[19]
中华人民共和国专利局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1092519A
[43]公开日1994年9月21日
[21]申请号94101106.2[22]申请日94.1.31
[30]优先权
[32]93.02.01 [33]US [31]011,605
[71]申请人普拉塞尔技术有限公司
地址美国康涅狄格州
[72]发明人H·E·霍华德 D·P·邦纳奎斯特 W·M·
肯尼 W·A·纳什 [74]专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司代理人刘元金 卢新华[51]Int.CI 5
F25J 3/02
C01B 23/00
权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 3 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明是一种以高氩回收率从空气分离系统最
大限度回收氩气的工艺，该系统的有一个含有多级
臂塔。组成测定由一个或多外预先选择的、已被确
定为对装置工艺变化显示出高灵敏度的精馏塔板上
的工艺变量构成。然后，可以从这样的组成测定，
量。
94101106.2权 利 要 求 书第1/3页
1、一种以高氩回收率从空气分离系统中最大限度回收氩气的工艺，该系统有一个含有多级精馏塔板的高压和低压蒸馏塔，高压塔提供一种富氮回流流体来洗涤低压蒸馏塔中的上升蒸气，还有一个独立的氩回收侧臂塔，包括下列步骤：
把一种富氧流体从一个存在着可比氧-氮平衡的进料点引进所述低压塔；
在一个有相当高氩含量的位置从所述低压塔抽一股流体进料流，用作所述氩侧臂塔的输入进料流；
确定所述低压塔内所述进料流位置和所述进料点之间每一个对所述空气分离系统的工艺变化显示出相当高灵敏度的精馏塔板； 选择至少一个对工艺变化显示出高灵敏度的、所述确定的精馏塔板，用于监测所述氩侧臂塔的所述输入进料流的组成；
编制一个模式，用以定义所述进料流中的氮含量与所述低压塔中所述选择的精馏塔板上的组成变量之间的关系；
测定所选择的每一个精馏塔板上的所述组成变量； 按照所述测定的组成变量的数值，由所述模式计算所述氩侧臂塔的所述输入进料流中氮的浓度；和
根据对所述输入进料流中氮含量的所述计算，控制所述工艺的运行。
2、权利要求1中定义的工艺，其中选择至少2个高度灵敏的精馏塔板进行组成测定。
3、权利要求2中定义的工艺，其中选择多个足以达到最灵敏位
置的至少约80%的精馏塔板。
4、权利要求2中定义的工艺，其中所述富氧流体取自高压塔。
5、权利要求4中定义的工艺，其中温度是在所选择的每个精馏塔板上测定的组成变量。
6、权利要求5中定义的工艺，其中编制所述模式，以按照下列算式定义所述氩进料流中的氮与所述选择的每个精馏塔板上的温度之间的关系：N＝（a）T，式中“a”是一个要用实验确定的常数，而“T”是所选择的任何一个精馏塔板上的温度。
7、权利要求6中定义的工艺，其中所述氩进料流中的总氮含量是按照下列数学表达式计算的：Yn＝（a）T1+（b）T2+（c）T3+……，式中Y n是计算的氩进料流中的总氮含量，而（a）、（b）和（c）等是对应的
a、b和c等精馏塔板上的塔板温度的系数。
8、权利要求7中定义的工艺，其中氩进料流是利用多元线性回归进行数学模拟计算的。
9、权利要求8中定义的工艺，其中所述工艺是在距最高可能氩回收率10%以内运行的。
10、权利要求7中定义的工艺，其中氩塔的进料流量是根据所述氩进料流中氮含量的所述计算调节的。
11、权利要求5中定义的工艺，其中氩塔的进料流量是根据所述选择的精馏塔板上的温度变化调节的。
12、权利要求10中定义的工艺，其中所述氩进料流中氮含量的所述计算与代表所述氩产品流中氮含量的变化的控制信号比较，以产生一种能调整所述富氧流体流量的控制。
13、权利要求10中定义的工艺，其中所述氩进料流中氮含量
的所述计算与用手动法设定的设定值比较，以产生一种能调整所述富氧流体流量的控制。
14、权利要求6中定义的工艺，其中所述模式是从热力学数据模拟或装置运行数据编制的。
94101106.2说 明 书第1/10页以高氩回收率从空气分离系统最大限度回收氩气的工艺
本发明涉及一种用于从具有侧臂氩气回收塔的双压低温空气分离系统以高氩回收率最大限度回收氩气的工艺。
氩气是空气中一种以略低于1%摩尔分数存在的成分。惯用双压工艺用来在低温把空气分离成氧气和氮气。首先把空气压缩到大约5～6绝对大气压（atm），然后在一座彼此热关联的高、低压蒸馏塔中进行精馏。高压塔在对应于空气进料压力的超大气压力下运行。空气进料在高压塔中初步分离成粗氧液体馏分和基本上纯氮液体馏分。所形成的这两种液体典型地构成低压蒸馏操作的进料馏分和精馏回流。氩气典型地通过一个辅助的氩气侧臂塔进行回收。
氮、氩和氧的相对挥发性迫使氩气积累在低压蒸馏塔的中部汽提段。富氩气体馏分可从这段抽出，构成对其进行精馏的辅助或侧臂塔的进料馏分，从侧臂塔顶部出来的产品蒸气形成一股粗氩气流，其基本组成为氩气、百分之几的氧气和浓度典型地仅为0.005～0.02摩尔分数的氮气。氩冷凝器为侧臂塔供给精馏
回流。
低压塔进料通常是高压液体底馏分。其组成范围一般为34-38%氧。在氩冷凝器中部分蒸发之后，随即将釜液送入低压塔中进行分离，产生一种收集在低压塔底部的液氧成分和一种从低压塔顶部抽出的气态氮成分。随着从侧臂塔回收的氩气分数不断增加，该装置
豫公网安备41160202000603
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