送往第三塔25的顶部。从第一塔中取出气态氮65并在交换器13中再加热以形成氮气产物，将其加压为11至20bara。
[0035]另一部分氮气在第二塔的底部汽化器-冷凝器27中冷凝并送回第一塔的顶部。
[0036]将来自第二塔23的塔底液体51过冷，然后膨胀并送往第三塔25的中间高度。将来自第二塔23的塔顶液体39—分为二，将一部分55过冷，然后膨胀并送往第三塔25的顶部，其余部分53用栗57加压以送回第一塔21的顶部。将来自第二塔23的塔顶气体41 一分为二。将一部分43送往位于第三塔25的中间高度的第一汽化器-冷凝器31。一部分43在其中冷凝并送往第二塔23的顶部。将气体41的另一部分45送回热交换器13，在此将其再加热到-120°C的温度。将该部分45再加热到比液体59的汽化温度减50C高的温度。在这一实例中，该部分45位于低于加压氧气的汽化平台不超过5°C的温度水平。该部分45也可位于这一平台以上的温度水平。接着，将气体45在压缩机47中压缩，送回交换器13，在此将其冷却到冷端，并送往第二汽化器-冷凝器29，其是第三塔25的底部汽化器-冷凝器。该部分45在汽化器-冷凝器29中冷凝并将冷凝料流膨胀和送往第二塔23的顶部。
[0037]从第三塔25的顶部取出塔顶气体63并在交换器49，13中再加热以充当废气。来自第三塔25的塔底液体59含有至少85摩尔％氧，或甚至至少95摩尔%氧，但少于98 %氧。这种液体59用栗61加压到至少30bar abs的压力，然后在交换器13中汽化(或如果其压力超临界，则为伪汽化)以形成要送往气化器的加压氧气料流。
[0038]热交换器13的热端温差小于10°C，优选小于6°C，例如2°C至3°C。
【主权项】
1.一种通过低温蒸馏分离空气的方法，所述方法在一组塔中进行，该组塔包括在第一压力下运行的第一塔(21)、在低于第一压力的第二压力下运行的第二塔(23)和在低于第二压力的第三压力下运行的第三塔(25)，其中: i)将压缩、净化并冷却的空气送往第一塔，在此将其分离以形成富氧液体和富氮气体， i i)将一部分来自第一塔的富氮气体在第二塔的底部汽化器-冷凝器(27)中冷凝， iii)将富氧液体(33)从第一塔送往第二塔， iv)将富氧液体从第二塔的底部送往第三塔， V)将富氮气体(43)从第二塔的顶部送往第三塔的第一汽化器-冷凝器(31)，在此将其冷凝，将冷凝液送回第二塔， Vi)从第三塔的顶部取出高氮气体(63)， vii)从第三塔的底部取出含有至少85%氧的液体(59)，加压并汽化以形成含有至少85%氧的气态产物， 其特征在于第三塔的第一汽化器-冷凝器是位于第三塔的中间点的汽化器-冷凝器，第三塔具有作为底部汽化器-冷凝器的第二汽化器-冷凝器(29)，来自第二塔的富氮气体在入口温度低于环境温度的压缩机(47)中压缩并送往第二汽化器-冷凝器以在其中冷凝，第二塔的汽化器-冷凝器(27)是作为第二塔中存在的唯一汽化器-冷凝器的底部汽化器-冷凝器，来自第一塔的塔顶气体在未经压缩的情况下送往第二塔的汽化器-冷凝器，任选将高氮液体加压，然后从第二塔的顶部送往第一塔的顶部，从第一塔的顶部取出气态氮并再加热以形成工艺产物。2.如权利要求1中所述的方法，其中将中间液体(35)从第一塔(21)送往第三塔(25)。3.如前述权利要求任一项中所述的方法，其中将来自第二塔的顶部的所有富氮气体送往第一和第二汽化器-冷凝器(29，31)。4.如前述权利要求之一中所述的方法，其中在汽化或伪汽化前将所述含有至少85%氧的液体(59)加压到高于30bar abs，优选高于40bara的压力。5.如前述权利要求之一中所述的方法，其中第三压力高于2barabs。6.如前述权利要求之一中所述的方法，其中入口温度低于环境温度的所述压缩机(47)的入口温度高于所述含有至少85%氧的液体的汽化温度减5°C。7.如前述权利要求之一中所述的方法，其中所述含有至少85%氧的液体在热交换器(13)中汽化，在此将压缩空气冷却，所述热交换器的热端温差小于10°C，优选小于6°C。8.一种通过低温蒸馏分离空气的单元，其包含一组塔，该组塔包括在第一压力下运行的第一塔(21)、在低于第一压力的第二压力下运行的第二塔(23)和在低于第二压力的第三压力下运行的第三塔(25)，第二塔具有底部汽化器-冷凝器(27)，第三塔具有第一汽化器-冷凝器(31);用于将压缩、净化并冷却的空气送往第一塔的管线，在此将其分离以形成富氧液体和富氮气体;用于将一部分来自第一塔的富氮气体送往在第二塔的底部汽化器-冷凝器中冷凝的管线；用于将富氧液体(33)从第一塔送往第二塔的管线；用于将富氧液体从第二塔的底部送往第三塔的管线；用于将富氮气体(43)从第二塔的顶部送往在此将其冷凝的第三塔的第一汽化器-冷凝器的管线；用于将冷凝液从第一汽化器-冷凝器送往第二塔的管线；用于从第三塔的顶部取出高氮气体(63)的管线；用于从第三塔的底部取出含有至少85%氧的液体(59)的管线；用于将所述液体加压的装置(61)和用于汽化所述加压液体以形成含有至少85%氧的气态产物的热交换器，其特征在于第三塔的第一汽化器-冷凝器是位于第三塔的中间点的汽化器-冷凝器，第三塔具有作为底部汽化器-冷凝器的第二汽化器-冷凝器(29)，来自第二塔的富氮气体在入口温度低于环境温度的压缩机(47)中压缩并送往第二汽化器-冷凝器以在其中冷凝，第二塔的汽化器-冷凝器是作为第二塔中存在的唯一汽化器-冷凝器的底部汽化器-冷凝器，所述单元包含用于将来自第一塔的塔顶气体在未经压缩的情况下送往第二塔的汽化器-冷凝器的装置、任选的用于将高氮液体加压的装置和用于将所述加压高氮液体从第二塔的顶部送往第一塔的顶部的装置，和用于从第一塔的顶部取出富氮气体的管线和用于将其再加热以形成工艺产物的装置。9.如权利要求8中所述的单元，其包含用于将中间液体(35)从第一塔送往第三塔的装置。10.如权利要求8或9中所述的单元，其包含用于将来自第二塔的顶部的所有富氮气体送往第一和第二汽化器-冷凝器(29，31)的装置。11.如权利要求8至10之一中所述的单元，其包含用于在汽化或伪汽化前将所述含有至少85%氧的液体加压到高于30bar abs，优选高于40bara的压力的装置。12.如权利要求8至11之一中所述的单元，其包含热交换器、用于将压缩空气送往其中以冷却的装置和用于将所述含有至少85%氧的液体送往其中以汽化的装置。
【专利摘要】本发明涉及一种在包括在第一压力下运行的第一塔(21)、在低于第一压力的第二压力下运行的第二塔(23)和在低于第二压力的第三压力下运行的第三塔(25)的一组塔中通过低温蒸馏分离空气的方法，其中第三塔包括第一和第二蒸发器-冷凝器(29,31)并将来自冷压缩机(47)的氮气送往蒸发器-冷凝器之一。
【IPC分类】F25J3/04
【公开号】CN105637311
【申请号】CN201480056481
【发明人】B·达维迪安
【申请人】乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月14日
【公告号】WO2015055939A2, WO2015055939A3