| 主权项 |
1. 一种分离空气以制造氮产物的方法,其包含:藉由低温精馏程序而分离空气,其系使用蒸馏柱以制造富氧液体管柱底料及富氮蒸气塔顶料;而头前冷凝器冷凝至少部分之富氮蒸气塔顶料以回流该蒸馏柱;该低温精馏程序包括:将由富氧液体管柱底料组成之富氧液体流部分蒸发;将该富氧液体流分成液相及蒸气相;将该液相构成之液相流膨胀以造成液相流和富氮蒸气塔顶料间之温度差,将液相流导入头前冷凝中作为冷却流,而使热自该至少部分富氮蒸气传至冷却流中,藉此造成该至少部分富氮蒸气塔顶料之冷凝作用;将该蒸气相构成之蒸气相流作功膨胀以产生冷冻流而应用于至少部分冷冻之低温精馏程序中;将未用于蒸馏柱中作为回流之富氮蒸气塔顶料之剩余部分之产物流抽出以形成氮产物。2. 根据申请专利范围第1项之方法,其中:该富氧液体流系与欲分离之部分空气间接交换热而部分蒸发,因而使该欲分离之部分空气液化;将欲分离之部分空气导入蒸馏柱作为中间回流流,若全部富氧液体流可用于冷凝该至少部分富氮蒸气塔顶料,则可维持产物流之产制于可获得之层级;在富氧液体流部分蒸发之前,该富氧液流经膨胀而产生温度差,以供该部分空气与该富氧液流作热交换。3.根据申请专利范围第2项之方法,进一步包含:自该蒸馏柱中移除一蒸气流;藉由该蒸气流和该富氧流间之进一步间接热交换而冷凝该蒸气流;将该蒸气流导回该蒸馏柱以作为额外回流。4. 一种分离空气以制造氮产物之方法,其包含:藉由低温精馏程序而分离空气,其系使用蒸馏柱以制造富氧液体管柱底料及富氮蒸气塔顶料;而头前冷凝器冷凝至少部分之富氮蒸气塔顶料以回流该蒸馏柱;该低温精馏程序包括:将由富氧液体管柱底料组成之富氧液体流分成第一及第二分流;将第一分流经膨胀以造成该第一分流与富氮蒸气塔顶料间之温度差,第一分流导入头前冷凝器中,作为冷却流,而使热自至少部分富氮蒸气中转移至该冷却流,藉此造成该至少部分富氮蒸气塔顶料之冷凝作用;将该第二分流蒸发;令该第二分流作功膨胀而制成冷冻流而用于至少部分冷冻该低温精馏程序;以及将未用于蒸馏柱中作为回流之富氮蒸气塔顶料之剩余部分之产物流抽出以形成氮产物。5. 根据申请专利范围第4项之方法,其中:该第二分流系与部分欲分离之部分空气间接受交换热而蒸发,因而使该欲分离之部分空气份液化;将该欲分离之部分空气导入蒸馏柱中作为中间回流,若其流量等第一分流及第二分流用以冷凝该至少部份富氮蒸气塔顶料二者之流量,则可维持该产物流之产制于可获得之层级;以及在第二分流蒸发之前,将该第二分流膨胀以产生空气份与第二分流间间接热交换之温度差。6. 根据申请专利范围第5项之方法,进一步包含:自该蒸馏柱中移除一蒸气流;藉由该蒸气流和该富氧流间之进一步间接热交换而冷凝该蒸气流;将该蒸气流导回该蒸馏柱以作为额外回流。7. 根据申请专利范围第3项或第6项之方法,其中:该富氧液体于部分蒸发前在次冷单元中次冷却,转移到冷却流之热将冷却流蒸发以形成蒸发冷却流,将该欲分离之空气分成第一及第二分流,第一分流导入蒸馏管中,第二分流形成所欲分离之该部分空气;该富氧蒸气流经由与冷冻流、产物流、蒸发冷却流在次冷单元中进行额外热交换而次冷却;以及该冷冻剂、蒸发冷却剂及产物系在次冷单元中部份加热,然后完全加热。8. 一种分离空气以制备氮产物之装置,该装置包括:用以过滤空气之过滤器;连接于过滤器以压缩空气之压缩机;用以移去压缩空气产生之热之后冷器;用以纯化空气之预纯化单元;可冷却空气至适合精馏温度之主热交换装置;组合后可精馏空气成富氧液体管柱底料及富氮蒸气塔预料之蒸馏柱;连接至蒸馏柱以冷凝至少部分富氮蒸气塔顶料以回流该蒸馏柱之头前冷凝器;将该富氧液体管柱底料组成之富氧液流部分蒸发之蒸发装置;连接在蒸发装置以将富氧液体流分成液相及蒸气相之相分离器;该相分离器连接至头前冷凝器,使热自该至少部分富氮蒸气转移至由液相流组成之冷却流上,其结果造成至少部分富氮蒸气塔顶料之冷凝作用及冷却流之蒸发作用,因而形成蒸发之冷却流;减压阀,其置于相分离器及头前冷凝器间以膨胀液相流,藉此造成冷却流以及冷却流及该富氮蒸气塔顶料间之温度差;亦连接至主要热交换装置且使蒸气相组成之蒸气流部分加热之相分离器;连接于主热交换装置以藉作功膨胀蒸气相流而制备冷冻流之膨胀装置;与膨胀装置互通而使冷冻流可在主热交换装置中完全加热之主热交换装置;用以抽出剩余部分富氮蒸气塔顶料组成之产物流之装置,该剩余部分系未利用于蒸馏柱中作为回流料以形成氮产物;连接于该产物流抽出装置之主热交换器装置,其使产物流在热交换装置中完全加热。9. 根据申请专利范围第8项之装置,其中:该蒸气化装置连接于主热交换装置,且具有富氧液体流及欲分离部分空气间之间接热交换装置,使富氧液体流部分蒸气化,而欲分离之该部分空气液化;第一减压阀造成富氧液体流膨胀而产生该部分空气和该富氧液流间接热交换之温度差;该减压阀内接于相分离器及头前冷凝器之间,构成第二减压阀;以及该蒸气化装置连接于蒸馏柱,使该欲分离之部分空气导入蒸馏柱中作为中间回流,若全部富氧液流用以冷凝该至少部分之富氮蒸气塔顶料,则可维持该产物流之产制于可获得之层级。10. 根据申请专利范围第9项之装置,进一步包含该蒸发装置,其亦具有可进行蒸气流和富氧液流间进一步间接热交换之装置,使该蒸气流冷凝;该蒸发装置连接于蒸馏柱而使该蒸气流冷凝;该蒸发装置连接于蒸馏柱而使该蒸气流自蒸馏柱流至蒸发装置之后,再于该中间回流之上回到该蒸馏柱作为额外回流。11. 一种分离空气以制备氮产物之装置,该装置包括:用以过滤空气之过滤器;连接于过滤器以压缩空气之压缩机;用以移去压缩空气产生之热之后冷器;用以纯化空气之预纯化单元;可冷却空气至适合精馏温度之主热交换装置;组合后可精馏空气成富氧液体管柱底料及富氮蒸气塔顶料之蒸馏柱;连接于该蒸馏柱以冷凝至少部分富氮蒸气塔顶料而回流该蒸馏柱之头前冷凝器,其相对蒸发该富氧柱底料所组成第一分流之冷却流;连接于该头前冷凝器以膨胀第一分流之减压阀,因此造成冷冻流,以及该冷冻流和富氮蒸气塔顶间之温度差;用以蒸发富氧液体管柱底料所构成第二分流之蒸气化装置;连接于主热交换装置使第二分流部分加热之蒸发装置;连接于主热交换装置以作功膨胀第二分流而制得冷冻流之膨胀装置;该主热交换器与该膨胀装置互通,使冷冻流在主热交换器中完全加热;用以抽出剩余部分富氮蒸气塔顶料组成之产物流之装置,该剩余部分系未利用于蒸馏柱中作为回流料以形成氮产物;连接于该产物流抽出装置之主热交换器装置,其使产物流在热交换装置中完全加热。12. 根据申请专利范围第11项之装置,其中:该蒸发装置连接于主热交换装置,且其具有第二分流和欲分离部分空气间之间接热交换装置,使该第二分流蒸发及该欲分离之部分空气液化;第一减压阀使第二分流膨胀以造成该部分空气和第二分流间之间接热交换之温度差;减压阀内接于次冷单元和头前冷凝器构成第二减压阀;以及该蒸气化装置连接于蒸馏柱,使该欲分离之部分空气导入蒸馏柱中作为中间回流,若其流量等于该第一及第二分流用以冷凝该至少部分富氮蒸气塔顶料之量,则可维持该产物流之产制于可获得之层级。13. 根据申请专利范围第12项之装置,进一步包含该蒸发装置,其亦具有可令蒸气流和第二分流间进一步间接热交换之装置,而使该蒸气流冷凝;该蒸发装置连接于蒸馏柱而使该蒸气流自蒸馏柱流至蒸发装置之后,再于该中间回流之上回到该蒸馏柱作为额外回流。14.根据申请专利范围第8项或第11项之装置,进一步包含:一种次冷单元,其内接于蒸馏柱及头前冷凝器间以次冷却富氧液流;一种接头,其连接于主热交换装置而使欲分离空气分成第一及第二分流;该接头连接于蒸馏柱而使第一分流流进蒸馏柱中,该接头亦连接于蒸发装置,而使欲分离之部分空气由第二分流形成;以及该热交换装置用以完全加热该冷冻剂、蒸发冷却剂及产物流,并连接于次冷单元,而使该冷冻剂,蒸发冷却剂及产物流在该次冷却单元中部分加热,然后在其中完全加热。图示简单说明:图1为根据本发明之方法及装置之空气分离工厂之图示。图2为图1之另一具体实施例。为了避免与图2说明之图2 |
