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氧氣產生方法和設備

  • 專利類型:
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-09-25
  • 技術成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

專利推薦

  • 技術(專利)類型
  • 申請號/專利號 CN201080063378.6 
  • 技術(專利)名稱 氧氣產生方法和設備 
  • 項目單位 普萊克斯技術有限公司
  • 發明人 H.E.霍華德,R.J.吉布 
  • 行業類別 智慧健康-其他
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 楊松德
  • 發布時間 2021-09-25  
  • 01

    項目簡介

    一種用于產生氧氣產品的方法和設備,其中空氣在包括空氣分離單元的設施中被分離,空氣分離單元具有高壓塔和低壓塔。在該設施內產生的可以是泵送液體氧流的泵送液體流通過與壓縮空氣流的間接熱交換而在主熱交換器內變暖,以產生液體氣流。不純氧氣流在輔助塔內被精餾,以產生含氧流,該含氧流被引入到每個空氣分離單元的低壓塔中,并且,由液體氣流或另一個空氣狀流組成的中間液體流回流到每個空氣分離單元的低壓塔和輔助塔中,并且可選地回流到高壓塔中。
    展開
  • 02

    說明書

    1.一種產生氧氣產品的方法,包括:通過使用多個空氣分離單元的低溫精餾過程來分離空氣,所述空氣分離單元具有高壓塔和低壓塔,所述低壓塔與所述高壓塔操作性地相關聯,以產生在產生所述氧氣產品時使用的富氧流,所述低溫精餾過程產生:至少一個液體流,所述至少一個液體流由空氣或具有不低于空氣的氬氣含量的氬氣含量的空氣狀物質組成;和至少一個不純氧氣流,所述至少一個不純氧氣流含有氧氣和氮氣并且具有不低于空氣的氧氣含量的氧氣含量;將所述至少一個不純氧氣流引入到在與所述低壓塔大致相同的壓力下工作的輔助塔的底部區域中,并且用所述輔助塔內進行的精餾對所述至少一個不純氧氣流進行精餾,以形成作為塔底產物的含氧液體和輔助塔富氮蒸汽塔頂產物;從所述輔助塔取出具有低于所述至少一個不純氧氣流的氮氣含量的氮氣含量的含氧流,并且將所述含氧流引入到所述低壓塔中,用于在所述低壓塔中進行精餾;將由所述至少一個液體流組成的中間回流在所述含氧流被引入的位置上方引入到所述低壓塔中以及在所述輔助塔的底部區域和所述至少一個不純氧氣流上方引入到所述輔助塔中,并且在所述低壓塔和所述輔助塔內精餾所述中間回流;以及所述至少一個不純氧氣流閥膨脹以引發在所述輔助塔內上升蒸汽相的形成,用于在所述輔助塔內進行的精餾,并且所述上升蒸汽相僅由于所述至少一個不純氧氣流和一個中間回流引入到輔助塔內而產生。2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述至少一個不純氧氣流由從所有所述空氣分離單元中取出的不純氧氣流形成并且被引入到所述輔助塔中。3.根據權利要求2所述的方法,其中:所述富氧流由在所述低壓塔中產生的富氧液體塔底產物組成;所述富氧液體流中的每一個的至少一部分被泵送以形成至少一個泵送液體氧流;以及要被分離的空氣的一部分被壓縮以形成至少一個壓縮氣流;以及所述至少一個壓縮氣流與所述至少一個泵送液體氧流的至少一部分間接地熱交換,從而從所述壓縮氣流形成所述至少一個液體流以及從所述至少一個泵送液體氧流的至少一部分形成所述氧氣產品。4.根據權利要求3所述的方法,其中,所述不純氧氣流從所述高壓塔取出并且由在所述空氣分離單元的所述高壓塔內產生的粗制液體氧塔底產物組成。5.根據權利要求3所述的方法,其中:在所述高壓塔中產生的高壓富氮塔頂產物與所述富氧液體塔底產物的蒸發部分相遇而凝結成富氮液體;由所述富氮液體組成的回流液體流作為回流被引入到所述高壓塔、所述低壓塔和所述輔助塔中;以及在形成作為回流被供給到所述低壓塔和所述輔助塔中的所述回流液體流時使用的富氮液體通過與至少一個低壓氮氣蒸汽流的間接熱交換而被過冷卻,所述至少一個低壓氮氣蒸汽流由在所述空氣分離單元的低壓塔中產生的低壓氮氣塔頂產物和所述富氮輔助塔頂產物組成;以及所述至少一個低壓氮氣蒸汽流在至少一個主熱交換器中完全變暖,所述至少一個主熱交換器被用來將空氣冷卻到適于其在所述空氣分離單元內的精餾的溫度。6.根據權利要求3所述的方法,其中,所述中間回流還被引入到所述空氣分離單元中的每一個的高壓塔中。7.根據權利要求3所述的方法,其中:空氣的另一部分被進一步壓縮、部分地冷卻和膨脹,從而形成至少一個排氣流;以及由所述至少一個排氣流組成的初級供給空氣流被引入到所述高壓塔中。8.一種產生氧氣產品的設備,包括:低溫精餾設施,所述低溫精餾設施構造成分離空氣并且從而產生所述氧氣產品;所述低溫精餾設施包括至少一個主熱交換器和空氣分離單元,所述空氣分離單元具有高壓塔和低壓塔,所述低壓塔與所述高壓塔操作性地相關聯,以產生富氧流;所述低壓塔與所述至少一個主熱交換器流體連通,使得所述富氧流在所述至少一個主熱交換器內變暖并且在產生所述氧氣產品時使用;輔助塔,所述輔助塔在與所述低壓塔大致相同的壓力下工作并且連接于所述空氣分離單元中的至少一個,以接收所述至少一個空氣分離單元的底部區域中的至少一個不純氧氣流,所述至少一個不純氧氣流含有氧氣和氮氣并且具有不低于空氣的氧氣含量的氧氣含量;膨脹閥,所述膨脹閥定位成在將所述至少一個不純氧氣流引入到所述輔助塔內之前膨脹所述至少一個不純氧氣流,所述輔助塔構造成進行精餾,其中所述至少一個不純氧氣流被精餾,形成了作為塔底產物的含氧液體和輔助塔富氮蒸汽塔頂產物,并且所述至少一個不純氧氣流的膨脹引發了在所述輔助塔內上升蒸汽相的形成,用于在所述輔助塔內進行的精餾;所述空氣分離單元的低壓塔連接于所述輔助塔,使得從所述輔助塔取出含有低于所述至少一個不純氧氣流的氮氣含量的氮氣含量的含氧流并且將所述含氧流引入到所述低壓塔中,用于在所述低壓塔內進行精餾;所述低溫精餾設施還構造成產生由空氣或具有不低于空氣的氬氣含量的氬氣含量的空氣狀物質組成的至少一個液體流,并且用由所述至少一個液體流組成的中間回流在所述含氧流被引入的位置上方以及在所述輔助塔的底部區域和所述至少一個不純氧氣流上方回流到所述低壓塔中和所述輔助塔中,并且在所述低壓塔和所述輔助塔內精餾所述中間回流;以及所述上升蒸汽相僅由于所述至少一個不純氧氣流和一個中間回流引入到輔助塔內而產生。9.根據權利要求8所述的設備,其中,所述至少一個不純氧氣流包括不純氧氣流,并且所述輔助塔連接于所有的空氣分離單元,以接收所述空氣分離單元的底部區域中的不純氧氣流。10.根據權利要求9所述的設備,其中:至少一個泵連接于所述低壓塔,使得所述富氧流由在所述低壓塔中產生的富氧液體塔底產物組成,并且所述富氧流中的每個的至少一部分被泵送以形成至少一個加壓液體流;所述至少一個主熱交換器連接于所述至少一個泵,使得所述至少一個加壓液體流的所述至少一部分被引入到所述至少一個主熱交換器中并且變暖以形成所述氧氣產品;以及所述低溫精餾設施構造成部分地通過在所述至少一個主熱交換器中進行的由空氣的一部分組成的至少一個壓縮氣流與所述至少一個加壓液體流的所述至少一部分之間的間接熱交換而產生至少一個液體流。11.根據權利要求10所述的設備,其中,所述輔助塔連接于所述高壓塔,使得所述至少一個不純氧氣流從所述高壓塔取出并且由在所述高壓塔內產生的粗制液體氧塔底產物組成。12.根據權利要求10所述的設備,其中:熱交換器連接于所述高壓塔和所述低壓塔,使得在所述高壓塔中產生的高壓富氮塔頂產物與所述富氧液體塔底產物的蒸發部分相遇而凝結成富氮液體;所述高壓塔、所述低壓塔和所述輔助塔連接于所述熱交換器,使得由所述富氮液體組成的回流液體流作為回流被引入到所述高壓塔、所述低壓塔和所述輔助塔中;至少一個過冷卻單元定位在所述低壓塔與所述至少一個主熱交換器之間,使得在形成作為回流被供給到所述低壓塔和所述輔助塔中的所述回流液體流時使用的富氮液體通過與低壓氮氣蒸汽流的間接熱交換而被過冷卻,所述低壓氮氣蒸汽流由在所述低壓塔中產生的低壓氮氣塔頂產物組成;以及所述富氮輔助塔頂產物和所述至少一個低壓氮氣蒸汽流在至少一個主熱交換器中完全變暖,所述至少一個主熱交換器被用來將空氣冷卻到適于其在所述空氣分離單元內的精餾的溫度。13.根據權利要求10所述的設備,其中,所述空氣分離單元中的每個的高壓塔連接于所述至少一個主熱交換器,使得所述中間回流也被引入到所述空氣分離單元中的每個的高壓塔中。14.根據權利要求10所述的設備,其中:所述低溫精餾設施具有至少一個主壓縮機以壓縮空氣以及連接于所述至少一個主壓縮機的至少一個預凈化單元以凈化空氣;至少一個第一升壓壓縮機定位在所述至少一個預凈化單元與所述至少一個主熱交換器之間,使得空氣的一部分在所述第一升壓壓縮機內被壓縮以形成所述至少一個壓縮氣流;至少一個第二升壓壓縮機定位在所述至少一個預凈化單元與所述至少一個主熱交換器之間;至少一個渦輪膨脹機連接于所述至少一個主熱交換器,使得空氣的另一部分在所述至少一個第二升壓壓縮機內被進一步壓縮,在所述至少一個主熱交換器內被部分地冷卻,并且在所述至少一個渦輪膨脹機內膨脹,從而形成至少一個排氣流;以及所述高壓塔連接于所述至少一個渦輪膨脹機,使得由所述至少一個排氣流組成的初級供給氣流被引入到所述高壓塔中。15.根據權利要求14所述的設備,其中:所述至少一個主壓縮機、所述至少一個預凈化單元、所述至少一個第一升壓壓縮機、所述至少一個第二升壓壓縮機、所述至少一個主熱交換器、所述至少一個渦輪膨脹機以及所述至少一個泵分別是一個主壓縮機、一個預凈化單元、一個第一升壓壓縮機、一個第二升壓壓縮機、一個主熱交換器、一個渦輪膨脹機以及一個泵;所述至少一個壓縮氣流是由所述一個第一升壓壓縮機產生的一個壓縮氣流;所述至少一個加壓液體流是由所述一個泵產生的一個加壓液體流;所述至少一個排氣流是由所述一個渦輪膨脹機產生的一個排氣流;以及所述初級供給氣流由所述一個排氣流組成。16.根據權利要求15所述的設備,其中,所述輔助塔連接于高壓塔,使得不純的氧氣流從所述高壓塔取出并且由在所述高壓塔內產生的粗制液體氧塔底產物組成。17.根據權利要求16所述的設備,其中:熱交換器連接于所述高壓塔和所述低壓塔,使得在所述高壓塔中產生的高壓富氮塔頂產物與富氧液體塔底產物的蒸發部分相遇而凝結成富氮液體;所述高壓塔、所述低壓塔和所述輔助塔連接于所述熱交換器,使得由所述富氮液體組成的回流液體流作為回流被引入到所述高壓塔和所述低壓塔中;一個過冷卻單元定位在所述低壓塔與所述一個主熱交換器之間,使得在形成作為回流被供給到所述低壓塔和所述輔助塔的回流液體流時使用的富氮液體通過與由在所述低壓塔中產生的低壓氮氣塔頂產物和所述富氮輔助塔頂產物組成的一個低壓氮氣蒸汽流的間接熱交換而被過冷卻;并且所述一個低壓氮氣蒸汽流在所述一個主熱交換器中完全變暖。
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