一种返流膨胀空气分离的方法和装置

摘要

一种返流膨胀空气分离的方法和装置，涉及到在低温下利用精馏及返流膨胀方式来分离空气的方法和装置。在空气分离的过程中，使用了产品氮气和污氮这两种不同工质的膨胀机。产品氮气和污氮各自在不同的温度下进行膨胀，向外做功，为空气分离过程提供冷量。分离过程采用双级精馏塔，精馏塔由下塔，上塔和两塔之间的冷凝蒸发器组成。下塔的操作压力是0.65MPa(表压)以上，上塔的操作压力是0.08MPa(表压)以上。采用这样的方法和装置来分离空气，可使装置造价大幅下降，单位产品的电耗较同类流程有明显的下降，可优化性能价格比，使用和维修也更方便和经济。

主权项

1.一种返流膨胀空气分离的方法，包括：经过压缩机压缩、预冷系统冷却并在净化系统中除去有害杂质后的原料空气(101)经过膨胀机增压机(1)增压及水冷器(2)冷却，进入主换热器(3)，经过主换热器(3)降温到过饱和状态，使原料空气(101)中包含部分液体，然后进入精馏塔(5)，在精馏塔(5)内分离成为各种形态的氧，氮产品和氩馏分，其特征是：(1)从精馏塔(5)的上塔(7)获得的产品氮气(105)经过液氮过冷器(10)和液空过冷器(9)复热后进入产品氮膨胀机(11)，在产品氮膨胀机(11)中降压降温后返还液空过冷器(9)后送入主换热器(3)，出主换热器(3)后作为产品输出；或从精馏塔(5)的上塔(7)获得的产品氮气(105)在进入液氮过冷器(10)之前进入产品氮膨胀机(11)，在产品氮膨胀机(11)中降压降温后，进入液氮过冷器(10)和液空过冷器(9)及主换热器(3)，出主换热器(3)后作为产品输出；或从精馏塔(5)的上塔(7)获得的产品氮气(105)经过液氮过冷器(10)复热之后进入产品氮膨胀机(11)，在产品氮膨胀机(11)中降压降温后，再进入液空过冷器(9)及主换热器(3)，出主换热器(3)后作为产品输出；(2)从精馏塔(5)的上塔(7)获得的返流污氮(110)经过液氮过冷器(10)和液空过冷器(9)后，进入主换热器(3)冷段初步复热后进入返流污氮膨胀机(4)降压降温后，再进入主换热器(3)复热后去工艺预定位置，(3)返流污氮膨胀机(4)和产品氮膨胀机(11)是同时开动运行的，(4)精馏塔(5)的下塔(6)的操作压力为0.65MPa表压以上，而上塔(7)的操作压力为0.08MPa表压以上。