[发明专利]用于低温分离空气的方法和设备

权利要求书

1.一种使用空气分离设备来低温分离空气的方法，所述空气分离设备具有蒸馏柱系统(100)，所述蒸馏柱系统具有第一分离单元(110)、第二分离单元(120)、第三分离单元(130)和第四分离单元(140)，其中将压缩并且冷却后的空气送入所述第一分离单元(110)之中，所述第一分离单元(110)以4至9bar绝对压力的第一压力水平运行，所述第二分离单元(120)、所述第三分离单元(130)和所述第四分离单元(140)以1至3bar绝对压力的第二压力水平运行，借助所述第一分离单元(110)形成富氧且贫氮、含氩的第一底盘液体和富氮且贫氧的第一顶部气体，将所述第一底盘液体部分或完全转移到所述第四分离单元(130)之中，将所述第一顶部气体部分或完全液化并且送回到所述第一分离单元(110)，借助所述第二分离单元(120)形成富氧的第二底盘液体和富氩的第二顶部气体，将所述第二顶部气体的第一部分转移到所述第三分离单元(130)中并且将所述第二顶部气体的第二部分转移到所述第四分离单元(140)之中，借助所述第三分离单元(130)将供应给所述蒸馏柱系统(100)的总空气量中所含的氩部分或完全分离出来，借助所述第三分离单元(130)将液态回流提供给所述第二分离单元(120)，借助所述第四分离单元(140)形成第四底盘液体和第四顶部气体，并且将所述第四底盘液体部分或完全送回到所述第二分离单元(120)，其中，所述第二分离单元(120)具有10至50个理论板，所述第三分离单元(130)具有10至60个理论板，所述第三分离单元(130)布置在所述第二分离单元(120)上方，所述第三分离单元(130)不是所述第二分离单元(120)的一部分，所述第四分离单元(140)布置在所述第一分离单元(110)旁边，并且所述第三分离单元(130)在下方区域中相对于所述第二分离单元(120)的上方区域开口，或者所述第三分离单元(130)通过在所述第二分离单元(120)的上方区域与所述第三分离单元(130)的下方区域之间延伸的管道与所述第二分离单元(120)相连。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第四分离单元(140)的下终端布置在所述第一分离单元(110)的下终端上方不超过八米。

3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中送入到所述第一分离单元中的压缩和冷却后的空气包括气态和液化的进气流(1,2)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述第一分离单元(110)和所述第二分离单元(120)布置在一个共同的柱壳之内或者布置在两个结构上相连的柱壳中，其中所述共同的柱壳或者所述第二分离单元(120)的柱壳与所述第三分离单元(130)在结构上相连。

5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述第四分离单元具有18至55个理论板。

6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述第二顶部气体的第一部分包括所述第二顶部气体的20％至60％体积百分比并且所述第二顶部气体的第二部分包括40％至80％体积百分比。

7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中使用输送泵(170)或者使用两个或多个并联布置的输送泵将所述第四底盘液体送回到所述第二分离单元(120)之中。

8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述第一分离单元(110)、所述第二分离单元(120)和所述第三分离单元(130)布置在一个共同的冷箱(A)中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第四分离单元(140)布置在所述共同的冷箱(A)中或者另一个冷箱(B)中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中借助分段垂直延伸的管道(20)一方面将所述第一分离单元(110)、所述第二分离单元(120)和所述第三分离单元(130)并且另一方面将所述第四分离单元(140)相互连接，并且/或者与其他设备相互连接，其中所述管道(20)至少一部分布置在独立的管道冷箱(C)中。