔顶部冷凝氮侧和压力塔顶部冷凝器中可获得纯液氮产品。i.进入膨胀机的膨胀气体是由主换热器前的净化原料空气通道或在进入主换热器后的空气通道引出，绝热膨胀后进入压力塔底部蒸发器通道中，被液体空气冷却出蒸发器后，再进入一只换热器被返流气体冷却液化后进入压力塔中部。
16.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔带返流氮气膨胀的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气，进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，再经一只过冷器被出塔的返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。e.低压塔顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷器过冷，再经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔低部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力不纯氮气进行其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯氮相应回入压力塔顶部或中部。f.在压力塔顶部引出的压力纯氮经换热器组复热后出装置作压力高纯氮产品在低压塔底部冷凝器中获得纯氧产品，在低压塔顶部排出少量废气，经换热组复热后出装置，在压力塔顶部冷凝器可获得纯液氮产品。g.从压力塔顶部所设置的冷凝器中被蒸发的压力氮气引出后经换热器组复热至一定温度范围后进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀后的低压氮气再进入主换热器复热后出装置作低压氮气产品，其中一部分低压氮气进入分子筛吸附器作再生气体。
17.一种低温精馏的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只低压塔带返流氮气膨胀液氧内部压缩的空气分离设有流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气的全部或一部分在进入主换热器前的空气管道引出或在进入主换热器后的空气管道引出，进入压力塔底部的蒸发器内加热塔釜中的液体空气，另一部分则经主换热器被返流气体冷却后进入压力塔中部。c、压力塔顶部设置一只冷似器，从压力塔顶部冷似的一部分纯液氮，经一只过冷器过冷后，再经一只减压代减压降温后进入冷似器低压侧作塔的冷源;压力塔底部设有一只蒸发器，进入蒸发器内作热源的原料空气被液体空气冷却后出蒸发器，再进入一只换热器中被返流气体冷却化后进入压力塔中部，在净化原料空气入口处与底部蒸发器之间设置一塔板段。d.从压力塔底部引出的富氧气体与塔釜底部所引出的部分富氧液体混合后，在主换热器中复热后引出装置作富氧产品。e.粗氩塔底部设置一只蒸发器，由进入主换热器后的空气通道引出部分膨胀空气进入蒸发器内作热源，被冷却的净化原料空气仍回入出压力塔蒸发器的空气管道中，粗氩塔顶部设置一只冷似器，引入压力塔顶部的冷似液氮作粗氩塔的冷源，并由压力塔饱和的净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩富集区引出一部分氩留份液体，由入粗氩塔底部的汽体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔中部引出。f.从压力塔顶部冷似器内蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，一部分作低压氮气产品，另一部分作分子筛吸附器的再生气体。g.在压力塔顶间的压力纯氮气和粗氩塔冷似器所蒸发的压力纯气氮汇合后经换热器组复热至常温后作压力高纯氮或纯氮产品，在压力塔顶部的冷似器内可获得纯液氮产品。h.在低压塔底部冷凝器中所引出的液氧通过一只低温液体泵压缩后再经一只高压换热器与来自主换热器前所引出的一部分净化原料空气进行热交换，复热至常温后获得高压纯氧产品。
18.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部所设置的冷凝器低侧引出的压力氮气经换热器组复热至常温后进入膨胀机作绝热膨胀，膨胀气体进行蒸发器内作塔的热源，被塔釜的液体空气冷却后出蒸发器，再经主换器复热后出装置作产品气，其中一部分气体进入分子筛吸附器中作再生气体。d.从压力塔低部所引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后，进入低压塔中部进行再次精馏。e.低压塔项部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源。低压塔底部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部的压力不纯氮气进入其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯液氮相应回入压力塔顶部或中部作回流液。f.从底压塔顶部冷凝器中被蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，从低压塔顶部引出一部分废气经换热器组复热后引出装置。g.从压力塔顶部所引出的压力氮气经换热器组热后引出装置作产品气，从压力塔顶部冷凝器底压侧可获得纯液氮产品。h.从低压塔底部冷凝器上部引出的纯氧气经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，在低压塔底部冷凝器中可获得纯液氧产品。
19.一种低温精留的空气分离设备，精留塔为一只压力塔，一只低压塔的空气分离流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子筛吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部，在压力塔底部所设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部被冷凝的一部分纯液氮引出塔后经一只过冷器过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作塔的冷源。压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力经换热器组复热至常温后或在换热器中部引出。进入膨胀机内作绝热膨胀，膨胀气体进入蒸发器内作塔的热源被塔釜的液体空气冷却后出蒸发器，再经主换热器复热后出装置作产品气。d.从压力塔底部所引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残馏的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后，进入低压塔中部进行再次精馏。e.低压顶部设置一只冷凝器，由压力塔顶部所引出的一部分纯液氮经过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入冷凝器氮侧作冷源，低压塔底部设有一只冷凝器，引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部压力不纯氮气进入其冷凝器氮侧作热源，加热上部液氧，被冷凝的液氮或不纯液氮相应回入压力塔顶部或中部作回流液。f.从底压塔顶部冷凝器中被蒸发的低压氮气经换热器组复热后引出装置，从低压塔顶部引出一部分废气经换热器组复热后引出装置。g.从压力塔顶部所设置的冷凝器低压侧所引出的氮气经换热器组复热后引出装置，其中一部分氮气进入分子筛吸附器中作再生气。从压力塔顶部冷凝器低压侧可获得纯液氮产品。h.从低压塔底部冷凝器上部引出的纯氧气经换热器组复热至常温后引出装置作产品气，在低压塔底部冷凝器中可获得纯液氧产品。
20.一种低温精馏的空气分离设备，精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的低压空气分离设备流程，其特征为a.被压缩的原料空气在分子吸附器中除去水分，二氧化碳，乙炔及其他部分碳氢化合物形成净化原料空气。b.净化原料空气进入主换热器后被返流气体冷却至接近饱和蒸汽温度后进入压力塔中部。在压力塔底部设置的蒸发器与饱和空气入口之间设置一段塔板段。c.压力塔顶部设置一只冷凝器，从压力塔顶部引出一部分被冷凝器冷凝的纯液氮经一只换热器过冷后分成二路，其中一路经一只减压压伐减压降温后进入压力塔冷凝器低压侧作冷源;压力塔底部设置一只蒸发器，从压力塔顶部引出的压力氮气经换热器组复热至常温后出装置，再进入膨胀机中作膨胀气体，经绝热膨胀后的低压气体，进入压力塔底部的蒸发器内作热源这部分气体被塔釜内的液体空气冷却后出蒸发器，经主换热器复热至常温后作产品气体，其中一部分气体进入分子筛换热器中作再生气体。要冷凝器中可获得一部分纯液氮产品。d.从压力塔底部引出的富氧液体空气进入一只吸附器中除去残留的乙炔等碳氢化合物后，经一只过冷器被返流气体过冷后，再经一只减压伐减压降温后进入低压塔中部进行再次精馏。e.在低压塔顶部设置一只冷凝器引入来自压力塔顶部所引出的另一部分被过冷液氮，经一只减压伐减压降温后进入冷凝器中作冷源;在底压塔底部设置一只冷凝器引入压力塔顶部的压力纯氮气或引入压力塔中部的压力不纯氮气作热源加热低压塔底部的液氧，被冷凝的压力纯氮或不纯液氮仍回入压力塔相应部位，在低压塔底部引出高纯氧气经换热器组复热后高纯氧产品气。f.粗氩塔底部设置一只蒸发器，引入部分膨胀气体进入蒸发器内作热源，被冷却后出蒸发器回入出压力塔底部蒸发器的管道内，一起进入主换热器内复热;粗氩塔顶部设置一只冷凝器，引入压力塔顶部的冷凝液氮作塔的冷源，并由压力塔净化原料空气入口处下部所设置的塔板段氩高集区引出一部分氩馏份汽体进入粗氩塔下部作原料气，在塔内精馏后，粗氩塔顶部排出少量废气，粗氩塔底部的液体仍回入压力塔内，粗氩则在粗氩塔的中部引出。g.在压力塔顶部所引出的压力氮气和粗氩塔冷凝器所蒸发的压力氮气汇合后，经换热器组复热后引出装置作压力高纯氮产品。h.在低压塔底部冷凝器内可获提一部分高纯液氧产品，在低压塔顶部排出少量废气经换热器组复热后出装置，在低压塔冷凝器内被蒸发的低压氮气经换热器组复热后出装置。
21.根据权利要求7、8、20所述，精馏塔为一只压力塔的空气分离设备流程或精馏塔为一只压力塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程或精馏塔为一只压力塔，一只低压塔，一只粗氩塔的空气分离设备流程，其特征是从压力塔顶部设置的冷凝器低压侧所蒸发的压力氮气经换热器组复热至常温或者复热至一定温度引出一部分压力氮气进入膨胀机内作绝热膨胀的，膨胀气体进入压力塔内蒸了器中作热源的。
全文摘要
本发明属于低温精馏空气分离的领域，应用低温精馏的原理分离空气以制取氧、氮、氩气体的方法及设备。它在极低的能耗条件下，通过一只压力塔的单级精馏设备制取含氧为1000～3ppm的纯氮产品以及制取含氧为60～99％压力富氧气或富氧产品，或者通过一只压力塔，一只低压塔的精馏设备，在制取含氧为90～99.999％的压力氧或纯氧的同时，还能制取含氧为1000～3ppm的压力高纯氮或纯氮产品。
文档编号F25J3/04GK1067957SQ9110742
公开日1993年1月13日 申请日期1991年6月15日 优先权日1991年6月15日
发明者孙克澄 申请人:孙克澄