专利名称：改进的液化方法
技术领域：
本发明涉及高压液化装置操作。更具体地说，涉及在液化装置操作方面改进能量效率。
许多过程，一次通过型和再循环型过程，已用于液化空气分离产品，即氮、氧和氩。本世纪中叶前后，已经应用的方法中，空分装置的进料空气在活塞型正位移往复式压缩机中被压缩至3000psig。高压空气被干燥，在管壳式或螺旋式换热器内冷却，并经在正位移往复式做功膨胀机内膨胀，产生空分液体所需的冷冻。这种高压操作提供了具有热力学效率优点的重要液化循环。然而，从投资和维修观点来看，所用的换热装置体积大且费用高，往复式机械复杂而成本高。
在五十年代末，从商业上可得到可行的低压多级离心压缩机，径向吸气涡轮膨胀机和小巧而成本效益高的钎焊铝换热器。低压再循环氮的过程被应用来使用这种产生冷冻的新装备以液化空分产品。所述机械的空气动力学效率低以及液化系统中低压操作的热力学缺点使其能量效率常常低于它们所代替的高压系统。然而投资和维修的要求得到降低。至八十年代初期，钎焊铝换热器的工作压力和最大可制造尺寸方面的稳定进步，离心压缩机的空气动力学效率的改进和多级离心、高压、氮再循环压缩机的商业可行性以及相匹椟的深冷涡轮膨胀机/增压机组合装置，均被用于再循环和单次通过的液化循环之中，最大压力高达770psia。新设计的能量效率比早期的以低压涡轮机为基础的系统大为提高。现在，大部分空分液体都是由这种改进设计的液化装置生产出来。
这类氮液化装置的典型构型示于Hanson等人的美国专利4 778 497中。如其中所示，从进料压缩机排出的第一进料氮供给三级或四级再循环压缩机的吸气部。给进料压缩机供料的低压氮来自一空分装置。常常将来自一空分装置的高压塔的温蒸气作为附加的进料。氮再循环压缩机将该进料及来自液化装置冷却箱的返回再循环氮物流的压力从80-90psia提升到450-500psia。全部的再循环压缩机排出气流由Hanson等人专利所示的平行排布的温的和冷的涡轮增压机进一步压缩到约700psia。由于这种增压机的平行而不是串联排列的液化循环配置方式，其结果是得到增压机压缩各级的最有利的空气动力学无因次性能参数。从增压机排出的高压气流，在其后的冷却箱式钎焊铝换热器中冷却，并且分流到温涡轮机、冷涡轮机和产品流。从两个涡轮机中排出的气流在换热器系统中受温热，并返回到再循环压缩机的吸气部。
在1985年，生产出了大型钎焊铝换热器，工作压力能达到1400psia。由于一系列理由，上述氮液化过程在这一更高压力水平下操作时，在热力学上已不再具有优点。对于操作在压力比为约8，即700psia对88psia的两个涡轮机而言，跨越两涡轮机的总温度差等于环境温度至在冷涡轮机排气口处饱和蒸气温度的总温度范围。增加这些涡轮机的入口压而不增加它们的出口压，将导致增加跨越这些涡轮机的温度差而超过可被该过程有效利用的温度差。因此，将产生温度混合损失和/或从冷涡轮机排出两相的物流。而且，因为空气动力学设计的限制，跨越单级径向吸气涡轮膨胀机的压力比不能增至超过8很多。避免这些问题的方法是成比例地增加这些涡轮机的入口和出口压力，以维持跨越它们的压力比在8左右。对于1400psia的涡轮机入口压，涡轮机的排气压和再循环压缩机的入口压将约为175psia。冷涡轮机排气温度不能比在175psia时的饱和温度105°K更低，这反过来又造成通到空分装置，进入闪蒸分离器或通入供以后送去贮存的过冷器的超临界产品流过高的温度和热焓。该系统的整体效率由于减小了与涡轮机排放气流直接换热接触所提供的总的液化冷冻比率而受到损失。此外，增加冷涡轮机的排气压和再循环压缩机的吸气压，使之超过空分装置的高压塔的操作压力，会防止冷蒸气或温蒸气从该塔向液化装置的吸气管线的直接转移。虽然可以尝试避免这一问题的各种方法，但它们均给装置加上相当大的费用和复杂性问题。因此，现在广泛用于液化氮和空气的操作于700-800psia峰值循环压力下的液化方法，不能很好适用于在更高的峰值循环压力下的操作。
Dobracki等人的美国专利4 894 076公开了一种涡轮机型的再循环氮液化过程，设计用来吸取商用高工作压钎焊铝换热器的优点。如表1所示，该专利方法与典型的商用液化装置相比，能量效率提高了约5%。该专利方法使用三台径向吸气涡轮机膨胀机，来跨过从环境温度至冷涡轮机的饱和蒸气排气的温度范围。温涡轮机以后冷却再循环压缩机489psia的排放气作为进料气，在再循环压缩机91psia的吸气压和192°K温度下排放气体。该机为该过程提供低至200°K的温度水平所需的全部冷冻量。其余的再循环压缩机的排放气体，由两个离心压缩机叶轮吸收由三个气体膨胀机传送的能量，将压力由490psia增强至最大循环排出压1215psia。在该换热系统内冷却至200°K以后，一部分气流被引至中间气体膨胀机内，在那里膨胀至480psia和为155°K。该机给过程提供从200°K到115°K之间的冷冻量。冷涡轮膨胀机的进料是从中间膨胀机的排出气与小股再循环压缩机排出气的混合物，再循环压缩机排出气已在换热器系统中冷却至相同温度。冷膨胀机排出气体压力为94psia，或接近于饱和蒸气，它提供155°K和99°K之间的冷冻量。涡轮机排出气流在逆流换热中与进入的物料气流换热而被温热后，返回再循环压缩机吸气部。液体或密流体膨胀机将冷的超临界产品氮物流从1206sia膨胀到94psia，这是为了将其供给空分装置作为生产过冷液体产物的冷冻供料以前进一步降低热含量。虽然该专利方法是以优于先有技术的总能量效率约5%而公开的，但是它仍然存在几个缺点需要克服，才能使该液化技术进一步发展。
Dobracki专利方法的能量需求，比本文描述和申请专利的发明高出2.3%。与此有关的两个因素是，其报告的循环压力约1200psia，比本发明的优选压力1400psia低，以及由液体涡轮机产生的能量未被回收来做有用功。而且，其循环更复杂，因其使用三台氮气涡轮机和一台液体涡轮机，从而增加的投资和维护费用是高的，因为该方法使用了四台涡轮机，而本发明相似的流程只用二台气体涡轮机和一台液体涡轮机。
可以看到，Dobracki专利的循环配置不能将过程排出压力增加到1400psia，而达到当今钎焊铝换热器的最大工作压能力，或最好高达2500psia，故而不能达至理论上可得到的热力学优点。
因此，可以看到，有很大必要在本领域中实现能有利地利用工作压力最高可达1400psia的换热器的高压液化过程。也应当指出，在许多将液化装置与空分装置联合实施的场合，下列做法是有利的，即具有降低冷涡轮机的排气压力和再循环压缩机入口压力的灵活性，以容许将从空分装置的高压塔排出的不经压缩的温或冷的氮蒸气或温和冷的氮蒸气作为液化装置的进料。现代的具有结构填料精馏塔的空分装置，将高压氮塔设计成为压力低至68psia。Dobracki专利方法不具有将再循环压缩机吸气压操作在如此低的灵活性。假如它要尝试，则或是在冷涡轮机排出气中会包含大量液体，或是在各换热器区之间发生大的温度混合损失。这个问题可由操作在最大循环压约900psia的方法解决，但这会引起循环能量效率大为降低。
本发明的目的是解决本领域中这些问题，以提供一个改进的高压液化过程和系统，能利用高压换热器和比现有技术大为节约过程能量。
本发明采用双涡轮机一增压机压缩机装置这种特别配置方式，以提供有益的机械设计参数和有效的冷却曲线特性。应用具有多程的高压换热器以适应所需的过程布局。最终的液体产品膨胀可使用一台液体涡轮机。
本发明此后参考附图进行描述，该附图是基于本发明的氮液化过程的主体实施方案。
本发明的目的的实现是依靠改进的液化过程和系统，其中应用两个气体涡轮机和一个液体涡轮机，这样可使投资和维护费用减至最小，能量需求降低并提高总的操作效率。
在本发明一个方案的实施例中，在例如72.5psia的冷涡轮机的温排出气，与进料压缩机的排气和中间压力进料汇合，给氮再循环压缩机的第一级提供进气。在两级压缩后，该气流与温涡轮机的温排出气汇合，用作再循环压缩的其后两个级进气。将577psia的再循环压缩机排出气流的一部分分流出，并在钎焊铝换热器内冷却，用作冷涡轮机的进料。再循环压缩机排出气的其余部分被导入串联的冷和温涡轮增压机，然后送入1400psia的冷却箱。在钎焊铝换热器的第一区冷却后，一部分该气流被分流出来作为温涡轮机的进料，其余产品部分被冷却和冷凝，然后进入过冷器。存在于过冷器的高压超临界冷产品物流，经液体涡轮机处理，该涡轮机排出物的热焓非常接近一大气压下的饱和液氮的热焓。一部分该液体排出物经节流进入过冷器钎焊铝换热器作为冷冻剂，在换热系统中受温热之前在这里蒸发和过热，并通到进料压缩机入口。过冷的液体涡轮机排出物流的其余部分，离开液化装置进行贮存或供给空分装置作冷冻剂。进料压缩机收集从过冷器来的温膨胀气和从空分装置来的新鲜低压进料，再送到再循环氮压缩机的入口。
参考附图，在管线27中的从径向吸气冷涡轮膨胀机3排出的81psia饱和氮蒸气，在钎焊铝换热器区15、14和13内被逐次温热至环境温度之前，可与在管线22中的从空分装置的低塔来的小股中压冷氮气合并。这种经温热的气体，与从管线26上的进料压缩机9和后冷却器10来的后冷却氮排出气和中压氮进料12合并，中压氮进料12是来自空分装置(未示出)的高压、低塔，在那个系统的换热系统内被温热到环境温度后作为补充气用。合并后的气流在管线28内通入第1再循环氮压缩区的再循环压缩机1。该压缩机典型地由两个离心压缩级组成。安装在与一电动机驱动的大齿轮啮合的，带齿轮的齿杆相反的两端上。压缩了的氮在通常由再循环压缩机1代表的两压缩级之间受中间冷却，然后当它以211psia离开第一压缩机区后，在后冷却器23内冷却。在管线29中来自温径向吸气膨胀机6的217psia和158°K的排出氮气，在钎焊铝逆流换热器区域14和13内逐次温热，然后与从再循环氮压缩第一区排出后又离开后冷却器23的后冷却氮排出气合并。合并后的物流被送入再循环氮压缩第二区，即再循环压缩机2的进口。该压缩机也典型地由安装在带齿轮的齿杆相反两端的两个离心压缩级组成，它由驱动再循环氮压缩第一区的同一个大齿轮驱动。中间冷却是在两个压缩级之间提供的，从再循环压缩机2排入管线28的577psia的氮气，在后冷却器7内受后冷却。
离开氮再循环压缩的两个区的再循环氮气流被分成两股。第一股气流在管线30内通过，在钎焊铝逆流换热器区13和14中相继受冷却，再进入冷膨胀机3。在膨胀机3内做功膨胀后，排放的气体如上所示流经管线27。离开氮再循环压缩的两个区后的第二股氮气流通过管线31，进入冷涡轮增压机4的入口。该冷涡轮机/增压机组合由轴承支撑的主轴组成，主轴一端上安装着一径向吸气膨胀区3，主轴另一端上安装着离心压缩级4。从膨胀气流做功膨胀传递给主轴的能量，由该压缩级所吸收(轴承和风阻损失较小)。冷增压机4将流经其内的氮气流的压力从574psia提升至805psia。该冷增压机的排气流流入管线32，然后在后冷却器24内后冷却，再在温涡轮增压机5内压缩到1400psia。
从温涡轮增压机5排出的高压和温的增压排出气流，由管线33送至后冷却器8，然后进入钎焊铝换热器区13进行逆流冷却至262°K，然后被分成两股。第一股气流经管线34输入温涡轮机6的入口，用以进行接近等熵做功膨胀。从该涡轮机排出的气流如上所述，流入管线29。由温涡轮机6膨胀产生的能量传送到驱动温增压机5的主轴。
在管线30内的离开换热器13冷端的第二股高压氮物流，在钎焊铝逆流换热器区14、15和16内，被相继冷却，再以1390psia和79.6°K，即高压超临界密流体进入液体涡轮机17。在液体涡轮机17内发生接近等熵做功膨胀。从该涡轮机排出的物流作为回收的产品通入带膨胀阀35的管线25，用以通贮存装置和/或供给空分装置作冷冻。一小股所述冷冻剂液体通入带阀37的管线36，用以在过冷器、钎焊铝换热器区16内蒸发和过热。在所述过冷器区16内形成的低压蒸气，在钎焊铝逆流换热器区15、14和13内，被相继加温至环境温度，然后通入管线36，用以与从空分装置来的管线26内的低压产品氮合并，作为氮进料压缩机9的入口气流。该压缩机通常是一个三级、离心、中间冷却的整体传动装置，它传输其出口气流经后冷却器10，至再循环压缩机1的吸气口。
该液体涡轮机/增压机单元包括两端轴承支撑的至轴，其一端上安装着液体涡轮机17，另一端上安装着小离心压缩机机级18，18被设计成与再循环压缩机1的第1级平行操作。从再循环压缩机1排出的气体，经管线38通入压缩机级18，经压缩的气体经管线39排出。以此种方式回收可利用的膨胀功，可改进液化装置的能量效率约0.5%。
本领域的技术人员会懂得，这里描述的本发明的细节方面，在不偏离所附权利要求书中描述的本发明的范围的情况下，还可以进行各种变化和修改。一种修改是可以关掉或取消换热器区16和用于加温从液体涡轮机17排出的低压膨胀氮气的区15、14和13的换热器通路。在液体涡轮机17内膨胀以后，其热焓高于附图的实施方案中的产品气流，被返回空分装置的高压或低塔的顶部。过冷的液氧、氮和氩物流，经由本发明的氮液化装置供给空分装置起冷冻作用的换热后，排出空分装置。在该实施方案中，从空分装置向液化装置管线22排出一小股冷的中压氮气，以有效地平衡该空分装置的温端换热系统内的温度分布，通常是适当的。优选的配置是液化装置与其有联系的空分装置的大小和设计应满足，在该空分装置内，使用换热器16能更有效达到产品液氮的过冷。
在本发明的另一实施方案中，在附图举出的设计中取消液体涡轮机17。其结果是造成能量需求增加5.7%才能产生一固定量的一大气压的饱和液氮。然而，该过程中用一合适的阀门代替所述的液体涡轮机，无需附加的改进就能操作。这一特点在下列情况下时是有用的需要简化装置、减轻投资费用或在液体涡轮机故障时临时操作液化装置。
在本发明的另一实施方案中，不应用过冷器和液体涡轮机。管线25中的产品氮被引入空分装置低塔的顶部。过冷的空分液体产品，经由该氮液化装置供给空分装置起冷冻作用的换热后，从空分装置排出一到贮存装置。
应当理解，对于附图的实施方案中应用的过程压力水平，包括区13的换热器，由于消除了原来在区14和15之间会发生的温度混合损失，可改进过程的效率。温度混合损失的发生是因为温涡轮机6的排气温度比冷涡轮机3所需的入口温度高。然而，通过调节过程压力，以增加跨过两个涡轮机两端的压力比，跨过每个涡轮机的温度差增加，直至温涡轮机的入口温度达到环境温度。这时，换热器区13就不再需要。温度混合损失在部分负载情况下产生。此时可使用比
图1的实施方案更简单的钎焊铝换热器。这种办法也适合于再循环压缩机需要比设计的吸入压更低压力的情况。
在一个独立的空气液化系统实施方案中，来自空分装置的空压机和预净化器的无二氧化碳干燥空气，由管线12供给再循环压缩机1的入口作进料。在此供料管线上，装有一合适的阀，使液化装置操作在比空分装置供气压力低的进气压。该特点强化了该液化装置在部分负载情况下的效率。由该液化装置产生的液体空气，在管线25中流向空分装置的低塔。它提供的冷冻作用允许过冷的空分液体从空分装置排入贮存装置。为了适当平衡在空分装置主换热器内的温度分布，通常采用的适当措施是经管线22从空分装置主换热器的冷端向该液化装置通入一小股低温空气流，作为其进料。当所需的全部液体产品小于空分装置空气进料的约30%，当所需的液体大部分是液氧，以及当不需要最大限度生产氩时，这种配置是可取的。
在一个进一步的实施方案中，空气液化装置与空分装置的主换热器联合使用。这种配置使空分装置和液化装置的主换热器合为一体。空分装置的全部进料，不含二氧化碳的空气进料以提供至再循环压缩机入口的压力从空分装置预净化器12供来。空分装置低塔的空气进料是由冷涡轮机的一部分排出气22和液化装置液体空气产品25的合并而成。该种配置的主要缺点是需要冷涡轮机排气压力等于或高于空分装置低塔的压力，这反过来又影响了液化装置的部分负载性能。除参考上述关于独立空气液化系统的理由外，当不需要液化装置具备显著调低能力的特征时，该实施方案值得考虑。
那些本领域的技术员会懂得，这里描述的本发明的细节方面，在不偏离所附权利要求所描述的本发明的范围的情况下，还可以作出各种变化和修改。例如，可将取消过冷器16和取消换热器区域13的概念和液化空气的概念结合起来。相似地，使用过冷器16可结合到空气液化装置的实施方案之中。而且，使用或取消液体涡轮机可体现在任何设计中。
利用已经建立的模拟，已经计算了附图设计的实施方案，用以决定本发明的具体应用中可以使用的操作条件，其结果示于下表。对于所设计的例子，选择温涡轮机入口压1390psia，因为通常钎焊铝换热器最有利的工作压力为1400psia。工艺过程研究已经表明，最高排出压力增至该水平时，能量效率继续升高。对于合适而经济的更高工作压力的换热器，该过程可以在更高的工作压力水平下应用。对于该单独指出的液化装置，温涡轮机入口压的范围，可以从约800至约2500psia，同时跨过该温涡轮机，冷涡轮机和进料压缩机的可能压力比范围，典型地分别为6-9、6-9和4-8。
表 再循环液化过程PSIA 温度,°K再循环压缩机入口至区域#1 70 300再循环压缩机入口至区域#2 210 300温涡轮机入口 1390 260冷涡轮机入口 570 170温增压机入口 800 300冷增压机入口 570 300本发明的改进高压液化过程以极为特殊方式应用了双涡轮机-增压压缩机单元，使有可能实现有效的冷却曲线特征及良好的机器设计参数。
本领域的技术人员会懂得，本发明的实践中可维持许多新特点和利益。因此，从两个串联操作的涡轮增压机的排出气中可取出温涡轮机的进料及液化装置产品馏分。此外，温涡轮机出口，在温热之后，保持在返回到四级再循环氮压缩机的第三级进口可用的理想压力水平。而且，跨过该温涡轮机的等熵压差低于一个水平，在该水平喷嘴马赫数高会引起径向吸气涡轮机方面的设计困难，使涡轮机空气动力设计与当前的实践一致。
本发明的配置，其中两个涡轮增压机在流程中串联排列，以冷增压机排在温增压机之前，造成了有利于这些增压机的操作。然而，应当理解，在本发明的实践中，这种工艺顺序可以逆置。冷涡轮机进料是钎焊铝换热器冷却的氮再循环压缩机排出气流。冷涡轮机入口气流不经过该涡轮增压机。
在本发明的实践中，经温热的冷涡轮机排出气，供给氮再循环压缩机的第一级作为进料。这种进料的压力较低，这就容许在对其进行逆流换热的冷却中，使其达到低的超临界产品物流的热焓。由这一特点，可减少过冷器，即对冷冻作用的要求降低。
冷涡轮机的出口压力低，可容许从空分单元的高压塔给液化装置供给冷的或温热的氮蒸气。循环的压力容易调节，而不会有循环的效率的损失，使冷涡轮机出口和再循环压缩机入口压达到容许从填料蒸馏塔空分单元输入氮蒸气的水平。
虽然本发明在这里具体参考回收液氮产品的系统进行了描述，但是应当理解，在适当条件下进行空气液化和生产其它液体产品，如液体氧、低级烃类，如甲烷，和类似产品，来进行这些实施方案也属于本发明的范围之内。
若在本发明过程中使用液体涡轮机，它可置于过冷器的上游或下游。若置于上游，就可能在冷涡轮机出口压力下，对其排出物流进行相分离，并且将该物流中的蒸气部分返回到冷涡轮机出口管线。
本发明的液化装置可从其满负荷生产能力向负荷减小方向作大幅度调节，这是其一个优点。因为该过程使用较低的氮再循环压缩机进气压，它适用于从低的排出压、填料蒸馏塔的空分装置供给温的原料(shelf)气体。有可能进一步减低再循环进气压力而不损害过程的效率。应当指出，给液化装置补充气流可在过程配置中的合适位置以液化过程的任何温度及压力下送入，如在管线31a或33a。
因此，本发明可被看作为提供了一个改进的高压液化过程。因为在本发明的实施方案中可获得重大节能效果，本发明方法提供了优于本领域的现行实践的极需要的进步。
权利要求
1.一种改进的深冷液化方法，包括a)给冷涡轮膨胀机装置的入口通入在钎焊铝多程换热器装置中冷却的压缩氮气；b)将从所述冷涡轮膨胀机装置排出的氮气经所述换热器装置再循环，使之在通入再循环压缩装置之前温热至环境温度；c)将所述再循环氮气在一个双区再循环压缩机内压缩，将这样压缩后的氮气的一部分通到冷涡轮膨胀机装置；d)将这样压缩氮的其余部分通入冷涡轮膨胀机的增压机压缩装置；e)将冷涡轮膨胀机增压机压缩装置来的氮气，在冷却后，在温涡轮膨胀机装置的增压机压缩装置内进一步从约800psia压缩到约2500psia的较高压力；f)将较高压的氮气流分成两股气流；g)将一股较高压的氮气流通入温涡轮膨胀机装置的入口；h)在换热器装置内，将从温涡轮膨胀机装置排出的氮气温热；i)将来自所述换热器装置的温热氮气与来自冷涡轮膨胀机的再循环氮一起，再循环至所述双区再循环压缩机的第二区，进行压缩；j)在换热器装置内，将较高压力的第二股氮气冷却；k)在回收管线内排出从换热器装置来的液氮流；和l)控制该产品回收管线内液氮流的流量，利用双涡轮机增压机压缩机装置与能操作在较高压力的所述钎焊铝换热器一起，能以所要求的能量效率水平生产出所需的液氮。
2.权利要求1的方法，其中所说较高的压力是在约1400psia的量级。
3.权利要求1的方法，其中包括将冷却的第二股氮气流通入液体涡轮机装置，使之在机内膨胀。
4.权利要求1的方法，其中包括将冷却的第二股氮气流通入换热器装置的过冷器部分，并包括将液氮流分流，将其中大部分从过程中排出作为所需的液氮产品，并将其中小部分经过换热器装置的过冷器部分，以形成低压氮蒸气，在换热器的其余部分内温热该氮蒸气，以及将此氮蒸气通入进料压缩机装置。
5.权利要求3的方法，其中包括将冷却的第二股氮气流在通入液体涡轮机之前，先通入换热器的过冷器部分。
6.权利要求5的方法，其中包括将液氮流分流，将其中大部分从过程中排出作为所需的液氮产品，将其中小部分经过换热器的过冷器部分，以形成低压氮蒸气，在换热器的其余部分内温热该氮蒸气，以及将此氮蒸气通入进料压缩机装置。
7.权利要求1的方法，其中所述压缩氮气包括来自空分装置的预净化器部分的不含二氧化碳的干燥空气。
8.权利要求3的方法，其中包括由液体涡轮机装置驱动压缩机，并在该压缩机内压缩一部分再循环氮气。
9.权利要求8的方法，其中在该压缩机内压缩的那部分再循环氮气是通入双区再循环压缩机的第一区的再循环氮气的一部分。
10.权利要求1的方法，其中包括在该双区再循环压缩机内压缩补充的外源氮。
11.一种改进的气体液化方法，包括a)给冷涡轮膨胀机装置的入口通入在钎铝多程换热器装置中冷却的压缩液化装置气;b)将从所述冷涡轮膨胀机装置排出的液化装置气经所述换热器装置再循环，使之在通入再循环压缩装置之前温热至环境温度;c)将所述再循环液化装置气在一个双区再循环压缩机内压缩，这样压缩后的液化装置气的一部分通到冷涡轮膨胀机装置;d)将这样压缩液化装置气的其余部分通入冷涡轮膨胀机的增压机压缩装置;e)将冷涡轮膨胀机增压机压缩装置来的液化装置气，在冷却后，在温涡轮机装置的增压机压缩装置内，进一步压缩到较高压力;f)将较高压的液化装置气流分成两股气流;g)将一股较高压的液化装置气流通入温涡轮膨胀机装置的入口;h)在换热器装置内，将从温涡轮膨胀机装置排出的液化装置温热;i)将来自所述换热器装置的温热液化装置气与来自冷涡轮膨胀机的再循环液化装置气一起，再循环至所述双区再循环压缩机的第二区，进行压缩;j)在换热器装置内，将较高压力的第二股液化装置气冷却;k)在回收管线内排出从换热器装置来的液体产品流;和l)控制该产品回收管线内液体产品流的流量，利用双涡轮机增压机压缩机装置与能操作在较高压力的所述钎焊铝换热器一起，能以所要求的能量效率水平生产出所需的液体产品。
12.权利要求11的方法，其中包括将所述液体产品通入液体涡轮机装置，使之在机内膨胀。
13.权利要求11的方法，其中包括将冷却的液化装置气通入换热器装置的过冷器部分，并包括将液化装置产品流分流，将其中大部分从过程中排出作为所需的液化装置产品，并将其中小部分经过换热器装置的过冷器部分，以形成低压液化装置蒸气，在换热器的其余部分内温热该液化装置蒸气，以及将此液化装置蒸气通入进料压缩机装置。
14.权利要求12的方法，其中包括将所述液体产品在通入液体涡轮机之前，先通入换热器的过冷器部分。
15.权利要求11的方法，其中所述液化装置气包括空气。
16.权利要求11的方法，其中所述液化装置气包括氧气。
17.权利要求11的方法，其中所述液化装置气包括甲烷。
18.权利要求12的方法，其中包括由液体涡轮机装置驱动压缩机，并在该压缩机内压缩一部分再循环液化装置气。
19.权利要求18的方法，其中在该压缩机内压缩的那部分再循环液化装置气，是通入双区再循环压缩机的第一区的再循环液化装置气的一部分。
20.权利要求11的方法，其中包括在该双区再循环压缩机内压缩补充的外源液化装置气。
全文摘要
本发明涉及双涡轮增压机压缩机装置，该配置在使用高压换热器的液化操作中是有利的。
文档编号F25J1/00GK1082183SQ9310687
公开日1994年2月16日 申请日期1993年6月4日 优先权日1992年6月5日
发明者R·A·贝东米, J·A·韦伯 申请人:普拉塞尔技术有限公司