[发明专利]空气分离系统和方法

摘要

本发明提供了用于在空气分离装置中分离空气的系统和方法。所公开的系统和方法将一部分压缩净化空气流转移到旁路系统，所述旁路系统被配置成选择性地产生压力较高的压缩输出流或压力较低的压缩输出流。所述压力较高的压缩输出流和/或所述压力较低的压缩输出流在主热交换器中通过与来自所述空气分离装置的多股产物流进行间接热传递而进行冷却，然后在所述蒸馏塔系统中进行精馏。第二部分的所述压缩净化空气流在所述主热交换器中部分冷却，并且在涡轮膨胀机中膨胀以产生功率和排出流，所述排出流被导向所述空气分离装置的所述蒸馏塔系统，在该处所述排出流供给由所述压缩空气流在所述涡轮膨胀机中膨胀所产生的附加的制冷。

主权项

1.一种在空气分离装置中分离空气的方法，包括：在所述空气分离装置内分离压缩净化空气，以通过加热富集所述压缩净化空气的某一组分的一股或多股加压液体流而产生包含一种或多种加压产物的多股产物流；改变所述一股或多股加压液体流的流量或所述一股或多股加压液体流的压力，继而改变所述加压产物的生产率或压力；将第一部分的所述压缩净化空气转移到旁路系统，所述旁路系统具有至少一个增压压缩机，其被配置用以产生压缩输出流，以加热所述一股或多股加压液体流；将第二部分的所述压缩净化空气转移到所述空气分离装置中的主热交换器的温端，并且部分冷却所述第二部分的所述压缩净化空气至气体进入或退出主热交换器的温端的温度与气体进入或退出主热交换器的冷端的温度之间的温度；在涡轮膨胀机内膨胀冷却的所述第二部分的所述压缩净化空气，并且将由冷却的所述第二部分的所述压缩净化空气在所述涡轮膨胀机内膨胀所产生的制冷被供给空气分离装置内的蒸馏塔系统；选择性地将所述第一部分的所述压缩净化空气引入所述增压压缩机线路以在第一增压压缩机内进一步压缩所述压缩净化空气；并且其中所述增压压缩机线路被进一步配置成在所述加压液体流的流量或压力增大时在一个或多个辅助增压压缩机级中进一步压缩一些或所有所述进一步压缩的部分的所述压缩净化空气从而产生压力较高的压缩输出流，或者在所述加压液体流的流量或压力降低时将一些或所有所述进一步压缩的部分的所述压缩净化空气引入旁路线路从而产生压力较低的所述压缩输出流；传递所述压缩输出流，使其与所述一股或多股加压液体流进行间接热交换以加热所述加压液体流，从而产生所述一种或多种加压产物；在从产生压力较低的所述压缩输出流转变为产生压力较高的所述压缩输出流时，逐渐将来自所述旁路线路的一些所述进一步压缩的部分的所述压缩净化空气转移到所述增压压缩机线路中的所述一个或多个辅助增压压缩机级；以及在从产生压力较高的所述压缩输出流转变为产生压力较低的所述压缩输出流时，逐渐将来自所述增压压缩机线路中的所述一个或多个辅助增压压缩机级的一些所述进一步压缩的部分的所述压缩净化空气转移到所述旁路线路。