本发明涉及空分制氮、制氧，具体涉及一种基于双塔制氮设备的高纯氧制取设备以及应用其的空分系统。
背景技术：
1、现有的空分制氮常用技术为采用双塔制氮设备，即设置两个精馏塔对空气进行二级精馏，从而得到高纯氮气产品。该工艺流程无制取高纯氧气部分，存在一定的气体浪费，难以满足市场需求。而常规的大型空分设备带液体高纯氧设备，受地区和运输条件限制，常规的采用工业氧或工业液氧制取高纯氧设备投资大、能耗高，难以满足用户需求。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种能够在空分制氮基础上增加高纯氧制取，从而降低气体浪费、增加一次空分产品种类的高纯氧制取设备以及应用其的空分系统。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、一种高纯氧制取设备，与双塔制氮设备协同运行，所述双塔制氮设备包括精馏下塔和精馏上塔，所述高纯氧制取设备包括高纯氧塔、设置于所述高纯氧塔底部的高纯氧塔蒸发器，所述高纯氧塔底部具有用于输出高纯液氧的底部液氧出口，所述高纯氧塔蒸发器的冷凝侧具有对应设置的第一气体入口、第一液体出口、第二气体入口和第二液体出口；
4、所述精馏下塔顶部的高纯氮气出口与所述高纯氧塔蒸发器的冷凝侧的第一气体入口相连接，所述高纯氧塔蒸发器的冷凝侧的第一液体出口与所述精馏上塔顶部的回流液入口相连接，所述精馏下塔下部的富氧气体出口与所述高纯氧塔蒸发器的第二气体入口相连接，所述高纯氧塔蒸发器的第二液体出口与所述高纯氧塔顶部的回流液入口相连接或者与所述精馏上塔下部的回流液入口相连接，所述精馏上塔下部的富氧液体出口与所述高纯氧塔顶部的回流液入口相连接。
5、所述底部液氧出口设置有用于对输出的所述高纯液氧进行组分检测并获得检测结果的高纯氧分析仪。
6、所述精馏下塔的富氧气体出口设置有基于所述高纯氧分析仪的检测结果调控富氧气体流量的第一流量控制仪，所述精馏下塔的高纯氮气出口设置有基于所述高纯氧分析仪的检测结果调控高纯氮气流量的第二流量控制仪。
7、一种空分系统，包括双塔制氮设备，还包括前述的高纯氧制取设备；
8、所述双塔制氮设备包括压缩冷却系统、预冷纯化系统、精馏下塔、精馏上塔、设置于所述精馏下塔顶部的下塔冷凝器、设置于所述精馏上塔顶部的上塔冷凝器、主换热器、第一过冷器、第二过冷器；空气源与所述压缩冷却系统的入口相连接，所述压缩冷却系统的出口与所述预冷纯化系统的入口相连接，所述预冷纯化系统的出口与所述主换热器中的第一条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第一条换热管路的出口与所述精馏下塔的原料入口相连接，所述精馏下塔顶部的高纯氮气出口分别与所述下塔冷凝器的气体入口、所述主换热器中的第二条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第二条换热管路的出口与高纯氮气产品输出端相连接，所述下塔冷凝器的液体出口与所述精馏下塔的一个回流液入口相连接，所述精馏下塔底部的富氧液空出口与所述第二过冷器中的第一条换热管路的入口相连接，所述第二过冷器中的第一条换热管路的出口与所述下塔冷凝器的液体入口相连接，所述下塔冷凝器的气体出口与所述精馏上塔的原料入口相连接，所述精馏上塔顶部的纯氮气出口与所述上塔冷凝器的气体入口相连接，所述上塔冷凝器的液体出口分别与所述精馏上塔顶部的另一回流液入口、所述精馏下塔的另一回流液入口相连接，所述精馏上塔底部的富氧液体出口与所述第一过冷器中的第一条换热管路的入口相连接，所述第一过冷器中的第一条换热管路的出口与所述上塔冷凝器的液体入口相连接，所述上塔冷凝器的气体出口与所述第一过冷器中的第二条换热管路的入口相连接，所述第一过冷器中的第二条换热管路的出口与所述第二过冷器中的第二条换热管路的入口相连接，所述第二过冷器中的第二条换热管路的出口与富氧气排放端相连接。
9、所述第一过冷器中的第一条换热管路的出口还与所述第一过冷器中的第三条换热管路的入口相连接，所述第一过冷器中的第三条换热管路的出口与所述下塔冷凝器的另一液体入口相连接。
10、所述高纯氧塔下部的下部液氧出口与液氧泵的入口相连接，所述液氧泵的出口与所述主换热器中的第三条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第三条换热管路的出口与高纯氧气产品输出端相连接。
11、所述空分系统还包括增压透平膨胀机，所述第二过冷器中的第二条换热管路的出口与所述主换热器中的第四条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第四条换热管路的出口与所述增压透平膨胀机的膨胀端的入口相连接，所述增压透平膨胀机的膨胀端的出口与所述主换热器中的第五条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第五条换热管路的出口与所述富氧气排放端相连接。
12、所述主换热器中的第五条换热管路分支出分支管路，所述分支管路与所述增压透平膨胀机的膨胀端的入口相连接。
13、所述高纯氧塔顶部的富氧气出口与所述上塔冷凝器的液体入口相连接或者与所述主换热器中的第六条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第六条换热管路的出口与所述富氧气排放端相连接。
14、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够在制取高纯氮气的基础上制取高纯氧气或高纯液氧产品，提高了空分效率、减少气体浪费、增加空分产品种类。
1.一种高纯氧制取设备，与双塔制氮设备协同运行，所述双塔制氮设备包括精馏下塔和精馏上塔，其特征在于：所述高纯氧制取设备包括高纯氧塔、设置于所述高纯氧塔底部的高纯氧塔蒸发器，所述高纯氧塔底部具有用于输出高纯液氧的底部液氧出口，所述高纯氧塔蒸发器的冷凝侧具有对应设置的第一气体入口、第一液体出口、第二气体入口和第二液体出口；
2.根据权利要求1所述的高纯氧制取设备，其特征在于：所述底部液氧出口设置有用于对输出的所述高纯液氧进行组分检测并获得检测结果的高纯氧分析仪。
3.根据权利要求2所述的高纯氧制取设备，其特征在于：所述精馏下塔的富氧气体出口设置有基于所述高纯氧分析仪的检测结果调控富氧气体流量的第一流量控制仪，所述精馏下塔的高纯氮气出口设置有基于所述高纯氧分析仪的检测结果调控高纯氮气流量的第二流量控制仪。
4.一种空分系统，包括双塔制氮设备，其特征在于：所述空分系统还包括如权利要求1至3中任一项所述的高纯氧制取设备；
5.根据权利要求4所述的空分系统，其特征在于：所述第一过冷器中的第一条换热管路的出口还与所述第一过冷器中的第三条换热管路的入口相连接，所述第一过冷器中的第三条换热管路的出口与所述下塔冷凝器的另一液体入口相连接。
6.根据权利要求4所述的空分系统，其特征在于：所述高纯氧塔下部的下部液氧出口与液氧泵的入口相连接，所述液氧泵的出口与所述主换热器中的第三条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第三条换热管路的出口与高纯氧气产品输出端相连接。
7.根据权利要求4所述的空分系统，其特征在于：所述空分系统还包括增压透平膨胀机，所述第二过冷器中的第二条换热管路的出口与所述主换热器中的第四条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第四条换热管路的出口与所述增压透平膨胀机的膨胀端的入口相连接，所述增压透平膨胀机的膨胀端的出口与所述主换热器中的第五条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第五条换热管路的出口与所述富氧气排放端相连接。
8.根据权利要求7所述的空分系统，其特征在于：所述主换热器中的第五条换热管路分支出分支管路，所述分支管路与所述增压透平膨胀机的膨胀端的入口相连接。
9.根据权利要求4所述的空分系统，其特征在于：所述高纯氧塔顶部的富氧气出口与所述上塔冷凝器的液体入口相连接或者与所述主换热器中的第六条换热管路的入口相连接，所述主换热器中的第六条换热管路的出口与所述富氧气排放端相连接。