[发明专利]用于产生高压氧的低温空气分离方法

摘要

本发明涉及一种低温空气分离方法，所述低温空气分离方法提供高压氧用于燃料(例如含碳燃料)的富氧燃烧。所述空气分离方法可以直接集成到利用诸如CO2的工作流体的闭式循环发电过程中。有利的是，所述空气分离方法可以消除对空气压缩级之间的中间冷却的需要，并且相反，使得绝热压缩热再循环到其中额外的热量供应有益的另外的方法中的工艺步骤中。

主权项

1.一种用于产生氧气的方法，所述方法包括：在第一压缩机中压缩入口空气流以形成具有至少3.5巴的压力和高于150℃的温度的压缩入口空气流；将所述压缩入口空气流冷却到低于25℃的温度；通过去除所述压缩入口空气流中存在的任何二氧化碳和水的至少90摩尔％来纯化所述压缩入口空气流并且从而形成纯化的入口空气流；将所述纯化的入口空气流分成第一部分和第二部分；进一步压缩所述纯化的入口空气流的第一部分以形成具有约20巴至约90巴的压力的中压纯化空气流和具有约70巴至约150巴的压力的高压纯化空气流，所述高压纯化空气流具有比所述中压纯化空气流的压力大的压力；将所述中压纯化空气流和所述高压纯化空气流在热交换器中冷却；使所述高压纯化空气流的第一馏分在第一发电涡轮机中膨胀以形成第一膨胀的纯化空气流；使所述高压纯化空气流的第二馏分在第二发电涡轮机中膨胀以形成第二膨胀的纯化空气流；使所述中压纯化空气流在第三发电涡轮机中膨胀以形成第三膨胀的纯化空气流；使所述第一膨胀的纯化空气流、所述第二膨胀的纯化空气流、所述第三膨胀的纯化空气流以及所述纯化的入口空气流的第二部分通过蒸馏塔并且形成基本上纯的液氧的出口流和包含氮气的废物流；将所述基本上纯的液氧的出口流压缩到大于150巴的压力；以及在所述热交换器中将所述基本上纯的液氧的出口流相对于所述中压纯化空气流和所述高压纯化空气流加热到高于‑10℃的温度以形成基本上纯的高压氧气的出口流。